WO2015176344A1 - 一种动车车顶抗污闪复合绝缘子 - Google Patents

Abstract

一种动车车顶抗污闪复合绝缘子，包括支撑体（21），围绕所述支撑体（21）侧壁设置有沿轴向并排排列的若干组伞裙（22），所述伞裙（22）沿径向向外突出于所述支撑体（21）侧壁，最上端伞裙（22）的上端处设置有上金具（23），最下端伞裙（22）的下端处设置有下金具（24），所述上金具（23）和下金具（24）之间的伞裙的爬电距离为1085mm-1095mm，上金具（23）和下金具（24）之间的弧闪距离为245mm-255mm，该绝缘子结构设计方面采用长爬电比距，具有良好的抗污闪能力，在相同污秽条件下，具有比相同爬距的瓷绝缘子高一倍以上的良好抗污闪能力，特别适用于中等以上污秽地区使用。

Description

一种动车车顶抗污闪复合绝缘子 本专利申请要求于 2014年 05月 21 日提交的， 申请号为 201410216996.X, 申请人为北京铁道工程机电技术研究所有限公司、 发明名称为"一种动车车顶抗 污闪复合绝缘子"的中国专利申请的优先权， 该申请的全文以引用的方式并入本 申请中。

技术领域

本发明涉及动车领域， 尤其涉及一种动车车顶抗污闪复合绝缘子。

背景技术

随着世界上第一条高速铁路日本东海道新干线在 1964年 10月 1 日开通运 营， 高速动车组的发展日益广泛。 经过 40余年的不断发展， 基本形成了由日本 新干线、 德国 ICE和法国 TGV为代表的高速动车组三大技术体系。 各国动车组 从各自国家实际需要出发各具特色,对世界高速铁路的发展起了非常积极的作 用。

法国自 1976年开始着力研究 TGV— PSE, 在 1981年 9月投入使用。 1990 年 5月， TGV-A325号车组在大西洋线达到运行时速 515.3km, 创造了轮轨系统 行车速度的世界记录。 2007年 4月 3 日， 法国试验动车组 V150试验速度达到 574.8km/h, 创造高速铁路速度新纪录。

联邦铁路于 1982年 8月试制 ICE城间快车试验车。 1985年， 釆用 2动 3 拖形式的 ICE/V型试验高速动车组成功试制， 达到 317km/h的试验速度。 1988 年 5月，ICE/V型试验列车在汉诺威一维尔茨堡间创造了 406.9km/h的速度记录。

中华人民共和国铁道部由 2004年起先后向加拿大庞巴迪、日本川崎重工业、 法国阿尔斯通、 德国西门子公司等外国企业购买高速铁路车辆技术， 以引进国 外先进技术并吸收的方式， 由中国北车集团和中国南车集团旗下的车辆制造企 业生产， 研制时速 350千米及以上高速列车。 而绝缘子作为车顶线路安全运行的重要设备之一， 其技术性能得到电力机 车运行部门及制造业的普遍关注。 我国电网的高速发展促进了复合绝缘子产业 的迅速壮大， 使我国硅橡胶复合绝缘子制造技术居世界领先水平。

粗略统计， 全国复合绝缘子制造企业已超过 100 家， 但占市场主导的企业 仅有 10多家。 同时从事铁路安全运输的绝缘子制造企业更是寥寥无几。 随着列 车速度的迅速提高和电气化铁路的广泛铺设， 车顶绝缘子的工作环境更加多样 化， 要求更加苛刻。 近年来绝缘子闪络跳闸事故趋于频繁和严重。

但是在现有技术中， 动车车顶上设置的复合绝缘子的爬电比距较小， 不容 易避免污闪事故， 机械强度以及耐污秽性能不好， 同时在运行中需要经常清扫， 特别不适用于中等以上污秽地区使用。

针对以上问题， 亟需要一种动车车顶抗污闪复合绝缘子， 以解决现有技术 中存在的抗污闪能力较差， 不适用于中等以上污秽地区使用的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动车车顶抗污闪复合绝缘子， 该动车车顶抗污 闪复合绝缘子具有长爬电比距， 良好的抗污闪能力， 特别适用于中等以上污秽 地区使用。

为达此目的， 本发明釆用以下技术方案：

一种动车车顶抗污闪复合绝缘子， 包括支撑体， 围绕所述支撑体侧壁设置 有沿轴向并排排列的若干组伞裙， 所述伞裙沿径向向外突出于所述支撑体侧壁， 最上端伞裙的上端处设置有上金具， 最下端伞裙的下端处设置有下金具， 所述 上金具和下金具之间的爬电距离为 1085mm- 1095mm,上金具和下金具之间的弧 闪 巨离为 245mm-255mm。

