一种热膨胀补偿光纤绝缘子及其使用方法与流程

1.本发明涉及高压电力系统技术领域，尤其是一种热膨胀补偿光纤绝缘子及其使用方法。


背景技术：

2.光纤复合绝缘子是互感器设备的重要组成部分，用于实现高电压下的信息采集、传输、监测，便于互感器设备的安全运行及维护。光纤绝缘子主要由空心环氧芯棒、硅胶伞裙、固定法兰、光纤、液体绝缘介质组成，互感器在室外安装，温度变化较大，绝缘子内部的液体绝缘介质受热胀冷缩的影响，因此需要光纤绝缘子能够满足液体介质的体积变化要求。
3.光纤绝缘子如采用开口方式，极易造成液体介质泄漏，采用全封闭式结构则易产生内压，挤压内部光纤导致光纤损坏或光信号传输失真，液体介质不满会降低绝缘水平，法兰场强太高会导致局部放电，局部热量升高，进而损伤绝缘子及内部光纤，另外光纤绝缘子的固定法兰通常为金属结构，法兰端场强较高，因此现有的光纤绝缘子结构已无法满足实际需求。


技术实现要素：

4.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
5.鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题，提出了本发明。
6.因此，本发明所要解决的技术问题是提克服现有绝缘子内部液体绝缘介质受热胀冷缩的影响导致光纤损坏或光信号传输失真，降低绝缘水平及固定法兰场强较高的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种热膨胀补偿光纤绝缘子及其使用方法包括绝缘组件，所述绝缘组件包括吊挂法兰、膨胀节、挤压件、固定法兰和绝缘子，所述膨胀节一端与所述吊挂法兰连接、另一端与所述固定法兰连接，所述挤压件安装于所述膨胀节上，所述绝缘子与所述固定法兰配合。
8.作为本发明所述热膨胀补偿光纤绝缘子及其使用方法的一种优选方案，其中：所述吊挂法兰包括吊钩和光纤柱，所述吊钩设置于所述吊挂法兰上端，所述光纤柱设置于所述吊挂法兰圆周面上。
9.作为本发明所述热膨胀补偿光纤绝缘子及其使用方法的一种优选方案，其中：所述膨胀节包括膨胀腔体和光纤孔，所述膨胀腔体设置于所述膨胀节内部，所述光纤孔贯穿设置于所述膨胀节上端，所述光纤孔与所述膨胀腔体相通。
10.作为本发明所述热膨胀补偿光纤绝缘子及其使用方法的一种优选方案，其中：所述膨胀节还包括缸孔、卡合凸块和膨胀螺纹孔，所述缸孔设置于所述膨胀节侧面，所述卡合凸块设置于所述膨胀节下端，所述膨胀螺纹孔设置于所述膨胀节上端，所述缸孔与所述膨
胀腔体相通，所述缸孔设置有多个。
11.作为本发明所述热膨胀补偿光纤绝缘子及其使用方法的一种优选方案，其中：所述吊挂法兰还包括腔体和上螺纹孔，所述腔体和所述上螺纹孔设置于所述吊挂法兰下端，所述上螺纹孔设置有多个，上螺钉穿过所述上螺纹孔与所述膨胀螺纹孔连接；
12.所述光纤柱上设置有引出孔，所述引出孔与所述腔体相通。
13.作为本发明所述热膨胀补偿光纤绝缘子及其使用方法的一种优选方案，其中：所述挤压件包括活塞、弹簧和螺纹端盖，所述弹簧套设在所述活塞上，所述活塞一端所述螺纹端盖配合、另一端置于所述缸孔内，所述螺纹端盖与所述缸孔螺纹配合。
14.作为本发明所述热膨胀补偿光纤绝缘子及其使用方法的一种优选方案，其中：所述固定法兰包括固定槽和固定螺纹孔，所述固定槽和所述固定螺纹孔设置于所述固定法兰上端，所述固定螺纹孔设置有多个，所述卡合凸块置于所述固定槽内，下螺钉穿过所述固定螺纹孔与所述膨胀螺纹孔连接。
15.作为本发明所述热膨胀补偿光纤绝缘子及其使用方法的一种优选方案，其中：所述活塞包括活塞柱和滑动柱，所述滑动柱设置于所述活塞柱侧面，所述活塞柱置于所述缸孔内；
16.所述活塞柱上设置有安装槽；
17.所述螺纹端盖侧面设置有密封槽，所述滑动柱穿插于所述密封槽内。
18.作为本发明所述热膨胀补偿光纤绝缘子及其使用方法的一种优选方案，其中：所述绝缘子下端设置有注胶孔，所述注胶孔贯穿所述绝缘子。
19.作为本发明所述热膨胀补偿光纤绝缘子及其使用方法的一种优选方案，其中：将光纤穿过注胶孔及膨胀腔体从光纤孔引出，将活塞推至缸孔最深处位置；
20.在常温下向绝缘子下端的注胶孔内注胶，胶液注至光纤孔时，通过锁紧接头将光纤孔密封；
21.继续注胶，使活塞受胶液压力移动，移动到缸孔中间位置，然后封闭注胶孔；
22.将从光纤孔引出的光纤穿过腔体从引出孔穿出，然后通过上螺钉穿过上螺纹孔与膨胀螺纹孔连接固定吊挂法兰和膨胀节；
