[實用新型]一種新型高速電力機車用云母陶瓷絕緣子

無效

• 申請號: 200820124339.2
• 申請日: 2008-12-09
• 公開（公告）號: CN201309431Y
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 宋魯源;王勝軍;呂寶林;王永軍;程科;戈榮江;代通
• 申請（專利權）人: 北京中材人工晶體有限公司
• 主分類號: B60M1/16
• 分類號: B60M1/16
• 代理公司: 北京諾孚爾知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 魏永金

技術領域

本實用新型涉及一種電力機車用的絕緣子，特別是一種新型高速電力機車用的云母陶瓷絕緣子。

背景技術

隨著對鐵路運輸的需求日益增加，近年來國內紛紛引進外國先進的新型高速電力機車的整車制造技術。因此，對國外技術的吸收、消化，使機車各零部件逐步實現國產化已成為當務之急。

絕緣子是電力系統的重要零部件。引進的新型高速電力機車中，基本上都是采用大功率交流傳動的動力方式，不同于目前國內主流的交直流傳動電力機車。在現有的交直流傳動電力機車中普遍使用的是采用橡膠、樹脂等有機材料合成的復合絕緣子，這種絕緣子相對傳統的陶瓷絕緣子具有制造工藝相對簡單、成型比較容易、產品質量可靠性較高等優點。但是，有機材料本身還存在著明顯的缺點，如耐溫、耐老化性能差。一般的有機絕緣材料最高使用溫度不超過300℃，并且當溫度較高時其使用壽命也大打折扣。新型高速電力機車的高壓電機等部位在運行時產生大量的熱量，電機內溫度往往達到100℃以上。隨著環境溫度上升，有機材料的老化速度加快，使用壽命縮短，并產生開裂、機械、電氣性能下降等問題，嚴重影響產品的質量穩定性。原先應用于交直流傳動系統的絕緣子產品無法完全滿足新型高速電力機車的需求。

實用新型內容

為了解決上述現有技術中存在的缺陷，本實用新型的目的是提供一種能滿足大功率交流電力機車使用要求的云母陶瓷絕緣子。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：一種新型電力機車用云母陶瓷絕緣子，包括云母陶瓷絕緣體和金屬嵌接件，其中，金屬嵌接件包括上、下兩個獨立的極柱，兩個極柱都分為外端和內端，內端嵌接在絕緣陶瓷中，下極柱的外端通過外螺紋或內螺紋安裝在機車電機外殼等固定物上，上極柱的外端作為導入電機的電纜線和外來電源電纜相連的接線柱并通過外螺紋和螺帽固定，極柱在被陶瓷體所包圍的內端，其設計的要詣在于如何提高其與絕緣材料的結合強度及保證兩內端之間有足夠的絕緣電阻。兩內端可有相同的設計，也可為不同的設計。本實用新型的實例為兩內端不同結構的設計，上極柱在被陶瓷體所包圍的內端上緊接外端處設置一直徑大于外端的圓柱體，在圓柱體下設置一圓錐筒形體，該圓錐形筒壁厚2--5mm，內壁設為三角牙型的環狀溝槽結構或螺紋結構，在圓錐形筒體下方設一六方柱體形筒體，其內徑與圓錐形筒體內部一致，其內壁同樣設有三角牙型環狀溝槽的結構或螺紋結構；在下極柱的內端，設有三個圓柱體結構：在緊接外端處設一直徑大于外端的圓柱，在緊接該圓柱處設一直徑大于該圓柱的第二個圓柱，緊接該大的圓柱下設一直徑小于上極柱的內端圓錐筒和六方柱筒體內徑2-16mm、并具有外螺紋的柱體；上、下極柱的兩內端間的最小直線距離保持1-8mm之間，下極柱內端的端部圓柱體伸入至上極柱內端的圓錐筒和六方柱筒的空間中。絕緣子的具體外形、尺寸可以根據電路中的安裝位置而定。

在下極柱的內端的一大直徑的第二個圓柱體端面上設一具有合適坡度的斜坡面，斜面的坡度保持在0-30度范圍內，使其更具有良好的成型性能，最終產品的機械強度、電氣強度能夠更好滿足使用要求。此外，為了輔助增加絕緣子產品的扭矩等，可以將下極柱內端中間部位的圓柱體設計成六方柱面的結構，并且在柱面中增加一環形凹槽以提高極柱與陶瓷體的附著力。

為進一步提高本實用新型的絕緣強度，在內端的頂部設計一倒角以增加上下極柱的有效電壓擊穿距離，同時減小了兩個極柱之間尖端放電的幾率。

本實用新型的技術方案在其極柱內端的結構上還有很多的變化方式，如下極柱內端的中部大直徑圓柱設計成與上極柱內端類似的六邊柱面結構以提高絕緣子的扭矩，同時在六方柱面上設計一環形凹槽以輔助提高陶瓷體和金屬極柱之間的附著力及其它機械強度等。為了提高絕緣子的機械強度，可以將上、下極柱的內端柱體上的三角牙型環狀溝槽設計為螺紋狀，該結構能夠有效提高絕緣子的扭矩。上、下極柱可以是其中之一設計為螺紋結構，也可以同時設計為螺紋結構。還可以將上極柱內端的六方柱體形筒體改為外表面滾花紋的圓柱筒體結構。總之，上、下極柱內端的各種結構改變均屬本實用新型的范圍。

為了滿足不同使用位置的安裝要求，絕緣子的外型尺寸也根據安裝位置的要求而設計。由于用于絕緣的材料是采取高溫模壓云母陶瓷技術，要先在模腔中安置金屬嵌接件，然后將高溫坯料模壓成型，絕緣子的外型可通過模腔的設計而改變。