作为优选， 所述上金具和下金具之间的爬电距离为 1090mm, 上金具和下金 具之间的弧闪距离为 250mm。

作为优选， 所述支撑体的下金具上设置有增爬裙。

作为优选， 所述增爬裙石充化在所述下金具上。 作为优选， 所述支撑体为高强玻璃纤维环氧树脂棒。

作为优选， 所述伞裙位于伞套的外侧， 所述伞裙与所述伞套为一体结构。 作为优选， 所述伞套材料由硅橡胶制成。

作为优选， 所述支撑体的上端设置有用于连接导电杆的上金具， 所述支撑 体的下端设置有用于将所述复合绝缘子安装在动车车顶上的下金具， 所述支撑 体的上端和下端分别设有上端开口和下端开口， 所述上金具和下金具分别插入 所述上端开口和下端开口进而装配在所述支撑体的两端。

作为优选， 所述上金具和下金具均由不锈钢 304制成。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种动车车顶抗污闪复合绝缘子， 由于动车车顶抗污闪复合绝 缘子， 包括支撑体， 围绕所述支撑体侧壁设置有沿轴向并排排列的若干组伞裙, 所述伞裙沿径向向外突出于所述支撑体侧壁， 最上端伞裙的上端处设置有上金 具， 最下端伞裙的下端处设置有下金具， 所述上金具和下金具之间的爬电距离 为 1085mm-1095mm, 上金具和下金具之间的弧闪距离为 245mm-255mm, 该动 车车顶抗污闪复合绝缘子结构设计方面釆用长爬电比距， 所以该动车车顶抗污 闪复合绝缘子具有良好的抗污闪能力， 在相同污秽条件下， 具有比相同爬距的 瓷绝缘子高一倍以上的良好抗污闪能力， 特别适用于中等以上污秽地区使用。

附图说明

图 1是本发明装置实施例提供的动车车顶抗污闪复合绝缘子的剖视图。 其中：

21、 支撑体； 22、 伞裙； 23、 上金具； 24、 下金具； 26、 增爬裙。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

图 1 是本发明装置实施例提供的动车车顶抗污闪复合绝缘子的剖视图。 如 图 1所示， 动车车顶抗污闪复合绝缘子， 包括支撑体 21 , 围绕所述支撑体 21侧 壁设置有沿轴向并排排列的若干组伞裙 2Z 所述伞裙 22沿径向向外突出于所述 支撑体 21侧壁， 最上端伞裙 22的上端处设置有上金具 23, 最下端伞裙 22的下 端处设置有下金具 24 , 其所述上金具 23 和下金具 24 之间的爬电距离为 1085mm- 1095mm, 上金具 23和下金具 24之间的弧闪距离为 245mm-255mm。

于本实施例中， 作为进一步的优选方案， 所述上金具 23和下金具 24之间 的爬电距离为 1090mm, 上金具 23和下金具 24之间的弧闪距离为 250mm。

本实施例中， 由于结构设计方面釆用长爬电比距（ 1090cm/25kV ) , 在相同 污秽条件下， 具有比相同爬距的瓷绝缘子高一倍以上的良好抗污闪能力。

本实施例中， 位于上端的 4个伞裙 22分别由一个大伞和一个小伞组成， 位 于最下端的一组伞裙 22由两个小伞组成。

本实施例中， 所述支撑体 21为高强玻璃纤维环氧树脂棒。

所述支撑体 21为复合绝缘子的骨架， 由于本方案釆用高强玻璃纤维环氧树 脂棒作为支撑体 21 , 所以具有较好的高抗弯特性， 抗弯大于 16kN。

新体材料玻璃纤维浸环氧树脂高温缠绕， 它同时承受机械应力、 电应力、 六氟化石充及其分解物的化学作用， 大气中的水分可能由于设计缺陷、 质量缺陷 等进入内部， 使玻璃纤维增强环氧树脂管发生劣化。 并且， 玻璃纤维增强环氧 树脂管的膨胀系数接近于零， 而金属附件的膨胀系数为 0.26x 10-6, 两者相差尽 管 4艮小， 但气体无孔不入， 为了保证产品在户外长期运行的可靠性与安全性， 设计和制造时要能保证端部附件、 玻璃纤维增强环氧树脂管和伞套的界面联接 和密封可靠。

于本实施例中， 所述支撑体 21的上端设置有用于连接导电杆的上金具 23 , 所述上金具 23通过专用设备环形压接的方式装配在所述支撑体 21的上端。

并且所述支撑体 21的下端设置有用于将所述复合绝缘子安装在动车车顶上 的下金具 24, 所述下金具 24通过专用设备环形压接的方式装配在所述支撑体 21的下端。

具体的， 所述支撑体 21的上端和下端分别设有上端开口和下端开口， 所述 上金具 23和下金具 24分别插入所述上端开口和下端开口进而装配在所述支撑 体 21的两端。 于本实施例中， 由于位于所述支撑体 21上下两端的金具均釆用专用设备环 形压紧的方式装配， 所以抗弯复合绝缘子连接牢固， 具有良好的抗震性能、 抗 冲击力性能和防脆断性能， 抗弯大于 16kN, 能在各种气候、 工况、 环境下运行。

