一种带外绝缘层的耐高压光纤制造技术

本发明专利技术提供了一种带外绝缘层的耐高压光纤，其包括依次设置的裸纤、紧护套和外绝缘层。本发明专利技术提供的带外绝缘层耐高压光纤，可以降低敷设施工中绝缘保护工作量，并提高光纤稳定性；设置外绝缘层的形状能够提高耐高压光纤的爬电距离，防止闪络，提高绝缘性能。本发明专利技术用弹性材料作外绝缘层，具有的弹性增强了适应能力，便于安装、运输；憎水憎油材料外绝缘层，既可防止雨水形成导电通路、又可避免油脂的腐蚀，使之具有稳定的绝缘性能。

A high voltage resistant fiber with an outer insulating layer

The invention provides a high voltage resistant optical fiber with external insulation layer, which comprises a naked fiber, a tight jacket and an external insulation layer arranged in turn. The external insulation layer resistant high voltage fiber provided by the invention can reduce the insulation protection work and improve the stability of the optical fiber, and the shape of the outer insulating layer can improve the climbing distance of the high voltage fiber, prevent the flashover and improve the insulation performance. The invention uses elastic material as the outer insulating layer, which has the flexibility to enhance the adaptability, easy to install and transport, and to detest the external insulation layer of the water repellent material, which can not only prevent the rainwater from forming the conductive path, but also avoid the corrosion of the oil, so it has stable insulation property.

