CN102354588A - 接触网防雷支撑绝缘子 - Google Patents
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Abstract
一种能减少铁路供电系统接触网绝缘最薄弱处最易被雷侵袭处的绝缘子在遭受雷击时引起绝缘子闪络、碎裂、线路跳闸、雷击断线和检查阻流器是否损坏的接触网防雷支撑绝缘子。本装置施工简单，安全可靠性高，填补了国内外对接触网线路防雷技术的空白。
Description
技术领域：
本发明涉及电气化铁路接触网系统，尤其涉及一种可用于防止接触网雷击断线及降低雷击跳闸率绝缘子闪络损坏的接触网防雷支撑绝缘子。
背景技术：
高速电气化铁路是当今世界铁路发展的潮流，随着经济技术的发展和交通运输的激烈竞争，高速电气化铁路以其独特的优点被许多国家作为大力研制和重点发展的目标。
目前，电气化铁路总体上防雷技术还存在着缺陷，作为高速电气化铁路牵引电力系统的主体接触网，同时也作为铁路电气化工程的主构架，其性能的优劣直接决定着电力机车受电弓的受流质量，最终影响列车的运行速度与安全。因此，必须加大电气化铁路接触网防雷技术的研究和实施力度，对满足电气化铁路建设的需要，适应未来电气化铁路建设市场的竞争有十分积极的意义。
接触网绝大部分裸露于自然环境中且没有备份，需要采用必要的大气过电压防护措施。如果缺少防护措施或措施不当，可能引起绝缘子遭雷击损坏、造成线路跳闸，直接影响电气化铁路运营。同时雷击产生的过电压通过接触网传入牵引变电所和机车，可能引起内部电气设备和通信设备的损坏造成更大的事故。
我国接触网的防雷措施主要是安装避雷器和架设架空避雷线。避雷器的不足之处在于它的防雷保护范围有局限性，只能防止其有限保护范围内的电气设备，再者氧化锌避雷器在污秽条件下的工频电压耐受能力低会增加污闪事故率。且全线安装避雷器成本太高，易老化损坏且检修维护相当麻烦。而 架空避雷线虽然是目前为止较有效的防雷方式，但保护范围一般在0到45°角，也就是说不能全部覆盖整个接触网，而且不能避免感应雷和逆流雷。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种能减少铁路供电系统接触网绝缘子遭受雷击时引起绝缘子闪络、碎裂、线路跳闸和雷击断线的接触网防雷支撑绝缘子。
为了实现上述目的，本发明的用于减少铁路供电系统接触网绝缘最薄弱处最易被雷侵害处的绝缘子在遭受雷击时引起绝缘子闪络、碎裂、线路跳闸和雷击断线的接触网防雷支撑绝缘子包括：绝缘子(瓷绝缘子或硅橡胶复合绝缘子)，可作为支撑或拉伸绝缘子使用；阻流器，与支架电联接；消弧球，螺接于阻流器；支架，与绝缘子一端螺接；热爆式脱离器，螺接于阻流器端螺栓上；引弧棒，通过螺接于绝缘子另一端；悬垂线夹，与绝缘子引弧棒端得金具连接；其中，阻流器表面采用硅橡胶复合材料包裹。设置放电间隙使得在雷击发生时，引弧棒与阻流器消弧球之间放电，阻流器能阻止接续的工频电弧，并在其波形过零点时使其断弧。
本发明的接触网防雷支撑绝缘子具有防止绝缘子闪络、碎裂、线路跳闸和雷击断线。本装置施工简单，安全可靠性高，填补了国内外对接触网线路防雷技术的空白。
技术方案：
接触网防雷支撑绝缘子的两端分别安装着阻流器和引弧棒，并分别用支架、螺栓紧固，绝缘子引弧棒端利用U型螺栓和压块模式固定支撑钢管，在铁路接触网线路上，接触网防雷支撑绝缘子带阻流器侧绝缘子金具直接螺接 接触网支柱。当雷击发生时，电弧通过支撑钢管到引弧棒处，使得引弧棒与阻流器消弧球之间放电，由于阻流器非线性的特性可以在工频电弧波形至零点时将其阻断。这样既能防止雷击断线，避免绝缘子闪络，又能起到灭弧作用，减少跳闸故障的产生。接触网防雷支撑绝缘子主体采用硅橡胶复合材料或瓷材料。权利要求7所述的接触网防雷支撑绝缘子，当雷击发生时，电弧通过支撑钢管到引弧棒处，使得引弧棒与引弧棒之间放电，能减少雷击断线和避免绝缘子闪络。权利要求8所述的接触网防雷支撑绝缘子，当雷击发生时，电弧通过支撑钢管到引弧棒处，使得引弧棒与阻流器消弧球之间放电，由于阻流器非线性的特性可以在工频电弧波形至零点时将其阻断。这样既能防止雷击断线，避免绝缘子闪络，又能起到灭弧作用，减少跳闸故障的产生。且热爆式脱离器具有辨别避雷器是否损坏的功能。