23.卡合凸块置于所述固定槽内，通过若干下螺钉穿过所述固定螺纹孔与所述膨胀螺纹孔连接，将固定法兰与所述膨胀节进行固定。
24.本发明的有益效果：本装置通过膨胀节与挤压件的配合，使光纤绝缘子芯体内实现胶液的完全填充，避免了胶液的泄漏或光纤挤压等问题提高了绝缘性。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
26.图1为本发明提供的一种实施例所述的热膨胀补偿光纤绝缘子及其使用方法组装结构示意图；
27.图2为本发明提供的一种实施例所述的热膨胀补偿光纤绝缘子及其使用方法中组
件连接结构示意图；
28.图3为本发明提供的一种实施例所述的热膨胀补偿光纤绝缘子及其使用方法中吊挂法兰的结构示意图；
29.图4为本发明提供的一种实施例所述的热膨胀补偿光纤绝缘子及其使用方法中膨胀节的剖面结构示意图；
30.图5为本发明提供的一种实施例所述的热膨胀补偿光纤绝缘子及其使用方法中挤压件的结构示意图；
31.图6为本发明提供的一种实施例所述的热膨胀补偿光纤绝缘子及其使用方法中固定法兰的结构示意图。
具体实施方式
32.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
33.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
34.其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
35.再其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
36.实施例1
37.参照图1～图4，本实施例提供了一种热膨胀补偿光纤绝缘子及其使用方法包括绝缘组件100。
38.绝缘组件100包括吊挂法兰101、膨胀节102、挤压件103、固定法兰104和绝缘子105，膨胀节102一端与吊挂法兰101连接、另一端与固定法兰104连接，挤压件103安装于膨胀节102上，绝缘子105与固定法兰104配合。
39.挤压件103设置有多个。
40.吊挂法兰101包括吊钩101a和光纤柱101b，吊钩101a设置于吊挂法兰101上端，光纤柱101b设置于吊挂法兰101圆周面上。
41.吊钩101a上设置有通孔用于固定和连接使用。
42.膨胀节102包括膨胀腔体102a和光纤孔102b，膨胀腔体102a设置于膨胀节102内部，光纤孔102b贯穿设置于膨胀节102上端，光纤孔102b与膨胀腔体102a相通。
43.膨胀节102还包括缸孔102c、卡合凸块102d和膨胀螺纹孔102e，缸孔102c设置于膨胀节102侧面，卡合凸块102d设置于膨胀节102下端，膨胀螺纹孔102e设置于膨胀节102上端，缸孔102c与膨胀腔体102a相通，缸孔102c设置有多个。
44.优选的，缸孔102c在膨胀节102四个侧面分别设置一个便于更好的对光纤进行固定。
45.吊挂法兰101还包括腔体101c和上螺纹孔101d，腔体101c和上螺纹孔101d设置于吊挂法兰101下端，上螺纹孔101d设置有多个，若干上螺钉106穿过上螺纹孔101d与膨胀螺纹孔102e螺纹连接，固定吊挂法兰101和膨胀节102。
46.吊挂法兰101圆周面上还设置方形板用于挂装铭牌。
47.光纤柱101b上设置有引出孔101b-1，引出孔101b-1与腔体101c相通，便于光纤走线从腔体101c内穿过从引出孔101b-1穿出。
48.实施例2
49.参照图2～图6，为本发明的第二个实施例，基于上一个实施例，本实施例提供了一种热膨胀补偿光纤绝缘子及其使用方法的实施方式。
50.挤压件103包括活塞103a、弹簧103b和螺纹端盖103c，弹簧103b套设在活塞103a上，活塞103a与螺纹端盖103c配合，活塞103a置于缸孔102c内，螺纹端盖103c与缸孔102c螺纹配合。
51.活塞103a包括活塞柱103a-1和滑动柱103a-2，滑动柱103a-2设置于活塞柱103a-1侧面，活塞柱103a-1置于缸孔102c内。
52.活塞柱103a-1上设置有安装槽103a-11，安装槽103a-11设置有两个。
53.进一步的，活塞柱103a-1和滑动柱103a-2连接方式可以为焊接、一体成型或螺纹连接，优选为螺纹连接便于调整活塞103a的整体长度更好的适应装置的进行使用。
54.螺纹端盖103c侧面设置有密封槽103c-1，滑动柱103a-2穿插于密封槽103c-1内。
