Для электродвигателей с нагревостойкостью 155° С и выше все больше применяют выводные провода с изоляцией из фторполимеров [8J, и в частности из ЭТФЭ. Примером могут служить провода ПТГ с изоляцией из фторопласта-40Ш, выпускаемые отечественной промышленностью.

Таблица 20

1. Кабели для геофизических исследований

Проведение различных геофизических исследований, связанных с иоиаком полезных ископаемых и изучением свойств горных пород, требует проведения работ в скважинах, для чего необходимы специальные кабели, передающие информацию от различных датчиков к измерительным приборам и электроэнергию для питания приборов.

Обычно скважина заполнена промывочной жидкостью, представляющей собой взвесь глины, песка и частиц породы в воде; в ряде случаев скважина заполнена водой, нефтью .или газом. Опуек и .подъем кабеля осуществляют лебедкой с двигателем через направляющий ролик, смонтированный на буровой вышке. На конце кабеля подвешивают прибор для исследований, торпеду для !пр1острелоч;н1о-взрывных работ или груз для натяжения. В процессе эксплуатации кабель подвергается действию значительных механических нагрузок: продавливающих, истирающих, растягивающих, а также многократным смоткам 1И на-моткам при одновременном воздействии повышенных гидростатических давлений и температзф.

Глубины скважин в настоящее время достигают 10 км, температура в забое 200-250° С и гидростатиче-

ское даВЛение 100-150 МПа, что привело к необходимости создания геофизических кабелей высокой нагревостойкости.

Специфика эксплуатации определяет конструктивные особенности рассматриваемых кабелей. Токопро-водящие жилы выполняют из медной мягкой проволоки. Для изоляции кабелей ирименяют ЭТФЭ, ФЭП или ПТФЭ. Для обеспечения герметичности применяют обо- . лочку из резины, а для защиты от механических воздействий - броню в виде оплетки или обмотки стальными проволоками. Для оболоч.ек применяют масло-бензостойкие механически прочные и иагревостойкие резины. Перспективным является применение резин на основе этиленпропиленавопо каучука. Для брони применяют стальные оцинкованные проволоки прочностью 2600 МПа, которые на1и1ддывают на кабель спиральной двухслойной обмоткой во взаимно противоположном направлении. Поверх изолированных жил под броню накладывают подушку из пропитанной противогнилостным составом оплетки из хлопчатобумаж-ной .пряжи. Промежутки между жилами многожильных кабелей также заполняют хлопчатобумажной пряжей.

Отечественная промышленность выпускает кабели по ГОСТ 6020-77 с изоляцией из фторопласта-40Ш марок КГ1-24-180, КГ1-53-80, КГЗ-67-180, КГ7-68-180, а также с изоляцией из фторопласта-4МБ и из пленок фторопла-ста-4 и 4Д в оболочке из резины ЭПШ-50 марок КГ 1-59-250; КГ 1-66-250; КГЗ-78-250 и КП-59-220.

За рубежом также в.ыпускают кабели подобных конструкций. Из наиболее известных изготовителей следует назвать фирмы «Амерграф электромеканикл кэйбл» и «Пан Гео Атлас Корпорейшн» (США), «Шлюмберже» (Франция), «Кабельверке Рейхсхафен» (ФРГ) и «Мю-век» (Венгрия). Для изоляции применяют ФЭП и пленки ПТФЭ. Особенностью кабелей Венгрии является то, что для герметизации резиновую оболочку накладывают не наверх изоляции жил, а поверх скрученного сердечника.

Поскольку при спуске кабеля в скважину возрастают как температура, так и гидростатическое давление, то важнейшим требованием к изоляционному материалу является его способность сохранять в этих условиях высокое сопротивление изоляции. Значения удельного объемного сопротивления некоторых материалов, определенные на изолированных жилах в воде при давле-

5* 67

НИИ 129 МПа, приведены на рис. 17. С увеличением гидростатического давления удельное объемное сопротивление изоляцки фторопластов несколько возраогает.

о 50 100 150 ZOOtC

Рис. 17. Зависимость удельного объемного сопротивления от температуры при гидростатическом давлении воды 120 .МПа.

/ - ПТФЭ; 2 - ФЭП; 3 - фторо-пласт-4иш.

Специфика эксплуатации рассматриваемых кабелей требует изучения поведения изоляции .при .высоких гидро-отат.И4-ескнх давлениях.

Имеющиеся в литературе данные свидетельствуют о том, что 1при относительно кратковременном приложении гидростатического давления даже до 100,0- 150,0 МПа физико-механичеокие и электрические свойства фторполим.еров существенно не изменяются. Одна-ко впервые проведенные исследования длительного воздействия гидростатическото давления [30] показали, что при давлении воды 20,0 МПа при температуре 200° С может происходить резкое снижение ф,ивико-механиче-ских свойств фторполимеров (ряс. 18). При том же давлении, но прн температуре 150° С за 3500 ч испытаний образцы вели себя довольно стабильно: только у фторо-пласта-40Ш прочностные характеристики снизились на 25%.

Микроскопический анализ образцов показал, что внутри испытуемых пластин появились многочисленные трещины, что и явилось причиной снижения про1чност-ных характеристик [31]. Отсутствие трещин на наружных поверхностях пластин .позволяет сделать предположение о возможном диффузионном .механизме их образования. При длительном воздействии гидростатического давления за счет -диффузии паров воды наступает равновесие парциального давления по объему образца, и в центре образца давление становится примерно равным наружному. Пря снятии наружного давления для снижения давления в объеме образца требуется определенное время, тем большее, чем дальше от поверхности