[發(fā)明專利]船底型頂面菱形支撐柱絕緣子串

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210512879.9
• 申請(qǐng)日: 2012-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN103854812A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜明義
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杜明義
• 主分類號(hào): H01B17/14
• 分類號(hào): H01B17/14;H01B17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力機(jī)車車頂使用的支撐絕緣子串，特別是涉及一種由船底型頂面絕緣子片、頂部金具、小傘裙絕緣子片、菱形支撐柱、底架緊固座、傘裙內(nèi)側(cè)阻霜墊等組成的船底型頂面菱型支撐柱絕緣子串。

二、技術(shù)背景

世界各國的電力機(jī)車雖然種類繁多，但電力機(jī)車頂部的供電主回路均采用金屬導(dǎo)電桿和支撐絕緣子進(jìn)行高壓送電。都是利用受電弓滑板采集高壓電，由受電弓架傳送至金屬導(dǎo)電桿，然后饋送至電力機(jī)車的動(dòng)力負(fù)荷。機(jī)車車頂?shù)氖茈姽堋?dǎo)電桿都是裸體無絕緣的金屬桿件，數(shù)萬伏的高壓對(duì)地絕緣全靠絕緣子支持，這是世界各國電力機(jī)車統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)模式。

由于我國幅員遼闊、氣象多變，電氣化鐵路貫穿廣大雨、霧、冰雪等地區(qū)，電力機(jī)車車頂絕緣子容易受環(huán)境和氣候多變的影響，造成絕緣子發(fā)生閃絡(luò)的機(jī)理?xiàng)l件增加。有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，電力機(jī)車因絕緣降低等造成的故障率占各類故障的25％以上，在每年季節(jié)性變化時(shí)，往往是在某些地域出現(xiàn)大面積的電力機(jī)車絕緣子霧閃現(xiàn)象。一旦發(fā)生霧閃故障將直接造成接觸網(wǎng)停電、機(jī)車救援，打亂鐵路運(yùn)輸秩序等巨大的經(jīng)濟(jì)損失，給鐵路安全運(yùn)輸帶來很大的影響和危害。雖然近年來鐵道部組織了一些廠家對(duì)電力機(jī)車頂部進(jìn)行了改造，如支撐瓷瓶換成橡膠或樹脂瓷瓶、在絕緣子表面噴涂憎水涂料措施，但因電力機(jī)車車頂發(fā)生霧閃的故障依然很多。

電力機(jī)車車頂絕緣子因?yàn)橐屋^重的受電弓等設(shè)備，將絕緣子串傘裙之間的支撐柱直徑加大，其支撐柱的面積自然也就增大。在氣溫-3℃～3℃之間的霧天里，低層的大氣中凝結(jié)了大量的含有可溶性污穢物的過冷水滴霧或冰晶霧。列車在高速運(yùn)行時(shí)，機(jī)車車頂?shù)慕^緣子串呈水平方的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，絕緣子串傘裙之間之間支撐柱迎風(fēng)面一側(cè)，強(qiáng)烈的撞擊空氣中大霧的過冷水滴霧或冰晶霧顆粒，在絕緣子支撐柱的表面聚集大量的霜狀冰，造成了絕緣子串的傘裙之間被霜狀冰短接的現(xiàn)象，極大的降低了絕緣子的阻值，當(dāng)?shù)竭_(dá)到某一臨界值時(shí)就會(huì)發(fā)生強(qiáng)度極大的瞬間放電現(xiàn)象。高強(qiáng)度放電閃絡(luò)能夠很容易的將絕緣子等設(shè)備擊穿，這就是霧閃或稱為污閃、冰閃的形成條件及發(fā)生的過程。

在遇到下雨的天氣時(shí)，絕緣子片的傘裙內(nèi)側(cè)不會(huì)接觸到雨水，絕緣子串各個(gè)傘裙的內(nèi)側(cè)是干燥的狀態(tài)，絕緣子串的阻值也不會(huì)降低。但在空氣污染嚴(yán)重的地區(qū)遇到大霧天氣，如果電力機(jī)車在停車狀態(tài)下，由于在絕緣子片的傘裙內(nèi)側(cè)會(huì)凝結(jié)臟霧水珠，含有可溶性污穢物的臟霧水珠，能夠在絕緣子片頂面、傘裙內(nèi)側(cè)、支撐柱表面形成一個(gè)電導(dǎo)層，這個(gè)電導(dǎo)層也能夠降低絕緣子的阻值，當(dāng)?shù)竭_(dá)到某臨界值時(shí)會(huì)發(fā)生霧閃。許多高壓電力輸送線路發(fā)生霧閃的原因，都是由于各種支柱或懸式絕緣子串的傘裙內(nèi)側(cè)凝結(jié)臟霧水珠，在絕緣子串表面形成電導(dǎo)層所致。

防止電力機(jī)車絕緣子霧閃事故，是保證電氣化鐵道暢通一個(gè)重要的研究課題。在通過對(duì)電力機(jī)車霧閃的形成條件和發(fā)生過程進(jìn)行研究后認(rèn)為，應(yīng)研究一種能夠防止在支撐柱表面聚集霜狀冰，和防止在絕緣子片的傘裙內(nèi)側(cè)凝結(jié)臟霧水珠的車頂支撐絕緣子串，但鐵路系統(tǒng)在此方面至今仍為空白。

三、發(fā)明內(nèi)容

為了解決目前電力機(jī)車車頂使用的絕緣子經(jīng)常發(fā)生霧閃的問題，本發(fā)明提供一種由船底型頂面絕緣子片、頂部金具、小傘裙絕緣子片、菱形支撐柱、底架緊固座、傘裙內(nèi)側(cè)阻霜墊等組成的船底型頂面菱形支撐柱絕緣子串。

本發(fā)明的船底型頂面菱型支撐柱絕緣子串，當(dāng)列車高速度運(yùn)行時(shí)：船底型頂面的絕緣子片和菱形支撐柱的銳角對(duì)著迎風(fēng)面一側(cè)，將在大霧天氣機(jī)車高速運(yùn)行時(shí)碰撞到的過冷水滴霧、冰晶霧等顆粒，導(dǎo)向絕緣子片和菱形支撐柱的兩側(cè)，避免在菱形支撐柱表面聚集過冷水滴霧、冰晶霧形成霜狀冰，造成絕緣子串傘裙之間被霜狀冰短接發(fā)生霧閃故障。

本發(fā)明有益的效果是：利用船底型頂面菱形支撐柱的銳角，將機(jī)車高速運(yùn)行時(shí)碰撞到的過冷水滴霧、冰晶霧等顆粒導(dǎo)向兩側(cè)，避免了在菱型支撐柱上聚集冰晶霧形成的霜狀冰；利用傘裙內(nèi)側(cè)阻霜墊防止在絕緣子片的傘裙內(nèi)側(cè)凝結(jié)臟霧水珠，避免了在絕緣子串表面形成電導(dǎo)層發(fā)生霧閃故障。

本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。

四、附圖說明

圖1、船底型頂面菱型支撐柱絕緣子串側(cè)面示意圖

圖2、船底型頂面菱型支撐柱絕緣子串正面示意圖

圖3-1、船底型頂面菱型支撐柱絕緣子片俯視示意圖

圖3-2、船底型頂面菱型支撐柱絕緣子片正視示意圖

圖3-3、船底型頂面菱型支撐柱絕緣子片仰視示意圖

圖3-4、傘裙內(nèi)側(cè)阻霜墊結(jié)構(gòu)示意圖