CN105006308A - 一种智能棒式绝缘子及其预警方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能棒式绝缘子及其预警方法，包括瓷件、包覆在瓷件外的护套、包覆在瓷件端部的绝缘附件、压力传感器、泄漏电流收集环、第一声光预警装置和第二声光预警装置；所述压力传感器嵌入在绝缘附件的内壁，所述泄漏电流收集环嵌入在护套的表面，所述第一声光预警装置和压力传感器相连，所述第二声光预警装置和泄漏电流收集环相连。本发明能够快捷有效的实现绝缘装备在线实时监测，快速实现自我诊断，使得检修人员有目的、有针对性的清理或检修绝缘子，这大大缩短了不必要的检修时间，节省了大量的人力、物力。同时也避免了由于污闪造成的铁路停运等损失。

Description

一种智能棒式绝缘子及其预警方法

技术领域

    本发明涉及一种电气化铁路接触网用棒式绝缘子，尤其涉及的是一种智能棒式绝缘子及其预警方法。

背景技术

电气化铁路接触网用绝缘子常年处于外界自然环境中，因此各种自然条件变化、各种气候变化都会对其产生很大的影响。比如在雨雪天气容易受潮，冰霜气候下会覆盖冰雪，雷电闪击也会造成一定影响，这些都容易导致绝缘子的闪络。但除此之外，最容易对电气化铁路接触网用绝缘子造成很大危害的却是污闪，也就是由于污秽导致的闪络。污闪的次数在几种外绝缘中不算多，但是它造成的损失却是最大的，是雷电闪络所造成损害的10倍。

由于大气环境自然条件等在一个比较广泛的地域内是基本一致的，所以发生在工作电压下的污闪一旦出现，很有可能是一大片绝缘子同时出现问题，影响非常严重。因此，对电气化铁路接触网用绝缘子污秽闪络的研究以及从绝缘子设计的角度出发来开发新型的智能绝缘子对于电气化铁路线路的绝缘子从计划检修转变为状态检修具有重要的意义。

电气化铁路接触网用棒式绝缘子主要起支撑和绝缘作用，如图1所示，棒式绝缘子1’通过水平腕臂2’和斜腕臂3’悬挂支撑承力索4’、接触线、受电弓5’及其他配件，长期稳定的供给机车电能动力。棒式绝缘子主要有两个突出特性即机械性能和电气性能，机械性能提供和保证整体接触网的网架结构稳定可靠，电气性能提供和保证机车的动力供给和与大地的可靠绝缘。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种智能棒式绝缘子及其预警方法，实现了棒式绝缘子的机械和电气性能的智能监控。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明所述绝缘子包括瓷件、包覆在瓷件外的护套、包覆在瓷件端部的绝缘附件、压力传感器、泄漏电流收集环、第一声光预警装置和第二声光预警装置；所述压力传感器嵌入在绝缘附件的内壁，所述泄漏电流收集环嵌入在护套的表面，所述第一声光预警装置和压力传感器相连，所述第二声光预警装置和泄漏电流收集环相连。

作为本发明的优选方式之一，所述压力传感器有多个，压力传感器沿瓷件的圆周方向依次嵌入在绝缘附件的内壁。

作为本发明的优选方式之一，所述泄漏电流收集环嵌入护套的深度至少有2mm。

作为本发明的优选方式之一，所述泄漏电流收集环为纯铝制成。

作为本发明的优选方式之一，所述瓷件和绝缘附件之间填充胶合剂。

一种智能棒式绝缘子的机械预警方法，包括以下步骤：

（11）实时采集绝缘子在运行中产生的压力信号；

（12）将上述压力信号与预设的压力参考值进行比对；

（13）如果采集到的压力大于预设的压力参考值，并且持续时间大于或等于1min则发出警报。

一种智能棒式绝缘子的电气预警方法，包括以下步骤：

（21）实时采集绝缘附件上的电流大小，

（22）将上述电流信号与预设的电流参考值进行比对；

（23）如果采集到的电流信号大于预设的电流参考值，则发出警报。

    本发明相比现有技术具有以下优点：本发明能够快捷有效的实现绝缘装备在线实时监测，快速实现自我诊断，使得检修人员有目的、有针对性的清理或检修绝缘子，这大大缩短了不必要的检修时间，节省了大量的人力、物力。同时也避免了由于污闪造成的铁路停运等损失。

