JPH0378728B2 - - Google Patents

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JPH0378728B2
JPH0378728B2 JP25736588A JP25736588A JPH0378728B2 JP H0378728 B2 JPH0378728 B2 JP H0378728B2 JP 25736588 A JP25736588 A JP 25736588A JP 25736588 A JP25736588 A JP 25736588A JP H0378728 B2 JPH0378728 B2 JP H0378728B2
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JP
Japan
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optical fiber
silicone rubber
insulator
coating
fiber composite
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Shoji Seike
Toshuki Mima
Naoki Tani
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NGK Insulators Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は、送配電線網および変電所等における
故障点検出システムを形成する場合に主として用
いられる光フアイバ複合碍子およびその製造方法
に関するものである。 (従来の技術) 送配電線あるいは電力変電所では落雷事故等に
より送配電線路あるいは変電所内に発生した故障
点を速やかに検知し、復旧するシステムの開発が
望まれている。このため、従来、フアラデー効
果、ポツケルス効果を持つ光センサーを利用した
異常電流、異常電圧検出装置が使用されている。 これらの装置では、配電線に付けたセンサーと
故障点検出器は送電電圧、送電電流を絶縁する必
要があるため、碍子を仲介とした絶縁を実施する
必要がある。従つて、光信号のみを電送し、電気
的に絶縁性を保つために、光フアイバを内蔵した
光フアイバ複合碍子を使用する必要がある。 この目的で使用される光フアイバ複合碍子は、
通常の碍子としても使用されるため、光信号の伝
送機能以外に機械強度、電気絶縁性等を長期にわ
たつて維持する必要がある。従来、この光フアイ
バ複合碍子としては、光フアイバと磁器の気密持
性を維持する封着材料として有機材料を用いたタ
イプ、無機材料を用いたタイプに分けられ、それ
ぞれの長所、短所を備えている。 (発明が解決しようとする課題) このうち、有機材料を用いたタイプは、碍子製
造後の光フアイバ封着工程で高い温度での熱処理
の必要がなく、製造が簡単ではあるが、例えば真
夏の日中の熱吸収によつて表面では約60℃、真冬
では放射冷却によつて約−20℃という過酷な温
度・湿度環境にさらされ、かつ常時課電されるた
め、有機材料の選択によつては材料の耐候性が悪
化し、光フアイバ複合碍子として使用できなくな
る問題があつた。 本発明の目的は上述した課題を解消して、有機
封着材料を使用しながら長期的な気密性に優れた
光フアイバ複合碍子およびその製造方法を提供し
ようとするものである。 (課題を解決するための手段) 本発明の光フアイバ複合碍子は、碍子本体に貫
通孔を設け、その内部に少なくとも一本以上の光
フアイバを挿通して気密封着した光フアイバ複合
碍子において、光フアイバ本体を気密接着する被
覆部に、室温におけるヤング率が10Kg/mm2以上
で引張強度が300Kg/cm2以上の樹脂を用いるとと
もに、該被覆部と碍子内腔との間の封着材料とし
てシリコーンゴムを使用したことを特徴とするも
のである。 また、本発明の光フアイバ複合碍子の製造方法
は、碍子本体に貫通孔を設け、その内部に少なく
とも一本以上の光フアイバを挿通して気密封着す
る光フアイバ複合碍子の製造方法において、光フ
アイバ本体を気密封着する被覆部に、室温におけ
るヤング率が10Kg/mm2以上で引張強度が300Kg/
cm2以上の樹脂を用い、被覆部の表面にプライマ
ー処理を施して被覆部と碍子内腔との間にシリコ
ンゴムを充填し、60℃以上の温度でシリコーンゴ
ムを硬化することによつて、光フアイバと碍子本
体との間を気密封着したことを特徴とするもので
ある。 (作用) 本発明は、有機封着タイプの光フアイバ複合碍
子において、使用環境の温度変化等の環境ストレ
スに耐え、長期にわたつて気密特性を維持するこ
とができる光フアイバの被覆材料と封着有機材料
の組合せを見出したことによる。 すなわち、光フアイバの被覆材料として、室温
におけるヤング率が10Kg/mm2以上で室温におけ
る引張強度が300Kg/cm2以上の樹脂を使用すると
ともに、被覆部と碍子内腔との間の封着材料とし
てシリコーンゴム好ましくは破断時の伸びが300
%以上で引張強度が30Kg/cm2以上のシリコーン
ゴムを使用することにより、後述する実施例から
も明らかなように使用環境における温度変化に強
く長期にわたつて気密特性を維持することができ
る光フアイバ複合碍子を製造できることを見出し
た。 (実施例) 第1図は本発明の光フアイバ複合碍子の一例の
構成を示す図である。第1図において、碍子1の
中央部分に貫通する内孔2中に光フアイバ3を挿
通するとともに、内孔2の両端部にテーパ部4−
1,4−2を設けている。また、碍子1の両端部
にはフランジ金具5−1,5−2を設け、多段に
碍子1を積む場合に使用するよう構成している。
また、碍子1内の気密を保つとともに光フアイバ
3を固定するため、テーパ部4−1,4−2およ
び内孔2内をシリコーンゴム6により封着してい
る。 このとき、光フアイバ3の被覆として所定の材
料特性を有する樹脂を使用するとともに、好まし
くは所定の材料特性を有するシリコーンゴム6を
使用している。 上述した構造の光フアイバ複合碍子を製造する
には、まず、所定の材料特性を有する樹脂により
被覆部を構成した光フアイバ3を準備する。次
に、準備した光フアイバ3の被覆部の表面にシラ
ンカツプリング材等を塗布してプライマー処理を
実施した後、プライマー処理後の前記被覆部を有
する光フアイバ3を碍子1の内孔2に挿通する。
この状態で碍子1の内孔2およびテーパ部4−
1,4−2に、好ましくは所定の材料特性を有す
る液体状のシリコーンゴム6を注入し、被覆部と
碍子1の内腔との間にシリコーンゴムを充填しシ
リコーンゴム6の硬化する60℃以上の温度で加熱
することにより、光フアイバ3と碍子1の磁器間
をシリコーンゴムにて気密封着した光フアイバ複
合碍子を得ることができる。 以下、実際の例について説明する。 実施例 1 まず、光フアイバの被覆部を構成する樹脂の材
料特性と封着材料としてのシリコーンゴムの材料
特性について試験した。 光フアイバ自身の気密性及び封着処理時の取扱
い性を考慮して光フアイバとして一次被覆及び緩
衝層より成る被覆部の付いたものを選択した。ま
た、被覆部を構成する樹脂の種類としては、ヤン
グ率、破断時の伸び等をパラメーターに選択し
た。さらに、光フアイバ被覆部の表面にプライマ
ー処理を実施した。また、該被覆部と磁器との封
着に使用する封着材料としてのシリコーンゴム
は、硬化機構、硬化後の引張強度、破断時の伸
び、硬度、等をパラメーターに選択した。 本発明の光フアイバ複合碍子では、あらかじめ
磁器内部に設けた貫通孔内部に複数本の光フアイ
バを相互に接触することがないように設置した
