一種用于電力設(shè)備的光纖套管及電子式電流互感器制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種用于電力設(shè)備的光纖套管及電子式電流互感器，該光纖套管包括光纖本體、環(huán)氧玻璃纖維管和傘裙護(hù)套，環(huán)氧玻璃纖維管為環(huán)氧玻璃纖維繞制成型的中空管，光纖本體從環(huán)氧玻璃纖維管的一端穿入并經(jīng)環(huán)氧玻璃纖維管內(nèi)部的中空部分從另一端穿出，中空部分充有氣體或油，穿過光纖本體的環(huán)氧玻璃纖維管的兩端密封，傘裙護(hù)套設(shè)置在環(huán)氧玻璃纖維管的外表面。該用于電力設(shè)備的光纖套管能夠降低對工藝的要求，并具有電氣性能好以及安全性能高等優(yōu)點(diǎn)，其保偏光纖特性也滿足電子式電流互感器的使用需求。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種電力設(shè)備
，特別是一種用于電力設(shè)備的光纖套管及采用上述光纖套管的電子式電流互感器。
技術(shù)介紹
電流互感器是電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)與電能計(jì)量的重要設(shè)備，用來測量傳輸中的電流大小，并將測量到的電流大小發(fā)送至測量儀器和繼電保護(hù)裝置。其長期穩(wěn)定性、可靠性、安全性與電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行密切相關(guān)。全光纖電流互感器基于法拉第磁光效應(yīng)及安培環(huán)路定律，采用數(shù)字控制技術(shù)，具有安全、準(zhǔn)確、交直流兼容測量等特點(diǎn)，適應(yīng)智能電網(wǎng)的新需求。全光纖電流互感器包括敏感單元、采集單元和保偏光纖，通過保偏光纖進(jìn)行一次二次之間的信號(hào)傳遞。傳統(tǒng)的用于電力設(shè)備的保偏光纖(簡稱光纖)通常設(shè)置在套管中形成光纖套管，并在光纖與套管之間填充膠，這種光纖強(qiáng)度差易受應(yīng)力擠壓影響性能，且該光纖套管中光纖與膠之間以及膠與套管之間在高低溫下由于膨脹系數(shù)不同會(huì)出現(xiàn)氣隙，在應(yīng)用時(shí)，進(jìn)行一次二次之間的信號(hào)傳遞，即從高電壓向低電壓傳遞信號(hào)時(shí)，存在的氣隙會(huì)影響電場分布，導(dǎo)致電場不均勻，出現(xiàn)放電情況，影響電氣性能和電場環(huán)境，且長時(shí)間使用后會(huì)因?yàn)橛袧駳舛绊懓踩阅堋Ａ硗庖环N光纖套管是將光纖設(shè)置為緊套型保偏光纖，是護(hù)套緊密套在纖芯外表面，需采用一外表面設(shè)有凹槽的環(huán)氧玻璃鋼桶，將緊套型保偏光纖繞制在環(huán)氧玻璃鋼桶的凹槽內(nèi)，該技術(shù)存在的缺點(diǎn)是需要對環(huán)氧玻璃鋼桶開槽，這對工藝有較高的要求，且對外表面設(shè)有凹槽的環(huán)氧玻璃鋼桶的表面光潔度也有要求，此外，在安裝時(shí)是通過分段點(diǎn)膠來固定光纖，整個(gè)工藝過程十分復(fù)雜，且由于熱脹冷縮發(fā)生使得光纖存在可靠性差等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)針對傳統(tǒng)的用于電力設(shè)備的光纖套管因存在氣隙導(dǎo)致影響電氣性能和安全性能以及繞制在環(huán)氧玻璃鋼桶的凹槽內(nèi)存在工藝要求高以及工藝復(fù)雜等問題，提供一種新型的用于電力設(shè)備的光纖套管，能夠降低對工藝的要求，并具有電氣性能好以及安全性能高等優(yōu)點(diǎn)，可更好地滿足電子式電流互感器的使用需求。本技術(shù)還涉及一種采用上述光纖套管的電子式電流互感器。本技術(shù)的技術(shù)方案如下：一種用于電力設(shè)備的光纖套管，其特征在于，包括光纖本體、環(huán)氧玻璃纖維管和傘裙護(hù)套，所述環(huán)氧玻璃纖維管為環(huán)氧玻璃纖維繞制成型的中空管，所述光纖本體從環(huán)氧玻璃纖維管的一端穿入并經(jīng)環(huán)氧玻璃纖維管內(nèi)部的中空部分從另一端穿出，所述中空部分充有氣體或油，穿過光纖本體的環(huán)氧玻璃纖維管的兩端密封，所述傘裙護(hù)套設(shè)置在環(huán)氧玻璃纖維管的外表面。所述光纖本體包括熱塑性樹脂護(hù)套和纖芯，所述熱塑性樹脂護(hù)套緊密包覆在纖芯的外表面。