JP3839351B2 - 外側コーティングと、外側コーティングに相容性を有する少なくとも１つの光ファイバとを有する複合電気絶縁体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中電圧または高電圧のサブステーションあるいは電気ラインのための複合電気絶縁体であって、特に、一般に複合材料から成る支持ロッドと、支持ロッドの外周に設けられる少なくとも１つの光ファイバと、光ファイバをカバーするように、支持ロッドを取り囲む硬化材から成る外側絶縁コーティングとを備える、複合電気絶縁体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
そのような複合絶縁体は、特許文献ＥＰ−０９２６５１６によって知られている。
【０００３】
この知られた絶縁体においては、光ファイバを包むように支持ロッドの周囲に絶縁外側コーティングが圧縮成形される。支持ロッドに設けられた光ファイバに沿った空気含有の存在を防止するために、接着剤を用いて、光ファイバを支持ロッドの外周に固着し、光ファイバを接着剤によって完全にカバーする。光ファイバの外側層は、接着剤を用いて、その接着力を向上させるように処理されるため、絶縁体の製造コストが大幅に増大する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、光ファイバを備えたそのような複合電気絶縁体のための他の構成を提案することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的のため、本発明は、一般に複合材料から成る支持ロッドと、支持ロッドの外周に設けられる少なくとも１つの光ファイバと、光ファイバをカバーするように、支持ロッドを取り囲む硬化材から成る絶縁外側コーティングとを備える、複合電気絶縁体であって、光ファイバは、外側コーティングを形成する材料に相容性（ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ）を有する材料から成る外側シースを有し、これにより、外側コーティングが硬化する間に、光ファイバの外側シースと絶縁体の外側コーティングとの間に粘着結合（ｃｏｈｅｓｉｖｅ ｂｏｎｄ）が形成されることを特徴とする複合電気絶縁体を提供する。このような構成において、絶縁体の外側コーティングは、支持ロッドの周囲で、高圧高温下において射出成形可能であるとともに、空気を含有させることなく、光ファイバの外側シースおよび支持ロッドに対して接着される。本発明の絶縁体を形成する場合には、接着剤によって光ファイバを完全に取り囲む必要がなく、これにより、絶縁体の製造が簡単になる。支持ロッドが、エポキシ樹脂とガラス繊維との複合体から成る場合には、光ファイバは、複合体のエポキシ樹脂混合物を使用して、支持ロッド上に固着されることが好ましい。一般に、絶縁体の外側コーティングは、エラストマーであり、光ファイバは、熱可塑性のエラストマーの外側シースを有するように選択されることが好ましい。これにより、それぞれがそれ自体の熱可塑性エラストマーから成る外側シースを有する複数の光ファイバは、外側シースをヒートシールすることによって、互いに結束されて１つのリボンを形成することができ、その結果、支持ロッドに光ファイバを設けることが容易で、且つ光ファイバを支持ロッドの金属製の末端取付け具によって絶縁体から離すように案内することが容易な、光ファイバリボンを形成することができる。また、このようにしてヒートシールによって形成され、且つ絶縁体の支持ロッドに置かれたそのような光ファイバのリボンは、センサや測定装置の端子に接続するために、光ファイバの端部を分離することが非常に容易である。
【０００６】
以下の図面を参照しながら、本発明および本発明の特徴および利点について、より詳細に説明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１において、本発明の複合絶縁体の支持ロッドへの配置に適した光ファイバ１は、絶縁体の絶縁外側コーティングに相容性を有する外側シース２を有している。複合絶縁体の外側コーティングは、一般に、硬化されたエラストマーである。光ファイバ１の外側シース２は、外側コーティングに使用される材料に相容性を有するように選択される材料によって形成されている。この場合、外側コーティングに使用される材料は、外側コーティングの硬化中に、光ファイバの外側シースと絶縁体の外側コーティングとの間に粘着結合を形成する。光ファイバの外側シース２の材料は、登録商標「ヒトレル」（“Ｈｙｔｒｅｌ”）で知られるエラストマーであることが好ましい。本発明の光ファイバにおいて、外側シース２は、一般にアクリレートから成る光クラッド５を取り囲んでいる１つ以上の機械的および化学的な保護シース３、４を、取り囲むことができる。最後に、光クラッド５は、シリカから成るファイバコアを取り囲んでいる。
【０００８】
登録商標「ヒトレル」（“Ｈｙｔｒｅｌ”）で知られる材料は、複数のファイバを共に結束して光ファイバの外側シース２をともにヒートシールすることによりリボンを形成することができる熱可塑性エラストマーである。非限定的な一例として、図２は、４つの光ファイバ１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄから成るリボンを示している。リボンは、複合絶縁体の支持ロッド６の外周の所定位置に示されている。リボンを形成するように１Ａから１Ｄといった複数の光ファイバを結束するために、光ファイバを互いに対を成して隣接させた状態で、各光ファイバの外側シースの外面が僅かに溶かされる。これにより、外側シースが冷却されると、外側シースが共に溶着されたアッセンブリが形成される。ヒートシール中、互いに対を成して隣接配置された光ファイバは、ダイに通されることにより、適切なリボンまたはテープ形態を成す。
【０００９】
図２に示されるように、光ファイバ１Ａから１Ｄを含むリボンは、光ファイバを完全にカバーしない接着剤を使用して、支持ロッド６上に固着される。特に、光ファイバのリボンは、光ファイバのリボンの幅よりも僅かに広い幅を有し、且つ光ファイバの直径の約半分の厚さを有する、接着剤のストリップ上に配置される。接着剤としては、エポキシ樹脂の混合物を使用することができる。一般に、複合絶縁体の支持ロッド６は、エポキシ樹脂とガラス繊維との複合体によって形成される。そのため、光ファイバ１すなわち光ファイバのリボンを、支持ロッド６の外面に固着するための接着剤として、複合体のエポキシ樹脂の混合物を使用することが有益である。
【００１０】
図３は、光ファイバのリボンを備える本発明の複合絶縁体の一部を示している。図示される絶縁体の支持ロッド６の一端は、絶縁体の金属製の末端取付け具８内に挿入されている。金属製の末端取付け具８は、圧接、接着、それ自体を焼きばめすることにより、あるいは、接着剤を用いて、従来の方法により支持ロッド６に固定することができる。無論、絶縁体は、一般に、支持ロッド６の各端部に固定された２つの金属製の末端取付け具を有している。金属製の末端取付け具が支持ロッドに固定された後、接着剤の層が、支持ロッドの外周に、この場合には螺旋状の形態で設けられる。光ファイバのリボンは、２つの末端取付け具の一方に通されるとともに、接着剤の層上に、同じ螺旋状の形態で平らに置かれる。その後、光ファイバのリボンは、光ファイバが絶縁体の一端から他端へと延びる場合には、絶縁体の他方の金属製の末端取付け具に通される。このようにして、光ファイバが設けられた支持ロッドは、その後、接着剤の硬化を促進するために、オーブンに通される。光ファイバのリボンは、オーブンから出された状態では、支持ロッドに対して非常に強固に固着されている。本発明の複合絶縁体を製造する最後のステップは、支持ロッドの周囲に絶縁外側コーティング９を付着させて、光ファイバをカバーすることである。図３は、絶縁体の外側コーティング９の一部を示している。このコーティングの外周には、良く知られた方法により、フィンすなわち“シェッド”が形成されている。前述したように、外側コーティングは、一般に、エラストマーであり、高温高圧下で射出成形されることにより、あるいは、支持ロッドの外周上の表面粗さの全てを埋めることを確実にするように押出し成形することにより、支持ロッドの周囲に設けられる。これにより、支持ロッドと外側コーティングとの界面に、光ファイバに沿って形成される空気含有の恐れを防止できる。外側コーティングが、支持ロッド上に設けられた後、硬化される。また、光ファイバの外側シースおよび絶縁体の外側コーティングは、相互に相容性を有する材料によって形成されているため、外側シースと外側コーティングとの間には、密閉性のあるアッセンブリを実現する粘着結合が形成される。図３に示されるように、光ファイバのリボンは、絶縁体の外側に突出するその端部が解かれて、光ファイバ１Ａから１Ｄが分離される。光ファイバは、前述したようにともにアッセンブリされることによりリボンを形成して、支持ロッドに置かれる間にリボンが解けないようになっているが、一方で、ファイバを手で容易に分離できることを確実にする。
【００１１】
無論、本発明の範囲は、絶縁体の支持ロッドに１本の光ファイバだけが置かれる複合絶縁体にも及ぶ。そのような状況下では、ファイバの外側シース２に熱可塑性を持たせる必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】複合絶縁体の外側コーティングの材料に相容性を有する材料から成る、外側シースを有する本発明の光ファイバの極めて概略的な断面図である。
【図２】互いに結束されて１つのリボンを形成する光ファイバを示す極めて概略的な断面図である。
【図３】光ファイバのリボンが絶縁体の支持ロッドに置かれた、本発明の複合絶縁体を示す極めて概略的な部分図である。
【符号の説明】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ 光ファイバ
２ 外側シース
３、４ 保護シース
５ 光クラッド
６ 支持ロッド
８ 末端取付け具
９ 外側絶縁コーティング