55.活塞103a与螺纹端盖103c配合方式为滑动柱103a-2穿插于密封槽103c-1内的槽孔中，密封槽103c-1内安装有防尘圈，滑动柱103a-2可以在密封槽103c-1内进行滑动。
56.两个安装槽103a-11上分别安装有导向环和密封圈，缸孔102c内壁粗糙度ra值需低于0.8μm，确保活塞柱103a-1可以在缸孔102c内很好的滑动并保证良好的密封性。
57.固定法兰104包括固定槽104a和固定螺纹孔104b，固定槽104a和固定螺纹孔104b贯穿设置于固定法兰104上端，固定螺纹孔104b设置有多个，卡合凸块102d置于固定槽104a内，下螺钉107穿过固定螺纹孔104b与膨胀螺纹孔102e连接将固定法兰104与膨胀节102进行固定。
58.进一步的，固定法兰104为环氧材料，并涂覆防护涂层，绝缘子105与固定法兰104配合方式为通过将固定法兰104加热后套装在绝缘子105的芯棒上，待冷却后与绝缘子105的形成过盈配合。
59.绝缘子105下端设置有注胶孔105a，注胶孔105a贯穿绝缘子105。
60.组装时，将活塞103a置于缸孔102c内，弹簧103b套在滑动柱103a-2上，然后螺纹端盖103c与缸孔102c螺纹配合，这个过程中弹簧103b与密封槽103c-1接触并受到挤压产生轻微的形变。
61.然后将卡合凸块102d置于固定槽104a内，通过若干下螺钉107穿过固定螺纹孔104b与膨胀螺纹孔102e连接将固定法兰104与膨胀节102进行固定，在通过若干上螺钉106穿过上螺纹孔101d与膨胀螺纹孔102e螺纹连接，固定吊挂法兰101和膨胀节102。
62.实施例3
63.参照图1～图6，为本发明的第三个实施例，基于上两个实施例，本实施例提供了一种热膨胀补偿光纤绝缘子及其使用方法的实施方式。
64.使用时，将光纤穿过注胶孔105a及膨胀腔体102a从光纤孔102b引出，将活塞103a推至缸孔102c最深处位置，安装上弹簧103b和螺纹端盖103c就行固定。
65.在常温下向绝缘子105下端的注胶孔105a内注胶，注胶孔105a、固定槽104a、膨胀腔体102a和光纤孔102b全部相通，胶液注至光纤孔102b时，通过锁紧接头将光纤孔102b密封。
66.本装置中绝缘介质为胶水，具体种类根据需要进行选择。
67.继续注胶，使活塞103a受胶液压力移动，移动到缸孔102c中间位置，然后封闭注胶孔105a，此时弹簧103b产生形变。
68.将从光纤孔102b引出的光纤穿过腔体101c从引出孔101b-1穿出，然后通过上螺钉106穿过上螺纹孔101d与膨胀螺纹孔102e连接固定吊挂法兰101和膨胀节102。
69.卡合凸块102d置于固定槽104a内，通过若干下螺钉107穿过固定螺纹孔104b与膨胀螺纹孔102e连接，将固定法兰104与膨胀节102进行固定。
70.当本装置外部温度过高时，内部胶液受热发生膨胀挤压活塞柱103a-1使其在缸孔102c向外发生位移，滑动柱103a-2同步在密封槽103c-1发生位移，弹簧103b受到挤压发生形变将能量转化为弹性势能，避免损坏内部光纤和造成光纤传输失真的问题。
71.当装置外部温度降低，内部胶液受冷收缩，对活塞柱103a-1的挤压力消失，弹簧103b释放弹性势能推动活塞柱103a-1和胶液沿缸孔102c向内发生移动，使膨胀腔体102a内部胶水一直保持充满的状态，避免出现胶液没有完全填充造成绝缘性降低的问题。
72.本装置可以根据温度的变化进而发生适应性的改变，使膨胀腔体102a内胶水的一直处于填充状态，保证装置的绝缘性和光纤的良好通讯，而且本装置中固定法兰104采用环氧材料，并涂覆防护涂层，避免了出现法兰端场强较高容易发热进而损坏绝缘子及内部光纤的问题。
73.重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本技术的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
74.此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。
75.应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益
于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
76.应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。