IEEE潛油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷程-電線電纜2013
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IEEE潛油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷程-電線電纜2013
IEEE潛油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷程-電線電纜2013
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2013年第5期 電線電纜 2013年lO月
No．5 2013 Electric Wire＆Cable Oct．，2013
IEEE潛油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷程
奚仲坡
(上海200051)
摘要：皿EE油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)的三個(gè)文件，由IEEE協(xié)會(huì)石油與化工專業(yè)委員會(huì)(PCIC)負(fù)責(zé)編制，首版發(fā)行于
1985年。27年來，IEEE油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)隨技術(shù)進(jìn)步而幾經(jīng)修改，使標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容更加嚴(yán)密、更加完善、更加先進(jìn)，當(dāng)
前版本的IEEE油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)。作為技術(shù)指南已被世界各油泵電纜制造商和用戶廣泛采用。介紹了各年代版
本IEEE油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的變化，借以闡明該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展和進(jìn)步狀況。
關(guān)鍵詞：機(jī)械采油；潛油電泵；油泵電纜；IEEE標(biāo)準(zhǔn)
中圈分類號(hào)：246．9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-6901(2013)05-o004-04
Developments of theⅢEE Standards for ESP Cable
XI Zhong．po
(Shanghai 200051，China)
Al斌rm't：The first edition ofIEEE standards on powercablefor electrical submersible pump consistsofthree docu-
ments，they weredmemed in1985 by the Petroleum and Chemical IndustryCommittee(PCIC)ofthe IndustryApplica-
tions Society oflEEE．For 27years，thestandards have been continuously updated along with the appearanceofnew
teehnologi船．The latest version is much more accurate and faultless．a(chǎn)nd has been adopted by more and more the
manufacturers and customers．IEEE ESPcable standards ofdiffelent yearsam discussed aswell asthe ch帥窘es ofdif-
ferent versions．Furthermore，progress of this standard andstate．of-art is analysised．
Key words：mechnical oil recovery；electrical submersible pump；ESP cable；IEEE standard
要求。1923年，移民到美國(guó)的俄國(guó)工程師阿魯秋諾夫
O引 言
(A．C．Apy-TIOHOB)，在1930年第一次將潛油泵機(jī)組
潛油泵電纜，是油田用于機(jī)械采油設(shè)備潛油電泵 下人到靠近美國(guó)堪薩斯州伯魯恩市的埃爾多拉多油
機(jī)組的一種專用性很強(qiáng)的特種電纜，有關(guān)這種電纜的 田，試驗(yàn)大獲成功，在石油行業(yè)機(jī)械采油技術(shù)界引起
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，有美國(guó)的IEEE、API，俄國(guó)的rocr、TY和 了轟動(dòng)，電潛泵開始被油田大批量采用。隨著電泵采
我國(guó)的GB、JB等標(biāo)準(zhǔn)。通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)編制程序、機(jī)構(gòu) 油機(jī)組應(yīng)用量的猛增，就產(chǎn)生了對(duì)潛油泵機(jī)組使用專