後、貫通孔の内腔と光フアイバとの空隙部分、光
フアイバ相互の空隙部分にシリコーンゴムを注入
する必要があるため、液体状シリコーンゴムを使
用した。シリコーンゴムの硬化機構は通常、縮合
型と付加型に分類される。縮合型は、縮合反応に
より架橋して硬化し、また、反応副生成物を発生
する特徴を持つている。一方、付加型は、触媒の
存在下で、不飽和和基にSi−H含有シロキサンが
付加反応して架橋硬化する。 光フアイバと気密接着した被覆部の材料特性を
第1表に示す。また封着に使用したシリコーンゴ
ムの材料特性を第2表に示す。
(Industrial Application Field) The present invention relates to an optical fiber composite insulator that is mainly used when forming a fault point detection system in a power transmission/distribution line network, a substation, etc., and a method for manufacturing the same. (Prior Art) There is a desire to develop a system for quickly detecting and restoring failure points that occur in power transmission and distribution lines or substations due to lightning accidents or the like. For this reason, abnormal current and abnormal voltage detection devices have conventionally been used that utilize optical sensors having the Faraday effect and the Pockels effect. In these devices, the sensor attached to the power distribution line and the fault point detector must be insulated from the transmission voltage and current, so it is necessary to perform insulation using an insulator. Therefore, in order to transmit only optical signals and maintain electrical insulation, it is necessary to use an optical fiber composite insulator with built-in optical fibers. The fiber optic composite insulator used for this purpose is
Since it is also used as an ordinary insulator, it is necessary to maintain mechanical strength, electrical insulation properties, etc. over a long period of time in addition to its optical signal transmission function. Traditionally, optical fiber composite insulators have been divided into types that use organic materials as sealing materials to maintain airtightness between the optical fiber and porcelain, and types that use inorganic materials, each with their own advantages and disadvantages. There is. (Problems to be Solved by the Invention) Among these, the type using organic materials does not require high-temperature heat treatment in the optical fiber sealing process after insulator manufacture, and is easy to manufacture. The surface is exposed to a harsh temperature and humidity environment of approximately 60℃ due to heat absorption during the day, and approximately -20℃ due to radiation cooling in midwinter, and is constantly charged with electricity. Eventually, there was a problem that the weather resistance of the material deteriorated, making it impossible to use it as an optical fiber composite insulator. An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an optical fiber composite insulator that has excellent long-term airtightness while using an organic sealing material, and a method for manufacturing the same. (Means for Solving the Problems) The optical fiber composite insulator of the present invention is an optical fiber composite insulator in which a through hole is provided in the insulator body, and at least one or more optical fibers are inserted into the through hole and hermetically sealed. A resin having a Young's modulus of 10 Kg/mm 2 or more and a tensile strength of 300 Kg/cm 2 or more at room temperature is used for the coating portion that airtightly adheres the optical fiber body, and a sealing material is used between the coating portion and the inner cavity of the insulator. It is