[发明专利]一种适用于高速电力机车的车顶绝缘子

说明书

本发明公开了一种适用于高速电力机车的车顶绝缘子，包括上金具、下金具、外套和芯棒，外套包括若干个伞裙，若干个伞裙均沿芯棒的轴向方向且围绕所述芯棒设在芯棒的侧壁上，芯棒的上端与上金具相连接且芯棒的下端与下金具相连接，芯棒为具有骨架结构的芯棒；骨架结构为围绕在芯棒的外壁且与芯棒的轴向方向垂直的若干个支撑齿而形成，支撑齿的数量与伞裙的数量是一一对应的；支撑齿沿芯棒的径向方向向外延伸凸出在芯棒的侧壁；每个支撑齿均沿芯棒的径向方向且从支撑齿与芯棒相交接的上下两端同时向外延伸并逐渐向水平方向缩小形成齿尖部。具有骨架结构的芯棒能有效防止绝缘子在高风速条件下发生伞裙根部撕裂、伞裙搭接等现象保证绝缘子的绝缘性能。

技术领域

本发明适用于高速电力机车车顶绝缘子，并同时适用于电力线路外绝缘及电气设备的相关绝缘子结构。

背景技术

目前我国高速列车的设计时速已经达到350km/h，高速电力机车车顶绝缘子工作的最高风速超过85m/s。车顶绝缘子伞裙在长期强风环境下，发生高频大幅度振动和形变，导致伞裙根部应力集中，最终导致伞裙撕裂，引起绝缘子绝缘损坏。同时随着列车高速行驶，大量污秽颗粒沉积在绝缘子表面，同时车顶绝缘子受到单方向气流的影响，使绝缘子表面污秽分布不均匀，在空气中湿度较大时,污秽闪络故障产生。

中国专利文献(申请号为：201410216998.9)公开了一种动车车顶抗弯复合绝缘子；动车车顶抗弯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方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，所述支撑体为高强玻璃纤维环氧树脂棒。该复合绝缘子具有较好的耐酸、碱、盐特性和高抗弯特性，抗弯大于16kN。优选的，支撑体的上端设置有用于连接导电杆的上金具，上金具通过专用设备环形压接的方式装配在所述支撑体的上端。并且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，下金具通过高压压接的方式装配在所述支撑体的下端。该技术方案中的支撑体为圆柱体，这种结构的支撑体在高速作用下，伞裙容易撕裂。

因此，有必要提供一种适用于高速电力机车的车顶绝缘子，解决了现有车顶绝缘子在高风速、强风沙条件的伞裙撕裂、绝缘子污秽闪络等难题，有助于减少因绝缘子闪络导致列车晚点或非计划停运，可进一步提升高速铁路的安全稳定运行水平。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适用于高速电力机车的车顶绝缘子，解决了现有车顶绝缘子在高风速、强风沙条件的伞裙撕裂、绝缘子污秽闪络等难题，有助于减少因绝缘子闪络导致列车晚点或非计划停运，可进一步提升高速铁路的安全稳定运行水平。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：该适用于高速电力机车的车顶绝缘子，包括上金具、下金具、外套和芯棒，所述外套包括若干个伞裙，若干个所述伞裙均沿所述芯棒的轴向方向且围绕所述芯棒设在所述芯棒的侧壁上，所述芯棒的上端与所述上金具相连接，且所述芯棒的下端与所述下金具相连接，所述芯棒为具有骨架结构的芯棒；所述骨架结构为围绕在所述芯棒的外壁且与所述芯棒的轴向方向垂直的若干个支撑齿而形成，所述支撑齿的数量与所述伞裙的数量是一一对应的；所述支撑齿沿所述芯棒的径向方向向外延伸凸出在所述芯棒的侧壁；每个所述支撑齿均沿所述芯棒的径向方向且从所述支撑齿与所述芯棒相交接的上下两端同时向外延伸并逐渐向水平方向缩小形成齿尖部。

采用上述技术方案，通过具有骨架结构的芯棒，可以有效的防止该车顶绝缘子在高风速条件下发生伞裙根部撕裂、伞裙搭接等现象，保证绝缘子的绝缘性能；芯棒的材料为环氧树脂；外套为硅橡胶外套，具有骨架结构的芯棒与绝缘子的硅橡胶外套之间通过添加偶联剂相互粘接而成，骨架结构可以有效的防止硅橡胶在高风速条件下的形变和撕裂问题。骨架结构可通过由芯棒材料整体加工成型；或者先加工成单片骨架，然后分别粘接到芯棒上两种加工方式；上金具和下金具均为不锈钢材料，上金具和下金具的形状和螺孔尺寸等可根据不同型号电力机车进行调整；上金具主要起到连接电力机车受电弓装置或者母线的作用，下金具用于与高速电力机车厢体连接。