Claims (4)

1. 一般に複合材料から成る支持ロッド（６）と、支持ロッドの外周に設けられた光ファイバ（１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）と、光ファイバをカバーするように、支持ロッドを取り囲む硬化絶縁エラストマー材料から成る絶縁外側コーティング（９）とを備える、中電圧又は高電圧のサブステーションあるいは電気ラインのための複合電気絶縁体の製造方法であって、
   支持ロッドの外周に配置する前に、光ファイバに熱可塑性エラストマーから成る外側シースを設け、外側シースをヒートシールすることにより光ファイバを結束して光ファイバのリボンを形成するステップと、
   支持ロッドの外周に接着剤の層を配置するステップと、
   光ファイバのリボンを接着剤の層上に平らに配置するステップと、
   支持ロッドと光ファイバをカバーするように支持ロッドの周囲に絶縁外側コーティング（９）を付着させるステップとを有することを特徴とする製造方法。
2. 支持ロッドは、エポキシ樹脂とガラス繊維との複合体から成り、光ファイバが、複合体のエポキシ樹脂混合物によって形成される接着剤を使用して、支持ロッド上に固着される、請求項１に記載の方法。
3. 接着剤の層は、光ファイバのリボンの幅よりも僅かに広い幅を有し、且つ光ファイバの直径の実質的に半分の厚さを有する、ストリップを形成する、請求項１または２に記載の方法。
4. 絶縁外側コーティングは、高温高圧下でエラストマーの射出成形により、あるいは、押出し成形により、設けられる、請求項１から３のうちいずれか一項に記載の方法。

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