characterized by the use of silicone rubber. Further, the method for manufacturing an optical fiber composite insulator of the present invention includes a method for manufacturing an optical fiber composite insulator in which a through hole is provided in the insulator body, and at least one or more optical fibers are inserted into the inside of the through hole and hermetically sealed. The coating part that hermetically seals the fiber body has a Young's modulus of 10 Kg/mm2 or more at room temperature and a tensile strength of 300 Kg/mm2.
By using a resin of cm 2 or more, applying a primer treatment to the surface of the covering part, filling silicone rubber between the covering part and the insulator lumen, and curing the silicone rubber at a temperature of 60°C or more, It is characterized by an airtight seal between the optical fiber and the insulator body. (Function) The present invention provides an optical fiber coating material and a sealing material that can withstand environmental stress such as temperature changes in the usage environment and maintain airtight properties over a long period of time in an organic sealing type optical fiber composite insulator. This is due to the discovery of a combination of organic materials. In other words, a resin having a Young's modulus at room temperature of 10 Kg/mm 2 or more and a tensile strength at room temperature of 300 Kg/cm 2 or more is used as the coating material for the optical fiber, and a sealing material between the coating and the inner cavity of the insulator is used. As silicone rubber preferably elongation at break is 300
By using silicone rubber with a tensile strength of 30 Kg/cm 2 or more, the light is resistant to temperature changes in the usage environment and can maintain its airtight properties over a long period of time, as is clear from the examples below. It was discovered that fiber composite insulators can be manufactured. (Example) FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an example of the optical fiber composite insulator of the present invention. In FIG. 1, an optical fiber 3 is inserted into an inner hole 2 penetrating the center of an insulator 1, and tapered portions 4-4 are inserted at both ends of the inner hole 2.
1, 4-2 are provided. Further, flange fittings 5-1 and 5-2 are provided at both ends of the insulator 1, and the structure is configured to be used when the insulators 1 are stacked in multiple stages.
Further, in order to maintain airtightness within the insulator 1 and to fix the optical fiber 3, the tapered portions 4-1, 4-2 and the inside of the inner hole 2 are sealed with silicone rubber 6. At this time, a resin having predetermined material properties is used as the coating for the optical fiber 3, and preferably silicone rubber 6 having predetermined material properties is used. In order to manufacture the optical fiber composite insulator having the above-described structure, first, an optical fiber 3 whose covering portion is made of a resin having predetermined material properties is prepared. Next, after applying a silane coupling material or the like to the surface of the coated portion of the prepared optical fiber 3 and performing primer treatment, the optical fiber 3 having the coated portion after the primer treatment is inserted into the inner hole 2 of the insulator 1. Insert.
