专利名称：含紧包光纤的耐高压绝缘支柱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种含紧包光纤的耐高压绝缘支柱，确切说，涉 及一种应用于高压电流互感器的含紧包光纤的耐高压绝缘支柱，属电 力输送中耐高压绝缘支柱的技术领域。
背景技术：
光纤是传光纤维或导光纤维的简称。光纤根据其表面的包覆不 同， 一般可分成两种紧包光纤和普通光纤。紧包光纤是截面为圆的 线及多个依次依附在其表面的覆盖层，自中心向外为纤芯、包层和涂 覆层。纤芯由大折射率的透明材料制成，是传输光波的通道；包层由 折射率略小于纤芯的折射率的透明材料制成，其作用是确保纤芯的传输光波的性能能相对稳定；涂覆层包括一次涂覆、缓冲层和二次涂覆， 起保护纤芯和包层不受水汽的侵蚀和机械擦伤，使纤芯和包层不易折 断和延长紧包光纤寿命的作用。纤芯粗细、纤芯材料和包层材料对紧 包光纤的导光性能起决定性的影响。紧包光纤的优点是电绝缘性能卓 越，缺点是不够牢固，易于折断。普通光纤就是表面上包裹有芳纶纱 加强件和护套的紧包光纤。普通光纤的优点是牢固，不易折断，缺点 是电绝缘性能差。近年来，高压电流互感器技术发展较为迅速。电力行业要求高压 电流互感器达到的绝缘指标特别严格要求高压电流互感器同时满足 极高的绝缘性能和极低的局部放电性能。这些技术指标在相关的国家 标准和电力行业的企业标准中有明确的规定。光纤具有优异的电绝缘性能，有望在高压电流互感器技术中作为沟通高电位点和低电位点之间的数据传输通道。但并非所有的光纤都 适合于作此用途。紧包光纤具有卓越的电绝缘性能和传光、导光性能， 适于作此用途。至于普通光纤，其表面包裹有芳纶纱加强件和护套， 这些材料降低了其电绝缘性能，致使该项指标达不到相关的国家标准 和电力行业的企业标准，所以普通光纤不适于作此用途。
背景技术：
中有一种含紧包光纤的全灌环氧胶式绝缘支柱。该绝缘 支柱含环氧芯棒、密封紧固件、紧包光纤、环氧树脂和绝缘套筒，环 氧芯棒上有贯通环氧芯棒两端的凹槽，两根紧包光纤并排摆放在凹槽 中，每根紧包光纤的两个端头分别是偏光信号输入端和偏光信号输出 端，分别从环氧芯棒两端的密封紧固件上的小孔穿出，绝缘套筒罩套 在环氧芯棒外，在环氧芯棒和绝缘套筒之间的空间内灌注有环氧树 脂，借助环氧树脂的固化，环氧芯棒、密封紧固件、紧包光纤、环氧 树脂和绝缘套筒合为一根完整的含紧包光纤的全灌环氧胶式绝缘支 柱。虽然该绝缘支柱的电绝缘性能卓越，但其紧包光纤的导光性能不 稳定，使该绝缘支柱不适合做高压电流互感器的数据传输通道。原因 如下在该绝缘支柱的制备过程中，需在环氧芯棒和绝缘套筒之间的 空间灌注环氧树脂，环氧树脂固化时，其产生的应力，作用在紧包光 纤上，使其变得粗细不匀，导致紧包光纤的偏光传输性能的稳定性下 降。发明内容本实用新型的目的是提出一种含紧包光纤的耐高压绝缘支柱，该 支柱用于高压电流互感器，既能满足绝缘性能指标的要求，又能保证 其内的紧包光纤不受外界应力的影响，不会变得粗细不匀和具有稳定 的偏光传输性能。为了达到以上目的，本实用新型采用以下的技术方案。在紧包光 纤与将其封固在环氧芯棒的凹槽中的环氧树脂之间充填缓冲胶液。