附图说明：
图1是本发明接触网防雷支撑绝缘子的总体示意图
图2是本发明接触网防雷支撑绝缘子的引弧棒示意图
图3是本发明接触网防雷支撑绝缘子的支架示意图
图4是本发明接触网防雷支撑绝缘子的阻流器和消弧球示意图
图5是本发明接触网防雷支撑绝缘子的压块6和U型螺栓7示意图
图6是本发明接触网防雷支撑绝缘子的U型螺栓8示意图
图7是本发明接触网防雷支撑绝缘子的将支架、阻流器和消弧球换成引弧棒的总体示意图
图8是本发明接触网防雷支撑绝缘子的在阻流器端螺栓连接热爆式脱离器的总体示意图
图9是本发明接触网防雷支撑绝缘子的热爆式脱离器的示意图
图10为根据权利要求1所述接触网防雷支撑绝缘子将绝缘子材质改为硅橡胶复合材料后的总体结构示意图
图11为根据权利要求7所述接触网防雷支撑绝缘子将绝缘子材质改为硅橡胶复合材料后的总体结构示意图
图12为根据权利要求8所述接触网防雷支撑绝缘子将绝缘子材质改为硅橡胶复合材料后的总体结构示意图
具体实施方式
以下参考附图来具体描述本发明的具体实施方式，其中相同的标号表示相同的部件。
参考图1来具体描述本发明的用于架空线路的接触网防雷支撑绝缘子的具体安装结构，它主要包括：绝缘子(4)、支架(1)、阻流器(2)、消弧球(3)、引弧棒(5)、压块(6)、U型螺栓(7)和U型螺栓(8)。其中，消弧球(3)与引弧棒(5)之间的放电通道，在雷击发生时，引弧棒(5)与消弧球(3)之间放电，当工频续流产生时会在其波形过零点的时候在阻流器的作用下自动熄弧。因此本发明接触网防雷支撑绝缘子即能防止雷击断线，又能避免雷击跳闸和防止雷击绝缘子损坏。
Claims (8)
1.一种用于电气化铁路接触网的集防止雷击跳闸、雷击断线、绝缘子闪络损坏的接触网防雷支撑绝缘子。其特征在于所述接触网防雷支撑绝缘子包括：
绝缘子(4)的一端组装有阻流器(2)，阻流器(2)前端装有消弧球(3)，支架(1)通过螺栓螺母组件固定阻流器(2)。
绝缘子(4)的另一端上部装有引弧棒(5)，引弧棒(5)由U型螺栓(8)紧固于绝缘子(4)一端。引弧棒球头与消弧球(3)之间形成放电短路通道。绝缘子(4)引弧棒端有由U型螺栓(7)和压块(6)组成的压紧装置。
其中，消弧球(3)与引弧棒(5)之间的放电通道，在雷击发生时，引弧棒(5)与消弧球(3)之间放电，当工频续流产生时会在其波形过零点的时候在阻流器(2)的作用下自动熄弧。
2.根据权利要求1所述接触网防雷支撑绝缘子，其特征在于：绝缘子的伞裙可以根据输配电电压等级相应改变伞裙数量、大小和绝缘子长度。
3.根据权利要求1所述接触网防雷支撑绝缘子，其特征在于：绝缘子两端的支架(1)和引弧棒(5)，均有定位装置。
4.根据权利要求1所述接触网防雷支撑绝缘子，其特征在于：由U型螺栓(7)和压块(6)组成的压紧装置用来固定接触网钢管。
5.根据权利要求1所述接触网防雷支撑绝缘子，其特征在于：引弧棒(5)与消弧球(3)之间保持一段空气间隙。
6.根据权利要求1所述接触网防雷支撑绝缘子，其特征在于：消弧球(3)或引弧棒头(5)的形状可以为球形、锥形或其他形状。
7.根据权利要求1所述接触网防雷支撑绝缘子，其特征在于：当取消支架(1)和阻流器(2)及消弧球(3)时，该端绝缘子金具上也安装引弧棒(5)。改变方式后如图7。引弧棒与引弧棒之间形成短路通道。
8.根据权利要求1所述接触网防雷支撑绝缘子，其特征在于：在阻流器(2)端螺栓连接热爆式脱离器(9)，改变方式后总装图如图8。
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