In this state, the inner hole 2 of the insulator 1 and the tapered part 4-
1 and 4-2, a liquid silicone rubber 6 preferably having predetermined material properties is injected, the silicone rubber is filled between the coating portion and the inner cavity of the insulator 1, and the silicone rubber 6 is cured at 60°C. By heating at the above temperature, it is possible to obtain an optical fiber composite insulator in which the optical fiber 3 and the porcelain of the insulator 1 are hermetically sealed with silicone rubber. An actual example will be explained below. Example 1 First, the material properties of the resin constituting the coating portion of the optical fiber and the material properties of silicone rubber as the sealing material were tested. Considering the airtightness of the optical fiber itself and ease of handling during sealing, an optical fiber with a coating consisting of a primary coating and a buffer layer was selected. Furthermore, the type of resin constituting the covering portion was selected based on parameters such as Young's modulus and elongation at break. Furthermore, the surface of the optical fiber coated portion was subjected to primer treatment. The silicone rubber used as the sealing material for sealing the coating and the porcelain was selected based on parameters such as curing mechanism, tensile strength after curing, elongation at break, and hardness. In the optical fiber composite insulator of the present invention, a plurality of optical fibers are installed in a through hole previously provided inside the porcelain so that they do not come into contact with each other, and then a gap between the inner cavity of the through hole and the optical fiber is formed. Liquid silicone rubber was used because it was necessary to inject silicone rubber into the gaps between the optical fibers. The curing mechanism of silicone rubber is generally classified into condensation type and addition type. The condensed type is characterized by crosslinking and curing through a condensation reaction, and also by generating reaction by-products. On the other hand, in the addition type, Si-H-containing siloxane undergoes an addition reaction with an unsaturated Japanese group in the presence of a catalyst, resulting in crosslinking and curing. Table 1 shows the material properties of the coating that is in close contact with the optical fiber. Table 2 shows the material properties of the silicone rubber used for sealing.

【表】【table】

【表】【table】

【表】 これらの選択した材料組合せで、長さ200mm、
内径10mm、外径20mmの磁器管の内部に光フアイバ
を封着した試験体を各試験水準毎に10本作成し、
自然環境で発生する温度・湿度条件を加速した劣
化試験を実施した。試験体の形状及び材料構成を
第2図に、また光フアイバの拡大図を第3図に示
す。第2図および第3図において、11は磁器
管、12は光フアイバ本体、13はシリコーンゴ
ム、14は被覆部である。 劣化試験は、80℃の高温湯槽と−20℃の不凍液
槽中に、それぞれ30分間保持する操作を1サイク
ルとし、第3表に示すサイクル数繰り返し出し入
れすることにより、同試験体に熱衝撃を加え、熱
衝撃後の封着状態を評価した。各材料組合せによ
る熱衝撃試験結果を第3表に示す。 第3表の総合評価における評価項目は、光フア
イバの切断の有無を確認する光フアイバの透光性
試験、シリコーンゴムと光フアイバの被覆部表面
との封着界面の接着性、シリコーンゴムと磁器界
面の接着性を確認するAC耐電圧試験である。 評価結果は各熱衝撃試験後に透光性、耐電圧が
総て試験体で合格した場合を○、1/10〜3/10
光フアイバが破損し光が透過しない若しくは耐電
圧で貫通破壊した場合を△、3/10以上の光フア
イバが破損し光を透過しない若しくは貫通破壊し
た場合を×で表現した。
[Table] With these selected material combinations, the length is 200mm,
For each test level, we created 10 test specimens with optical fibers sealed inside porcelain tubes with an inner diameter of 10 mm and an outer diameter of 20 mm.
A deterioration test was conducted under accelerated temperature and humidity conditions that occur in a natural environment. Figure 2 shows the shape and material composition of the test specimen, and Figure 3 shows an enlarged view of the optical fiber. In FIGS. 2 and 3, 11 is a porcelain tube, 12 is an optical fiber main body, 13 is silicone rubber, and 14 is a covering portion. In the deterioration test, one cycle consisted of holding the specimen in a hot water tank at 80°C and an antifreeze tank at -20°C for 30 minutes each, and the test specimen was subjected to thermal shock by repeatedly putting it in and out for the number of cycles shown in Table 3. In addition, the sealing state after thermal shock was evaluated. Table 3 shows the thermal shock test results for each material combination. The evaluation items in the comprehensive evaluation shown in Table 3 are the light transmission test of the optical fiber to check whether the optical fiber has been cut, the adhesion of the sealing interface between the silicone rubber and the coating surface of the optical fiber, and the adhesion between the silicone rubber and the porcelain. This is an AC withstand voltage test to check the adhesion of the interface. The evaluation results are ○ if the test specimen passes both light transmittance and withstand voltage after each thermal shock test, and 1/10 to 3/10.