信譽(yù)和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的比較，我們覺得對(duì)電纜制造業(yè) 用電纜的要求。1934年，美國(guó)專利局批準(zhǔn)了阿魯秋諾
來講，還是選用IEEE標(biāo)準(zhǔn)為最佳。IEEE油泵電纜標(biāo) 夫的油泵電纜專利(專利申請(qǐng)日期為1930年)，不妨
準(zhǔn)多年來隨科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步做了三次修訂，標(biāo)準(zhǔn)水平 引用這一年份作為有據(jù)可考的油泵電纜面世的年代。
在不斷進(jìn)步，本文將詳細(xì)地介紹這些進(jìn)步的細(xì)節(jié)。
2 IEEE潛油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)的誕生和修訂
1潛油泵電纜問世
1985年首次出版了油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)，第一版ⅢEE
先介紹一些油泵電纜產(chǎn)品問世初期的情況，這對(duì)
油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)包括三個(gè)文件：硼匝std 1017-_85油泵
體會(huì)IEEE油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)是有好處的。實(shí)際上， 10l嘲5乙丙膠絕緣油泵
電纜的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、IEEE std
1918年潛油電泵機(jī)組就已經(jīng)在俄國(guó)取得了專利權(quán)，不
電纜和IEEE std 1019__85聚丙烯絕緣油泵電纜。
過，那時(shí)的機(jī)組只用于船舶和礦山的排水，對(duì)設(shè)備性
該標(biāo)準(zhǔn)文件的雛形，來自于1979年P(guān)cIC在圣地
能要求尚處于初級(jí)階段，一般礦用電纜即可滿足機(jī)組
亞哥年會(huì)上的一篇名為“油田所需要的潛油泵電纜”論
文。當(dāng)時(shí)，全世界油泵電纜生產(chǎn)廠家也就是五家，由于
收稿日期：2012-12-12
電纜制造工藝水平所限，生產(chǎn)廠家按各自的技術(shù)準(zhǔn)則
作者簡(jiǎn)介：奚仲坡(1938一)，男，原天津電纜總廠副總
進(jìn)行油泵電纜的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，當(dāng)時(shí)他們的產(chǎn)品存有一
工程師．
作者地址：上海市長(zhǎng)寧區(qū)安順路330號(hào)1204室 個(gè)共同性問題，那就是壽命短，各廠家產(chǎn)品壽命都不超
[200051]． 過一年。針對(duì)這種情況，作者在那篇論文中提出了油
萬方數(shù)據(jù)2013年第5期 電線電纜 2013年lO月
No．5 2013 Electric Wire＆Cable Oct．，2013
續(xù)表I
標(biāo)準(zhǔn) mEE 1018—_85 mEE 1018—9l mEE1018—-2∞4
阻油層
丁腈膠伸長(zhǎng)率修改為300％；增 增加了乙丙膠護(hù)套結(jié)構(gòu)
纜芯和護(hù)套 丁腈膠伸長(zhǎng)率400％
加了扁形電纜護(hù)套結(jié)構(gòu) 增加了鉛護(hù)套結(jié)構(gòu)
圓形電纜用鋼帶鍍鋅前厚度不小
鍍鋅前鋼帶厚度不小于
于0．56mm，扁形電纜用鋼帶鍍鋅 鎧裝材料增加了不銹鋼帶和蒙乃爾合金帶
鎧裝 0．63mm。寬度不大于12．7mm；
前厚度不小于0．43mm，寬度不大 苛刻環(huán)境下鍍鋅鋼帶要選重型鋼帶鎧裝結(jié)構(gòu)
采用熱鍍鋅或電鍍鋅鋼帶
于19mm；采用熱鍍鋅鋼帶
成品電纜做直流和交流耐電壓 規(guī)定了各種電纜絕緣電阻和泄漏電流值(見本表內(nèi)第4
試驗(yàn) 項(xiàng)列出的各種電纜各規(guī)格公制絕緣電阻值和泄漏電流值
工廠試驗(yàn) 成品電纜做直流耐電壓試驗(yàn)
沒有電纜絕緣電阻值和泄漏電 表)
流值要求 增加了維修后電纜的電性能試驗(yàn)規(guī)定
限制電纜載流量因素增加了第
限制電纜載流量因素共4項(xiàng)；載
(5)項(xiàng)“環(huán)境散熱能力”；溫度和
流量值列于表5，這是在導(dǎo)體溫
載流量電流的關(guān)系顯示于圖l—
載流量 度為1400C，環(huán)境溫度為125'E 增加了導(dǎo)體最高溫度為204。C的載流量曲線
12。這些曲線是假設(shè)電纜在空
時(shí)，按Heher-McGrath計(jì)算法的
氣環(huán)境中按Heher—McGrath方
計(jì)算值
法計(jì)算得出的
增加了電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)概念
指導(dǎo)性 提出了EPDM護(hù)套油泵電纜將
增加了各種電纜結(jié)構(gòu)組成表
技術(shù)資料 被考慮
增加了電纜結(jié)構(gòu)圖
表2不同年版IEEE 1019潛油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)的修訂對(duì)比表
標(biāo)準(zhǔn) IEEE1019—{5 皿EE 1019—9l IEEE 1019--(97)
