一种光纤复合绝缘子制造技术

一种光纤复合绝缘子，其包括一个空心绝缘管，填充于空心绝缘管中的有机绝缘材料，以及至少一根贯穿于空心绝缘管轴线方向的光纤，所述有机绝缘材料为实心体。由于所述空心复合绝缘管中的绝缘有机材料为实心体，其中没有气泡，从而杜绝了空心绝缘管中的有机绝缘材料存在绝缘性能的薄弱环节。因此上述光纤复合绝缘子有良好的局部放电性能。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合绝缘子，特别是一种用在输变电测试中的光纤复合绝缘子。
技术介绍
传统的高压电流测量的方法是利用基于电磁感应原理的电磁互感器来测量电流， 但随着电力容量的不断增大，电压等级的不断升高，传统电磁互感器呈现出不可克服的难 题。在大容量、超高压电力系统中，传统的电磁互感器会导致测量结果严重失真的现象。由 于光纤传输电流信号传输效率高、性能稳定、测量准确，所以传统的电磁式电流互感器逐渐 被基于光学原理测试电流的光纤互感器所代替。在该光纤互感器中，光纤承担着传输信号 的任务。为了避免光纤传输的信号受到外在信号的干扰，光纤在传输电流信号过程中需要 复合绝缘子为该光纤提供外绝缘。现有的光纤复合绝缘子为全灌注式光纤复合绝缘子，其 包括以下几个部分，即一个空心绝缘管，一个包覆在空心绝缘管外侧的护套，至少一个设置 在护套外侧的伞裙，至少一个设置在空心绝缘端部的连接件，填充于空心绝缘管内的有机 绝缘材料，以及至少一根贯穿于空心绝缘管轴线方向的光纤。这种全灌注式光纤复合绝缘 子的制作方法为首先提供一个具有空心绝缘管的空心复合绝缘子，然后在该空心绝缘管 的轴线方向穿入光纤，利用大型真空加热设备加热整个空心复合绝缘子体，同时把融化的 有机绝缘材料注入空心绝缘管中，最后固化该有机绝缘材料从而形成所述光纤复合绝缘 子。这样制成的光纤复合绝缘子会存在以下缺陷。因为用作密封灌注的有机绝缘材料、空心 绝缘管以及光纤之间的热膨胀系数差别较大，因此加热时有机绝缘材料的热膨胀会使空心 绝缘子体内形成应力，从而使光纤的损耗增大。同时，由于把包含穿过该空心绝缘管的光纤 的整个空心复合绝缘子体加热时，会使光纤的包复层剥落下来，从而使得光纤容易断裂。此 外由于注入有机绝缘材料的过程没有排空空心绝缘管中的空气，有机绝缘材料中会形成气 泡，这些气泡就形成了有机绝缘材料绝缘性能的薄弱环节。在实际使用中，在电场作用下， 有机绝缘材料的这些薄弱环节会被激发而从引起局部放电的现象，最终导致光纤复合绝缘 子绝缘性能失效。因此这种全灌注式的制造方法难以制造出合格且性能优越的光纤复合绝 缘子。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种局部放电性能好，光纤损耗低的光纤复合绝缘子。一种光纤复合绝缘子，其包括一个空心绝缘管，填充于该空心绝缘管中的有机绝 缘材料，以及至少一根贯穿于所述空心绝缘管轴线方向的光纤。该光纤复合绝缘子中的有 机绝缘材料为实心体。所述光纤复合绝缘子的制备方法，包括以下步骤提供一台用于抽取空心绝缘管中空气的空气抽气机，一台用于将有机绝缘材料注 入空心绝缘管中的注胶枪；提供一个空心绝缘子，其包括一个空心绝缘管；提供一根用于传输信号的光纤；将所述光纤穿入上述空心绝缘管中，并使其贯穿于所述空心绝缘管的轴线方向；将该空气抽气机连接空心复合绝缘子一端，注胶枪连接空心复合绝缘子另一端；打开空气抽气机抽取空心绝缘管中的空气，使所述空心绝缘管内处于真空状态， 开启注胶枪把有机绝缘材料注射到所述空心绝缘管中，待有机绝缘材料充满上述整个空心 绝缘管，关闭空气抽气机和注胶枪；固化有机绝缘材料至光纤完全被有机绝缘材料固定以形成所述光纤复合绝缘子。与现有技术相比，由于在所述的注射过程中，空心绝缘管处于真空状态，因此在所 述固化过程后，有机绝缘材料中没有气泡，从而形成有机绝缘材料实心体。而且上述光纤复 合绝缘子制备方法中没有使用大型真空加热装置，因此由于加热而产生的光纤损耗、光纤 包覆层脱落、光纤断裂的问题不会发生。同时，由于灌入空心绝缘管中的有机绝缘材料固化 后为实心体，其该有机绝缘材料中没有气泡，因此上述光纤复合绝缘子有良好的局部放电 性能。附图说明图1为本专利技术提供的一种光纤复合绝缘子的结构示意图。图2为制备图1的一种光纤复合绝缘子的制备方法的流程图。