专利名称：具有一个外覆盖层和至少一条与之相容光纤的复合材料电绝缘子的制作方法
技术领域：
本发明涉及了一种用于中、高压变电所或供电线路的复合材料绝缘子，尤其是涉及了一种复合材料电绝缘子，包括了一个一般为复合材料的支承杆，至少一条设在支承杆外周边上的光纤，以及一个包围支承杆从而覆盖了光纤的硫化材料外绝缘覆盖层。
从专利文件EP-0 926 516已经知道了这种复合材料绝缘子。
在这个已知的绝缘子中，把绝缘外覆盖层压缩模制在支承杆周围来包封光纤。为了避免沿着设在支承杆上的光纤存在任何的空气夹杂，采用胶粘剂把光纤粘在支承杆的外周边上，其方式使得光纤完全被胶粘剂覆盖。可以处理光纤的外层来改进其与胶粘剂的粘合作用，由此非常显著地增加了绝缘子的制造成本。
本发明的目的是对这种设有光纤的复合材料电绝缘子提供另一种设计。
为此，本发明提供了一种复合材料电绝缘子，包括一个一般为复合材料的支承杆，至少一条设在支承杆外周边上的光纤，以及一个包围支承杆从而覆盖了光纤的硫化材料外绝缘覆盖层。绝缘子的特征在于光纤具有其材料与构成外覆盖层材料相容的外套，使得在外覆盖层硫化时，光纤外套和绝缘子外覆盖层之间形成粘聚结合。采用这种结构，可以在高压高温下环绕支承杆喷射绝缘子的外覆盖层，它粘到光纤的外套上和支承杆上而不留下任何空气夹杂。在制造本发明的绝缘子时，不需要把光纤完全包围在胶粘剂中，这简化了绝缘子的制造。如果支承杆是环氧树脂和玻璃纤维复合材料，则最好采用复合材料的环氧树脂混合物把光纤粘到支承杆上。绝缘子的外覆盖层一般为合成橡胶，最好选择具有热塑性合成橡胶外套的光纤。由此可以采用热密封其外套的方式，把多条光纤(每条具有其自身的热塑性合成橡胶外套)一起组合成一条带，从而形成一条光纤带，使得更容易把光纤设置在支承杆上和通过绝缘子的金属端接头把光纤从绝缘子引出。此外，这种由热密封方式形成和设在绝缘子支承杆上的光纤带非常容易松开，以便分离光纤端部来与传感器或测量装置的接线柱连接。
参照下面提到的附图，在以下描述中更详细地描述本发明及其特征和优点。
图1是通过本发明光纤的一个高度示意的截面图，具有一个外套，其材料与复合材料绝缘子的外覆盖层材料相容。
图2是一个高度示意的截面图，表示了组合一起形成一条带的光纤。
图3是高度示意的分离视图，表示了本发明的一个复合材料绝缘子，光纤带设在绝缘子的支承杆上。
在图1中，适于设在本发明复合材料绝缘子支承杆上的一条光纤1具有一个外套2，它与绝缘子的绝缘外覆盖层相容。复合材料绝缘子的外覆盖层一般为硫化合成橡胶。在硫化时使光纤外套和绝缘子外覆盖层之间形成粘聚结合的条件下，光纤1的外套2由选择成与外覆盖层所用材料相容的材料制成。光纤外套2的材料最好是商标为“Hytrel”的已知合成橡胶。在本发明的光纤中，外套2可以包围一个或几个机械和热保护套3和4，它们又包围了一般由丙烯酸盐制成的光纤包层5。最后，光纤包层5包围了由硅制成的纤维芯。
商标为“Hytrel”的已知材料是热塑性合成橡胶，能够采用把光纤外套2热密封在一起的方式，把多条光纤组合一起形成一条带。作为非限制性的例子，图2表示了由四条光纤1A，1B，1C，1D制成的一条带，带表示成设在复合材料绝缘子支承杆的外周边上。为了把如1A到1D的多条光纤组合一起来制成一条带，在把光纤相互成对靠近放置时，使得每条光纤的外套表面稍微熔化，由此一旦光纤冷却时，由焊在一起的外套制成一个组件。在热密封时，相互成对靠近放置的光纤通过一个模子，使它们采取了一个适当的带状或条状构形。
