许洋，范海涛，宋小海（美钻能源科技（上海）有限公司，上海 200941）

0 引言

水下采油树设备电缆穿越装置作为一种重要的传送电力和信号的连接装置，以其安全性能好、密封可靠、操作方便等特点受到广泛重视并投入应用。

水下采油树设备三段式电缆穿越装置，为美钻能源科技（上海）有限公司（MSP）开发的应用于水下电潜泵与水上控制系统联系并传送电力和PSI/PHD 信号的连接装置[1]。

1 电缆穿越装置的总体设计

电缆穿越装置（如图1 所示），按照部件分类，由三部分组成，包括水下电缆接头、树帽跨接缆和油管挂电缆接头。按照功能分类，可以分为干式连接器和湿式连接器。

2 电气安全和结构密封要求

电气安全和结构密封性能是电缆穿越装置的安全性和可靠性的关键。通常要求如下[2]：

（1）水下对接，在DC5 000 ±5 V 电压下，应保证每个接点之间，接点和地之间的绝缘电阻等级大于10 GΩ。

（2）终端绝缘套耐压要求。绝缘套应在海水中使用交流15 kv 的电压持续测试60 s，不应发生击穿和对地漏电的情况发生。

（3）高电压测试的交变试验电压频率范围应当在49 赫兹到61 赫兹之间，测试电压为2.5 Uo + 2 kV（Uo 为导体与地之间的电压），Uo 电压范围（kV）：2.886，均方根测试电压（kV）：9.2，直流测试电压（kV）：22.0，接点之间、接点与地之间的高压耐压测试时间为5 min。

（4）升温要求三芯连接器连接在35 mm2的电缆上，在自由状态使用700 A 电流变压器进行测试，电流负载为125 A 时，不高于环境温度30 ℃。

图1 采油树帽示意图

（5）总装试验时，连接器腔体内氦气压力为103.4 kPa，氦气泄漏量为8 h 后内部压降不应超过6.9 kPa。……