这 样，环氧树脂固化时产生的应力全部都被缓冲胶液所分散，没有应力 作用在紧包光纤上，紧包光纤不会变形，确保紧包光纤具有稳定的偏 光传输性能。由于所述的绝缘支柱的组成部分全部采用绝缘材料，且 最终的结构基本为固体，具有足够的绝缘性能及机械强度，非常适合 用于高压电流互感器中，作数据传输通道。现详细说明本实用新型的技术方案。 一种含紧包光纤的耐高压绝 缘支柱，含环氧芯棒、密封紧固件、紧包光纤、环氧树脂和绝缘套筒， 环氧芯棒是绝缘圆柱，在环氧芯棒的柱面上开有与环氧芯棒的中心轴平行的、贯通环氧芯棒两端的凹槽，凹槽的宽度和深度分别为8~12 毫米和8 12毫米，环氧芯棒的两端有密封紧固件，在凹槽的槽底上 并排摆放有两根紧包光纤，每根紧包光纤的两个端头分别是偏光信号 输入端和偏光信号输出端，分别通过密封紧固件的端面上的对应小孔 从密封紧固件的端面穿出，其特征在于，它还含缓冲胶液，缓冲胶液 是在-40'C +7(TC温度范围内保持为液态的胶液，缓冲胶液以浸没紧 包光纤的方式灌注在凹槽中，环氧芯棒以其中心轴与绝缘套筒的中心 轴互相重合的方式安放在绝缘套筒内，在缓冲胶液液面和环氧芯棒与 绝缘套筒之间的空间内灌注有环氧树脂，环氧树脂借助其固化将紧包 光纤和缓冲胶液封固在凹槽中，并与环氧芯棒和绝缘套筒合为一体。本实用新型的技术方案的进一步特征在于，所述的凹槽的宽度和 深度分别为IO毫米和IO毫米。本实用新型的技术方案的进一步特征在于，所述的缓冲胶液是 D04 (L) RTV硅橡胶。D04 (L) RTV硅橡胶是上海橡胶制品研究所 的产品。本实用新型的技术方案的进一步特征在于，所述的缓冲胶液是 F93硅酮耐候密封胶。F93硅酮耐候密封胶是广州高士实业有限公司 的产品。与背景技术相比，本实用新型具有如下优点1、 电绝缘性能指标高因绝缘支柱内部均为绝缘性能优异的绝缘体，绝缘性能高，能满 足作耐高压绝缘支柱的国家标准及电力行业的企业标准规定的绝缘 性能指标要求。2、 机械强度高绝缘支柱总体为固体，坚固，能满足作耐高压绝缘支柱的相应的 机械强度指标要求。3、 局部放电和耐压性能指标优异缓冲胶液、环氧树脂和紧包光纤的内部均没有空气，没有空气间 隙，不会爬电，不会局部放电，耐压性能指标优异。4、 紧包光纤的传光、导光性能稳定采用缓冲胶液作为紧包光纤与环氧树脂之间的缓冲物，避免了紧 包光纤受到环氧树脂固化时应力的影响，确保紧包光纤具有稳定的传 光、导光性能。
图1为实施例一的绝缘支柱的横截面示意图。其中，1为环氧 树脂，2为紧包光纤，3为缓冲胶液，4为环氧芯棒，5为绝缘套筒， 6是凹槽，60是槽底。实施例一的绝缘支柱在X-X处有纵截面。图2为实施例一的绝缘支柱在X-X处的纵截面。其中，8是密封 紧固件，20是偏光信号输入端，21是偏光信号输出端，30是缓冲胶 液3的液面。
具体实施方式