如图2所示，采用不完全覆盖光纤的胶粘剂把光纤1A到1D的带粘在支承杆6上。尤其是，把光纤带设置在一条胶粘剂上，胶粘剂宽度稍大于光纤带的宽度，厚度约为光纤直径的一半。作为胶粘剂，可以采用环氧树脂混合物。一般说，复合材料绝缘子的支承杆6由环氧树脂和玻璃纤维复合材料制成，因此最好采用复合材料的环氧树脂混合物作为胶粘剂来把光纤1或光纤带粘到支承杆6的外表面上。
图3表示了装有光纤带的本发明复合材料绝缘子的一部分。绝缘子支承杆6的一端表示成插入绝缘子的金属端接头8中。可以按常规方式依靠弯边，胶接，在其本身上收缩配合或采用胶粘剂把金属端接头8固定到支承杆6上。当然，绝缘子一般有两个金属端接头固定到支承杆6的相关端上。在金属端接头已经固定到支承杆上之后，在支承杆的外周边上放置一层胶粘剂，此时为螺旋形式。光纤带通过两个端接头之一，并且沿着相同的螺旋形式平铺在胶粘剂层上，此后，如果光纤要从绝缘子一端延伸到另一端，则光纤穿过绝缘子的另一个金属端接头。然后与光纤如此配合的支承杆通过一个炉子来加速胶粘剂的固化。离开炉子时，光纤带非常牢固地粘在支承杆上。然后制造本发明复合材料绝缘子的最后步骤是把绝缘外覆盖层9沉积在支承杆周围，从而覆盖了光纤。图3表示了绝缘子外覆盖层9的一部分。这个覆盖层具有按熟知方式形成在外周边上的肋片或“裙部”。外覆盖层一般为上述的合成橡胶，依靠高压高温下的喷射方式或者依靠挤压方式把它设置在支承杆周围，从而保证它填充了支承杆外周边上所有的表面粗糙区。这避免了在支承杆和外覆盖层之间的对接面上以及沿着光纤形成空气夹杂的任何风险。在外覆盖层已经设在支承杆上之后，它被硫化，并且因为光纤外套和绝缘子外覆盖层由相互相容的材料制成，在它们之中形成粘聚结合，保证了气密的组合。如图3所示，光纤带在突出绝缘子之外的一端被松开，从而分离了光纤1A到1D。光纤应该组合一起来形成上述光纤带，从而保证光纤带放在支承杆上时不会松开，同时还保证可以容易地用手分离光纤。
当然，本发明可以推广到在绝缘子支承杆上仅放置一条光纤的复合材料绝缘子。在这种情形下，光纤外套2不需要任何热塑性性质。
权利要求
1.一种复合材料电绝缘子包括了一个一般为复合材料的支承杆(6)，至少一条设在支承杆外周边上的光纤(1A，1B，1C，1D)，以及一个包围支承杆从而覆盖了光纤的硫化材料外绝缘覆盖层(9)，绝缘子的特征在于光纤具有其材料与构成外覆盖层材料相容的外套(2)，使得在外覆盖层硫化时，光纤外套和绝缘子外覆盖层之间形成粘聚结合。
2.按照权利要求1的一种绝缘子，其中光纤外套(2)的材料为热塑性材料。
3.按照权利要求2的一种绝缘子，具有通过其外套成对焊在一起的光纤带(1A，1B，1C，1D)。
4.按照权利要求2或3的一种绝缘子，具有一个合成橡胶外覆盖层(9)，其中每条光纤的外套(2)由热塑性合成橡胶制成。
5.按照权利要求1到4任一条的一种绝缘子，包括一个环氧树脂和玻璃纤维复合材料的支承杆(6)，其中采用由复合材料的环氧树脂混合物构成的胶粘剂把每条光纤粘在支承杆上。
全文摘要
一种复合材料电绝缘子包括了一个一般为复合材料的支承杆(6),至少一条设在支承杆外周边上的光纤(1A,1B,1C,1D),以及一个包围支承杆从而覆盖了光纤的硫化材料外绝缘覆盖层(9)。光纤具有其材料与构成外覆盖层材料相容的外套(2),使得在外覆盖层硫化时,光纤外套和绝缘子外覆盖层之间形成粘聚结合。
文档编号H01B17/00GK1387061SQ02120068
公开日2002年12月25日 申请日期2002年5月22日 优先权日2001年5月22日
发明者达米安·勒普赖, 埃里克·莫阿尔 申请人:瑟迪崴(有限公司)玻璃与混合柱型隔离器欧洲公司