所述光纖本體中的熱塑性樹脂護(hù)套內(nèi)沿長度方向設(shè)置有線型的纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料沿?zé)崴苄詷渲o(hù)套的軸線方向呈左右和/或上下對稱設(shè)置。所述光纖本體的徑向截面方向由內(nèi)向外包括纖芯、芳綸和光纖護(hù)套，所述光纖本體兩端通過膠水封堵。所述中空部分充有氣體時(shí)，所述氣體為六氟化硫氣體或氮?dú)?，或六氟化硫氣體和氮?dú)獾幕旌蠚?；所述中空部分充有油時(shí)，所述油為礦物油；和/或，所述環(huán)氧玻璃纖維管的兩端均設(shè)置有用于固定的法蘭。一種采用上述的光纖套管的電子式電流互感器。所述電子式電流互感器為全光纖電流互感器，所述光纖套管中的光纖本體的一端與全光纖電流互感器的敏感單元相連，所述光纖本體的另一端經(jīng)環(huán)氧玻璃纖維管的中空部分穿出后與全光纖電流互感器的采集單元相連。所述全光纖電流互感器在與智能隔離斷路器安裝應(yīng)用時(shí)，所述環(huán)氧玻璃纖維管采用智能隔離斷路器的套管，所述敏感單元安裝在智能隔離斷路器的套管上端部，光纖本體穿過智能隔離斷路器的套管內(nèi)部，套管底端部引出光纖本體連接至采集單元。所述全光纖電流互感器為支柱式或懸式全光纖電流互感器，所述全光纖電流互感器與支柱式絕緣子或與懸式絕緣子安裝應(yīng)用，所述敏感單元安裝在支柱式絕緣子或懸式絕緣子的上端部的金具內(nèi)，所述環(huán)氧玻璃纖維管采用支柱式絕緣子或懸式絕緣子，光纖本體穿過支柱式絕緣子或懸式絕緣子的內(nèi)部，支柱式絕緣子或懸式絕緣子底端部引出光纖本體連接至采集單元。所述光纖本體與敏感單元的光纖為一體式或兩者相互熔接。本技術(shù)的技術(shù)效果如下：本技術(shù)提供的用于電力設(shè)備的光纖套管，適用于電子式電流互感器優(yōu)選如全光纖電流互感器等電力設(shè)備在應(yīng)用時(shí)的一次二次之間的信號(hào)傳遞，包括光纖本體、環(huán)氧玻璃纖維管和傘裙護(hù)套，光纖本體從環(huán)氧玻璃纖維管的一端穿入并經(jīng)環(huán)氧玻璃纖維管內(nèi)部的中空部分從另一端穿出，中空部分充有氣體或油，穿過光纖本體的環(huán)氧玻璃纖維管的兩端密封，光纖本體從環(huán)氧玻璃纖維管內(nèi)部的中空部分穿過，且在中空部分充有氣體或油，氣體或油起到滅弧絕緣的作用，避免了傳統(tǒng)的光纖套管因?yàn)樵诠饫w本體和環(huán)氧玻璃纖維管之間填充膠會(huì)存在氣隙導(dǎo)致電場不均勻從而影響電氣性能和安全性能的問題，本技術(shù)的光纖套管當(dāng)從高電壓向低電壓傳遞信號(hào)時(shí)，電場分布不會(huì)受到影響更不會(huì)出現(xiàn)放電現(xiàn)象，可以長時(shí)間使用，提高了安全性能。光纖本體直接從環(huán)氧玻璃纖管內(nèi)部穿過，即直穿式，無需在環(huán)氧玻璃纖維管的外表面設(shè)置凹槽，也無需嚴(yán)格要求環(huán)氧玻璃纖維管的表面光潔度，降低了對環(huán)氧玻璃纖維管的制作工藝的要求，降低了成本，光纖本體便于安裝，降低了整個(gè)工藝過程，結(jié)構(gòu)也比較簡單，具有電氣性能好以及安全性能高等優(yōu)點(diǎn)，其保偏光纖特性也滿足電子式電流互感器的使用要求。傘裙護(hù)套設(shè)置在環(huán)氧玻璃纖維管的外表面，保護(hù)光纖本體和環(huán)氧玻璃纖維管形成的芯棒免受氣候影響和電蝕作用，并提供所需的爬電距離。光纖本體優(yōu)選包括熱塑性樹脂護(hù)套和纖芯，熱塑性樹脂護(hù)套緊密包覆在纖芯的外表面形成一種特定結(jié)構(gòu)的緊套型保偏光纖，使得整個(gè)光纖本體具有完全填實(shí)的截面，不存在空隙，熱塑性樹脂護(hù)套理解為是光纖本體的外表皮，也可稱為絕緣光纜外表皮或光纜護(hù)套，采用耐高溫的熱塑性樹脂材料的絕緣光纜外表皮防水、防油、耐腐蝕、阻燃，可長期耐受六氟化硫氣體及其在高電壓下可能存在的分解物(如低氟化物及氫氟酸)環(huán)境，有效的保證光纖本體的電氣絕緣性能，可在廣泛的溫度及頻率范圍內(nèi)保持良好的電性能；并且具有較高的耐熱性、優(yōu)異的耐水性；阻燃性良好，具有自熄性且不含鹵素，無毒對環(huán)境友好。該緊套型保偏光纖具有比現(xiàn)有的保偏光纖高得多的抗張抗壓強(qiáng)度，如長度方向上抗張強(qiáng)度可達(dá)80-100N，抗壓強(qiáng)度短期可達(dá)150N/dm；長期25N/dm，使用溫度范圍可到-40℃-+85℃，其保偏光纖特性更好地滿足電子式電流互感器的使用要求。