[发明专利]具有一个外覆盖层和至少一条与之相容光纤的复合材料电绝缘子

说明书

本发明涉及了一种用于中、高压变电所或供电线路的复合材料绝缘子，尤其是涉及了一种复合材料电绝缘子，包括了一个一般为复合材料的支承杆，至少一条设在支承杆外周边上的光纤，以及一个包围支承杆从而覆盖了光纤的硫化材料外绝缘覆盖层。

从专利文件EP-0 926 516已经知道了这种复合材料绝缘子。

在这个已知的绝缘子中，把绝缘外覆盖层压缩模制在支承杆周围来包封光纤。为了避免沿着设在支承杆上的光纤存在任何的空气夹杂，采用胶粘剂把光纤粘在支承杆的外周边上，其方式使得光纤完全被胶粘剂覆盖。可以处理光纤的外层来改进其与胶粘剂的粘合作用，由此非常显著地增加了绝缘子的制造成本。

本发明的目的是对这种设有光纤的复合材料电绝缘子提供另一种设计。

为此，本发明提供了一种复合材料电绝缘子，包括一个一般为复合材料的支承杆，至少一条设在支承杆外周边上的光纤，以及一个包围支承杆从而覆盖了光纤的硫化材料外绝缘覆盖层。绝缘子的特征在于：光纤具有其材料与构成外覆盖层材料相容的外套，使得在外覆盖层硫化时，光纤外套和绝缘子外覆盖层之间形成粘聚结合。采用这种结构，可以在高压高温下环绕支承杆喷射绝缘子的外覆盖层，它粘到光纤的外套上和支承杆上而不留下任何空气夹杂。在制造本发明的绝缘子时，不需要把光纤完全包围在胶粘剂中，这简化了绝缘子的制造。如果支承杆是环氧树脂和玻璃纤维复合材料，则最好采用复合材料的环氧树脂混合物把光纤粘到支承杆上。绝缘子的外覆盖层一般为合成橡胶，最好选择具有热塑性合成橡胶外套的光纤。由此可以采用热密封其外套的方式，把多条光纤(每条具有其自身的热塑性合成橡胶外套)一起组合成一条带，从而形成一条光纤带，使得更容易把光纤设置在支承杆上和通过绝缘子的金属端接头把光纤从绝缘子引出。此外，这种由热密封方式形成和设在绝缘子支承杆上的光纤带非常容易松开，以便分离光纤端部来与传感器或测量装置的接线柱连接。

参照下面提到的附图，在以下描述中更详细地描述本发明及其特征和优点。

图1是通过本发明光纤的一个高度示意的截面图，具有一个外套，其材料与复合材料绝缘子的外覆盖层材料相容。

图2是一个高度示意的截面图，表示了组合一起形成一条带的光纤。

图3是高度示意的分离视图，表示了本发明的一个复合材料绝缘子，光纤带设在绝缘子的支承杆上。

在图1中，适于设在本发明复合材料绝缘子支承杆上的一条光纤1具有一个外套2，它与绝缘子的绝缘外覆盖层相容。复合材料绝缘子的外覆盖层一般为硫化合成橡胶。在硫化时使光纤外套和绝缘子外覆盖层之间形成粘聚结合的条件下，光纤1的外套2由选择成与外覆盖层所用材料相容的材料制成。光纤外套2的材料最好是商标为“Hytrel”的已知合成橡胶。在本发明的光纤中，外套2可以包围一个或几个机械和热保护套3和4，它们又包围了一般由丙烯酸盐制成的光纤包层5。最后，光纤包层5包围了由硅制成的纤维芯。

商标为“Hytrel”的已知材料是热塑性合成橡胶，能够采用把光纤外套2热密封在一起的方式，把多条光纤组合一起形成一条带。作为非限制性的例子，图2表示了由四条光纤1A，1B，1C，1D制成的一条带，带表示成设在复合材料绝缘子支承杆的外周边上。为了把如1A到1D的多条光纤组合一起来制成一条带，在把光纤相互成对靠近放置时，使得每条光纤的外套表面稍微熔化，由此一旦光纤冷却时，由焊在一起的外套制成一个组件。在热密封时，相互成对靠近放置的光纤通过一个模子，使它们采取了一个适当的带状或条状构形。

如图2所示，采用不完全覆盖光纤的胶粘剂把光纤1A到1D的带粘在支承杆6上。尤其是，把光纤带设置在一条胶粘剂上，胶粘剂宽度稍大于光纤带的宽度，厚度约为光纤直径的一半。作为胶粘剂，可以采用环氧树脂混合物。一般说，复合材料绝缘子的支承杆6由环氧树脂和玻璃纤维复合材料制成，因此最好采用复合材料的环氧树脂混合物作为胶粘剂来把光纤1或光纤带粘到支承杆6的外表面上。