DE3855266T2

DE3855266T2 - Optische Fasern enthaltender Isolator

Info

Publication number: DE3855266T2
Application number: DE3855266T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Harada; Toshiyuki Kawaguchi; Isao Nakajima; Kazumi Nakanishi; Noriyasu Oguri; Katsuro Shinoda
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1987-06-03
Filing date: 1988-06-01
Publication date: 1996-10-31
Anticipated expiration: 2008-06-02
Also published as: EP0297728B1; US4810836A; EP0297728A2; DE3855266D1; EP0297728A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Lichtleiter bzw. optische Fasern enthaltende Isolatoren, in die ein(e) Lichtleiter(faser) eingebettet ist, um Signale von einer Hochspannungsfreileitung zu einer Erdschlußseite zu übertragen.
Wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 60-158,402 geoffenbart, sind bereits Lichtleiter enthaltende Isolatoren bekannt, bei denen ein Durchgangsloch mit einem kleinen Durchmesser in einem axialen Abschnitt eines Isolatorkörpers ausgebildet ist und ein Lichtleiter durch das Durchgangsloch geht, während ein Isolationsmaterial, wie ein Epoxyharz, zwischen der inneren peripheren Oberfläche des Durchgangslochs und dem Lichtleiter eingefüllt ist. Das eingefüllte Isolationsmaterial erfüllt dabei wichtige Aufgaben, nämlich zu verhindern, daß ein Kriechstrom den Lichtleiter entlang fließt, und um eine Verringerung einer Oberflächenkriechisolationsstrecke des Isolators zu verhindern. Wenn der Isolator hohen Temperaturen ausgesetzt ist, wird das Isolationsmaterial, wie Epoxyharz, aufgrund der großen Differenz im Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem Porzellan und dem Isolationsmaterial in dessen axialer Richtung stark aus dem Isolatorkörper gedrängt, so daß eine Spannung auf den Lichtleiter ausgeübt wird und die Haftung zwischen dem Isolationsmaterial und dem Isolatorkörper verloren geht. In der Folge besteht die Gefahr, daß der Durchgreifspannungswiderstand des Isolators stark verringert wird.
Weiters ist es, da das Durchgangsloch lang ist und einen kleinen Durchmesser aufweist, schwierig, den Lichtleiter präzise in der Mitte des Durchgangslochs zu halten, so daß die Möglichkeit besteht, daß der Lichtleiter die innere periphere Wand des Durchgangslochs teilweise berührt. Da dort kein Isolationsmaterial zwischen dem Lichtleiter und der inneren peripheren Wand des Durchgangslochs vorhanden ist, geht die Haftung an diesem Abschnitt verloren, so daß es wahrscheinlich ist, daß Wasser oder Feuchtigkeit eindringen und die elektrische Isolationsleistung verringern.
Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die obengenannten Probleme zu lösen.
Die FR-A-2204812 offenbart unter anderem ein Lichtleiterbündel, das durch eine Kette von Glasabstandshaltern hindurchgeht, worin die Teile der Lichtleiter, die durch sie hindurchgehen, beispielsweise mit Hilfe eines Tropfens eines Glases mit einem niedrigeren. Schmelzpunkt als die Fasern ausgeformt werden. Zwischen den Abstandshaltern bleiben die Fasern frei und behalten ihre Flexibilität bei. Das Ausformen der Fasern kann auch durch Epoxyharz erfolgen. Die Abstandshalter können beispielsweise in einer geeigneten Stütze innerhalb eines Isolators festgehalten werden. Es wird kein Isolator gezeigt. Das fiel der Erfindung besteht insbesondere darin, Nachteile zu beseitigen, die bei einer Anordnung von Lichtleitern in einer mit Öl gefüllten Hülle entstehen.
Die vorliegende Erfindung ist in Anspruch 1 dargelegt.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, Lichtleiter enthaltende Isolatoren zu erhalten, bei denen die Reduktion der Isolation aufgrund des Kontakts zwischen dem Lichtleiter und der inneren peripheren Wand des Durchgangslochs vollständig verhindert werden kann.
Fakultative Merkmale und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen klar werden, wobei es sich versteht, daß Fachleute auf dem Gebiet der Erfindung gewisse Modifikationen, Variationen und Änderungen derselben vornehmen könnten.
Um das Verstehen der Erfindung zu erleichtern, wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, worin:
Fig. 1 eine axiale Querschnittansicht einer Ausführungsform des Lichtleiter enthaltenden Isolators gemäß vorliegender Erfindung ist; und
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines in Fig. 1 gezeigten Abstandshalters ist.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 erklärt: Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstandshalter innerhalb eines Durchgangslochs eines Isolators zwischen der inneren peripheren Wand des Durchgangslochs und einem Lichtleiter vorgesehen ist und daß der Lichtleiter durch ein Mittelloch des Abstandshalters hindurchgeführt ist.
Zunächst auf Fig. 1 Bezug nehmend bezeichnen die Bezugszeichen 1 und 2 einen Isolatorkörper aus einem Porzellan und ein im mittleren Abschnitt des Isolatorkörpers 1 ausgebildetes Durchgangsloch. Lichtleiter 3 gehen durch das Durchgangsloch 2 hindurch. Die Lichtleiter 3 sind mit einem Isolationsmaterial 4, wie einem in das verjüngte Durchgangsloch 2 gefüllten Epoxyharz, am Isolationskörper befestigt.
Eine geeignete Anzahl von Abstandshaltern 9 ist in das Durchgangsloch eingefügt, so daß Lichtleiter 3 von diesen Abstandshaltern 9 im Mittelabschnitt eines Durchgangslochs 2 gehalten werden. Das heißt, die Lichtleiter 3 werden in dem Zustand im Mittelabschnitt des Durchgangslochs 2 gehalten, daß die Lichtleiter durch jeweilige im Abstandshalter 9 ausgebildete Mittellöcher 10 geführt sind. Das ist in Fig. 2 in einem vergrößerten Maßstab zu sehen. Der Abstandshalter 9 ist mit den Mittellöchern 10 versehen, durch die die Lichtleiter 3 geführt sind, sowie mit Durchtrittslöchern 11, die um die Mittellöcher 10 vorgesehen sind, um das Eindringen des Dichtungsmaterials darin zuzulassen. Bei dieser Ausführungsform sind zwei Mittellöcher ausgebildet, durch die zwei Lichtleiter 3 hindurchgeführt sind. Aber selbstverständlich muß, wenn ein Lichtleiter 3 vom Isolatorkörper zu halten ist, nur ein einziges Mittelloch 10 im Abstandshalter 9 ausgebildet sein. Der Abstandshalter 9 ist mit dem Dichtungsmaterial 4 fixiert, wie in Fig. 1 gezeigt. Um vollständiges Verbinden zwischen dem Abstandshalter und dem Dichtungsmaterial zu bewirken, besteht der Abstandshalter 9 im wesentlichen aus dem gleichen Material wie das Dichtungsmaterial 4. Die Konfiguration des Abstandshalters 9 ist nicht notwendigerweise auf eine planare Gestalt, wie gezeigt, beschränkt. Der Abstandshalter 9 kann in jeder Gestalt konstruiert sein, solange der Abstandshalter den Lichtleiter 3 im Mittelabschnitt des Durchgangslochs 2 halten kann. Es ist vorzuziehen, einen Abstand zwischen den Abstandshaltern 9, 9 in einem Bereich von etwa 50 bis etwa 300 mm festzulegen. Der Grund dafür ist, daß, wenn er geringer als 50 mm ist, die Anzahl der Schritte zur Herstellung des Isolators zunimmt, während, wenn er 300 mm übersteigt, der Lichtleiter 3 schlaff werden kann, so daß es schwierig ist, den Lichtleiter sicher in der Mitte des Durchgangslochs des Isolatorkörpers zu halten.
Der Isolator mit obiger Konstruktion wird hergestellt, indem zunächst die Lichtleiter 3 durch die Mittellöcher 10 der Abstandshalter 9 geführt werden, die Abstandshalter 9 und die Lichtleiter 3 in das Durchgangsloch 2 des Isolatorkörpers 1 eingesetzt werden, ein flüssiges Dichtungsmaterial 4 von einer Endfläche des Isolatorkörpers 1 in das Durchgangsloch 2 gegossen wird und das Dichtungsmaterial 4 im Durchgangsloch 2 ausgehärtet wird. Da die Lichtleiter 3 von den Abstandshaltern 9 vor dem Eingießen des Dichtungsmaterials 4 präzise im Mittelabschnitt des Durchgangslochs 2 gehalten werden, wird das Dichtungsmaterial 4 gleichmäßig um die Lichtleiter 3 herum gefüllt. Daher sind die Lichtleiter 3 mit dem Dichtungsmaterial 4 vollständig innerhalb des Durchgangslochs 2 des Isolatorskörpers 1 fixiert, ohne daß ein toter Raum zurückbleibt. Somit kommt es nicht zu einer Beeinträchtigung der Isolationseigenschaft des Isolators aufgrund des Eindringens von Wasser, Feuchtigkeit usw., wenn der Lichtleiter enthaltende Isolator gemäß vorliegender Erfindung verwendet wird, um optische Signale von einer Hochspannungsfreileitung zu einer Erdschlußseite zu übertragen, und es treten keine Schwierigkeiten wie Brechen der Isolation auf.
Wie aus obiger Erklärung hervorgeht, kann/können der oder die Lichtleiter gemäß dieser Ausführungsform mit einer einfachen Konstruktion präzise im Mittelabschnitt des Durchgangslochs des Isolatorkörpers gehalten werden, so daß eine Beeinträchtigung der Isolation aufgrund exzentrischer Abweichung des oder der Lichtleiter sicher verhindert werden kann. Somit ist der Lichtleiter enthaltende Isolator dieses Typs von großem praktischem Wert.

