CN104078169A - 城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高压电瓷绝缘子。一种城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，包括上金属附件、下金属附件和绝缘子瓷体，所述绝缘子瓷体的上部为实心圆柱体，下部中间为空心凹窝结构，中部设有一个钟罩式伞裙；所述上金属附件的胶装面与绝缘子瓷体的上部实心圆柱体匹配呈帽子形状，所述下金属附件的胶装面与绝缘子瓷体下端面的中间空心凹窝匹配。本发明耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，绝缘子瓷体与上金属附件和下金属附件通过水泥胶合剂层胶装结合成为一个整体，使产品的整体抗拉力、抗弯曲力机械性能提高，同时可以避免原同类产品所容易发生的因金属附件和瓷件本体的膨胀系数不一致而导致的瓷体爆裂现象。

Description

城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子

技术领域

本发明涉及一种高压电瓷绝缘子，尤其是涉及一种城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子。

背景技术

随着我国国民经济和城市建设的快速发展，我国一线、二线城市居住人口的越来越多，但由于城市现有基础建设的滞后,随之带来了城市管理跟不上发展需求和城市交通拥堵的严重问题。目前交通拥挤的问题我国一线、二线城市普遍存在，给城市居民的工作和生活带来巨大的麻烦。因此，解决城市交通拥挤，发展快速公交已经是关乎国计民生的头等大事。

由于城市轻轨地铁的快速高效及其能够充分利用地下空间、节约城市土地资源的特点，现一线、二线城市和沿海城市，均欲采取或已经采取了相关措施，希望通过发展城市轻轨交通和地铁建设，以改善城市公共交通环境。

目前，我国城市轨道交通地铁运行中使用的“1.5kV刚性悬挂针式绝缘子”，普遍采用“内胶装”的结构形式连接，其产品结构设计不合理，在使用过程中普遍存在以下问题：

1、由于金属附件的受热膨胀系数远远大于绝缘子瓷体的受热膨胀系数，金属附件在低电压、大电流的工作环境下，受热膨胀后而产生横向膨胀力，这种膨胀力与瓷体的压应力不能相抵止，从而导致该“刚性悬挂针式绝缘子”发生瓷体爆裂；2、产品的上金属附件螺栓在瓷体的上端面用水泥胶合剂进行胶装时，很难胶装垂直，致使螺栓在拉力作用下产生弯曲力的作用，因为受弯曲力的影响，容易使瓷体的一边发生爆裂；3、产品的外形设计爬电距离不足，抗电晕的电压值低，重盐密污秽下的耐受电压值低，耐污性能较差，易闪络、易击穿；4、产品的瓷件本体内部实心距离短，在两端水泥胶合剂长期受潮的情况下，极易发生闪络、击穿现象。

上述种种设计缺陷，造成产品机械性能指标和电气性能指低下，致使地铁列车不能正点安全运行的情况时有发生，难以满足现行机车的快捷、安全运行需要。

为此，我公司之前曾提出了关于城市轨道交通地铁用刚性悬挂瓷绝缘子的技术设计,可有效改善上述问题。但鉴于地铁运行的使用环境要求以及产品技术革新的不断推进，仍有必要进行更深层次的科学探讨。

发明内容

本发明针对现有技术不足，在不改变现有产品技术规格要求的情况下，提出了一种耐污秽、抗爆裂、机械强度更高的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子。

本发明所采用的技术方案：

一种城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，包括上金属附件(1)、下金属附件(2)和绝缘子瓷体(3)，所述绝缘子瓷体(3)与上金属附件(1)和下金属附件(2)胶装结合为一个整体，所述绝缘子瓷体(3)的上部为实心圆柱体，绝缘子瓷体的下部中间为空心凹窝结构，绝缘子瓷体的中部设有一个钟罩式伞裙；所述上金属附件(1)的胶装面与绝缘子瓷体(3)的上部实心圆柱体匹配呈帽子形状，所述下金属附件（2）的胶装面与绝缘子瓷体(3) 下端面的中间空心凹窝匹配。

所述的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，所述绝缘子瓷体(3)的外表面有光亮的釉层，其瓷体高度为87±10mm，绝缘子瓷体中部钟罩式伞裙的直径为240±20mm。

所述的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，所述钟罩式伞裙的下伞面沿瓷质主体的根部到伞裙的边沿设2-6道环形凸起的伞棱结构，且最靠近瓷质主体根部的伞棱沟槽的深度比其它伞棱沟槽的深度浅。