具体实施方式为了对本专利技术作进一步说明，举一较佳实施例并配合附图详细说明如下请参阅附图1，其为本专利技术提供的一种光纤复合绝缘子的结构示意图。所述光纤复 合绝缘子包括一个空心绝缘管1，填充于空心绝缘管1中的有机绝缘材料5，至少一根贯穿 空心绝缘管的光纤4，一个包覆于空心绝缘管1外侧护套2，至少一个设置在护套外表面的 伞裙3，至少一个设置在空心绝缘管1两端并与空心绝缘管1相连的法兰6。所述空心绝缘管1为一空心结构的拉挤缠绕玻璃钢管，其由作为增强材料的玻璃 纤维纱和基体材料复合而成。所述基体材料可以为环氧树脂，乙烯基树脂，或者是聚氨树 脂。在本实施例种中，所述基体材料为环氧树脂。在拉挤缠绕氧化玻璃钢管成型过程中，环 氧树脂胶液会与玻璃纤维纱产生一系类的物理、化学变化，形成环氧树脂固化物。该环氧树 脂固化物在环氧树脂和玻璃纤维纱之间形成结构和性能优越的界面层，该界面层把环氧树 脂和玻璃纤维纱结合成一个整体，使得玻璃纤维纱和环氧树脂胶支撑的空心绝缘管具有良 好的电气性能。所述玻璃纤维纱可以为无碱不间断玻璃纱，且该玻璃纤维纱占空心绝缘管 1总重量的70%。所述护套2及伞裙3都是高温硫化硅一体成型包覆在空心绝缘管1上，其中护套2 设置在空心绝缘管1上，并有部分护套包覆在法兰6上。高温硫化硅橡胶是高分子量(分 子量一般为40-80万)的聚有机硅烷(即生胶)加入补强填料和其他各种添加剂，采用有 机过氧化物为硫化剂，并在高温交链成一种橡胶，该橡胶简称为硅橡胶。高温硫化硅橡胶的 补强填料可以为白炭黑，它可使硫化硅的强度增加十倍。加入各种添加剂主要是降低胶的 成本，改善胶料的性能以及赋予硫化胶各种特殊性能如阻燃、导电等。在本实施例种，所述 高温硫化硅橡胶包括以下部分组成甲基乙烯基橡胶25 %，白炭黑30 %，氢氧化铝30 %，硅油4%，硫化机1%。所述法兰6为一种连接件，可以用来连接导线或输电杆塔。该法兰6，通过胶装的 方式与空心绝缘管1和护套2相连接。所述法兰6设置在光纤复合绝缘子两端，并与空心 绝缘管1和护套2相连接。所述有机绝缘材料5为无气泡的实心有机绝缘材料，本实施例中的有机绝缘材料 5为硅橡胶。由于硅橡胶在灌入的过程中，空气绝缘管1处于真空状态，从而固化后的硅橡 胶没有气泡，形成一个无气泡的硅橡胶实心体5。所述光纤4贯穿于空心绝缘管1轴线方向并可以置于轴心上，并从空心复合绝缘 子两端法兰6穿出，从而光纤4被有机绝缘材料5固定于空心绝缘管1轴线方向。光纤4 是一种利用光在玻璃或者塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导的工具，微细的 光纤封装在塑料护套中，使得光纤4能够弯曲而不至于断裂。本实施例中的光纤是用来传 输电网的电流和电压信息的。光纤可以分为多模和单模光纤。单模光纤的直径很小，在给 定的工作波长只能以单一模式传输，传输频带宽，传输容量大。多模光纤是在给定的波长上 能以多个模式同时传输的光纤。与单模光纤相比，多模光纤的传输性能较差。本实施例中 的光纤4为一根多模光纤。可以想到是根据实际测量信号的需要，光纤数量和种类可以自 行确定。请参阅附图2，其为制造所述光纤复合绝缘子方法的流程图。该制造所述光纤复合 绝缘子方法的步骤包括步骤S101，提供一个空心复合绝缘子，其包括一个空心绝缘管1、一个包覆在空 心绝缘管上的护套2、至少一个设置在护套上表面的伞裙3、至少一个与空心绝缘管1相连 的连接件6 ；提供一根用于传输信号的光纤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
一种光纤复合绝缘子，其包括一个空心绝缘管，填充于空心绝缘管中的有机绝缘材料，以及至少一根贯穿于空心绝缘管轴线方向的光纤，其特征在于所述有机绝缘材料为实心体。2.如权利要求1所述光纤复合绝缘子，其特征在于所述光纤复合绝缘子包括一个包 覆于空心绝缘管之上的护套。3.如权利要求1所述光纤复合绝缘子，其特征在于所述光纤复合绝缘子包括至少一 个设置于空心绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：马斌，郁杰，沈媛媛，
申请(专利权)人：南通市神马电力科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32