CN102412034A - 一种光纤复合绝缘子 - Google Patents

Abstract

一种光纤复合绝缘子，其包括一个支撑体。所述支撑体包括至少一个设置在所述支撑体上的通孔，所述通孔沿所述支撑体的轴向设置。所述光纤复合绝缘子还包括至少一根穿设在所述通孔中的光纤。由于所述光纤复合绝缘子的支撑体设置有通孔，光纤设置在所述通孔中，从而可以将绝缘管外侧的伞裙以及法兰制作好以后再插设并固定所述光纤，进而可以避免在高温高压成型所述伞裙时，损伤所述光纤，从而可以提高光纤复合绝缘子的合格率。

Description

一种光纤复合绝缘子

技术领域

本发明涉及一种电力装备设备，特别是涉及一种用在电力行业高压电器中的光纤复合绝缘子。

背景技术

传统的高压电流测量的方法是利用基于电磁感应原理的电磁互感器来测量电流，但随着电力容量的不断增大，电压等级的不断升高，传统电磁互感器呈现出不可克服的难题。在大容量、超高压电力系统中，传统的电磁互感器会导致测量结果严重失真的现象。但由于光纤传输电流信号传输效率高、性能稳定、测量准确，所以传统的电磁式电流互感器逐渐被基于光学原理的光纤互感器所代替。在该光纤互感器中，光纤承担着传输信号的任务。为了避免光纤传输的信号受到外在信号的干扰，光纤在传输电流信号过程中需要复合绝缘子为该光纤提供外绝缘。现有的光纤复合绝缘子是先将光纤插设在该光纤复合绝缘子的绝缘管中，然后将有机绝缘材料灌注在绝缘管中固定该光纤，最后再在该绝缘管的外侧注射成型伞裙。这样制成的光纤复合绝缘子会存在以下缺陷。上述的光纤复合绝缘子，光纤在设置在光纤复合绝缘子的绝缘管中的，因此必须在加设法兰之前将光纤插设入所述绝缘管并固定。因为用作密封灌注的有机绝缘材料、绝缘管以及光纤之间的热膨胀系数差别较大，因此加热时有机绝缘材料的热膨胀会使空心绝缘子体内形成应力，从而使光纤的损耗增大。同时，由于把包含穿过该空心绝缘管的光纤的整个空心复合绝缘子体加热时，会使光纤的包复层剥落下来，从而使得光纤容易断裂，进而降低所制成的绝缘子的合格率。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种光纤损伤较小的光纤复合绝缘子。

一种光纤复合绝缘子，其包括一个支撑体。所述支撑体包括至少一个设置在所述支撑体上的通孔，所述通孔沿所述支撑体的轴向设置。所述光纤复合绝缘子还包括至少一根穿设在所述通孔中的光纤。

与现有技术相比，由于所述光纤复合绝缘子的支撑体设置有通孔，光纤设置在所述通孔中，从而可以将绝缘管外侧的伞裙以及法兰制作好以后再插设并固定所述光纤，进而可以避免在高温高压成型所述伞裙时，损伤所述光纤，从而可以提高光纤复合绝缘子的合格率。

附图说明

图1为本发明提供的一种光纤复合绝缘子的结构示意图。

图2为图1的光纤复合绝缘子沿A-A线的截面结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明作更进一步的说明，举一较佳实施例并配合附图详细说明如下：

请参阅图1及图2，其为本发明所提供的一种光纤复合绝缘子100的结构示意图。所述光纤复合绝缘子100包括一个支撑体10，一个包覆在该支撑体10外侧的护套11，至少一个设置在所述护套11的伞裙12，至少一根设置在所述支撑体10中的光纤13，至少一个设置在所述支撑体10一端的法兰14，以及用于固定所述光纤13的固定胶15。

