[发明专利]一种高速动车组车顶绝缘子

说明书

本发明涉及提供一种高速动车组车顶绝缘子，包括上金具、下金具、外护套和芯棒，所述外护套包括多个伞裙，所述芯棒局部设有突出，多个伞裙均沿所述芯棒的轴向方向且围绕所述芯棒紧贴在所述芯棒的突出上，所述芯棒的上、下端分别与上金具、下金具相连，所述下金具与固定绝缘子用螺栓一体成型，所述上金具、下金具外侧包裹有硅橡胶。本发明解决现有车顶绝缘子在高风速、强风沙环境下容易出现的伞裙撕裂、螺栓端部畸变场强后引发的动车组异常闪络等难题，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。

技术领域

本发明涉及高速动车领域，更具体地说，涉及一种高速动车组车顶绝缘子。

背景技术

目前我国高速列车的设计时速已经达到350km/h，高速动车组车顶绝缘子工作的最高风速接近100m/s。车顶绝缘子伞裙在长期强风环境下，采用电力系统常规设计方案生产的绝缘子，在该环境中伞裙边缘会出现大幅偏折，伞裙偏折容易引起根部应力集中，反复循环应力作用可导致伞裙表面部分硅橡胶脱落，长期经受偏折作用的绝缘子伞裙会出现径向裂纹，裂纹的出现缩短了爬电距离，动车组运行期间跨越多个污秽分区，污秽颗粒沉积在绝缘子表面，湿度增加时会增加污秽颗粒的导电性,这增加了绝缘子发生闪络故障的可能性。

现有技术公开了一种动车车顶抗弯复合绝缘子，包括支撑体，围绕支撑体侧壁设置有沿轴向方向并排排列的若干组伞裙，伞裙沿径向向外突出于支撑体侧壁，支撑体为高强玻璃纤维环氧树脂棒。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支撑体的上端。并且支撑体的下端设置有用于将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支撑体的下端。该技术方案中，由于最靠近低压端的绝缘子伞裙与低压金具之间的距离小于固定绝缘子用螺栓的长度，工程中固定绝缘子的螺栓拔丝靠近绝缘子伞裙，螺栓端部丝扣附近形成了局部强电场区域，强电场的长期存在会使绝缘子伞裙变硬、变脆甚至被灼伤后发白；同时由于螺栓拔丝朝向低压端伞裙，该安装方式缩短了高低压间隙的距离，更有助于闪络过程中电弧通道的形成。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种高速动车组车顶绝缘子，解决现有车顶绝缘子在高风速、强风沙环境下容易出现的伞裙撕裂、螺栓端部畸变场强后引发的动车组异常闪络等难题，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。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

设计一种高速动车组车顶绝缘子，包括上金具、下金具、外护套和芯棒，所述外护套包括多个伞裙，所述芯棒局部设有突出，多个伞裙均沿所述芯棒的轴向方向且围绕所述芯棒紧贴在所述芯棒的突出上，所述芯棒的上、下端分别与上金具、下金具相连，所述上金具用于连接动车组受电弓装置或者电缆端头，所述下金具用于连接高速动车组车顶绝缘子支撑体，所述下金具与固定绝缘子用螺栓一体成型，所述上金具、下金具外侧包裹有硅橡胶。所述上金具、下金具的端部有屏蔽作用，避免局部强电场区域的出现。

本发明通过具有局部突出的芯棒，以牺牲部分憎水性为代价，增加硅橡胶材料硬度，有效防止该车顶绝缘子在高风速条件下发生伞裙根部撕裂、伞裙偏折导致的应力集中等现象，保证绝缘子的绝缘性能。芯棒局部设有突出，突出的边缘经过圆滑过渡处理；突出的长度要适中，突出伸出过大可能会在高速气流应力作用下形成新的故障点，突出伸出过小时则无法有效减缓伞裙偏折程度，因此，所述突出的长度为伞伸出的20％～40％；，所述突出的形状与伞裙的形状相同，所述突出与芯棒相垂直且位于伞裙位置处，所述突出远离芯棒侧端的部分呈圆弧状。