CN203552818U - 一种高压棒形支柱光纤复合绝缘子 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种高压棒形支柱光纤复合绝缘子，在满足绝缘子产品的电气性能、机械性能的同时，具有光学性能（包含电力设备高电位端的信号采集、传输、传感和监测功能）。裸纤沿复合绝缘子芯棒上的导向槽缠绕，之后在导向槽内缠绕玻璃丝并对芯棒整体进行真空浇注，裸纤经过过渡保护与尾纤熔接形成标准光信号接口。本实用新型在棒形支柱复合绝缘子制造过程中引入裸纤，解决了裸纤与复合绝缘子芯棒间的界面问题，提高了信号传输的稳定性以及产品的安全可靠性。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种电力输变电设备的绝缘装置，特别涉及一种电力输变电设备用高压棒形支柱光纤复合绝缘子。
【背景技术】
随着特高压、智能电网、远距离大功率通讯及新能源产业的发展，高压端信号采集的可靠性越来越受到重视。由于采用电信号传感方式会存在易受电磁干扰、影响测量精度及绝缘性能的问题，因此利用光电分离方法采集传输数据已成为一种趋势。采用光信号传输能够高精度传输高压设备的机械性能、电气性能数据并有效解决电磁干扰的问题。
目前主要采取的方式是在光缆外包覆硅橡胶护套再粘接伞裙后作为一个独立元件使用或者在绝缘结构中以植入方式加入带保护套的光纤或光纤跳线。这种结构的缺点是：（1）机械强度低、长期可靠性差；（2）外套材料与内部光纤护套材料存在多界面问题、绝缘可靠性差；（3）设备的结构复杂，体积较大，应用受到限制。
【发明内容】
本实用新型克服了上述技术缺点，提供一种高压棒形支柱光纤复合绝缘子。该绝缘子在制造过程中引入仅由纤芯、光学包层、一次涂覆层构成的裸纤，由于裸纤一次涂覆层材料与芯棒界面材料属同种材料，因此实现了裸纤与复合绝缘子芯棒的一体化，在满足绝缘子电气性能、机械性能的同时解决了裸纤与复合绝缘子芯棒间的界面问题，提高了光学信号传输的稳定性以及产品的安全可靠性。
本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的：
一种高压棒形支柱光纤复合绝缘子，包括高压棒形支柱复合绝缘子的芯棒，该芯棒由环氧玻璃纤维引拔棒、裸纤、玻璃丝和环氧材料组成；所述裸纤仅由纤芯、包覆在纤芯外周的光学包层以及包覆在光学包层外周的一次涂覆层构成，所述一次涂覆层与芯棒界面材料属同种材料。
所述裸纤为石英裸纤，为单模或多模裸纤。
所述环氧玻璃纤维引拔棒上开有导向槽，裸纤和玻璃丝沿导向槽的方向缠绕，所用玻璃丝与裸纤膨胀系数相同。
所述环氧玻璃纤维引拔棒、裸纤、玻璃丝和环氧材料真空浇注为一体。
所述高压棒形支柱光纤复合绝缘子包括有安装在复合绝缘子芯棒两端的上法兰和下法兰，所述裸纤经上法兰和下法兰过渡分别穿出后，与尾纤熔接形成光信号接口。
所述光信号接口包括FC型、ST型、SC型、PC型、LC型接口。
1310nm波长窗口时，所述高压棒形支柱光纤复合绝缘子的传输信号衰减≤3.0dB/km，带宽≥400MHz·km。
所述复合绝缘子芯棒外周包覆有硅橡胶绝缘伞套。
与现有技术相比，本实用新型高压棒形支柱光纤复合绝缘子至少具有以下有益效果：本实用新型引入纤芯、光学包层、一次涂覆层构成的裸纤，由于裸纤一次涂覆层材料与芯棒界面材料属同种材料，因此，实现了裸纤与复合绝缘子芯棒的一体化，在满足绝缘子电气性能、机械性能的同时解决了裸纤与复合绝缘子芯棒间的界面问题，提高了光学信号传输的稳定性以及产品的安全可靠性。
【附图说明】
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型所使用裸纤的结构示意图；
图3为本实用新型芯棒真空浇注后的截面结构示意图；
其中：1为上法兰；2为硅橡胶绝缘伞套；3为复合绝缘子芯棒；4为导向槽；5为下法兰；6为光信号接口；21为纤芯；22为光学包层，23为一次涂覆层；32为玻璃丝；33为裸纤；34环氧材料。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图1所示，一种高压棒形支柱光纤复合绝缘子，包括高压棒形支柱光纤复合绝缘子芯棒3，该棒形支柱复合绝缘子的芯棒主要由环氧玻璃纤维引拔35、裸纤33、玻璃丝32和环氧材料组成34；所述的裸纤33为石英裸纤，仅由纤芯21、包覆在纤芯外周的光学包层22以及包覆在光学包层外周的一次涂覆层23构成，为单模或多模裸纤。