现结合实施例和附图进一步说明本实用新型的技术方案。实施例一含紧包光纤的耐高压绝缘支柱之一。本实施例具有图1和图2所示的结构。一种含紧包光纤的耐高压绝缘支柱，含环氧芯棒4、密封紧固件 8、紧包光纤2、环氧树脂1和绝缘套筒5，环氧芯棒4是绝缘圆柱， 在环氧芯棒4的柱面上开有与环氧芯棒4的中心轴平行的、贯通环氧 芯棒4两端的凹槽6，凹槽6的宽度和深度分别为8~12毫米和8~12 毫米，环氧芯棒4的两端有密封紧固件8，在凹槽6的槽底60上并 排摆放有两根紧包光纤2，每根紧包光纤2的两个端头分别通过密封 紧固件8的端面上的对应小孔从密封紧固件8的端面穿出，所述的两 个端头分别是偏光信号输入端20和偏光信号输出端21，其特征在于， 它还含缓冲胶液3，缓冲胶液3是在-4(TC +7(TC温度范围内保持为 液态的胶液，缓冲胶液3以浸没紧包光纤2的方式灌注在凹槽6中， 环氧芯棒4以其中心轴与绝缘套筒5的中心轴互相重合的方式安放在 绝缘套筒5内，在凹槽6中的缓冲胶液3的液面30和环氧芯棒4与 绝缘套筒5之间的空间内灌注有环氧树脂1,环氧树脂1借助其固化 将紧包光纤2和缓冲胶液3封固在凹槽6中，并与环氧芯棒4和绝缘6套筒5合为一体。工作原理。本实施例的电绝缘性能指标高、机械强度高、局部放 电和耐压性能指标优异和紧包光纤2的传光、导光性能稳定，使其能 与高压电流互感器一起用在高压输电线实时电流的测量系统中。所述的测量系统包括两个部分高压电流互感器和数据采集部 分，高压电流互感器安装在高压输电线上，实时测量流过高压输电线 的电流，高压电流互感器中的模-数转换器将测得的模拟量电流值转 换成数字量电流值，高压电流互感器中的电-光转换器将数字量电流值转换成与其对应的偏光信号；数据采集部分安放在高压输电线下的安全区域内，数据采集部分中的光-电转换器将偏光信号转换成数字 量电流值，供数据采集部分中的数字分析器分析使用。通过将本实施例内的一根紧包光纤2的偏光信号输入端20和偏光信号输出端21分 别与所述的电-光转换器的输出端和所述的光-电转换器的输入端呈 光学连接。偏光信号输入端20接收到所述的电-光转换器的偏光信号， 经紧包光纤2传输到偏光信号输出端21，并将其传输给所述的数据 采集部分中的光-电转换器的输入端，为高压电流互感器和数据采集 部分的两个部分之间提供数据传输通道。高压电流互感器和数据采集部分分别处在高电位点和地电位点， 两部分之间的电位差巨大，由于本实施例的电绝缘性能指标高，机械 强度高，局部放电和耐压性能指标优异，和紧包光纤的传光、导光性 能稳定，所以本实施例能胜任为处在高电位的高压电流互感器和处在 地电位的数据采集部分的两个点之间提供数据传输通道的工作。实施例二含紧包光纤的耐高压绝缘支柱之二。本实施例具有图 l和图2所示的结构。本实施例除以下不同外，其余部分均与实施例 一完全相同凹槽6的宽度和深度分别为10毫米和10毫米。实施例三含紧包光纤的耐高压绝缘支柱之三。本实施例具有图l和图2所示的结构。本实施例除以下不同外，其余部分均与实施例 一完全相同缓冲胶液3是D04 (L) RTV硅橡胶。实施例四含紧包光纤的耐高压绝缘支柱之四。本实施例具有图l和图2所示的结构。本实施例除以下不同外，其余部分均与实施例一完全相同缓冲胶液3是F93硅酮耐候密封胶。实施例五含紧包光纤的耐高压绝缘支柱之五。本实施例具有图 l和图2所示的结构。本实施例除以下不同外，其余部分均与实施例 一完全相同所述的凹槽的宽度和深度分别为IO毫米和IO毫米，缓冲胶液3是D04 (L) RTV硅橡胶。实施例六含紧包光纤的耐高压绝缘支柱之六。本实施例具有图l和图2所示的结构。本实施例除以下不同外，其余部分均与实施例一完全相同所述的凹槽的宽度和深度分别为IO毫米和IO毫米，缓冲胶液3是F93硅酮耐候密封胶。