The case where the optical fiber is damaged and no light passes through or there is a through-break due to withstand voltage is expressed as △, and the case where 3/10 or more of the optical fiber is broken and no light passes through or there is a through-break is expressed as ×.

【表】【table】

【表】【table】

【表】 第3表に示すように、光フアイバの被覆部の材
質としてヤング率、引張強度の大きいA,B,
C,Dを用いてシリコーンゴムと封着した試験体
はいずれも500サイクル熱衝撃試験を満足し良好
な結果が得られた。 光フアイバの被覆部の材質としてA,B,C,
Dを用いた試験体の内、f,pの縮合型シリコー
ンゴムで磁器と封着した試験体はいずれも、500
サイクルは満足するものの1500サイクル以上では
劣化を示した。破壊の形態としては、いずれも磁
器表面とシリコーンゴムの封着界面の絶縁破壊で
ある。 本発明のように細経長尺部に充填したシリコー
ンゴムを硬化させる際には、縮合型シリコーンゴ
ムは内部への硬化進度が遅く、また、内部に不安
定な副生成物を発生するために封着界面の強度が
充分発揮されないことが原因と考えられる。 一方、光フアイバの被覆部の材質としてA,
B,C,Dを用いた試験体の内、付加型シリコー
ンゴムa,b,c,p,oで磁器と封着した試験
体も同様に500サイクルの熱衝撃試験時には劣化
を起こさないものの、1500サイクル以上では一部
もしくは総てに劣化が発生した。 破壊形態を観察すると光フアイバの切断、若し
くは封着端部からの飛び出しが多い。 磁器とシリコーンゴムの熱膨張係数を比較する
とシリコーンゴムは磁器の約30倍程度高い。封着
時に発生する残留応力及び熱衝撃試験時に発生す
る熱応力を考慮すると、高温時にシリコーンゴム
の熱膨張による引張応力が発生しシリコーンゴム
が破断することにより、光フアイバの被覆部とシ
リコーンゴムとの封着界面の破壊若しくは光フア
イバの切断を発生させると考えられる。 また、光フアイバの被覆部の材質としてA,
B,C,Dを用いた試験体の内、付加型シリコー
ンゴムd,e,g,h,i,j,k,l,m,n
で磁器と封着した試験体は4000サイクルの熱衝撃
試験後も初期の透光性及び気密絶縁性を維持す
る。 一方、光フアイバの被覆部の材質としてヤング
率、引張強度が低いE,F,G,Hを用いた試験
体は、いずれの場合も500サイクルの熱衝撃によ
つて一部もしくは総ての試験体が劣化した。 破壊の形態としては、光フアイバの被覆部に発
生した亀裂がシリコーンゴムまで伸展して絶縁破
壊に至つていることが判つた。 これらの結果は、光フアイバの被覆部としてヤ
ング率、引張強度の大きな材質を使用することが
シリコーンゴムを用いた光フアイバと磁器との封
着に基本的に好ましく、とりわけ、シリコーンゴ
ムの材質として引張強度、破談迄の伸び量が大き
なシリコーンゴムは、ゴム自身が弾性に富むた
め、温度変化による膨張収縮率に強く、光フアイ
バと磁器との封着により好ましいことが明確とな
つた。 実施例 2 次に、シリコーンゴムの硬化条件の検討を実施
した。 実施例1と同様の試験体を用いてシリコーンゴ
ムの封着硬化温度、硬化時間と熱衝撃試験による
劣化状況を調査した。試験方法及び評価方法は実
施例1と同一である。 熱衝撃試験の結果を第4表に示す。
[Table] As shown in Table 3, the materials for the coating part of the optical fiber include A, B, which has a high Young's modulus and
The test specimens sealed with silicone rubber using C and D both satisfied the 500 cycle thermal shock test and gave good results. The material of the coating part of the optical fiber is A, B, C,
Among the test specimens using D, the test specimens sealed with porcelain using condensation type silicone rubber of f and p were both 500
Although the cycle was satisfactory, deterioration was observed after 1500 cycles. The form of breakdown is dielectric breakdown at the sealing interface between the porcelain surface and the silicone rubber. When curing the silicone rubber filled in the narrow and long part as in the present invention, the condensation type silicone rubber has a slow rate of curing inside, and also generates unstable by-products inside. This is thought to be due to insufficient strength of the sealing interface. On the other hand, the material of the coating part of the optical fiber is A,
Among the test specimens using B, C, and D, the test specimens sealed with porcelain using additive silicone rubbers a, b, c, p, and o similarly did not deteriorate during the 500-cycle thermal shock test; Deterioration occurred in some or all of the samples after 1500 cycles or more. When observing the form of destruction, it is often the case that the optical fiber is cut or protrudes from the sealed end. Comparing the thermal expansion coefficients of porcelain and silicone rubber, silicone rubber is about 30 times higher than porcelain. Considering the residual stress generated during sealing and the thermal stress generated during thermal shock testing, tensile stress occurs due to thermal expansion of silicone rubber at high temperatures, causing the silicone rubber to break, causing damage to the optical fiber coating and silicone rubber. This is thought to cause destruction of the sealing interface or cutting of the optical fiber. In addition, the material of the coating part of the optical fiber is A,