所述的环氧玻璃纤维引拔棒35上开有导向槽4，裸纤33和玻璃丝32沿导向槽的方向缠绕，所用玻璃丝与裸纤膨胀系数接近。
所述的高压棒形支柱光纤复合绝缘子将环氧玻璃纤维引拔棒35、裸纤33、玻璃丝32和环氧材料34真空浇注为一体。
所述高压棒形支柱光纤复合绝缘子进一步包括有安装在复合绝缘子芯棒两端的上法兰1和下法兰5，所述裸纤33经上法兰1和下法兰5过渡分别穿出后，与尾纤熔接形成光信号接口6；所述光信号接口包括FC型、ST型、SC型、PC型、LC型接口；1310nm波长窗口时，所述高压棒形支柱光纤复合绝缘子的传输信号衰减≤3.0dB/km，带宽≥400MHz·km。
所述复合绝缘子芯棒外周包覆有硅橡胶绝缘伞套2。
具体的制备方法为：
（1）在环氧玻璃纤维引拔棒35上开导向槽4，截取要求数量要求长度要求规格的裸纤33；
（2）预留50～500mm的裸纤33后，从绝缘子芯棒3端头开始，裸纤33沿导向槽4进行缠绕直至尾端，同样预留50～500mm的裸纤33，用保护套保护裸纤33，并固定芯棒两端预留出的裸纤33；
（3）在缠绕过裸纤的导向槽4中缠绕玻璃丝32，放入模具中进行真空浇注；
（4）脱模并按照要求加工复合绝缘子芯棒的端面及外表面，脱模及加工过程中保持裸纤的完整和光信号传输的稳定；
（5）装配上法兰1、下法兰5以及绝缘子芯棒3，将预留出的裸纤33从上、下法兰1、5引出、过渡并加以保护，与尾纤熔接形成标准光信号接口6，接口型号包括FC型、ST型、SC型、PC型、LC型；
（6）压接法兰，在芯棒外周成型硅橡胶绝缘伞套2，完成整个产品的加工制造。
本实用新型提供了一种高压棒形支柱光纤复合绝缘子。该绝缘子在制造过程中引入仅由纤芯、光学包层、一次涂覆层构成的裸纤，由于裸纤一次涂覆层材料与芯棒界面材料属同种材料，因此实现了裸纤与复合绝缘子芯棒的一体化，在满足绝缘子电气性能、机械性能的同时解决了裸纤与复合绝缘子芯棒间的界面问题，提高了光学信号传输的稳定性以及产品的安全可靠性。
Claims (8)
1.一种高压棒形支柱光纤复合绝缘子，其特征在于，包括高压棒形支柱复合绝缘子的芯棒（3），该芯棒（3）由环氧玻璃纤维引拔棒（35）、裸纤（33）、玻璃丝（32）和环氧材料（34）组成；所述裸纤（33）仅由纤芯（21）、包覆在纤芯外周的光学包层（22）以及包覆在光学包层外周的一次涂覆层（23）构成，所述一次涂覆层（23）与芯棒界面材料属同种材料。
2.如权利要求1所述的高压棒形支柱光纤复合绝缘子，其特征在于，所述裸纤（33）为石英裸纤，为单模或多模裸纤。
3.如权利要求1所述的高压棒形支柱光纤复合绝缘子，其特征在于，所述环氧玻璃纤维引拔棒（35）上开有导向槽（4），裸纤（33）和玻璃丝（32）沿导向槽（4）的方向缠绕，所述玻璃丝与裸纤膨胀系数相同。
4.如权利要求1所述的高压棒形支柱光纤复合绝缘子，其特征在于，环氧玻璃纤维引拔棒（35）、裸纤（33）、玻璃丝（32）和环氧材料（34）真空浇注为一体。
5.如权利要求1所述的高压棒形支柱光纤复合绝缘子，其特征在于，所述高压棒形支柱光纤复合绝缘子进一步包括有安装在复合绝缘子芯棒两端的上法兰（1）和下法兰（5），所述裸纤（33）经上法兰（1）和下法兰（5）过渡分别穿出后，与尾纤熔接形成光信号接口（6）。
6.如权利要求5所述的高压棒形支柱光纤复合绝缘子，其特征在于，所述光信号接口包括FC型、ST型、SC型、PC型、LC型接口。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的高压棒形支柱光纤复合绝缘子，其特征在于，1310nm波长窗口时，所述高压棒形支柱光纤复合绝缘子的传输信号衰减≤3.0dB/km，带宽≥400MHz·km。
8.如权利要求1至6中任意一项所述的高压棒形支柱光纤复合绝缘子，其特征在于，所述复合绝缘子芯棒外周包覆有硅橡胶绝缘伞套（2）。
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| CN112002524A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-11-27 | 华北电力大学（保定） | 一种油浸式变压器套管 |
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