優(yōu)選在本技術(shù)提供的光纖本體中的熱塑性樹脂護(hù)套內(nèi)沿長度方向設(shè)置有線型的纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料，且其沿?zé)崴苄詷渲o(hù)套的軸線方向呈左右和/或上下對稱設(shè)置，該纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料可稱為是加強(qiáng)線，起到進(jìn)一步加強(qiáng)保偏光纖本體的抗張抗壓特性，提高整個(gè)保偏光纖的電氣性能和可靠性。光纖本體也可以采用松套型結(jié)構(gòu)，優(yōu)選光纖本體的徑向截面方向由內(nèi)向外包括纖芯、芳綸和光纖護(hù)套，光纖本體兩端通過膠水封堵，也就是說將光纖本體兩端密封從而避免纖芯和芳綸之間、芳綸自身、芳綸和光纖護(hù)套之間由于熱脹冷縮存在氣隙產(chǎn)生的種種問題，該結(jié)構(gòu)的光纖本體如長度方向上抗張強(qiáng)度可達(dá)60-100N，抗壓強(qiáng)度短期可達(dá)500N/dm；長期100N/dm，做冷、熱真空試驗(yàn)時(shí)采取該方式，溫度范圍-40℃-+70℃，真空度7x10-5Pa，每個(gè)循環(huán)144hrs，共計(jì)5個(gè)循環(huán)，工作正常，未發(fā)生任何泄漏，其保偏光纖特性同樣能夠更好地滿足本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于電力設(shè)備的光纖套管，其特征在于，包括光纖本體、環(huán)氧玻璃纖維管和傘裙護(hù)套，所述環(huán)氧玻璃纖維管為環(huán)氧玻璃纖維繞制成型的中空管，所述光纖本體從環(huán)氧玻璃纖維管的一端穿入并經(jīng)環(huán)氧玻璃纖維管內(nèi)部的中空部分從另一端穿出，所述中空部分充有氣體或油，穿過光纖本體的環(huán)氧玻璃纖維管的兩端密封，所述傘裙護(hù)套設(shè)置在環(huán)氧玻璃纖維管的外表面。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于電力設(shè)備的光纖套管，其特征在于，包括光纖本體、環(huán)氧玻璃纖維管和傘裙護(hù)套，所述環(huán)氧玻璃纖維管為環(huán)氧玻璃纖維繞制成型的中空管，所述光纖本體從環(huán)氧玻璃纖維管的一端穿入并經(jīng)環(huán)氧玻璃纖維管內(nèi)部的中空部分從另一端穿出，所述中空部分充有氣體或油，穿過光纖本體的環(huán)氧玻璃纖維管的兩端密封，所述傘裙護(hù)套設(shè)置在環(huán)氧玻璃纖維管的外表面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電力設(shè)備的光纖套管，其特征在于，所述光纖本體包括熱塑性樹脂護(hù)套和纖芯，所述熱塑性樹脂護(hù)套緊密包覆在纖芯的外表面。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電力設(shè)備的光纖套管，其特征在于，所述光纖本體中的熱塑性樹脂護(hù)套內(nèi)沿長度方向設(shè)置有線型的纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料沿?zé)崴苄詷渲o(hù)套的軸線方向呈左右和/或上下對稱設(shè)置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電力設(shè)備的光纖套管，其特征在于，所述光纖本體的徑向截面方向由內(nèi)向外包括纖芯、芳綸和光纖護(hù)套，所述光纖本體兩端通過膠水封堵。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的用于電力設(shè)備的光纖套管，其特征在于，所述中空部分充有氣體時(shí)，所述氣體為六氟化硫氣體或氮?dú)猓蛄驓怏w和氮?dú)獾幕旌蠚?；所述中空部分充有油時(shí)，所述油為礦物油；和/或，所述環(huán)氧玻璃纖維管的兩端均設(shè)置有用于固定的法...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉偉，劉東偉，李永兵，
申請(專利權(quán))人：易能乾元北京電力科技有限公司，
類型：新型
國別省市：北京;11