CN205542207U - 一种地铁接触网刚性悬挂复合绝缘子 - Google Patents

Abstract

一种地铁接触网刚性悬挂复合绝缘子，包括上金具、绝缘芯棒、下金具、绝缘销子、绝缘硅橡胶伞套，上金具与下金具之间设有绝缘芯棒，并在上金具与下金具上加工通孔，通过绝缘销子加固，绝缘销子涂抹环氧树脂配聚酰胺胶黏剂，绝缘销子两端包裹绝缘硅橡胶伞套，地铁的供电方式是在隧道内顶端的混凝土上安装钢铁支架，支架下方通过绝缘子下端扣件安装汇流排，汇流排和机车的受电弓接触后就有了动力电，具有抗自爆性、重量轻、憎水性优异、耐污秽能力强、电气性能优异的优点。

Description

一种地铁接触网刚性悬挂复合绝缘子

技术领域

本实用新型涉及地铁电气化接触网领域，具体涉及一种隧道顶端钢结构件通过绝缘子与常年带电的汇流排连接，地铁接触网刚性悬挂复合绝缘子。

背景技术

自轨道交通被国家确定为优先发展的方向的大方针以来，受土地资源愈来愈少的制约，并且能充分的利用地下空间，我们的轨道交通以发展地铁为方向，我国的地铁发展就迅速在省会城市和重点的城市展开。地铁的技术水平和我国的高铁一样，自主创新也是日新月异，一个个技术难关被我们攻克。地铁隧道狭小的空间，如何安全可靠供电，保证地铁安全正点这个问题，一直以来是大家关注的焦点。

我国的地铁的供电方式是在隧道内顶端的混凝土上安装钢铁支架，支架下方通过绝缘子下端扣件安装汇流排，汇流排和机车的受电弓接触后就有了动力电。而隧道顶端钢铁支架吊挂电气化接触网的绝缘子，这种绝缘子，无论是陶瓷的，或硅橡胶的，它的基本结构都是这样，上端是螺杆，下端是螺孔，中间是绝缘的伞盘。绝缘子上端螺杆和钢铁支架是通过螺帽固定在一起的，所以也叫刚性悬挂连接。

这种绝缘子，无论是陶瓷的，或硅橡胶的，要求它要是要绝对安全可靠的。首先是要求它要有高的绝缘等级（通常运行电压1.5KV）水平。因为隧道净空距离上下高度限制，给绝缘子的电气绝缘设计技术参数（爬电比距，雷电冲击，干耐受，湿耐受，结构高度等）和制造工艺造成一定困难。其次，绝缘子承受接触网巨大的重量，所以绝缘子要有很好的拉伸强度。并且受机车受电弓摩擦滑动的影响，24小时在震动，要求它要有优异的弯曲强度和抗疲劳性能。

目前，国际上和国内都以瓷质为主。而瓷质受隧道潮湿，空气流动差，污秽严重的影响，容易积污，造成其电气绝缘值降低，绝缘子表面容易短路闪络，影响铁路安全可靠运行。瓷质的两端连接螺杆和螺孔是通过水泥和胶粘剂胶装在一起的，在潮湿的隧道里，常年受拉伸力和震动摇摆的弯曲力作用，胶装部位易松动，给地铁安全运行埋下隐患。其重量较重，整个隧道顶部选用的金属构件尺寸就要加大，无形中也增加了地铁的造价，从经济效益来说也不合算，安全可靠性也大打折扣。

复合绝缘子以其抗自爆性，重量轻，憎水性优异，耐污秽能力强，电气性能优等特点，一直为业界所推崇。无论是高压电网还是高铁接触网都在大批量使用。复合绝缘子使用数量远远超过了瓷质的数量。实用新型设计一种结构合理，机械和电气性能更加优异的地铁刚性悬挂复合绝缘子是业界的理想与追求。

复合绝缘子由三大部分组成。1起机械拉伸作用和内绝缘作用的环氧树脂玻璃纤维芯棒，2起外绝缘作用的硅橡胶伞盘，3起连接作用的两端金具。金具和芯棒通过事先设计计算的力学分析，采用压接机压接完成。压接机采用计算机程序液压控制，八爪压接同步受力，由于金具和芯棒的硬度不同，金具内孔有细螺纹，金具受力后，就把部分金具压进芯棒的表层。玻璃纤维增强环氧树脂复合材料芯棒，密度为钢材的1/4，硬度为71~75，拉伸强度和钢材相当，靠滑动摩擦增加拉力。这种压接方式在国内外广泛使用，已经有30年的历史了。