附图说明

图1是现有的接触网的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是泄漏电流环的局部示意图；

图4是绝缘子的剖视图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图2～4所示，本实施例绝缘子包括瓷件1、包覆在瓷件1外的护套、包覆在瓷件端部的绝缘附件2、压力传感器3、泄漏电流收集环4、第一声光预警装置（图中未显示）和第二声光预警装置5；所述压力传感器3嵌入在绝缘附件2的内壁，所述泄漏电流收集环4嵌入在护套的表面，所述第一声光预警装置和压力传感器3相连，所述第二声光预警装置5和泄漏电流收集环4相连。瓷件1和绝缘附件2之间填充胶合剂6。

压力传感器3有四个，压力传感器3沿瓷件1的圆周方向依次嵌入在绝缘附件2的内壁。压力传感器3嵌入在胶合剂6上，且位于绝缘附件2的内壁。

一种智能棒式绝缘子的机械预警方法，包括以下步骤：

（11）实时采集绝缘子在运行中产生的压力信号；

（12）将上述压力信号与预设的压力参考值进行比对；

（13）如果采集到的压力大于预设的压力参考值，并且持续时间大于或等于1min则发出警报。

将压力传感器3嵌入绝缘附件2的内壁，将引线从泄漏电流收集环4下方引出，连接固定在电气化轨道交通或机械立柱或车顶或电站立柱或铁塔横担的第一声光预警装置内。压力传感器3可实时收集产品运行中的机械负荷并传递至第一声光预警装置，第一声光预警装置内置自动化分析系统，按预设的参数进行计算分析和判断。若产品运行中机械性能正常，则声光预警装置无动作，若产品长期运行后机械性能出现异常，则声光预警装置开始工作且声音与光线同时提醒巡线人员此产品机械性能异常

一种智能棒式绝缘子的电气预警方法，包括以下步骤：

（21）实时采集绝缘附件2上的电流大小，

（22）将上述电流信号与预设的电流参考值进行比对；

（23）如果采集到的电流信号大于预设的电流参考值，则发出警报。

在绝缘装备低压端靠近端部多重密封区护套部位设计制作纯铝的泄漏电流收集环4。泄漏电流收集环4牢固地嵌入护套表面并嵌入护套内2mm左右，泄漏电流收集环4设计引线与第二声光预警装置5相连，第二声光预警装置5也固定在电气化轨道交通或机械立柱或车顶或电站立柱或铁塔横担上。第二声光预警装置5可实时监测绝缘装置表面因污秽和潮气引发的泄漏电流大小，绝缘装置表面的泄漏电流经泄漏电流收集环4通过引线导入第二声光预警装置5内，第二声光预警装置5按预设的参数进行计算分析和判断，实时分析出绝缘装置表面的污秽状态和可能出现的污闪事故。第二声光预警装置5对在线实时收集的泄漏电流进行计算分析，能够在污闪发生前提前发出声音和光线预警，提醒巡线人员此产品电气性能状况。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能棒式绝缘子，其特征在于，所述绝缘子包括瓷件、包覆在瓷件外的护套、包覆在瓷件端部的绝缘附件、压力传感器、泄漏电流收集环、第一声光预警装置和第二声光预警装置；所述压力传感器嵌入在绝缘附件的内壁，所述泄漏电流收集环嵌入在护套的表面，所述第一声光预警装置和压力传感器相连，所述第二声光预警装置和泄漏电流收集环相连。

2.根据权利要求1所述的一种智能棒式绝缘子，其特征在于，所述压力传感器有多个，压力传感器沿瓷件的圆周方向依次嵌入在绝缘附件的内壁。

3.根据权利要求1所述的一种智能棒式绝缘子，其特征在于，所述泄漏电流收集环嵌入护套的深度至少有2mm。

4.根据权利要求1所述的一种智能棒式绝缘子，其特征在于，所述泄漏电流收集环为纯铝制成。

5.根据权利要求1所述的一种智能棒式绝缘子，其特征在于，所述瓷件和绝缘附件之间填充胶合剂。

6.一种如权利要求1所述的智能棒式绝缘子的机械预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

（11）实时采集绝缘子在运行中产生的压力信号；

（12）将上述压力信号与预设的压力参考值进行比对；

（13）如果采集到的压力大于预设的压力参考值，并且持续时间大于或等于1min则发出警报。

7.一种如权利要求1所述的智能棒式绝缘子的电气预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

（21）实时采集绝缘附件上的电流大小，

（22）将上述电流信号与预设的电流参考值进行比对；

（23）如果采集到的电流信号大于预设的电流参考值，则发出警报。