[发明专利]含紧包光纤的耐高压绝缘支柱及其制造和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种含紧包光纤的耐高压绝缘支柱及其制造和应用，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及其制造和应用，属电力输送中耐高压绝缘支柱及其制造和应用的技术领域。

背景技术

光纤是传光的纤维波导或光导纤维的简称，其传统结构是圆柱体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。

核心部分是纤芯和包层，纤芯由高度透明的材料制成，是光波的主要传输通道；包层的折射率略小于纤芯，使光的传输性能相对稳定。纤芯粗细、纤芯材料和包层材料的折射率，对光纤的特性起决定性影响。涂覆层包括一次涂覆、缓冲层和二次涂覆，起保护光纤不受水汽的侵蚀和机械的擦伤，同时又增加光纤的柔韧性，起着延长光纤寿命的作用。

紧包光纤与传统光纤相比，区别在于缺少芳纶纱加强件及护套这两种结构。带来的影响是紧包光纤没有传统光纤柔韧，容易折断。

近几年高压电流互感器技术发展较为迅速，由于光纤本身优异的绝缘性能，光纤在高压电流互感器技术中的应用范围越来越广泛，成为数据传输的主要通道。

电力行业对高压电流互感器的绝缘要求特别高，要求高压电流互感器具有极高的绝缘水平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标准中有明确的规定。

目前技术中，含紧包光纤的耐高压绝缘支柱，主要有以下三种：

1)全灌环氧胶式支柱光纤复合绝缘子；

2)竹节式环氧筒串支柱光纤复合绝缘子(中国专利CN2329004)；

3)悬挂光纤复合绝缘子(中国专利CN251081)。

由于传统光纤具有芳纶纱加强件和护套，绝缘性能指标达不到要求，不适宜作高压电流互感器的数据传输通道，所以只有紧包光纤才有可能作高压电流互感器的数据传输通道。

以上三种所述的绝缘支柱虽含紧包光纤，但均有以下缺陷：在该绝缘支柱的制备过程中，需往该绝缘支柱内部空间灌注环氧树脂，环氧树脂固化后，其产生的应力，作用在紧包光纤上，对紧包光纤产生不良的影响，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。严格而言，封固在上述的绝缘支柱内的紧包光纤已不再适宜作高压电流互感器的数据传输通道。

发明内容

本发明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，使紧包光纤具有稳定的偏光传输性能。

为了达到以上目的，本发明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添加有缓冲胶液。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，应力不会引起紧包光纤的变形，使紧包光纤的偏光传输性能不受影响，确保紧包光纤所传输的偏光信号的准确性和可靠性。由于所述的绝缘支柱全部采用绝缘材料，且最终的结构基本为固体，具有足够的绝缘性能和机械强度，非常适合用于含紧包光纤的高压电流互感器中。

现详细说明本发明的技术方案。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，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，所述的两个端头分别是偏光信号输入端和偏光信号输出端，其特征在于，它还含缓冲胶液，缓冲胶液是在-40℃～+70℃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，在凹槽中的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，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。

本发明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8～12毫米和8～12毫米。

本发明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10毫米和10毫米。

本发明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。

本发明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。