所述支撑体10可以为一实心绝缘体也可以为一空心绝缘管。当所述支撑体10为一实心绝缘体时，所述光纤复合绝缘子100为一支柱复合绝缘子，用于支撑导线和防止电流回地。当所述支撑体10为一空心绝缘管时，所述光纤复合绝缘子100为一空心复合绝缘子。在本实施例中，所述支撑体10为空心绝缘管。所述支撑体10由作为增强材料的玻璃纤维纱和基体材料复合而成。所述基体材料可以为环氧树脂，乙烯基酯树脂，或者是聚氨酯树脂。在本实施例中，所述基体材料为环氧树脂。在该支撑体10的成型过程中，环氧树脂胶液会和玻璃纤维纱经过一系列物理化学变化，形成环氧树脂固化物。同时，该环氧树脂固化物在环氧树脂胶液与玻璃纤维纱之间形成结构和性能优越的界面层，该界面层把玻璃纤维纱与环氧树脂胶结合成一个整体，使得由该环氧树脂与玻璃纤维纱制成的支撑体10具有良好的机械性能和电气性能。所述玻璃纤维纱可以为无碱不间断玻璃纱，且该玻璃纤维纱占支撑体10总重量的70％～80％，在本实施例中，玻璃纤维纱占支撑体10总重量的78％。所述支撑体10包括至少一个通孔101。该通孔101沿所述支撑体10的轴向方向设置在所述支撑体10的内壁中。所述通孔101可以为一个或多个。在本实施例中，所述支撑体10包括2个通孔101。所述通孔101的直径可以根据需要来定，如所收容的光纤14的数量以及固定胶15的量。

所述护套11及伞裙12都由高温硫化硅橡胶一体注射成型包覆在所述绝缘管10上，其中护套11设置在绝缘管10与伞裙12之间。当然可以想到的是，所述护套11也可以与伞裙12分别制成，然后再组合在一起。所述护套11包覆在整个绝缘管10上，并有部分护套11可以包覆在法兰13上，也可以嵌设在所述法兰13与绝缘管10之间。在本实施体中，所述护套11的端部嵌设在所述法兰13与绝缘管10之间。高温硫化硅橡胶是高分子量(分子量一般为40～80万)的聚有机硅氧烷(即生胶)加入补强填料和其它各种添加剂，采用有机过氧化物为硫化剂，并在高温下交链成的一种橡胶，该橡胶简称为硅橡胶。高温硫化硅橡胶的补强填料可以为白炭黑，它可使硫化胶的强度增加十倍。加入各种添加剂主要是降低胶的成本、改善胶料性能以及赋予硫化胶各种特殊性能如阻燃、导电等。在本实施例中，所述高温硫化硅橡胶包括有以下部分组成：甲基乙烯基硅橡胶、白炭黑、氢氧化铝、硅油以及硫化剂等，且所述各组份所占的重量比为：甲基乙烯基硅橡胶20％～50％，白炭黑10～50％，氢氧化铝25～50％，硅油2～5％，硫化剂1％。

所述伞裙12包括至少一个第一伞裙121，至少一个与第一伞裙121间隔设置的第二伞裙122。可以想到的是，根据需要，该第一伞裙121或者第二伞裙122可以为多个。所述一个第一伞裙121以及两个第二伞裙122间隔设置。所述第一伞裙121、第二伞裙122有不同的裙长，例如第一伞裙121的裙长大于第二伞裙122的裙长。当然还可以想到的是，所述伞裙12不限于只包括所述的第一、第二伞裙121、122，还可以包括更多个裙长大小不同的伞裙。并且，该第一、第二伞裙121、122的排列方式也不限于上述的排列方式，可以有其它任意的排列方式。优选地，所述第二伞裙122的裙长L₂与第一伞裙121的裙长L₁的比例为60％L₁≤L₂≤90％L₁，。所述第一伞裙121的上表面的倾斜角α为5°≤α≤25°，下表面的倾斜角β为2°≤β≤6°，在本实施例中，第一伞裙121的上表面的倾斜角α为8°，下表面倾斜角β为5°。所述第二伞裙122的上下表面的倾斜角与第一伞裙121的倾斜角可以相同。将所述第一、第二伞裙121、122的上下表面的倾斜角控制在一定范围，有利于提高各个伞裙的自洁性，并且第一、第二伞裙121、122的裙长比例控制在一定的范围，有利于避免淋雨条件下相邻伞裙之间的桥络。可以理解的是，所述空心复合绝缘子100可以包括多个伞裙12，也可以仅有一个。当所述空心复合绝缘子100包括多个伞裙12时，该多个伞裙12可以一体成型，也可以分别成型，然后通过粘胶粘接在护套11的外侧。