當(dāng)使用不鍍錫銅導(dǎo)
導(dǎo)體 體時(shí)。絕緣材料要有 導(dǎo)體必須鍍錫
抗銅性能
聚丙烯絕緣料必須具有抗銅老化性能
提出了公、英制絕緣電阻和泄漏電流值的具體要求(下表僅列出公制值表格)
3kV聚丙烯絕緣油泵電纜每公里最小絕緣電阻和最大泄漏電流值
導(dǎo)體規(guī)格：
m2 m2
AWG10 mm2 6#16 4#25 2# l#I／0#2／0#
No．5 2013 Electric Wire＆Cable Oct．，2013
IEEE潛油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷程
奚仲坡
(上海200051)
摘要：皿EE油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)的三個(gè)文件，由IEEE協(xié)會(huì)石油與化工專業(yè)委員會(huì)(PCIC)負(fù)責(zé)編制，首版發(fā)行于
1985年。27年來，IEEE油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)隨技術(shù)進(jìn)步而幾經(jīng)修改，使標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容更加嚴(yán)密、更加完善、更加先進(jìn)，當(dāng)
前版本的IEEE油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)。作為技術(shù)指南已被世界各油泵電纜制造商和用戶廣泛采用。介紹了各年代版
本IEEE油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的變化，借以闡明該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展和進(jìn)步狀況。
關(guān)鍵詞：機(jī)械采油；潛油電泵；油泵電纜；IEEE標(biāo)準(zhǔn)
中圈分類號(hào)：246．9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-6901(2013)05-o004-04
Developments of theⅢEE Standards for ESP Cable
XI Zhong．po
(Shanghai 200051，China)
Al斌rm't：The first edition ofIEEE standards on powercablefor electrical submersible pump consistsofthree docu-
ments，they weredmemed in1985 by the Petroleum and Chemical IndustryCommittee(PCIC)ofthe IndustryApplica-
tions Society oflEEE．For 27years，thestandards have been continuously updated along with the appearanceofnew
teehnologi船．The latest version is much more accurate and faultless．a(chǎn)nd has been adopted by more and more the
manufacturers and customers．IEEE ESPcable standards ofdiffelent yearsam discussed aswell asthe ch帥窘es ofdif-
ferent versions．Furthermore，progress of this standard andstate．of-art is analysised．
Key words：mechnical oil recovery；electrical submersible pump；ESP cable；IEEE standard
要求。1923年，移民到美國(guó)的俄國(guó)工程師阿魯秋諾夫
O引 言
(A．C．Apy-TIOHOB)，在1930年第一次將潛油泵機(jī)組
潛油泵電纜，是油田用于機(jī)械采油設(shè)備潛油電泵 下人到靠近美國(guó)堪薩斯州伯魯恩市的埃爾多拉多油
機(jī)組的一種專用性很強(qiáng)的特種電纜，有關(guān)這種電纜的 田，試驗(yàn)大獲成功，在石油行業(yè)機(jī)械采油技術(shù)界引起
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，有美國(guó)的IEEE、API，俄國(guó)的rocr、TY和 了轟動(dòng)，電潛泵開始被油田大批量采用。隨著電泵采
我國(guó)的GB、JB等標(biāo)準(zhǔn)。通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)編制程序、機(jī)構(gòu) 油機(jī)組應(yīng)用量的猛增，就產(chǎn)生了對(duì)潛油泵機(jī)組使用專
信譽(yù)和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的比較，我們覺得對(duì)電纜制造業(yè) 用電纜的要求。1934年，美國(guó)專利局批準(zhǔn)了阿魯秋諾
來講，還是選用IEEE標(biāo)準(zhǔn)為最佳。IEEE油泵電纜標(biāo) 夫的油泵電纜專利(專利申請(qǐng)日期為1930年)，不妨