Among the test specimens using B, C, and D, addition type silicone rubber d, e, g, h, i, j, k, l, m, n
The specimen sealed with porcelain maintains its initial translucency and airtight insulation even after 4000 cycles of thermal shock testing. On the other hand, test specimens using E, F, G, and H, which have low Young's modulus and low tensile strength, as materials for the optical fiber coating were subjected to 500 cycles of thermal shock for some or all of the tests. My body deteriorated. As for the form of destruction, it was found that a crack that occurred in the coating of the optical fiber extended to the silicone rubber, leading to dielectric breakdown. These results show that it is basically preferable to use a material with a high Young's modulus and tensile strength as the covering part of the optical fiber for sealing the optical fiber and porcelain using silicone rubber. It has become clear that silicone rubber, which has a large tensile strength and a large amount of elongation until breaking, is resistant to expansion and contraction due to temperature changes because the rubber itself is highly elastic, and is preferable for sealing optical fibers and porcelain. Example 2 Next, curing conditions for silicone rubber were investigated. Using the same test specimen as in Example 1, the sealing curing temperature and curing time of silicone rubber and the state of deterioration by a thermal shock test were investigated. The test method and evaluation method are the same as in Example 1. The results of the thermal shock test are shown in Table 4.

【表】 付加型の高温硬化型シリコーンゴムは、硬化温
度と硬化時間が逆相関関係にあり、高い温度ほど
短い時間で硬化する性質を持つている。 本実施例では、実施例1で熱衝撃試験後も初期
の性能を維持し、良好な結果の得られたシリコー
ンゴムiと光フアイバの被覆部の材質Aの組合せ
で硬化条件と熱衝撃後の劣化特性を調査した。そ
の結果、硬化温度が60℃以上の場合、実施例1と
同一条件の熱衝撃試験後の光フアイバと透光性、
試験体の耐電圧とも問題が無いことを確認した。 通常、熱膨張係数の異なる封着体では、封着時
の温度と冷却後の温度(室温)との温度差により
残留応力が発生する。長期的な温度ストレスを考
慮すると残留応力の小さな封着条件が好ましく、
この観点からは低温での封着が望ましいと考えら
れる。 しかし、本発明では、シリコーンゴム、光フア
イバの被覆部の熱膨張係数が磁器、光フアイバと
比較して極端に大きいため、シリコーンゴム内の
残留応力は引張応力として作用する。 X線透過撮影の結果、硬化温度が高い場合は、
シリコーンゴム内に微小の独立気泡を発生して応
力を緩和することを確認した。高温硬化で発生し
た独立気泡は、熱衝撃試験で高温に試験体がさら
された場合、消滅することによつてシリコーンゴ
ムの熱膨張を吸収している。 一方、40℃のように低い硬化温度では、独立気
泡の発生は無い。従つて、高温時のシリコーンゴ
ムの熱膨張を吸収できずに、光フアイバ被覆部と
シリコーンゴム封着部の界面の剥離等を生じると
考えられる。 実施例 3 つぎに、光フアイバの被覆部表面へのプライマ
ー処理の影響を調べた。 実施例1と同様の試験体を用いて光フアイバの
被覆部表面へ、シランカツプリング材等を塗布す
るプライマー処理の有無と熱衝撃試験による劣化
状況を調査した。試験方法および評価方法は実施
例1と同一である。熱衝撃試験結果を、第5表に
示す。
[Table] For addition-type high temperature curing silicone rubber, the curing temperature and curing time are inversely related, and the higher the temperature, the shorter the curing time. In this example, the combination of silicone rubber i and material A of the coating part of the optical fiber, which maintained the initial performance even after the thermal shock test in Example 1 and obtained good results, was used in the curing conditions and after the thermal shock test. The deterioration characteristics were investigated. As a result, when the curing temperature was 60°C or higher, the optical fiber and translucency after the thermal shock test under the same conditions as in Example 1 were determined.
