一种基于光纤光栅的组合绝缘子制造技术

本实用新型专利技术公开一种基于光纤光栅的组合绝缘子，包括顶部连接件、绝缘子本体、底部连接件以及光纤和光栅；顶部连接件固定在绝缘子本体上端；绝缘子本体的下端面向上延伸设有应变空腔；底部连接件上端嵌入固定在绝缘子本体中、中部位于应变空腔内、下端从应变空腔下端伸出；光栅两端分别通过光栅固定环固定在底部连接件位于应变空腔内的一段上；光纤设置在绝缘子本体内部，且其一端伸出绝缘子本体上端、另一端伸入应变空腔与光栅连接。该组合绝缘子属于无源器件，稳定性强，可靠性高，适用于监测高压电缆的应力状态；光栅与绝缘子本体做成整体有利于安装，而且其传导信号的光纤在绝缘子本体内部，绝缘性能更强，避免在潮湿环境下光纤的爬电问题。纤的爬电问题。纤的爬电问题。

A composite insulator based on Fiber Bragg grating

【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤光栅的组合绝缘子


[0001]本技术涉及电网检测设备
，尤其涉及一种基于光纤光栅的组合绝缘子。

技术介绍

[0002]对于高压线缆而言，自然环境使其不可避免的存在弧垂或者舞动，为了监测高压线缆的应力状态，一般通过将光栅安装到线缆上，高压线缆弧垂或者舞动时，将使光栅发生形变，采集光栅的形变量并转换为电信号，最终检测出高压线缆的应力状态。但是，光栅的结构较为脆弱，难以直接与高压线缆安装连接，而且直连后的绝缘性能较弱，在潮湿环境下易产生爬电问题。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于针对已有的技术现状，提供一种基于光纤光栅的组合绝缘子，适用于监测高压线缆的应力状态。
[0004]为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0005]一种基于光纤光栅的组合绝缘子，包括顶部连接件、绝缘子本体、底部连接件以及光纤和光栅；
[0006]所述顶部连接件固定在绝缘子本体上端，顶部连接件用于连接电塔；
[0007]所述绝缘子本体的下端面向上延伸设有应变空腔；
[0008]所述底部连接件上端嵌入固定在绝缘子本体中、中部位于应变空腔内、下端从应变空腔下端伸出，底部连接件用于连接高压线缆；
[0009]所述光栅两端分别通过光栅固定环固定在底部连接件位于应变空腔内的一段上；
[0010]所述光纤设置在绝缘子本体内部，且其一端伸出绝缘子本体上端、另一端伸入应变空腔与光栅连接。
[0011]进一步的，所述底部连接件包括相连的连接金具和连接螺栓，连接螺栓的一段嵌入固定在绝缘子本体中、另一段位于应变空腔内，所述光栅固定环与连接螺栓为螺纹连接。
[0012]进一步的，所述连接螺栓嵌入固定在绝缘子本体中的一段上设有至少一与之螺纹连接的稳固螺母，稳固螺母用于提高连接螺栓的稳固性。
[0013]进一步的，所述光纤为铠装光纤，以避免光纤在绝缘子本体注塑时产生损伤。
[0014]进一步的，所述顶部连接件为矩形框体结构，其左右两侧壁上设有连接螺孔。
[0015]进一步的，所述顶部连接件与绝缘子本体连接一侧嵌入固定设有光纤法兰盘接口，光纤伸出绝缘子本体上端的一端与光纤法兰盘接口连接。
[0016]本技术的有益效果为：
[0017]该基于光纤光栅的组合绝缘子中，光纤本身绝缘，且信号传输通过光路进行，不容易受到高压线缆的强电场干扰，属于无源器件，稳定性强，可靠性高，适用于监测高压电缆的应力状态；与直接将光栅安装到高压线缆上比较，光栅与绝缘子本体做成整体有利于安
装，而且其传导信号的光纤在绝缘子本体内部，绝缘性能更强，避免在潮湿环境下的爬电问题。
附图说明
[0018]图1为本技术组合绝缘子的剖面结构示意图；
[0019]图2为本技术组合绝缘子的立体图。
[0020]标注说明：1、顶部连接件，2、光纤法兰盘接口，3、绝缘子本体，4、光纤，5、稳固螺母，6、光栅固定环，7、光栅，8、连接螺栓，9、应变空腔，10、连接金具。
具体实施方式
[0021]下面结合附图对本技术作进一步说明。
[0022]请参阅图1
‑
