[发明专利]一种光纤复合绝缘子及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合绝缘子，特别是一种用在输变电测试中的光纤复合绝缘子及其制造方法。

背景技术

传统的高压电流测量的方法是利用基于电磁感应原理的电磁互感器来测量电流，但随着电力容量的不断增大，电压等级的不断升高，传统电磁互感器呈现出不可克服的难题。在大容量、超高压电力系统中，传统的电磁互感器会导致测量结果严重失真的现象。由于光纤传输电流信号传输效率高、性能稳定、测量准确，所以传统的电磁式电流互感器逐渐被基于光学原理测试电流的光纤互感器所代替。在该光纤互感器中，光纤承担着传输信号的任务。为了避免光纤传输的信号受到外在信号的干扰，光纤在传输电流信号过程中需要复合绝缘子为该光纤提供外绝缘。现有的光纤复合绝缘子为全灌注式光纤复合绝缘子，其包括以下几个部分，即一个空心绝缘管，一个包覆在空心绝缘管外侧的护套，至少一个设置在护套外侧的伞裙，至少一个设置在空心绝缘端部的连接件，填充于空心绝缘管内的有机绝缘材料，以及至少一根贯穿于空心绝缘管轴线方向的光纤。这种全灌注式光纤复合绝缘子的制作方法为：首先提供一个具有空心绝缘管的空心复合绝缘子，然后在该空心绝缘管的轴线方向穿入光纤，利用大型真空加热设备加热整个空心复合绝缘子体，同时把融化的有机绝缘材料注入空心绝缘管中，最后固化该有机绝缘材料从而形成所述光纤复合绝缘子。这样制成的光纤复合绝缘子会存在以下缺陷。因为用作密封灌注的有机绝缘材料、空心绝缘管以及光纤之间的热膨胀系数差别较大，因此加热时有机绝缘材料的热膨胀会使空心绝缘子体内形成应力，从而使光纤的损耗增大。同时，由于把包含穿过该空心绝缘管的光纤的整个空心复合绝缘子体加热时，会使光纤的包复层剥落下来，从而使得光纤容易断裂。此外由于注入有机绝缘材料的过程没有排空空心绝缘管中的空气，有机绝缘材料中会形成气泡，这些气泡就形成了有机绝缘材料绝缘性能的薄弱环节。在实际使用中，在电场作用下，有机绝缘材料的这些薄弱环节会被激发而从引起局部放电的现象，最终导致光纤复合绝缘子绝缘性能失效。因此这种全灌注式的制造方法难以制造出合格且性能优越的光纤复合绝缘子。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种局部放电性能好，光纤损耗低的光纤复合绝缘子及其制造方法。

一种光纤复合绝缘子，其包括一个空心绝缘管，填充于该空心绝缘管中的有机绝缘材料，以及至少一根贯穿于所述空心绝缘管轴线方向的光纤。该光纤复合绝缘子中的有机绝缘材料为实心体。

所述光纤复合绝缘子的制备方法，包括以下步骤：

提供一台用于抽取空心绝缘管中空气的空气抽气机，一台用于将有机绝缘材料注入空心绝缘管中的注胶枪；

提供一个空心绝缘子，其包括：一个空心绝缘管；

提供一根用于传输信号的光纤；

将所述光纤穿入上述空心绝缘管中，并使其贯穿于所述空心绝缘管的轴线方向；

将该空气抽气机连接空心复合绝缘子一端，注胶枪连接空心复合绝缘子另一端；

打开空气抽气机抽取空心绝缘管中的空气，使所述空心绝缘管内处于真空状态，开启注胶枪把有机绝缘材料注射到所述空心绝缘管中，待有机绝缘材料充满上述整个空心绝缘管，关闭空气抽气机和注胶枪；

固化有机绝缘材料至光纤完全被有机绝缘材料固定以形成所述光纤复合绝缘子。

与现有技术相比，由于在所述的注射过程中，空心绝缘管处于真空状态，因此在所述固化过程后，有机绝缘材料中没有气泡，从而形成有机绝缘材料实心体。而且上述光纤复合绝缘子制备方法中没有使用大型真空加热装置，因此由于加热而产生的光纤损耗、光纤包覆层脱落、光纤断裂的问题不会发生。同时，由于灌入空心绝缘管中的有机绝缘材料固化后为实心体，其该有机绝缘材料中没有气泡，因此上述光纤复合绝缘子有良好的局部放电性能。

附图说明

图1为本发明提供的一种光纤复合绝缘子的结构示意图。

图2为制备图1的一种光纤复合绝缘子的制备方法的流程图。

具体实施方式

为了对本发明作进一步说明，举一较佳实施例并配合附图详细说明如下：

请参阅附图1，其为本发明提供的一种光纤复合绝缘子的结构示意图。所述光纤复合绝缘子包括一个空心绝缘管1，填充于空心绝缘管1中的有机绝缘材料5，至少一根贯穿空心绝缘管的光纤4，一个包覆于空心绝缘管1外侧护套2，至少一个设置在护套外表面的伞裙3，至少一个设置在空心绝缘管1两端并与空心绝缘管1相连的法兰6。