关于地铁接触网刚性悬挂复合绝缘子，专利号ZL200720311416.0中，所描述整体外绝缘采用定向纤维及改性不饱和阻燃树脂合成片材模压或注射成型。金属螺杆和螺孔嵌入上述材料，通过热模压制造而成。我们知道，热固性树脂材料中，以不饱和树脂为基础的材料，无论是机械性能和电气性能与环氧树脂材料，硅橡胶材料都是不能相提并论的，是最差的材料。这种不饱和树脂材料，易吸水，所以，电气性能无法保证绝缘子的绝缘安全性。易老化，所以，它和金属螺杆螺孔的连接长期受地铁隧道的恶劣环境影响，受接触网的拉力及受电弓摩擦摆动就容易松弛，造成绝缘体龟裂击穿或金具脱落，为机车安全运行埋下隐患，存在先天的选用材料不合适的问题。

关于地铁接触网刚性悬挂复合绝缘子，专利ZL201310715694.2和ZL201320852624.7号中，具有以下问题：

1）材料选择方面没有新意

a、内绝缘采用环氧树脂芯棒，b、外绝缘采用硅橡胶三个大小不同伞盘，c、两端为金具与芯棒相连。这种结构是目前复合绝缘子厂家的普遍工艺。国标GB19519-2014和TB/T3199.2-2008都对这种复合绝缘子有了基本定义。

2）所述的螺杆直径和螺孔直经及复合绝缘子的结构高度，这些参数是地铁设计要求的标准尺寸。

3）其一，关键是回避了环氧树脂芯棒如何与两端金具连接，从而保证拉伸强度和弯曲强度都能满足指标要求，保证铁路安全运行的这一最为关键的问题。其二，回避了所选用的环氧树脂玻璃纤维芯棒的直径大小，也就是说没有详实的计算理论依据。其三，没有给出硅橡胶护套的厚度的这一重要尺寸。其四，给出的伞盘直径为三个180MM的等直径伞也是没有经过详细的理论计算，没有科学依据支持。三个180MM的硅橡胶伞盘，是对材料的浪费，做出来的产品性价比不合乎要求，产品没有市场竞争力。

因为，地铁隧道的净空间上下距离十分有限，以毫米计算每个零部件的尺寸，具体到这个复合绝缘子，在结构高度仅仅有165MM的上下有效距离内，既要保证复合绝缘子的电气参数符合要求，又要是拉伸强度和弯曲强度最大化。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种地铁接触网刚性悬挂复合绝缘子，具有抗自爆性，重量轻，憎水性优异，耐污秽能力强，电气性能优的特点。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种地铁接触网刚性悬挂复合绝缘子，包括上金具、绝缘芯棒、下金具、绝缘销子、绝缘硅橡胶伞套，上金具与下金具之间设有绝缘芯棒，并在上金具与下金具上加工通孔，通过绝缘销子加固，绝缘销子涂抹环氧树脂配聚酰胺胶黏剂，绝缘销子两端包裹绝缘硅橡胶伞套。

所述的上金具与下金具上加工与绝缘销子配合的通孔直径为φ7mm。

所述的上金具一端设有直径为M16的螺杆，下金具一端设有直径为M16的螺孔。

所述的绝缘硅橡胶伞套的护套通体直径为57mm，两个伞盘直径为147mm。

所述的绝缘芯棒采用高强度E玻璃纤维或ECR玻璃纤维或玄武岩纤维或芳纶纤维增强环氧树脂真空浸胶棒，绝缘芯棒直径φ不小于36mm。

所述的销子采用高强度E玻璃纤维或ECR玻璃纤维或玄武岩纤维或芳纶纤维增强拉挤绝缘芯棒，直径为φ6mm。

所述的绝缘芯棒和上金具、下金具的连接，先采用压接技术工艺，再通过穿绝缘销子来链接固定，实现双保险。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的复合绝缘子以其抗自爆性，重量轻，憎水性优异，耐污秽能力强，电气性能优等特点，一直为业界所推崇，无论是高压电网还是高铁接触网都在大批量使用，复合绝缘子使用数量远远超过了瓷质的数量。结构设计合理，机械和电气性能更加优异的地铁刚性悬挂复合绝缘子是业界的理想与追求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，1为上金具；2为绝缘销子；3为绝缘芯棒；4为绝缘硅橡胶伞套；5为下金具。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型进一步叙述。

如图1所示，一种地铁接触网刚性悬挂复合绝缘子，包括上金具1、绝缘芯棒3、下金具5、绝缘销子2、绝缘硅橡胶伞套4，上金具1与下金具5之间设有绝缘芯棒3，并在上金具1与下金具5上加工通孔，通过绝缘销子2加固，绝缘销子2涂抹环氧树脂配聚酰胺胶黏剂，绝缘销子2两端包裹绝缘硅橡胶伞套4。

