一種光纖複合絕緣子的製作方法
2023-04-30 20:37:46 2
專利名稱：一種光纖複合絕緣子的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電力裝備設備，特別是涉及一種用在電力行業高壓電器中的光纖複合絕緣子。
背景技術：
傳統的高壓電流測量的方法是利用基於電磁感應原理的電磁互感器來測量電流， 但隨著電力容量的不斷增大，電壓等級的不斷升高，傳統電磁互感器呈現出不可克服的難題。在大容量、超高壓電力系統中，傳統的電磁互感器會導致測量結果嚴重失真的現象。但由於光纖傳輸電流信號傳輸效率高、性能穩定、測量準確，所以傳統的電磁式電流互感器逐漸被基於光學原理的光纖互感器所代替。在該光纖互感器中，光纖承擔著傳輸信號的任務。 為了避免光纖傳輸的信號受到外在信號的幹擾，光纖在傳輸電流信號過程中需要複合絕緣子為該光纖提供外絕緣。現有的光纖複合絕緣子是先將光纖插設在該光纖複合絕緣子的絕緣管中，然後將有機絕緣材料灌注在絕緣管中固定該光纖，最後再在該絕緣管的外側注射成型傘裙。這樣製成的光纖複合絕緣子會存在以下缺陷。上述的光纖複合絕緣子，光纖在設置在光纖複合絕緣子的絕緣管中的，因此必須在加設法蘭之前將光纖插設入所述絕緣管並固定。因為用作密封灌注的有機絕緣材料、絕緣管以及光纖之間的熱膨脹係數差別較大，因此加熱時有機絕緣材料的熱膨脹會使空心絕緣子體內形成應力，從而使光纖的損耗增大。同時，由於把包含穿過該空心絕緣管的光纖的整個空心複合絕緣子體加熱時，會使光纖的包復層剝落下來，從而使得光纖容易斷裂，進而降低所製成的絕緣子的合格率。
發明內容
有鑑於此，有必要提供一種光纖損傷較小的光纖複合絕緣子。一種光纖複合絕緣子，其包括一個支撐體。所述支撐體包括至少一個設置在所述支撐體上的通孔，所述通孔沿所述支撐體的軸向設置。所述光纖複合絕緣子還包括至少一根穿設在所述通孔中的光纖。與現有技術相比，由於所述光纖複合絕緣子的支撐體設置有通孔，光纖設置在所述通孔中，從而可以將絕緣管外側的傘裙以及法蘭製作好以後再插設並固定所述光纖，進而可以避免在高溫高壓成型所述傘裙時，損傷所述光纖，從而可以提高光纖複合絕緣子的合格率。
圖1為本發明提供的一種光纖複合絕緣子的結構示意圖。圖2為圖1的光纖複合絕緣子沿A-A線的截面結構示意圖。
具體實施例方式為了對本發明作更進一步的說明，舉一較佳實施例並配合附圖詳細說明如下
請參閱圖1及圖2，其為本發明所提供的一種光纖複合絕緣子100的結構示意圖。 所述光纖複合絕緣子100包括一個支撐體10，一個包覆在該支撐體10外側的護套11，至少一個設置在所述護套11的傘裙12，至少一根設置在所述支撐體10中的光纖13，至少一個設置在所述支撐體10 —端的法蘭14，以及用於固定所述光纖13的固定膠15。所述支撐體10可以為一實心絕緣體也可以為一空心絕緣管。當所述支撐體10為一實心絕緣體時，所述光纖複合絕緣子100為一支柱複合絕緣子，用於支撐導線和防止電流回地。當所述支撐體10為一空心絕緣管時，所述光纖複合絕緣子100為一空心複合絕緣子。在本實施例中，所述支撐體10為空心絕緣管。所述支撐體10由作為增強材料的玻璃纖維紗和基體材料複合而成。所述基體材料可以為環氧樹脂，乙烯基酯樹脂，或者是聚氨酯樹脂。在本實施例中，所述基體材料為環氧樹脂。在該支撐體10的成型過程中，環氧樹脂膠液會和玻璃纖維紗經過一系列物理化學變化，形成環氧樹脂固化物。