[發明專利]一種井下儀器高電壓大電流接口

有效

• 申請號: 201610458413.3
• 申請日: 2016-06-22
• 公開（公告）號: CN106207545B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 劉毅;林福昌;李化;李志遠;韓毅博
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01R13/02
• 分類號: H01R13/02;H01R13/40;H01R13/512;H01R13/52;H01R4/48;E21B47/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 廖盈春

技術領域

本發明屬于高電壓技術和脈沖功率技術領域，更具體地，涉及一種井下儀器高電壓大電流接口。

背景技術

基于液電脈沖激波原理的油井解堵增產屬于純物理增產方法，無環境污染，低成本。目前，井下液電脈沖激波主要通過液體中的高電壓大電流放電產生，常采用高電壓脈沖電容器對液電間隙放電。對于該類型井下儀器而言，其主放電回路一般由脈沖電容器、開關及液電間隙等組成。受井下有限空間的限制，儀器一般制作成外徑小于102mm的圓柱形，通過接口把部分連接起來。目前常規的井下儀器接口采用內部為插針形式，一般只能耐受幾千伏的絕緣電壓，通過數十安培的電流，不能滿足液電脈沖激波型井下儀器的需求。因此，井下儀器各部分需要通過高電壓大電流接口進行連接，需要能夠滿足多次拆卸安裝要求。同時接口要求能夠耐受井下高靜態壓強，實現高電壓絕緣及脈沖大電流通流要求。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明的目的是在有限的井下裝置空間內，保證井下儀器機械連接強度，能承受高靜態壓強、放電及下井過程的沖擊載荷，解決內部絕緣問題和通流問題，提高設備的壽命和可靠性。

本發明提供了一種井下儀器高電壓大電流接口，包括第一外殼，第二外殼，耐油橡膠密封圈，第一絕緣件，第二絕緣件，上導電桿，壓簧筒，壓簧，下導電桿；所述上導電桿、所述壓簧筒、所述壓簧、所述下導電桿與所述第一外殼、第二外殼形成同軸圓柱形電場結構，高壓端通過上導電桿、壓簧和壓簧筒底部壓接，并與下導電桿聯接；調整上導電桿的高度可調整壓簧的壓緊程度，保證電氣的可靠流通；第一外殼和第二外殼通過螺紋完成機械和電氣連接；所述上導電桿，所述壓簧筒，所述壓簧和所述下導電桿處于所述第一絕緣件和所述第二絕緣件中心，所述第一外殼和所述第二外殼位于所述上端絕緣件和所述第二絕緣件最外層，所述耐油橡膠密封圈位于外殼螺紋連接處。

更進一步地，當在上導電桿的頂端施加高壓或者高壓脈沖時，導電性良好的金屬壓簧將高壓傳輸到下導電桿的低端，從而實現高壓的電氣傳輸。

更進一步地，當下導電桿和金屬外殼接負載，上導電桿、壓簧、下導電桿和第一外殼、第二外殼間將流過大電流，接口完成高電壓大電流的傳輸。

更進一步地，在所述第一絕緣件和所述第二絕緣件的兩端均設置有凸起結構。用于增加電氣距離，提高擊穿電壓。

更進一步地，所述第一絕緣件和所述第二絕緣件的材料為耐高溫、機械強度高的絕緣材料，優選地，可以為聚四氟乙烯。

更進一步地，所述第一絕緣件與所述第二絕緣件環形嵌套設置；提高擊穿電壓。

更進一步地，上導電桿和下導電桿可采用截面積為1mm²～10mm²的導電性良好的金屬或合金，以提高接口通過大電流的能力。

更進一步地，上端外殼，第二外殼通過螺紋連接，在螺紋連接過程中，橡皮密封圈可實現接口的高靜壓密封。上導電桿，下導電桿不斷擠壓壓簧，實現電氣上的可靠連接，可通過脈沖大電流。

以上配置的根據本發明實施例的井下儀器高電壓大電流接口結構件機械強度高，抗沖擊載荷特性好；螺紋處有較好的密封性能，采用雙層嵌套固體屏障絕緣，高電壓絕緣性能好；通過對接時旋轉接口螺紋產生的壓簧彈性形變，使導電桿和壓簧緊密壓接，在不影響機械連接的前提下減小了接觸電阻及通流溫升，有優異的脈沖大電流通流性能。

附圖說明

圖1是本發明提供的井下儀器高電壓大電流接口結構的剖面主視圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明是在有限的井下裝置空間內，保證井下儀器機械連接強度，能承受高靜態壓強、放電及下井過程的沖擊載荷，解決內部絕緣問題和通流問題，提高設備的壽命和可靠性。

圖1示出了本發明實施例提供的井下儀器高電壓大電流接口的結構，為了便于說明，僅示出了與本發明實施例相關的部分，詳述如下：

井下儀器高電壓大電流接口包括第一外殼101，第二外殼102，，第一絕緣件104，第二絕緣件105，上導電桿106，壓簧筒107，壓簧108，下導電桿109，各個元件以上導電桿106和下導電桿107為中軸線同軸分布。