权利要求1、一种含紧包光纤的耐高压绝缘支柱，含环氧芯棒(4)、密封紧固件(8)、紧包光纤(2)、环氧树脂(1)和绝缘套筒(5)，环氧芯棒(4)是绝缘圆柱，在环氧芯棒(4)的柱面上开有与环氧芯棒(4)的中心轴平行的、贯通环氧芯棒(4)两端的凹槽(6)，凹槽(6)的宽度和深度分别为8～12毫米和8～12毫米，环氧芯棒(4)的两端有密封紧固件(8)，在凹槽(6)的槽底(60)上并排摆放有两根紧包光纤(2)，每根紧包光纤(2)的两个端头分别通过密封紧固件(8)的端面上的对应小孔从密封紧固件(8)的端面穿出，所述的两个端头分别是偏光信号输入端(20)和偏光信号输出端(21)，其特征在于，它还含缓冲胶液(3)，缓冲胶液(3)是在-40℃～+70℃温度范围内保持为液态的胶液，缓冲胶液(3)以浸没紧包光纤(2)的方式灌注在凹槽(6)中，环氧芯棒(4)以其中心轴与绝缘套筒(5)的中心轴互相重合的方式安放在绝缘套筒(5)内，在凹槽(6)中的缓冲胶液(3)的液面(30)和环氧芯棒(4)与绝缘套筒(5)之间的空间内灌注有环氧树脂(1)，环氧树脂(1)借助其固化将紧包光纤(2)和缓冲胶液(3)封固在凹槽(6)中，并与环氧芯棒(4)和绝缘套筒(5)合为一体。
2、 根据权利要求1所述的含紧包光纤的耐高压绝缘支柱，其特 征在于，凹槽(6)的宽度和深度分别为IO毫米和IO毫米。
3、 根据权利要求1所述的含紧包光纤的耐高压绝缘支柱，其特 征在于，缓冲胶液(3)是D04 (L) RTV硅橡胶。
4、 根据权利要求1所述的含紧包光纤的耐高压绝缘支柱，其特 征在于，缓冲胶液(3)是F93硅酮耐候密封胶。
5、 根据权利要求1所述的含紧包光纤的耐高压绝缘支柱，其特 征在于，凹槽(6)的宽度和深度分别为IO毫米和IO毫米，缓冲胶 液(3)是D04 (L) RTV硅橡胶。
6、 根据权利要求1所述的含紧包光纤的耐高压绝缘支柱，其特 征在于，凹槽(6)的宽度和深度分别为IO毫米和IO毫米，缓冲胶 液(3)是F93硅酮耐候密封胶。
专利摘要一种含紧包光纤的耐高压绝缘支柱，属电力输送中耐高压绝缘支柱的技术领域。该绝缘支柱含环氧芯棒、密封紧固件、紧包光纤、环氧树脂、绝缘套筒和缓冲胶液，环氧芯棒的两端有密封紧固件，环氧芯棒上开有贯通两端的凹槽，两根紧包光纤并排摆放在凹槽中，每根紧包光纤的两个端头分别从两个密封紧固件的端面穿出，缓冲胶液以浸没紧包光纤的方式灌注在凹槽中，环氧芯棒以其中心轴与绝缘套筒的中心轴互相重合的方式安放在绝缘套筒内，在缓冲胶液顶面和环氧芯棒与绝缘套筒之间的空间内灌注有环氧树脂，有电绝缘性能指标高，机械强度高，局部放电和耐压性能指标优异，和紧包光纤的传光、导光性能稳定等优点，特别适于作高压电流互感器的数据传输通道。
文档编号H01B17/00GK201174281SQ200720199388
公开日2008年12月31日 申请日期2007年12月18日 优先权日2007年12月18日
发明者曲焕亮, 建 杨, 一 林 申请人:上海市电力公司;上海思源电气股份有限公司