電力機車車頂支持絕緣子的製作方法
2023-04-27 05:15:41 1
專利名稱：電力機車車頂支持絕緣子的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力機車車頂支持絕緣子，屬機車車頂絕緣支撐件。
背景技術：
常年運行在戶外多變環境中的電力機車車頂絕緣子，要承受各種過電壓、高溫、低溼、鹽霧、覆冰、重汙染和振動等因素的影響，時有閃絡跳閘事故發生，而且隨著行車速度日趨提高頻繁和加劇、電力機車整體技術的迅速發展，要求車頂絕緣子具有更高的機械強度、更低的低溫脆裂溫度、耐受溼汙和覆冰而不發生閃絡和較小的線膨脹係數。
據有關部門分析車頂絕緣子閃絡的類型主要有汙閃、雨閃、冰閃、雷閃和操作閃，其中汙閃的危害最大，也最常見。據統計，1990-1992年國內全路機車跳閘事故分別佔牽引供電系統跳閘事故總件數的46.3％和55.6％，其中，車頂絕緣子擊穿閃絡事故約佔92.7％。
多年來，瓷質絕緣子一直是我國路內車頂絕緣子的主導產品，瓷是無機材料，具有優異的耐候性，原材料廣泛成本低，至今仍是各種領域絕緣子用量最大的一種。然而瓷質絕緣子的耐汙閃性能卻很不理想，例如一片普通盤形懸式絕緣子的工頻幹閃電壓可達75KV，工頻雨閃電壓約45KV，但是在潮溼髒汙條件下的汙閃電壓甚至不到10KV；至於在溼汙條件下絕緣子閃絡電壓則降得更低，因而在正常工作電壓下就可能發生汙閃事故。其耐汙性能不好的主要原因在於瓷表面的親水特性。為增加表面絕緣電阻，抑制洩漏電流從而提高瓷質絕緣子的耐汙性能，其結構上可採取的辦法之一是儘可能加長絕緣子的沿面洩露距離，但受到車頂空間的制約。另外，瓷質絕緣子的脆硬性和隨溫度的膨脹率與預埋金屬失配，安裝應力與熱脹冷縮產生的內應力成為炸裂的重要因素。由此可以看出，資質絕緣子在機車車頂的使用受到較大限制。
因此，研究和尋求一種高性能、耐低溫脆裂、耐溼汙的車頂絕緣子，已經成為車頂絕緣子生產廠家和用戶的一種期望。
隨著近些年在有機材料方面研究的深入，已經表明採用有機合成材料製作耐高壓合成絕緣子是一條可行的出路；但是如何在絕緣子的結構形態上加以適當改進，仍然是在選材解決以後仍需進一步探索的路子。
技術內容本實用新型發明的目的旨在提供一種新的機車車頂絕緣子，尤其是一種有效消除或減少絕緣子在運動中對水滴和霧滴的碰撞和俘獲率，以減少表面溼度從而減少汙閃可能的新型車頂絕緣子。
這種機車車頂支持絕緣子，其特徵在於絕緣子本體最上方的第一個傘裙(1)的直徑較大，最下方的一個傘裙(2)直徑最大，且能完全遮蓋住該絕緣子的底座(3)；同時，在其最上方和最下方兩傘裙之間的其它傘裙和上述兩傘裙一齊採用大小傘裙間隔的組合結構。
所述的底座(3)為橢圓形。
所述絕緣子的杆徑(4)呈寶塔形，且採用中空結構。
所述的絕緣子底座(3)上的金屬連接件(5)，嵌置於底座(3)內。
所述的絕緣子由有機材料與無機高強材料組成。
根據以上技術方案設計的這種電力機車車頂支持絕緣子，不僅增大了覆冰時空氣間距和沿冰爬電路徑，也使絕緣子表面爬電距離達到1050mm，比同型瓷質絕緣子增大38％；重量減少50％；很好地解決了汙閃、凝露和覆冰閃絡；而且使通過汙穢試驗的鹽密由0.03mg/cm2提高到0.4mg/cm2；這種結構設計同時也提高了絕緣子高速運行中耐衝擊和抗振性能。
附圖1為本實用新型結構示意圖；附圖2為底座俯視圖。
圖中1.上方第一個傘裙 2.最下方傘裙 3.底座 4.杆徑 5.金屬連接件。
具體實施方式
如圖所示的這種電力機車車頂支持絕緣子，它是由有機樹脂材料與無機材料的複合體，在設計上它採用最上方的第一個傘裙(1)直徑較大，而中間的其它幾層傘裙則採用大小傘裙間隔的結構，其下方的最末位傘裙(2)直徑為最大，而且要求完全遮蓋住底座(3)。採用這種設計的含義在於既增大覆冰時空氣間距和沿冰爬電路徑，也增大其表面爬電距離；同時這種形式的傘裙，也在一定程度上增強了絕緣子表面自清掃能力，可以減少它在運動環境中對水滴和霧滴的碰撞和俘獲率。
其二，在設計中將其底座設計成橢圓形，既減少其重量，又可提高高速運行中抗衝擊、抗負荷能力。
其三，將本體設計成中空型結構，這種既能保證其機械強度，又可使其重量減輕30％以上。
其四，將絕緣子杆徑設計成寶塔形，既能增加穩定性，又減少迎風面投影面積，這也是為減少絕緣子在運動中對水滴和霧滴的碰撞和俘獲率。
其五，將所有金屬連接件採用預埋嵌件方式，這樣既減少金屬暴露面，增強絕緣可靠性，同時也能顯著提高機械連接強度和振動運行中的穩定性。
權利要求1.一種機車車頂支持絕緣子，其特徵在於絕緣子本體最上方的第一個傘裙(1)的直徑較大，最下方的一個傘裙(2)直徑最大，且能完全遮蓋住該絕緣子的底座(3)；同時，在其最上方和最下方兩傘裙之間的其它傘裙和上述兩傘裙一齊採用大小傘裙間隔的組合結構。
2.如權利要求1所述的電力機車車頂支持絕緣子，其特徵在於所述的底座(3)為橢圓形。
3.如權利要求1所述的電力機車車頂支持絕緣子，其特徵在於所述絕緣子的杆徑(4)呈寶塔形，且採用中空結構。
4.如權利要求1所述的電力機車車頂支持絕緣子，其特徵在於所述的絕緣子底座(3)上的金屬連接件(5)，嵌置於底座(3)內。
5.如權利要求1所述的電力機車車頂支持絕緣子，其特徵在於所述的絕緣子由有機材料與無機高強材料組成。
專利摘要本實用新型介紹的電力機車車頂支持絕緣子，它是一種由有機樹脂材料及無機材料經真空壓力凝膠液壓成型的新型絕緣子，其特徵是本體最上方第一個傘裙的直徑較大，最下方的一個傘裙直徑最大，且又能完全遮蓋住絕緣子底座；其它各傘裙採用由上下大小相間的方式排布同時絕緣子的底座為橢圓形，杆徑呈中空寶塔形，所有的金屬連接件預埋嵌置在絕緣子本體的相應部位。採用上述方案的本實用新型，不僅增大了覆冰時空氣間距和沿冰爬電路徑，也使其爬電距離比同型瓷質絕緣子增大38％，重量減輕50％，很好地解決了汙閃、凝露和覆冰閃絡等車頂絕緣子長期存在的眾多缺陷。
文檔編號B60M1/00GK2592426SQ0228325
公開日2003年12月17日 申請日期2002年12月28日 優先權日2002年12月28日
發明者周升 申請人:株洲電力機車廣緣科技有限責任公司