[发明专利]一种高压绝缘光纤柱

说明书

技术领域

本发明属于高电压与绝缘技术领域，也可隶属于光通信领域，尤其涉及一种高压绝缘光纤柱。

背景技术

在国内，一般光纤柱主要用于电子式互感器等设备，只需几根光纤，采用环氧芯棒内嵌光纤设计保护光纤。

图1是现有光纤柱的环氧芯棒内嵌光纤结构示意图。环氧芯棒1的外围刻了若干条平行的槽，光纤2埋入槽内。环氧芯棒外面可以直接加上有机复合绝缘材料，或者将环氧棒放入绝缘筒内然后再填充环氧或其他绝缘物质。

该结构环氧芯棒的长度取决于整只光纤柱的长度；槽贯穿于环氧芯棒的始终。当使用的电压等级比较高，光纤柱很长，会使得环氧芯棒槽的加工有很大难度。将光纤埋入很长的槽中，容易对光纤造成永久损伤。这种形式的光纤柱普遍存在绝缘性能差、光损耗大、加工复杂、成品率低、使用寿命短和内置光纤数量受限的问题。

当用于特高压电力系统时，与目前正在运行的超高压交流输电线路相比，电压等级提高了一倍，光纤柱的绝缘水平要提高一倍，若采用常规光纤柱结构形式，会因为长度太长(长度将达到十米以上)，给生产和运输带来不便，并且会提高制造、运输成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种高压绝缘光纤柱，其不仅可以克服现有技术的缺陷，高质量的利用光纤进行光通信和光送能，还可以方便加工和运输。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：

一种高压绝缘光纤柱，包括有光纤芯组，其还包括：

一组导管单元，导管单元中有一空心绝缘导管，该空心绝缘导管两端连接有金具，该金具至少包括一过渡法兰和一带有出纤接口的封头；

由各封头的出纤接口引出用于穿置光纤的波纹管；

所述的光纤芯组置于空心绝缘导管内，该光纤芯组的两端从空心绝缘导管依次经过渡法兰、封头和波纹管引出。

本发明亦可采取下述设计方案：

一种高压绝缘光纤柱，包括有光纤芯组，其还包括：

至少两组串联的导管单元，各导管单元中有一空心绝缘导管，该空心绝缘导管两端连接有金具，该金具至少包括一过渡法兰和一带有出纤接口的封头；

由各封头的出纤接口引出用于穿置光纤的波纹管，相邻导管单元间封头引出的波纹管为两者共用的一根波纹管；

相邻导管单元的封头间有一可实现弯折的连接板，且相邻导管单元封头间引出的波纹管相互联通；

所述的光纤芯组置于各空心绝缘导管内，该组光纤芯组的两端从空心绝缘导管依次经过渡法兰、封头和波纹管引出。

上述相邻导管单元间共用的波纹管应采用高弹性波纹管；所述可实现弯折的连接板为定长的连接板。

以上所述的两种方案中，在空心绝缘导管内填充可裹住光纤的绝缘膏体；所述空心绝缘导管采用有机复合材料作为外绝缘；所述空心绝缘导管的构型具有电弧距离和爬电距离结构；所述过渡法兰带有光纤通孔和注胶孔。

可将一对均压环分别套置于每组的空心绝缘导管的近两端处。

所述电弧距离是指绝缘导管在正常带有运行电压的两个金属部件之间外部空间的最短距离。

所述爬电距离是指在绝缘导管正常施加运行电压的导电部件之间沿其外表面的最短距离或最短距离之和。

本发明高压绝缘光纤柱是利用光纤进行光通信和光送能，各组导管单元的光纤柱两端能够耐受非常高的电压。该光纤柱能够很好地实现电压等级比较高场合下的通信和送能功能，尤其是应用在超/特高压串补平台与地面控制时之间更能体现出它的优越之处。不仅适用于串联补偿系统，也适用于特高压交、直流输电线路各种高压平台、设备与地面的光通信或光送能的场合。并且光纤柱从一个长段改为至少两个短段串联，生产和运输时将光纤柱折叠，可以很好地克服现有技术中的缺陷，且在两段光纤柱折叠时，从结构上可以保证光纤不受损。

本发明的优点是：

1、取消了现有技术的环氧芯棒，该结构设计可以放置相当数量(近百根或更多)的光纤，实现了大规模数据传输。

2、过渡连接的部件(过渡法兰、封头、接头)等采用大倒角设计，避免了加工过程中金属部件对光纤的划伤和光纤放置不当产生的过度弯折，基本消除了结构和操作因素造成的光纤光损，可以放置易损伤的取能光纤，加大了使用范围。

3、光纤在绝缘导管内部可以被填充的膏体充分包围，极大提高了光纤柱的内绝缘。波纹管和尾纤长度可以定制。与现有技术相比，本光纤柱的生产过程减少了流程，装配工艺变得简单，成品率和可靠性非常高。

5、可以大大提高光纤柱的绝缘性能和使用寿命，大大减小光损耗及简化加工工艺，提高了产品的成品率，并且内置光纤数量不受限制。