準(zhǔn)多年來隨科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步做了三次修訂，標(biāo)準(zhǔn)水平 引用這一年份作為有據(jù)可考的油泵電纜面世的年代。
在不斷進(jìn)步，本文將詳細(xì)地介紹這些進(jìn)步的細(xì)節(jié)。
2 IEEE潛油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)的誕生和修訂
1潛油泵電纜問世
1985年首次出版了油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)，第一版ⅢEE
先介紹一些油泵電纜產(chǎn)品問世初期的情況，這對(duì)
油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)包括三個(gè)文件：硼匝std 1017-_85油泵
體會(huì)IEEE油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)是有好處的。實(shí)際上， 10l嘲5乙丙膠絕緣油泵
電纜的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、IEEE std
1918年潛油電泵機(jī)組就已經(jīng)在俄國(guó)取得了專利權(quán)，不
電纜和IEEE std 1019__85聚丙烯絕緣油泵電纜。
過，那時(shí)的機(jī)組只用于船舶和礦山的排水，對(duì)設(shè)備性
該標(biāo)準(zhǔn)文件的雛形，來自于1979年P(guān)cIC在圣地
能要求尚處于初級(jí)階段，一般礦用電纜即可滿足機(jī)組
亞哥年會(huì)上的一篇名為“油田所需要的潛油泵電纜”論
文。當(dāng)時(shí)，全世界油泵電纜生產(chǎn)廠家也就是五家，由于
收稿日期：2012-12-12
電纜制造工藝水平所限，生產(chǎn)廠家按各自的技術(shù)準(zhǔn)則
作者簡(jiǎn)介：奚仲坡(1938一)，男，原天津電纜總廠副總
進(jìn)行油泵電纜的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，當(dāng)時(shí)他們的產(chǎn)品存有一
工程師．
作者地址：上海市長(zhǎng)寧區(qū)安順路330號(hào)1204室 個(gè)共同性問題，那就是壽命短，各廠家產(chǎn)品壽命都不超
[200051]． 過一年。針對(duì)這種情況，作者在那篇論文中提出了油
萬方數(shù)據(jù)2013年第5期 電線電纜 2013年lO月
No．5 2013 Electric Wire＆Cable Oct．，2013
續(xù)表I
標(biāo)準(zhǔn) mEE 1018—_85 mEE 1018—9l mEE1018—-2∞4
阻油層
丁腈膠伸長(zhǎng)率修改為300％；增 增加了乙丙膠護(hù)套結(jié)構(gòu)
纜芯和護(hù)套 丁腈膠伸長(zhǎng)率400％
加了扁形電纜護(hù)套結(jié)構(gòu) 增加了鉛護(hù)套結(jié)構(gòu)
圓形電纜用鋼帶鍍鋅前厚度不小
鍍鋅前鋼帶厚度不小于
于0．56mm，扁形電纜用鋼帶鍍鋅 鎧裝材料增加了不銹鋼帶和蒙乃爾合金帶
鎧裝 0．63mm。寬度不大于12．7mm；
前厚度不小于0．43mm，寬度不大 苛刻環(huán)境下鍍鋅鋼帶要選重型鋼帶鎧裝結(jié)構(gòu)
采用熱鍍鋅或電鍍鋅鋼帶
于19mm；采用熱鍍鋅鋼帶
成品電纜做直流和交流耐電壓 規(guī)定了各種電纜絕緣電阻和泄漏電流值(見本表內(nèi)第4
試驗(yàn) 項(xiàng)列出的各種電纜各規(guī)格公制絕緣電阻值和泄漏電流值
工廠試驗(yàn) 成品電纜做直流耐電壓試驗(yàn)
沒有電纜絕緣電阻值和泄漏電 表)
流值要求 增加了維修后電纜的電性能試驗(yàn)規(guī)定
限制電纜載流量因素增加了第
限制電纜載流量因素共4項(xiàng)；載
(5)項(xiàng)“環(huán)境散熱能力”；溫度和
流量值列于表5，這是在導(dǎo)體溫
載流量電流的關(guān)系顯示于圖l—
載流量 度為1400C，環(huán)境溫度為125'E 增加了導(dǎo)體最高溫度為204。C的載流量曲線
12。這些曲線是假設(shè)電纜在空
時(shí)，按Heher-McGrath計(jì)算法的
氣環(huán)境中按Heher—McGrath方
計(jì)算值
法計(jì)算得出的
增加了電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)概念
指導(dǎo)性 提出了EPDM護(hù)套油泵電纜將
增加了各種電纜結(jié)構(gòu)組成表
技術(shù)資料 被考慮
增加了電纜結(jié)構(gòu)圖
表2不同年版IEEE 1019潛油泵電纜標(biāo)準(zhǔn)的修訂對(duì)比表
標(biāo)準(zhǔn) IEEE1019—{5 皿EE 1019—9l IEEE 1019--(97)
當(dāng)使用不鍍錫銅導(dǎo)
導(dǎo)體 體時(shí)。絕緣材料要有 導(dǎo)體必須鍍錫
抗銅性能
聚丙烯絕緣料必須具有抗銅老化性能
提出了公、英制絕緣電阻和泄漏電流值的具體要求(下表僅列出公制值表格)
3kV聚丙烯絕緣油泵電纜每公里最小絕緣電阻和最大泄漏電流值
導(dǎo)體規(guī)格：
m2 m2
AWG10 mm2 6#16 4#25 2# l#I／0#2／0#