2所示，一种基于光纤光栅的组合绝缘子，包括顶部连接件1、绝缘子本体3、底部连接件以及光纤4和光栅7。
[0023]顶部连接件1固定在绝缘子本体3上端，顶部连接件1用于连接电塔。可选的是，顶部连接件1为矩形框体结构，其左右两侧壁上设有连接螺孔。
[0024]绝缘子本体3采用注塑成型，绝缘子本体3的下端面向上延伸设有应变空腔9。
[0025]底部连接件上端嵌入固定在绝缘子本体3中、中部位于应变空腔9内、下端从应变空腔9下端伸出，底部连接件用于连接高压线缆。
[0026]光栅7两端分别通过光栅固定环6固定在底部连接件位于应变空腔内的一段上。
[0027]光纤4设置在绝缘子本体3内部，且其一端伸出绝缘子本体3上端、另一端伸入应变空腔9与光栅7连接。优选的是，光纤4为铠装光纤，以避免光纤4在绝缘子本体3注塑时产生损伤。
[0028]作为其中一种实施方式，底部连接件包括相连的连接金具10和连接螺栓8，一般采用螺纹连接或焊接。连接金具10包括但不限于球窝金具、球头金具、双耳金具、单耳金具、吊环金具、Y型金具。图中，连接金具10采用球头金具。连接螺栓8的一段嵌入固定在绝缘子本体3中、另一段位于应变空腔9内，光栅固定环6与连接螺栓8为螺纹连接。
[0029]上述技术方案，连接螺栓8嵌入固定在绝缘子本体3中的一段上设有至少一与之螺纹连接的稳固螺母5，稳固螺母5用于提高连接螺栓8的稳固性。图中，连接螺栓8上设有一个稳固螺母5。
[0030]作为其中一种实施方式，顶部连接件1与绝缘子本体3连接一侧嵌入固定设有光纤法兰盘接口2，光纤4伸出绝缘子本体3上端的一端与光纤法兰盘接口2连接，外部数据传输线与光纤法兰盘接口2连接，进而获取光纤4中的信号。
[0031]需要说明的是，制作该组合绝缘子时，应将底部连接件、光纤4、光栅7连接后置入绝缘子本体3的注塑模具中，随后进行绝缘子本体3的注塑加工工序。
[0032]该组合绝缘子的工作原理如下：
[0033]当高压线缆上存在弧垂或者舞动时，高压线缆会受到应力，绝缘子本体3下端的底部连接件则会受到一个轴向的拉力，底部连接件的连接螺栓8也会随之受力，当其拉伸时，固定在连接螺栓8上面的的光栅7也会随之发生变形，光栅7的变形通过光纤4传送至信号接收端，再由信号接收端将光信号转换为电信号，最终使连接螺栓8的变形能够被检测，也就
是高压线缆所受应力能够被检测。
[0034]总的来说，该基于光纤光栅的组合绝缘子中，光纤4本身绝缘，且信号传输通过光路进行，不容易受到高压线缆的强电场干扰，属于无源器件，稳定性强，可靠性高，适用于监测高压电缆的应力状态；与直接将光栅7安装到高压线缆上比较，光栅7与绝缘子本体3做成整体有利于安装，而且其传导信号的光纤4在绝缘子本体3内部，绝缘性能更强，避免在潮湿环境下的爬电问题。
[0035]当然，以上仅为本技术较佳实施方式，并非以此限定本技术的使用范围，故，凡是在本技术原理上做等效改变均应包含在本技术的保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤光栅的组合绝缘子，其特征在于：包括顶部连接件、绝缘子本体、底部连接件以及光纤和光栅；所述顶部连接件固定在绝缘子本体上端，顶部连接件用于连接电塔；所述绝缘子本体的下端面向上延伸设有应变空腔；所述底部连接件上端嵌入固定在绝缘子本体中、中部位于应变空腔内、下端从应变空腔下端伸出，底部连接件用于连接高压线缆；所述光栅两端分别通过光栅固定环固定在底部连接件位于应变空腔内的一段上；所述光纤设置在绝缘子本体内部，且其一端伸出绝缘子本体上端、另一端伸入应变空腔与光栅连接。2.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅的组合绝缘子，其特征在于：所述底部连接件包括相连的连接金具和连接螺栓，连接螺栓的一段嵌入固定在绝缘子本体中、另一段位于应变空腔内，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱达，董成，钱楷，陈世强，刘嵩，张婷婷，罗敏，尹文双，
申请(专利权)人：武汉国电武仪电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：