同時，該環氧樹脂固化物在環氧樹脂膠液與玻璃纖維紗之間形成結構和性能優越的界面層，該界面層把玻璃纖維紗與環氧樹脂膠結合成一個整體，使得由該環氧樹脂與玻璃纖維紗製成的支撐體10 具有良好的機械性能和電氣性能。所述玻璃纖維紗可以為無鹼不間斷玻璃紗，且該玻璃纖維紗佔支撐體10總重量的70% 80%，在本實施例中，玻璃纖維紗佔支撐體10總重量的 78%。所述支撐體10包括至少一個通孔101。該通孔101沿所述支撐體10的軸向方向設置在所述支撐體10的內壁中。所述通孔101可以為一個或多個。在本實施例中，所述支撐體10包括2個通孔101。所述通孔101的直徑可以根據需要來定，如所收容的光纖14的數量以及固定膠15的量。所述護套11及傘裙12都由高溫硫化矽橡膠一體注射成型包覆在所述絕緣管10 上，其中護套11設置在絕緣管10與傘裙12之間。當然可以想到的是，所述護套11也可以與傘裙12分別製成，然後再組合在一起。所述護套11包覆在整個絕緣管10上，並有部分護套11可以包覆在法蘭13上，也可以嵌設在所述法蘭13與絕緣管10之間。在本實施體中，所述護套11的端部嵌設在所述法蘭13與絕緣管10之間。高溫硫化矽橡膠是高分子量(分子量一般為40 80萬)的聚有機矽氧烷(即生膠)加入補強填料和其它各種添加劑，採用有機過氧化物為硫化劑，並在高溫下交鏈成的一種橡膠，該橡膠簡稱為矽橡膠。高溫硫化矽橡膠的補強填料可以為白炭黑，它可使硫化膠的強度增加十倍。加入各種添加劑主要是降低膠的成本、改善膠料性能以及賦予硫化膠各種特殊性能如阻燃、導電等。在本實施例中，所述高溫硫化矽橡膠包括有以下部分組成甲基乙烯基矽橡膠、白炭黑、氫氧化鋁、 矽油以及硫化劑等，且所述各組份所佔的重量比為甲基乙烯基矽橡膠20% 50%，白炭黑10 50%，氫氧化鋁25 50%，矽油2 5%，硫化劑1%。所述傘裙12包括至少一個第一傘裙121，至少一個與第一傘裙121間隔設置的第二傘裙122。可以想到的是，根據需要，該第一傘裙121或者第二傘裙122可以為多個。所述一個第一傘裙121以及兩個第二傘裙122間隔設置。所述第一傘裙121、第二傘裙122有不同的裙長，例如第一傘裙121的裙長大於第二傘裙122的裙長。當然還可以想到的是，所述傘裙12不限於只包括所述的第一、第二傘裙121、122，還可以包括更多個裙長大小不同的傘裙。並且，該第一、第二傘裙121、122的排列方式也不限於上述的排列方式，可以有其它任意的排列方式。優選地，所述第二傘裙122的裙長L2與第一傘裙121的裙長L1的比例為60% L1 ^ L2 ^ 90% L1,。所述第一傘裙121的上表面的傾斜角α為5°彡α彡25°，下表面的傾斜角β為2° < β ，在本實施例中，第一傘裙121的上表面的傾斜角α 為8°，下表面傾斜角β為5°。所述第二傘裙122的上下表面的傾斜角與第一傘裙121的傾斜角可以相同。將所述第一、第二傘裙121、122的上下表面的傾斜角控制在一定範圍，有利於提高各個傘裙的自潔性，並且第一、第二傘裙121、122的裙長比例控制在一定的範圍， 有利於避免淋雨條件下相鄰傘裙之間的橋絡。可以理解的是，所述空心複合絕緣子100可以包括多個傘裙12，也可以僅有一個。當所述空心複合絕緣子100包括多個傘裙12時，該多個傘裙12可以一體成型，也可以分別成型，然後通過粘膠粘接在護套11的外側。所述光纖13用來傳輸電網的電流和電壓信息，其可以分為多模和單模光纖。單模光纖的直徑很小，在給定的工作波長只能以單一模式傳輸，傳輸頻帶寬，傳輸容量大。