所述的上金具1与下金具5上加工与绝缘销子2配合的通孔直径为φ7mm。

所述的上金具1一端设有直径为M16的螺杆，下金具5一端设有直径为M16的螺孔。

所述的绝缘硅橡胶伞套4的护套通体直径为57mm，两个伞盘直径为147mm。

所述的绝缘芯棒3采用高强度E玻璃纤维或ECR玻璃纤维或玄武岩纤维或芳纶纤维增强环氧树脂真空浸胶棒，绝缘芯棒3直径φ不小于36mm。

所述的销子2采用高强度E玻璃纤维或ECR玻璃纤维或玄武岩纤维或芳纶纤维增强拉挤绝缘芯棒，直径为φ6mm。

所述的绝缘芯棒3和上金具1、下金具5的连接，先采用压接技术工艺，再通过穿绝缘销子2来链接固定，实现双保险。

本实用新型的工作原理是：

地铁的供电方式是在隧道内顶端的混凝土上安装钢铁支架，支架下方通过绝缘子下端扣件安装汇流排，汇流排和机车的受电弓接触后就有了动力电。

本方案的实施方法包括以下步骤：

1）按照图纸尺寸，将加工好的两端连接金具进行检测，并将内孔用丙酮清洗干净；

2）按照图纸尺寸，对经过外表打磨的绝缘芯棒外观尺寸进行检测。并将芯棒表面用酒精清洗干净，同时按照GB19519对绝缘芯棒进行性能指标测试；

3）将芯棒和两端金具进行压接装配，保证结构高度为165mm；

4）在装配好的绝缘芯体两端金具孔上，用φ7mm的钻头打通孔，并清理出粉尘；

5）在φ6mm的绝缘销子上涂抹环氧树脂配聚酰胺胶黏剂，穿通粘合固定；

6）将带有绝缘销子并涂有胶粘剂的绝缘芯体，放入烘箱加热使其充分固化，梯级固化控制为：50°C/1H，80°C/1H，100°C/1H。再停止加热让自然降温；

7）待上述绝缘芯体降温到50°C后，从烘箱取出，给要硫化硅橡胶的部分涂抹一层偶联剂，偶联剂为KH560；

8）将涂抹偶联剂的，带有两端金具的绝缘芯体，放入预先准备好两伞的压注机模具中，合上模具后注硅橡胶，硫化时间按照事先工艺设定，制成地铁刚性悬挂复合绝缘子；

9）从模具取出产品后，按照TB/T3199.2-2008做相关产品出厂试验；实验完成后，对于合格的产品进行包装。

Claims (7)

1.一种地铁接触网刚性悬挂复合绝缘子，包括上金具（1）、绝缘芯棒（3）、下金具（5）、绝缘销子（2）、绝缘硅橡胶伞套（4），其特征在于，上金具（1）与下金具（5）之间设有绝缘芯棒（3），并在上金具（1）与下金具（5）上加工通孔，通过绝缘销子（2）加固，绝缘销子（2）涂抹环氧树脂配聚酰胺胶黏剂，绝缘销子（2）两端包裹绝缘硅橡胶伞套（4）。

2.根据权利要求1所述的一种地铁接触网刚性悬挂复合绝缘子，其特征在于，所述的上金具（1）与下金具（5）上加工与绝缘销子（2）配合的通孔直径为φ7mm。

3.根据权利要求1所述的一种地铁接触网刚性悬挂复合绝缘子，其特征在于，所述的上金具（1）一端设有直径为M16的螺杆，下金具（5）一端设有直径为M16的螺孔。

4.根据权利要求1所述的一种地铁接触网刚性悬挂复合绝缘子，其特征在于，所述的绝缘硅橡胶伞套（4）的护套通体直径为57mm，两个伞盘直径为147mm。

5.根据权利要求1所述的一种地铁接触网刚性悬挂复合绝缘子，其特征在于，所述的绝缘芯棒（3）采用高强度E玻璃纤维或ECR玻璃纤维或玄武岩纤维或芳纶纤维增强环氧树脂真空浸胶棒，绝缘芯棒（3）直径φ不小于36mm。

6.根据权利要求1所述的一种地铁接触网刚性悬挂复合绝缘子，其特征在于，所述的销子（2）采用高强度E玻璃纤维或ECR玻璃纤维或玄武岩纤维或芳纶纤维增强拉挤绝缘芯棒，直径为φ6mm。

7.根据权利要求1所述的一种地铁接触网刚性悬挂复合绝缘子，其特征在于，所述的绝缘芯棒（3）和上金具（1）、下金具（5）的连接，先采用压接技术工艺，再通过穿绝缘销子（2）来链接固定，实现双保险。