It was confirmed that there were no problems with the withstand voltage of the test specimen. Usually, in sealed bodies having different coefficients of thermal expansion, residual stress is generated due to the temperature difference between the temperature at the time of sealing and the temperature after cooling (room temperature). Considering long-term temperature stress, sealing conditions with low residual stress are preferable.
From this point of view, sealing at low temperatures is considered desirable. However, in the present invention, the coefficient of thermal expansion of the coating portion of the silicone rubber and the optical fiber is extremely large compared to that of the porcelain and the optical fiber, so the residual stress in the silicone rubber acts as tensile stress. If the curing temperature is high as a result of X-ray radiography,
It was confirmed that micro closed cells are generated within silicone rubber to relieve stress. The closed cells generated during high-temperature curing absorb the thermal expansion of silicone rubber by disappearing when the specimen is exposed to high temperatures in a thermal shock test. On the other hand, at a low curing temperature such as 40°C, no closed cells are generated. Therefore, it is thought that the thermal expansion of the silicone rubber at high temperatures cannot be absorbed, resulting in peeling of the interface between the optical fiber coating and the silicone rubber sealing part. Example 3 Next, the influence of primer treatment on the surface of the coated portion of the optical fiber was investigated. Using the same test specimen as in Example 1, the presence or absence of a primer treatment in which a silane coupling material or the like was applied to the surface of the coated portion of the optical fiber and the state of deterioration by a thermal shock test were investigated. The test method and evaluation method are the same as in Example 1. The thermal shock test results are shown in Table 5.

【表】 本実施例では、実施例1で熱衝撃試験後も初期
の性能を維持し、良好な結果の得られたシリコー
ンゴムiと光フアイバの被覆部材質A,Dの組合
せで光フアイバ被覆部表面のプライマー処理の有
無と熱衝撃後の劣化特性を調査した。 その結果、被覆部の材質A,Dともプライマー
処理の無い被覆部表面では、熱衝撃試験後に、光
フアイバの被覆部とシリコーンゴムの封着界面の
剥離による耐電圧試験時の絶縁破壊が発生した。
より安定に光フアイバ被覆部とシリコーンゴムの
封着状態を維持するためには光フアイバ被覆のプ
ライマー処理が好ましいことが確認された。 本発明は上述した実施例にのみ限定されるもの
ではなく、幾多の変形、変更が可能である。例え
ば、上述した実施例に示した光フアイバ複合碍子
の構造や挿通すべき光フアイバの数等は実施例に
限定されるものではなく、所定の被覆部と封着材
料を使用すれば、その構造や数がどのようなもの
でも良いことはいうまでもない。 (発明の効果) 以上の説明から明らかなように、本発明の光フ
アイバ複合碍子およびその製造方法によれば、碍
子の内孔に光フアイバを挿通して有機材料により
封着するタイプの光フアイバ複合碍子において、
光フアイバの被覆部の材料と封着材料の組合せを
限定することにより、有機封着材料を使用しなが
ら熱衝撃特性や長期的な気密性に優れた光フアイ
バ複合碍子を得ることができる。
[Table] In this example, the optical fiber was coated with a combination of silicone rubber i and optical fiber coating materials A and D, which maintained the initial performance even after the thermal shock test in Example 1 and obtained good results. The presence or absence of primer treatment on the surface of the part and its deterioration characteristics after thermal shock were investigated. As a result, for both coating material A and D, dielectric breakdown occurred during the withstand voltage test due to peeling of the sealing interface between the optical fiber coating and silicone rubber after the thermal shock test on the surface of the coating without primer treatment. .
