[发明专利]一种高铁接触网用棒形瓷绝缘子生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及棒形瓷绝缘子生产工艺，该棒形瓷绝缘子主要用于高铁接触网，特别是时速大于350km/h，属于电瓷生产制造技术领域。

背景技术

随着我国高速电气化铁路的迅速发展，“一带一路”战略方针的大力推进，以及我国高铁装备向世界的大力推广，高速铁路建设将迎来快速增长期，到2020年我国电气化铁路里程将达到7万公里以上。棒形绝缘子作为高铁接触网用重要装置，其用量将越来越大，对其机电性能的要求也将越来越高。随着高铁行车速度提高，为保证高铁机车可靠运行，势必加大接触线张力。根据资料表明，当车速为300km/h时，导线张力达30kN，由于车速提高，导线张力加大，支持导线的腕臂棒形瓷绝缘子的机械负荷增大，其弯曲破坏负荷需达到16kN。从现有资料分析，我国高速铁路使用支持导线的腕臂棒形瓷绝缘子最大弯曲破坏负荷仅为20kN，当高速电气化铁路行车速度提高到350km/h及以上时，必然需要弯曲破坏负荷25kN及以上高强度的棒形瓷绝缘子，从而保证高铁列车运行的安全性和可靠性。

谢锡云公开了一种电气化铁路接触网用棒形瓷绝缘子，它包括瓷体、上钢帽和下钢帽，上下钢帽与圆柱形瓷体两端采用棱角砂和胶合剂作为粘合层胶装连接而成，上钢帽设置U形抱筛压板，瓷体配方为20~40%wt铝矾土、40~60%wt粘土和10~20%wt长石，先将铝矾土、粘土、长石配料而后球磨，经除铁、榨泥、陈腐和真空练泥制成泥料，再将泥料经仿形制坯、上釉上砂和高温烧制，再经切割胶装养护而成制品。该棒形绝缘子技术指标为：弯曲破坏负荷最大为13.8kN、爬电距离：主绝缘≥1200mm、冲击耐受电压（标准雷电）≥270kV、工频干耐受电压≥160kV、人工污秽耐受电压≥30kV。

谢锡云提出的该技术存在如下不足：

1、铁路接触网用棒形瓷绝缘子弯曲破坏负荷低，机械强度等级为16kN，仅能满足在250km/h及以下电气化铁路使用，不能满足350km/h高速列车运行要求；

2、冲击耐受电压（标准雷电）仅大于270kV，在雷电频繁地区，对350km/h高速列车行车安全产生影响，特别是使用一定时间经多次雷电作用后影响会更加严重；

3、人工污耐受耐受电压仅大于30kV，在污染严重及沙层地区，将会产生污闪现象，影响行车安全；

4、爬电距离（主绝缘）仅大于1200mm，属标准型，伞形开放，无棱，清扫方便，但防污性能一般。

黎谦等公开了一种高速铁路用铁道棒形瓷绝缘子，它包括瓷绝缘子本体和与瓷绝缘子本体形成一个整体的金属法兰体，瓷绝缘子配方为：高铝矾土65%wt、长石20%wt、莫来石10%wt、粘土5%wt，按配方配料加入球磨机均匀混合形成泥浆，过筛除铁、喷雾干燥制成粉料，粉料在等静压下制成毛坯，切削加工，喷砂上釉，烘干，入窑在1250℃下烧成，检验合格制品用水泥胶合剂与金属法兰体间胶装，形成棒形瓷绝缘子整体。其技术指标为电压等级：30-500kV；扭矩破坏负荷：11.9KN.m；弯曲破坏负荷最大为21.2kN/cm²；细度：20-70μm。黎谦等公开的技术所制备棒形绝缘子用于高速铁路高压输电电网，而非高铁接触网所用棒形绝缘子。同时其高铝矾土用量大（65%wt），相应Fe₂O₃杂质增加，对引入的Fe₂O₃杂质去除工艺提出了更高要求，容易影响产品机电性能。

刘少华等公开了制作高速电气化铁路接触网棒形瓷绝缘子用的高强度材料，其配方组成为：矾土粉25~28%wt、工业氧化铝8~12%wt；青草岭粘土25~28%wt；樟村粘土13~18%wt；左云土9~13%wt；长石6~9%wt；宁海粘土3~4%wt。将上述材料各组分按配比混合均匀后依次经球磨、除铁、真空机制、制坯、干燥、上釉，最后在最高烧成温度为在1240~1260℃的条件下烧成即可达到所需材料。其中球磨细度250目筛余0.3~0.8%；通过除铁工序后的物料要求铁点250目筛余不超过20粒；干燥后的物料水份1.0~1.8%；上釉的釉层厚度0.2~0.6mm。产品机械强度为25KN。刘少华等公开的上述技术所制备高铁接触网用棒形绝缘子仅有一项自测机械强度指标描述，缺乏高铁接触网用棒形瓷绝缘子其他相关机电性能指标参数，能否可靠用于高铁接触网还有待验证。

发明内容