所述光纤13用来传输电网的电流和电压信息，其可以分为多模和单模光纤。单模光纤的直径很小，在给定的工作波长只能以单一模式传输，传输频带宽，传输容量大。多模光纤是在给定的波长上能以多个模式同时传输的光纤。与单模光纤相比，多模光纤的传输性能较差。在本实施例中，所述光纤13为一根多模光纤。可以想到是根据实际测量信号的需要，光纤13的数量和种类可以根据需要确定，如信息量。所述光纤13穿设在所述支撑体10的通孔101中。

所述法兰14由一个基座141、以及一个设置于基座141的一端且与基座131垂直相连的套管部142。所述基座141可以与套管部142一体成型，也可以通过焊接等方法将其固定连接在一起。所述基座141包括多个设置在该基座141上的固定孔143，该固定孔143用来将该光纤复合绝缘子100通过螺栓(图未示)与其它装置，如避雷器，开关等连接在一起。所述套管部142用于套设固定支撑体10。所述法兰14还包括至少一个设置在基座141上的基座通孔144。该基座通孔144与支撑体10上的通孔101相对应设置，用于穿出所述光纤13以与外部装置，如信号接收器连接。

所述固定胶15充注在所述通孔101以及基座通孔145中，从而固定所述光纤13。所述固定胶15可以为液态硅橡胶或环氧树脂。在本实施例中，所述固定胶15为液态硅橡胶。该固定胶15可以通过先将通孔101抽成真空，然后利用负压的作用将该固定胶充入所述通孔101中，从而固定所述光纤13。

与现有技术相比，由于所述光纤复合绝缘子的支撑体设置有通孔，光纤设置在所述通孔中，从而可以将绝缘管外侧的伞裙以及法兰制作好以后再插设并固定所述光纤，进而可以避免在高温高压成型所述伞裙时，损伤所述光纤，从而可以提高光纤复合绝缘子的合格率。

另外，本领域技术人员还可以本发明精神内做其它变化，只要其不偏离本发明的技术效果，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (7)

1.一种光纤复合绝缘子，其包括一个支撑体，其特征在于：所述支撑体包括至少一个设置在所述支撑体内的通孔，所述通孔沿所述支撑体的轴向设置，所述光纤复合绝缘子还包括至少一根穿设在所述通孔中的光纤。

2.如权利要求1所述的光纤复合绝缘子，其特征在于：所述支撑体为一实心柱或空心管。

3.如权利要求1所述的光纤复合绝缘子，其特征在于：所述光纤复合绝缘子还包括有固定胶，该固定胶充注在所述设置有光纤的通孔中，用于固定所述光纤。

4.如权利要求3所述的光纤复合绝缘子，其特征在于：所述固定胶为液态硅橡胶或环氧树脂。

5.如权利要求1所述的光纤复合绝缘子，其特征在于：所述光纤复合绝缘子还包括至少一个连接件，该连接件设置在所述支撑体的两端。

6.如权利要求5所述的光纤复合绝缘子，其特征在于：所述连接件为一法兰，该法兰上设置有一个通孔，用于穿设所述光纤。

7.如权利要求1所述的光纤复合绝缘子，其特征在于：所述光纤复合绝缘子还包括至少一个设置在所述支撑体外侧的伞裙。