It was confirmed that primer treatment of the optical fiber coating is preferable in order to maintain a more stable sealing state between the optical fiber coating and the silicone rubber. The present invention is not limited only to the embodiments described above, and numerous modifications and changes are possible. For example, the structure of the optical fiber composite insulator shown in the above embodiment, the number of optical fibers to be inserted, etc. are not limited to the embodiment. Needless to say, any number is fine. (Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the optical fiber composite insulator and the manufacturing method thereof of the present invention, an optical fiber of a type in which the optical fiber is inserted into the inner hole of the insulator and sealed with an organic material is produced. In composite insulators,
By limiting the combination of the material for the coating portion of the optical fiber and the sealing material, it is possible to obtain an optical fiber composite insulator with excellent thermal shock properties and long-term airtightness while using an organic sealing material.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の光フアイバ複合碍子の一例の
構成を示す図、第2図は本発明の実施例で使用し
た試験体の形状及び材料構成を示す図、第3図は
本発明における光フアイバを拡大して示す断面図
である。 1……碍子、2……内孔、3……光フアイバ、
4−1,4−2……テーパ部、5−1,5−2…
…フランジ金具、6,13……シリコーンゴム、
11……磁器管、12……光フアイバ本体、14
……被覆部。
Fig. 1 is a diagram showing the configuration of an example of the optical fiber composite insulator of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing the shape and material composition of a test specimen used in an example of the present invention, and Fig. 3 is a diagram showing the configuration of an example of the optical fiber composite insulator of the present invention. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the fiber. 1...Insulator, 2...Inner hole, 3...Optical fiber,
4-1, 4-2...Tapered portion, 5-1, 5-2...
...Flange fitting, 6,13...Silicone rubber,
11...Porcelain tube, 12...Optical fiber body, 14
...covering part.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 碍子本体に貫通孔を設け、その内部に少なく
とも一本以上の光フアイバを挿通して気密封着し
た光フアイバ複合碍子において、光フアイバ本体
を気密接着する被覆部に、室温におけるヤング率
が10Kg/mm2以上で引張強度が300Kg/cm2以上の緩
衝層を形成する樹脂を用いるとともに、該被覆部
と碍子内腔との間の封着材料としてシリコーンゴ
ムを使用したことを特徴とする光フアイバ複合碍
子。 2 材料特性として、破断時の伸び量が300%以
上、引張強度が30Kg/cm2以上のシリコーンゴムを
封着材料に使用した請求項1記載の光フアイバ複
合碍子。 3 碍子本体に貫通孔を設け、その内部に少なく
とも一本以上の光フアイバを挿通して気密封着す
る光フアイバ複合碍子の製造方法において、光フ
アイバ本体を気密封着する被覆部に、室温におけ
るヤング率が10Kg/mm2以上で引張強度が300Kg/
cm2以上の樹脂を用い、被覆部の表面にプライマ
ー処理を施して被覆部と碍子内腔との間にシリコ
ーンゴムを充填し、60℃以上の温度でシリコーン
ゴムを硬化することによつて、光フアイバと碍子
本体との間を気密封着したことを特徴とする光フ
アイバ複合碍子の製造方法。
[Scope of Claims] 1. In an optical fiber composite insulator in which a through hole is provided in the insulator body and at least one optical fiber is inserted into the insulator body and hermetically sealed, a covering portion that hermetically seals the optical fiber body includes: A resin forming a buffer layer with a Young's modulus of 10 Kg/mm 2 or more and a tensile strength of 300 Kg/cm 2 or more at room temperature was used, and silicone rubber was used as a sealing material between the coating and the inner cavity of the insulator. An optical fiber composite insulator characterized by: 2. The optical fiber composite insulator according to claim 1, wherein a silicone rubber having material properties such as elongation at break of 300% or more and tensile strength of 30 Kg/cm 2 or more is used as the sealing material. 3. In a method for manufacturing an optical fiber composite insulator, in which a through hole is provided in the insulator body, at least one optical fiber is inserted into the insulator body and hermetically sealed, the covering portion that hermetically seals the optical fiber body is heated at room temperature. Young's modulus is 10Kg/mm2 or more and tensile strength is 300Kg/
By using a resin of cm 2 or more, applying a primer treatment to the surface of the covering part, filling silicone rubber between the covering part and the insulator lumen, and curing the silicone rubber at a temperature of 60°C or more, A method for producing an optical fiber composite insulator, characterized in that the optical fiber and the insulator body are hermetically sealed.
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