所述的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，绝缘子瓷体（3）与上金属附件（1）和下金属附件（2）通过水泥胶合剂粘结层(4)胶装结合。

所述的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，绝缘子瓷体（3）的下端与下金属附件(2)的胶装面设计为内胶装结合结构,所述下金属附件（2）的截面形状为“n”字形，其外部胶装面与绝缘子瓷体(3)下端的中间空心凹窝匹配，所述下金属附件（2）通过水泥胶合剂粘结层（4）采用内胶装方式胶装连接，下金属附件（2）中心的中空内腔设有内螺纹。

所述的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，绝缘子瓷体(3)的上部与上金属附件(1)的胶装面设计为外胶装结合结构；所述绝缘子瓷体（3）的下端与下金属附件(2)的胶装面设计为内、外联合胶装结合结构。

所述的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，下金属附件（2）截面形状为重叠对称的“几”字形，其中间凸出的金属体与绝缘子瓷体(3)下端的中间空心凹窝匹配，所述下金属附件（2）底部的圆环形凹窝包围绝缘子瓷体(3) 的下部主体圆周，下金属附件（2）中间凸出的金属体的中空内腔设有内螺纹；所述下金属附件（2）与绝缘子瓷体(3)下部的中间空心凹窝及下部主体圆周通过水泥胶合剂粘结层（4）采用内、外联合胶装方式胶装连接。

所述的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，上金属附件（1）上端凸出的螺杆高度为55±5mm，丝径为16mm。

所述的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，下金属附件（2）中间的中空内腔设置的内螺纹丝径为16mm、丝深为37±2mm。

所述的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，其总体高度为155±5mm，所述上金属附件（1）和下金属附件（2）之间沿绝缘子瓷体表面的爬电距离处于280±40mm之间。

本发明的有益效果：

1、本发明城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，绝缘子瓷体的上端部位为实心圆柱体，所述绝缘子瓷体的上端部位和下端部位分别与帽子形状的上金属附件和下金属附件，通过水泥胶合剂层胶装结合成为一个整体。产品的整体抗拉力、抗弯曲力机械性能提高，同时可以避免原同类产品所容易发生的因金属附件和瓷件本体的膨胀系数不一致而导致的瓷体爆裂现象。

2、本发明城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，上金属附件与绝缘子瓷体上端部位的结合方式为外胶装结合方式，可以在瓷体高度仅有87±10mm的情况下，保证使瓷件本体内部的有效实心瓷体厚度达到37mm至57mm之间，因此避免了原同类产品因实心瓷体厚度不足而容易发生闪络、击穿的问题，同时也可以避免水泥面朝上裸露而引起受潮湿影响导致该部位的闪络、击穿、爆裂现象。

3、本发明城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，绝缘子瓷体的中间部位仅设置一个钟罩式伞裙，伞裙的伞下凹面设有二圈或多圈深伞棱结构呈多道沟槽形状。设置一个伞裙有利于上、下金属附件的外胶装，可以提高瓷体内部的实心厚度，避免伞裙之间水珠连线造成的湿闪、雾闪；同时钟罩式伞裙具有更强的自洁能力和抗污秽能力；钟罩式伞裙的伞下凹面设有二圈或多圈深伞棱沟槽结构，可以有效地保证或增大爬电距离，由原来的250 mm提高到320 mm之间，具有自洁能力强、爬电距离大、耐污性能好，在重雾、雷电、暴雨、履冰情况下不易闪络、不易击穿，电晕起始电压值高，重盐密污秽条件下耐受电压值高等优点。

4、本发明城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，上金属附件的螺杆与上金属附件的胶装帽中心的连接是通过卡止、丝配、焊结处理后呈一体化的上金属附件，与绝缘子瓷体的上端部位采用外胶装方式，避免了同类产品用水泥胶合剂在内胶装螺杆时所发生的螺杆偏心、不垂直问题，防止了上金属附件因偏心、不垂直在拉力作用下又产生弯曲力的破坏作用而导致受弯曲力的一边瓷体发生爆裂的现象发生。

5、本发明城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，绝缘子的结构设计与同类产品相比较，具有体积小、重量轻、安装方便、可以互换使用等优点。绝缘子瓷体的上部和下端分别和上金属附件和下金属附件的胶装面设计有凹下和凸出的环形沟槽和凸起。通过和胶装面的啮合胶结，有效的提高了产品机械强度性能，产品质量进一步提高，产品的使用寿命延长。