多模光纖是在給定的波長上能以多個模式同時傳輸的光纖。與單模光纖相比，多模光纖的傳輸性能較差。在本實施例中，所述光纖13為一根多模光纖。可以想到是根據實際測量信號的需要，光纖13的數量和種類可以根據需要確定，如信息量。所述光纖13穿設在所述支撐體 10的通孔101中。所述法蘭14由一個基座141、以及一個設置於基座141的一端且與基座131垂直相連的套管部142。所述基座141可以與套管部142 —體成型，也可以通過焊接等方法將其固定連接在一起。所述基座141包括多個設置在該基座141上的固定孔143，該固定孔 143用來將該光纖複合絕緣子100通過螺栓(圖未示)與其它裝置，如避雷器，開關等連接在一起。所述套管部142用於套設固定支撐體10。所述法蘭14還包括至少一個設置在基座141上的基座通孔144。該基座通孔144與支撐體10上的通孔101相對應設置，用於穿出所述光纖13以與外部裝置，如信號接收器連接。所述固定膠15充注在所述通孔101以及基座通孔145中，從而固定所述光纖13。 所述固定膠15可以為液態矽橡膠或環氧樹脂。在本實施例中，所述固定膠15為液態矽橡膠。該固定膠15可以通過先將通孔101抽成真空，然後利用負壓的作用將該固定膠充入所述通孔101中，從而固定所述光纖13。與現有技術相比，由於所述光纖複合絕緣子的支撐體設置有通孔，光纖設置在所述通孔中，從而可以將絕緣管外側的傘裙以及法蘭製作好以後再插設並固定所述光纖，進而可以避免在高溫高壓成型所述傘裙時，損傷所述光纖，從而可以提高光纖複合絕緣子的合格率。另外，本領域技術人員還可以本發明精神內做其它變化，只要其不偏離本發明的技術效果，都應包含在本發明所要求保護的範圍內。
權利要求
1.一種光纖複合絕緣子，其包括一個支撐體，其特徵在於所述支撐體包括至少一個設置在所述支撐體內的通孔，所述通孔沿所述支撐體的軸向設置，所述光纖複合絕緣子還包括至少一根穿設在所述通孔中的光纖。
2.如權利要求1所述的光纖複合絕緣子，其特徵在於所述支撐體為一實心柱或空心管。
3.如權利要求1所述的光纖複合絕緣子，其特徵在於所述光纖複合絕緣子還包括有固定膠，該固定膠充注在所述設置有光纖的通孔中，用於固定所述光纖。
4.如權利要求3所述的光纖複合絕緣子，其特徵在於所述固定膠為液態矽橡膠或環氧樹脂。
5.如權利要求1所述的光纖複合絕緣子，其特徵在於所述光纖複合絕緣子還包括至少一個連接件，該連接件設置在所述支撐體的兩端。
6.如權利要求5所述的光纖複合絕緣子，其特徵在於所述連接件為一法蘭，該法蘭上設置有一個通孔，用於穿設所述光纖。
7.如權利要求1所述的光纖複合絕緣子，其特徵在於所述光纖複合絕緣子還包括至少一個設置在所述支撐體外側的傘裙。
全文摘要
一種光纖複合絕緣子，其包括一個支撐體。所述支撐體包括至少一個設置在所述支撐體上的通孔，所述通孔沿所述支撐體的軸向設置。所述光纖複合絕緣子還包括至少一根穿設在所述通孔中的光纖。由於所述光纖複合絕緣子的支撐體設置有通孔，光纖設置在所述通孔中，從而可以將絕緣管外側的傘裙以及法蘭製作好以後再插設並固定所述光纖，進而可以避免在高溫高壓成型所述傘裙時，損傷所述光纖，從而可以提高光纖複合絕緣子的合格率。
文檔編號H01B17/26GK102412034SQ20101029692
公開日2012年4月11日 申請日期2010年9月18日 優先權日2010年9月18日
發明者張鑫鑫, 馬斌 申請人:江蘇神馬電力股份有限公司