Claims

1. Lichtleiter bzw. optische Fasern enthaltender Isolator, umfassend einen Isolatorkörper (1) mit einem Durchgangsloch (2), das sich axial in seinem Mittelabschnitt erstreckt, und mit in das Durchgangsloch gefülltem Isolationsmaterial (4), wobei zumindest ein(e) Lichtleiter(faser) (3) vorhanden ist, der bzw. die durch das Durchgangsloch geführt ist, gekennzeichnet durch einen Abstandshalter (9) zum Halten des oder der Lichtleiter(faser(n)) (3) im Mittelabschnitt des Durchgangslochs, während zugelassen wird, daß das Isolationsmaterial in das Durchgangsloch eintritt, so daß das Isolationsmaterial zwischen der inneren peripheren Oberfläche des Durchgangslochs und der Oberfläche des oder eines jeden Lichtleiters bzw. der oder einer jeden Lichtleiterfaser eingefüllt wird, wobei der Abstandshalter (9) aus im wesentlichen dem gleichen Material wie das Isolationsmaterial (4) besteht und ein Mittelloch oder Mittellöcher (10) für die Lichtleiter(fasern) (3) aufweist und der Abstandshalter Löcher (11) durch ihn hindurch aufweist, die nicht durch den oder die Lichtleiter(faser(n)) (3) blockiert sind.

2. Lichtleiter bzw. optische Fasern enthaltender Isolator, der eine Vielzahl der Abstandshalter (9) das Durchgangsloch (2) entlang beabstandet aufweist.