附图说明

图1是本发明的结构示意图之一；

图2是本发明刚性悬挂绝缘子的上金属附件结构示意图之一；

图3是本发明刚性悬挂绝缘子的绝缘子瓷体结构示意图之一；

图4是本发明刚性悬挂绝缘子的下金属附件结构示意图之一；

图5是本发明的结构示意图之二；

图6是本发明刚性悬挂绝缘子的下金属附件结构示意图之二；

图7是本发明刚性悬挂绝缘子的上金属附件结构示意图之二；

图8是本发明刚性悬挂绝缘子的绝缘子瓷体结构示意图之二。

图中标号及其代表意义：1、上金属附件，2、下金属附件，3、绝缘子瓷体，4、水泥胶合剂粘结层，5、钟罩式伞裙，6、垫圈，7、螺杆，8、绝缘子瓷体的下部中间空心凹窝，9、呈多道沟槽状的伞棱结构。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

参见图1～图4，本发明城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，包括上金属附件1、下金属附件2和绝缘子瓷体3，所述绝缘子瓷体3与上金属附件1和下金属附件2胶装结合为一个整体，所述绝缘子瓷体3的上部为实心圆柱体，绝缘子瓷体的下部中间为空心凹窝结构8，绝缘子瓷体3的中部设有一个钟罩式伞裙5；所述上金属附件1的胶装面与绝缘子瓷体3的上部实心圆柱体匹配呈帽子形状；所述下金属附件2的胶装面与绝缘子瓷体3 下端面的中间空心凹窝匹配。

实施例2

本实施例所述的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，与实施例1的不同之处在于：绝缘子瓷体3的外表面设有光亮的釉层，绝缘子瓷体的高度为87±10mm，绝缘子瓷体中部钟罩式伞裙的直径为240±20mm。

实施例3

本实施例所述的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，与实施例2的不同之处在于：所述钟罩式伞裙的下伞面沿瓷质主体的根部到伞裙的边沿设2-6道环形凸起的伞棱结构，且最靠近瓷质主体根部的伞棱沟槽的深度比其它伞棱沟槽的深度浅。

实施例4

参见图1～图4，本实施例所述的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，绝缘子瓷体3的上部与上金属附件1的胶装面设计为外胶装结合结构。其与实施例3的不同之处在于：如图4所示，下金属附件2截面形状为重叠对称的“几”字形，其中间凸出的金属体与绝缘子瓷体3下端面的中间空心凹窝匹配，下金属附件2底部的圆环形凹窝包围绝缘子瓷体3 的下部主体圆周，下金属附件2中间凸出的金属体的中空内腔设有内螺纹；所述下金属附件2与绝缘子瓷体3下部的中间空心凹窝及下部主体圆周通过水泥胶合剂粘结层4采用内、外联合胶装方式胶装连接。

所述的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，胶装后总高度为155mm左右，其中上附件螺杆的高度为55mm，上附件帽子的厚度为8mm，帽子与瓷体上端面之间的毛毡垫1mm，下附件底厚4mm。

本发明城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，绝缘子瓷体3与上金属附件1和下金属附件2通过水泥胶合剂粘结层4胶装结合，所述上金属附件1和下金属附件2之间沿绝缘子瓷体表面的爬电距离处于280±40mm之间。

实施例5

参见图5、图6，本实施例的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，与实施例4不同的是：绝缘子瓷体3的下端与下金属附件2的胶装面设计为内胶装结合结构,所述下金属附件2的截面形状为“n”字形，其外部胶装面与绝缘子瓷体3下端的中间空心凹窝8匹配，所述下金属附件2通过水泥胶合剂粘结层4采用内胶装方式胶装连接。

下金属附件2中间的中空内腔设置的内螺纹丝径为16mm、丝深为37±2mm。绝缘子胶装后总高度为155±5mm，上金属附件帽子的厚度为8mm，帽子与瓷体上端面之间的毛毡垫1mm，瓷体高度91mm，下金属附件底面与瓷体下端面平。

实施例6

参见图7，图8，本实施例的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，与前述各实施例不同的是：上金属附件1的帽子与其上端设置的螺杆7为分体式，螺杆从帽子内部穿出顶壁。与此对应，为便于安装，此时在绝缘子瓷体的顶端设有凹窝，以容置螺杆的下端螺帽。