【技术实现步骤摘要】
一种带外绝缘层的耐高压光纤
本专利技术涉及一种耐高压光纤，具体涉及一种带外绝缘层的耐高压光纤。
技术介绍
随着特高压、智能电网及新能源技术的快速发展，电力系统高压端信息采集的可靠性要求越来越高。由于传统的电信号传感方式容易受到电磁干扰，给测量精度及绝缘安全性都带来了困难，因此采用光纤传感的光电分离技术成为未来电力系统高压侧信息采集及数据传输的优选方案。光纤具有抗电磁干扰能力强、安全性能高等优点，能够满足高电压、大电流的特殊需求。为了避免光纤传输的信号受到外部信号干扰，目前一般采用光纤复合绝缘子提供外绝缘。光纤复合绝缘子一般包括复合绝缘护套和绝缘管两部分：绝缘护套由数个大小不同的复合硅橡胶伞裙组成，伞裙一般采用注塑成型；将硅橡胶伞裙拼接粘贴到绝缘管上，就组成复合绝缘子。目前采用的绝缘管多为玻璃丝钢缠绕管，玻璃纤维丝添加环氧树脂缠绕一次成型为硬质材料。由于特高压设备电压等级高，所需要的耐高压光纤较长，相应的复合绝缘子长度也较长，一般在10米以上，硬质材料光纤复合绝缘子的硬质性，“身段”的柔软性差，在生产、运输、安装中的适应性差。目前的已有技术中，虽然有在传统结构紧护套外敷设一层圆筒状绝缘护套的耐高压光纤，其间用粘接材料将其粘接以提高耐高压光纤的绝缘性能，这在一定程度上解决了耐高压光纤在布设中易断折的问题。但是此种光纤不适于室外的恶劣工况，因为圆筒状绝缘护套的爬电距离小，特别是在雨天，由于绝缘护套上的雨水极易形成导电通路造成闪络，存在安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种带外绝缘层的耐高压传感光纤。即在耐高压光纤裸纤的包覆层上直接贴合具备绝缘与保护功能的外绝缘层，以解决目前光纤与绝缘子之间不匹配的问题。为了实现上述目的，本专利技术中耐高压传感光纤的外绝缘层采用具有弹性的绝缘憎水材料，外绝缘层采用特殊加工工艺制备为能够增加爬电距离的特殊形状，如波纹管结构、伞裙结构、不规则凸起等结构，这种光纤具有较好的柔软性，可以根据铺设需要弯曲成任意形状。本专利技术的关键是在耐高压光纤外覆层上增加一层外绝缘层，减少耐高压光纤现场安装外部绝缘的过程，减少现场施工难度；同时，带外绝缘层的耐高压光纤，工作过程中各界面的电气绝缘更好，受热时光纤各个界面的热膨胀差异小，能够减小信号在光纤中传输的损耗，提高检测灵敏度和稳定性。本专利技术中采用弹性材料制备的外绝缘层可以在一定程度上使耐高压光纤具有弹性适应能力，便于安装、运输。憎水材料可以防止在下雨时由雨水形成通路，降低绝缘性能；波纹管等特殊结构可增加爬电距离，防止闪络。为了达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种带外绝缘层的耐高压光纤，包括依次设置的裸纤、紧护套和外绝缘层。一种带外绝缘的耐高压光纤的第一优选方案，紧护套与外绝缘层的直径比为0.09～0.5，外绝缘层直径为1.8～10mm。一种带外绝缘的耐高压光纤的第二优选方案，紧护套和外绝缘层间有绝缘粘合剂。一种带外绝缘的耐高压光纤的第三优选方案，按质量份数计，绝缘粘合剂由下述组分组成：叔氨基聚硅烷45份，线性酚醛树脂15份，环氧树脂20份，硼酸15份，碳酸二甲酯60份，钛酸酯30份。一种带外绝缘的耐高压光纤的第四优选方案，硼酸的质量百分比浓度大于50％。一种带外绝缘的耐高压光纤的第五优选方案，外绝缘层外表面为波纹管状、伞裙或不规则凸起。一种带外绝缘的耐高压光纤的第六优选方案，外绝缘层为弹性绝缘材料。一种带外绝缘的耐高压光纤的第七优选方案，弹性绝缘材料为憎水材料、憎油材料或憎水且憎油材料。一种带外绝缘的耐高压光纤的第八优选方案，按质量份数计，憎水材料由下述组分组成：纳米级二氧化硅28份，聚碳酸树脂28份，氢氧化铝40份，陶土20份，聚乙烯100份，茂金属聚乙烯10份，聚乙二醇5份，硅橡胶50份、硫化剂5份、稀释剂：8份，气相二氧化硅：5份，石英粉：40份，硅油：8份，聚醚醚酮树脂72份，滑石粉17份、轻质碳酸钙20份，润滑剂18份，抗氧剂16份，煅烧云母16份。一种带外绝缘的耐高压光纤的第九优选方案，光纤包括单模光纤、多模光线、保偏光纤、低色散光纤或大芯径光纤；所述光纤为单根光纤或多根光纤并行结构。与最接近的现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有以下优异效果：1.本专利技术提供的带外绝缘层的耐高压光纤，可以降低敷设施工中绝缘保护工作量，并提高光纤稳定性。2.本专利技术中外绝缘层的特殊形状能够提高耐高压光纤的爬电距离，防止闪络，提高绝缘性能。3.本专利技术采用弹性材料的外绝缘层，具有一定的弹性适应能力，便于安装、运输。4.本专利技术采用憎水材料的外绝缘层，可以防止雨水形成导电通路，避免绝缘性能降低。附图说明图1为外带绝缘层耐高压光纤的横截面示意图；图2为本专利技术实施例外带绝缘层耐高压光纤的示意图；其中，1，裸纤；2，紧护套；3，外绝缘层；4，外绝缘层外表面。具体实施方式下面结合具体实施例和附图1～2作进一步详细说明，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术提供的带外绝缘层的耐高压光纤，包括裸纤1、紧护套2和外绝缘层3。外绝缘层3贴合在紧护套2的外侧面，且外绝缘层3与紧护套2之间紧密贴合，没有空隙。外绝缘层3与紧护套2之间可以添加绝缘粘合剂，按质量份数计，绝缘粘合剂由下述组分组成：叔氨基聚硅烷45份，线性酚醛树脂15份，环氧树脂20份，硼酸15份，碳酸二甲酯60份，钛酸酯30份，硼酸的质量百分比浓度大于50％。裸纤可以为单模光纤或多模光纤。裸纤内部单模光纤线芯在9-10um，多模光纤线芯在60um左右，线芯外部裸纤1直径在250um左右；紧护套的直径在900um左右；外绝缘层直径在1.8-10mm范围内，可根据工程实际进行设计，外绝缘层3的直径控制在10mm以内，在保证耐高压光纤的机械强度的同时，减轻重量。如图2所示，保证外绝缘层3内壁与紧护套2外壁紧密贴合，并且外绝缘层3通过特殊工艺加工成波纹管等结构4，外绝缘层3加工成波纹管等结构4后使光纤具备一定的弹性。具体的加工过程：1)裸纤1外加工包覆紧护套2；2)紧护套2上贴合外绝缘层3，并且排除紧护套2与外绝缘层3之间的空隙，使两层结构紧密贴合，不仅能解决各界面的热稳定性问题，更能够提高各界面的电气绝缘性能，提高光学信号传输的稳定性和产品的安全可靠性；3)外绝缘层3上通过特殊工艺加工成波纹管等结构4，提高外绝缘层的爬电距离，提高绝缘性能，同时保证外绝缘层在保持径向刚度和强度的前提下具有一定的弹性适应能力。外绝缘层使用的弹性绝缘材料为憎水材料、憎油材料或憎水且憎油材料；按质量份数计，憎水材料由下述组分组成：纳米级二氧化硅28份，聚碳酸树脂28份，氢氧化铝40份，陶土20份，聚乙烯100份，茂金属聚乙烯10份，聚乙二醇5份，硅橡胶50份、硫化剂5份、稀释剂：8份，气相二氧化硅：5份，石英粉：40份，硅油：8份，聚醚醚酮树脂72份，滑石粉17份、轻质碳酸钙20份，润滑剂18份，抗氧剂16份，煅烧云母16份。本专利技术提供的带外绝缘层的耐高压光纤可应用于野外、室外及室内等多重工况。外绝缘层的波纹管等结构提高耐高压光纤的爬电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带外绝缘层的耐高压光纤，其特征在于，所述光纤包括依次设置的裸纤、紧护套和外绝缘层。

【技术特征摘要】
1.一种带外绝缘层的耐高压光纤，其特征在于，所述光纤包括依次设置的裸纤、紧护套和外绝缘层。2.根据权利要求1所述的一种带外绝缘层的耐高压光纤，其特征在于，所述紧护套与所述外绝缘层的直径比为0.09～0.5，所述外绝缘层直径为1.8～10mm。3.根据权利要求1所述的一种带外绝缘层的耐高压光纤，其特征在于，所述紧护套和外绝缘层间有绝缘粘合剂。4.根据权利要求3所述的一种带外绝缘层的耐高压光纤，其特征在于，按质量份数计，所述绝缘粘合剂由下述组分组成：叔氨基聚硅烷45份，线性酚醛树脂15份，环氧树脂20份，硼酸15份，碳酸二甲酯60份，钛酸酯30份。5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈硕，李璐，郑天祥，牛晓晨，刘占元，侯继彪，叶志齐，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11