于本实施例中， 作为优选方案， 所述上金具 23由不锈钢 304制成。

于本实施例中， 作为进一步的优选方案， 所述下金具 24也由不锈钢 304制 成。

于本实施例中， 作为优选方案， 所述伞裙 22位于伞套的外侧。 为了消除因 粘接而存在的内绝缘隐患， 提高内绝缘强度， 所述伞裙 22与所述伞套为一体结 构。

于本实施例中， 作为优选方案， 所述伞裙 22由硅橡胶材料制成。

硅橡胶具有表面能低、 憎水性强以及憎水迁移性等特性， 使其具有特别好 的抗污闪性能。 硅橡胶分子中的碳原子数比有机聚合物的少， 所以其抗电弧性、 耐漏电性非常好。 加之， 即便燃烧也会形成绝缘的硅， 所以其电绝缘性优异。

由于硅橡胶的键能高、 化学稳定性好， 所以其耐热性比有机聚合物的好。 再者， 由于分子间相互作用力弱， 所以玻璃化温度低， 耐寒性也好。 因此， 在 地球上的任何地区使用， 其特性都不会变化。 由于聚硅氧烷的表面为曱基基团， 所以它具有疏水性， 因而可用于防水。 本产品外绝缘材料釆用高品质硅橡胶， 耐酸、 碱、 盐特性， 具有优异的抗大气老化和紫外线老化性能。 温度实用性强， 耐高温， 可在 100°C下工作； 耐低温， 在 -60°C下仍保持弹性。

于本实施例中， 针对动车车顶复合绝缘子的下裙边与其下金具 24间在恶劣 气候下的放电问题， 如果还需要增加爬距， 可在所述支撑体 21下端的下金具 24 上设置有增爬裙 26。

在不增加产品高度的前提下， 大大提高了电弧距离和绝缘子爬电距离， 彻 底解决了绝缘子下裙边对底座的放电问题， 使产品的绝缘裕度更大， 更安全可 于本实施例中， 作为优选方案， 所述增爬裙 26与下金具 24为分体结构， 在运行时安装到下金具 24上， 但不是原配置， 不会影响陡波试验。 作为进一步 的优选方案， 所述增爬裙 26选用热缩材料制造。 于本实施例中， 作为另一种优选方案， 所述增爬裙 26直接硫化在所述下金 具 24上。

于本实施例中， 作为优选方案， 所述增爬裙 26的直径为 80mm-90mm。 该产品具有质量轻、 体积小、 便于运输和安装、 机械强度高以及耐污秽性 能好等优点， 同时在运行中可以免清扫， 免预防性测试， 可避免污闪事故。 特 别适用于中等以上污秽地区使用。 同时釆用增爬裙发明专利技术，在不增加产品 高度的前提下有效地延长了绝缘子电弧距离 , 是一种从材料到结构完全不同于 瓷绝缘子的新型绝缘子。 具有结构合理和高速性能良好等优点。 产品通过了中 国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 380公里 /小时风洞试验。 该系 列产品适用于 CRH3系列动车组。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。 这些描述只是为了解释本 发明的原理， 而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。 基于此处的 解释， 本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具 体实施方式， 这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims

权 利 要 求 书

1、 一种动车车顶抗污闪复合绝缘子， 包括支撑体， 围绕所述支撑体侧壁设 置有沿轴向并排排列的若干组伞裙， 所述伞裙沿径向向外突出于所述支撑体侧 壁， 最上端伞裙的上端处设置有上金具， 最下端伞裙的下端处设置有下金具， 其特征在于， 所述上金具和下金具之间的伞裙的爬电距离为 1085mm-1095mm, 上金具和下金具之间的弧闪 巨离为 245mm-255mm。

2、 根据权利要求 1所述的动车车顶抗污闪复合绝缘子， 其特征在于， 所述 上金具和下金具之间的伞裙的爬距为 1090mm,上金具和下金具之间的弧闪距离 为 250mm„

3、 根据权利要求 1所述的动车车顶抗污闪复合绝缘子， 其特征在于， 所述 下金具上设置有增爬裙。

4、 根据权利要求 3所述的动车车顶抗污闪复合绝缘子， 其特征在于， 所述 增爬裙 化在所述下金具上。

5、 根据权利要求 1所述的动车车顶抗污闪复合绝缘子， 其特征在于， 所述 支撑体为高强玻璃纤维环氧树脂棒。

6、 根据权利要求 1所述的动车车顶抗污闪复合绝缘子， 其特征在于， 所述 伞裙位于伞套的外侧， 所述伞裙与所述伞套为一体结构。

7、 根据权利要求 6所述的动车车顶抗污闪复合绝缘子， 其特征在于， 所述 伞套由硅橡胶材料制成。

8、 根据权利要求 1所述的动车车顶抗污闪复合绝缘子， 其特征在于， 所述 支撑体的上端设置有用于连接导电杆的上金具， 所述支撑体的下端设置有用于 将所述复合绝缘子安装在动车车顶上的下金具， 所述支撑体的上端和下端分别 设有上端开口和下端开口， 所述上金具和下金具分别插入所述上端开口和下端 开口进而装配在所述支撑体的两端。

9、 根据权利要求 8所述的动车车顶抗污闪复合绝缘子， 其特征在于， 所述 上金具和下金具均由不锈钢 304制成。