本发明城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，瓷件内胶装部位及金属附件胶状部位的表面，通过防离子迁移技术处理，即具有防离子迁移层，避免了产品因离子迁移而产生的金属附件电解腐蚀问题。同时具备一般沥青的缓冲作用和防潮湿作用。绝缘子本体外壳表面设有均匀光亮的釉层，抗污秽能力更强。     所述钟罩式伞裙是指绝缘子瓷体的外周边有向下、向外伸出的结构。鈡罩式伞裙的上伞面是从瓷质主体的根部到伞裙的边沿呈斜坡下滑形状。绝缘子瓷体的主体直径和伞裙直径（伞裙的伸出大小）以及伞裙下面的沟槽结构（沟槽多少及沟槽深浅），共同形成了爬电距离。在伞裙直径已定的情况下，主体直径越大而伞径伸出越小，爬电距离也越小。反之，在伞裙直径已定的情况下，主体直径越小而伞径伸出越大，爬电距离也越大。

Claims (10)

1.一种城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，包括上金属附件(1)、下金属附件(2)和绝缘子瓷体(3)，所述绝缘子瓷体(3)与上金属附件(1)和下金属附件(2)胶装结合为一个整体，其特征在于：所述绝缘子瓷体(3)的上部为实心圆柱体，绝缘子瓷体的下部中间为空心凹窝结构，绝缘子瓷体的中部设有一个钟罩式伞裙；所述上金属附件(1)的胶装面与绝缘子瓷体(3)的上部实心圆柱体匹配呈帽子形状，所述下金属附件（2）的胶装面与绝缘子瓷体(3) 下端面的中间空心凹窝匹配。

2.根据权利要求1所述的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，其特征在于：所述绝缘子瓷体(3)的外表面设有光亮的釉层，绝缘子瓷体的高度为87±10mm，绝缘子瓷体中部钟罩式伞裙的直径为240±20mm。

3.根据权利要求2所述的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，其特征在于：所述钟罩式伞裙的下伞面沿瓷质主体的根部到伞裙的边沿设2-6道环形凸起的伞棱结构，且最靠近瓷质主体根部的伞棱沟槽的深度比其它伞棱沟槽的深度浅。

4.根据权利要求1、2或3所述的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，其特征在于：所述绝缘子瓷体（3）与上金属附件（1）和下金属附件（2）通过水泥胶合剂粘结层(4)胶装结合。

5.根据权利要求4所述的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，其特征在于：所述绝缘子瓷体（3）的下端与下金属附件(2)的胶装面设计为内胶装结合结构,所述下金属附件（2）的截面形状为“n”字形，其外部胶装面与绝缘子瓷体(3)下端面的中间空心凹窝匹配，所述下金属附件（2）采用内胶装方式通过水泥胶合剂粘结层（4）与绝缘子瓷体胶装连接。

6.根据权利要求1、2或3所述的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，其特征在于：所述绝缘子瓷体(3)的上部与上金属附件(1)的胶装面设计为外胶装结合结构；所述绝缘子瓷体（3）的下端与下金属附件(2)的胶装面设计为内、外联合胶装结合结构。

7.根据权利要求6所述的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，其特征在于：下金属附件（2）截面形状为重叠对称的“几”字形，其中间凸出的金属体与绝缘子瓷体(3)下端的中间空心凹窝匹配，所述下金属附件（2）底部的圆环形凹窝包围绝缘子瓷体(3) 的下部主体圆周，下金属附件（2）中间凸出的金属体的中空内腔设有内螺纹；所述下金属附件（2）与绝缘子瓷体(3)下部的中间空心凹窝及下部主体圆周通过水泥胶合剂粘结层（4）采用内、外联合胶装方式胶装连接。

8.根据权利要求1、2、3、5或7所述的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，其特征在于：上金属附件(1)上端设有凸出的螺杆，所述螺杆的高度为55±5mm，丝径为16mm。

9.根据权利要求8所述的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，其特征在于：下金属附件（2）中心的中空内腔设有内螺纹，所述内螺纹丝径为16mm、丝深为37±2mm。

10.根据权利要求1、2、3、5、7或9所述的城市轨道交通地铁接触网用耐污防爆裂刚性悬挂绝缘子，其特征在于：其总体高度为155±5mm，所述上金属附件（1）和下金属附件（2）之间沿绝缘子瓷体表面的爬电距离处于280±40mm之间。