[实用新型]一种高可靠性光纤复合绝缘子

说明书

本实用新型公开了一种高可靠性光纤复合绝缘子，包括芯棒、骨架、第一绝热层、伞裙和金具，芯棒包括光纤固化体、第二绝热层和芯棒本体层，光纤固化体为环氧树脂棒，环氧树脂棒内设有至少两根轴向设置且相互间隔的光纤，第二绝热层包覆固化于光纤固化体之外，芯棒本体层包覆固化于第二绝热层外，骨架为固化于芯棒外周面的若干轴向间隔设置的环氧树脂环，第一绝热层包覆固化于骨架之外且填充连接相邻的环氧树脂环，伞裙包覆固化于第一绝热层之外且在环氧树脂环的位置形成各个伞面，第一绝热层由玻璃纤维制成，第二绝热层由玻璃纤维与硅酸盐混合制成。本实用新型解决绝缘子内部光纤受到外部高温和牵引力作用而产生拉断导致失效影响寿命的问题。

技术领域

本实用新型涉及一种绝缘子，尤其是涉及一种高可靠性光纤复合绝缘子。

背景技术

复合绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用。绝缘子在架空输电线路中起着两个基本作用，即支撑导线和防止电流回地，这两个作用必须得到保证，绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种应力而失效，否则会损害整条线路的使用和运行寿命。而将复合绝缘子和光纤结合，能够实现高电压下的监测、信息采集与传输，便于输变电线路的安全运行和及时维护。

现有技术中光纤复合绝缘子，光纤设置在芯棒的内部。其芯棒具体的结构包括中空的芯棒本体和光纤，光纤设置在芯棒的中部后，采用环氧树脂进行填充，这种结构的光纤和绝缘子中芯棒本体的结合不好，容易出现脱落分离，同时气密性不好。而在长期高压、高温和巨大牵引力的作用下，该类绝缘子及其容易发生形变，且容易拉断内部的光纤，从而导致绝缘子的数据传输失效，从而带来巨大的风险。

另外基体芯棒的生产工艺一般是由单向玻璃纤维浸渍环氧树脂基体后，经连续拉挤 (引拔)工艺制造而成。根据工艺需要，需在环氧树脂体系中按比例加入固化剂、促进剂和内脱模剂；同时，为改善纤维和树脂间的粘接性能，还须添加偶联剂对玻璃纤维进行表面处理；另外，有时还在环氧树脂体系中加入其他功能助剂或填料已达到某种性能要求。现有技术芯棒工艺良率较低、控制不好时会在芯棒本体内留下空洞缺陷，运行中持续发展会出现断串、击穿故障，导致极化损耗、局部放电、泄漏电流等。另外，芯棒本体材料容易受到外部环境影响。阳光、可见光较强时，会造成绝缘子向阳面、背阳面温度的差异，造成芯棒不同侧面的温差。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种高可靠性光纤复合绝缘子，解决绝缘子内部光纤受到外部高温和牵引力作用而产生拉断导致失效影响寿命的问题。

本实用新型技术方案如下：一种高可靠性光纤复合绝缘子，包括芯棒、骨架、第一绝热层、伞裙和金具，所述芯棒包括光纤固化体、第二绝热层和芯棒本体层，所述光纤固化体为环氧树脂棒，所述环氧树脂棒内设有至少两根轴向设置的光纤，所述光纤之间相互间隔设置，所述第二绝热层包覆固化于所述光纤固化体之外，所述芯棒本体层包覆固化于所述第二绝热层外，所述骨架为固化于所述芯棒外周面的若干轴向间隔设置的环氧树脂环，所述第一绝热层包覆固化于所述骨架之外且填充连接相邻的所述环氧树脂环，所述伞裙包覆固化于所述第一绝热层之外且在所述环氧树脂环的位置形成各个伞面。

进一步地，所述光纤是纤芯+包层的结构，其中纤芯直径≥3mm，光纤的外径≥5mm，且纤芯折射率n1与包层的折射率n2需要满足：n1-n2≥0.6，光纤允许抗拉强度≥15牛。在满足这样的条件下，该结构可以使光纤在绝缘子本体材料发生温度变化或者外力作用下产生形变时，依然可以具有足够的抗损、抗拉升能力，确保光纤通信的稳定可靠。

进一步地，所述光纤数量为2至20。

本实用新型所提供的技术方案的优点在于：

(1)采用多根光纤，且相互之间隔离，互不干扰，即使有其中某一根在巨大应力作用下发生断裂，其他光纤也可以正常采集传输数据，确保输变电线路的数据传输正常，提高了数据传输的可靠性。