一种机车用布线支撑绝缘子制造技术

本实用新型专利技术公开了一种机车用布线支撑绝缘子，包括大嵌件、小嵌件和绝缘体，所述大嵌件具有第一嵌入端，所述小嵌件具有第二嵌入端，所述第一嵌入端包覆所述第二嵌入端，且所述第一嵌入端与所述第二嵌入端之间留有绝缘间隙，所述绝缘体包覆大嵌件和小嵌件并填充所述绝缘间隙，所述第一嵌入端设置为底部开口的鸟笼状，所述第一嵌入端上设置第一界面接合力增强结构，所述第二嵌入端上设置第二界面接合力增强结构。所述第一界面接合力增强结构为设置在第一嵌入端上的多个通孔或设置在第一嵌入端内壁上的多圈沟槽。本实用新型专利技术可显著提升绝缘体与大、小嵌件的界面接合力，从而显著提升机车用支撑绝缘子机械和电气性能，使其可有效缓解和避免绝缘体开裂。解和避免绝缘体开裂。解和避免绝缘体开裂。

【技术实现步骤摘要】
一种机车用布线支撑绝缘子


[0001]本技术涉及绝缘子，特别是一种机车用布线支撑绝缘子。

技术介绍

[0002]绝缘子是安装在不同电位的导体或导体与接地构件之间的能够耐受电压和机械应力作用的器件。由于绝缘子的主要功能是实现电气绝缘和机械固定，为此绝缘子规定有各种电气和机械性能的要求。
[0003]目前国内机车用布线支撑绝缘子结构如图1、图2所示，包括大嵌件1、小嵌件2和绝缘体3三部分，小嵌件2的一端嵌入大嵌件1的一端，但两者之间保持一定的绝缘间隙，并在大嵌件1、小嵌件2之间及外周用绝缘体3覆盖后实现布线支撑绝缘子的电气性能和绝缘性能。现装车要求布线支撑绝缘子电气性能和机械性能要求如下：
[0004]表面干闪络电压≥26kV；
[0005]击穿电压≥30kV；
[0006]耐压试验条件：22kV，50Hz，1min；
[0007]绝缘电阻(1kV)≥106MΩ；
[0008]抗拉强度≥19kN；
[0009]抗压强度≥40kN；
[0010]端部弯曲强度≥4kN；
[0011]抗扭曲强度≥80Nm。
[0012]常用的机车用布线支撑绝缘子的小嵌件端的绝缘体3外径Φ23mm，小嵌件2的外径Φ18，即单边绝缘体3的厚度只有3mm。图2所示为机车用布线支撑绝缘子的装配示意图。如图2所示，机车用布线支撑绝缘子正确安装时，需要打两次扭力，第一次为绝缘子外六角7对小嵌件2打扭力，第二次为第一六角螺母6对绝缘子外六角打扭力。当机车用布线支撑绝缘子不正确安装时，可能造成下列风险：
[0013]1)根据行业标准NFF61
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016
‑
1998,当扭矩小于50N.m时，机车运行过程中，由于绝缘子与汇流排连接的螺栓松动后，在振动、电压、电流共同作用下，会造成绝缘子与汇流排拉弧放电、接触电阻变大发热，导致周围部件烧损。
[0014]2)当扭矩大于50N.m时，在装配过程中或机车运行一段时间会导致主绝缘层内部出现微裂纹或出现平行于绝缘子嵌件方向的外裂纹导致绝缘子的绝缘层开裂，出现接地故障。
[0015]3)当未按图2所示装配方式进行装配或装配后只在第一六角螺母6处进行扭力紧固，会导致绝缘子大、小嵌件之间形成内部微裂纹或出现平行于绝缘子嵌件方向外裂纹导致绝缘子的绝缘层开裂，出现接地故障。
[0016]上述各种风险，都会为运行安全带来隐患。

技术实现思路

[0017]本技术所要解决的技术问题是，针对现有机车用布线支撑绝缘子易出现绝缘体开裂导致接地故障的不足，本技术提供一种可有效缓解和避免绝缘体开裂，显著提升机械和电气性能的机车用布线支撑绝缘子。
[0018]为解决上述技术问题，本技术采用了如下技术方案：
[0019]一种机车用布线支撑绝缘子，包括大嵌件、小嵌件和绝缘体，所述大嵌件具有第一嵌入端，所述小嵌件具有第二嵌入端，所述第一嵌入端包覆所述第二嵌入端，且所述第一嵌入端与所述第二嵌入端之间留有绝缘间隙，所述绝缘体包覆大嵌件和小嵌件并填充所述绝缘间隙，所述第一嵌入端设置为底部开口的鸟笼状，所述第一嵌入端上设置第一界面接合力增强结构，所述第二嵌入端上设置第二界面接合力增强结构。
[0020]本技术在绝缘体原材料选定的情况下，通过在大嵌件的第一嵌入端上设置第一界面接合力增强结构，小嵌件的第二嵌入端上设置第二界面接合力增强结构，可显著提升绝缘体与大、小嵌件的界面接合力，从而显著提升机车用支撑绝缘子机械和电气性能，使其可有效缓解和避免绝缘体开裂，保证机车运行安全。
[0021]为进一步提升本技术机车用布线支撑绝缘子的机械和电气性能，本技术进一步采取了下述技术措施：
[0022]所述第一界面接合力增强结构为设置在所述第一嵌入端上的多个通孔或设置在所述第一嵌入端内壁上的多圈沟槽。
[0023]所述第二界面接合力增强结构为设置在所述第二嵌入端外壁上的坡口、凹槽或螺纹。
[0024]所述小嵌件的外表面具有喷砂层。
[0025]为增加端部弯曲强度和抗扭强度，所述绝缘体的小嵌件端厚度为4mm－6mm。在不影响电气性能和其他机械性能前提下，小嵌件端绝缘体由3mm增厚到4mm，抗扭曲强度增加10％；小嵌件端绝缘体由3mm增厚到5mm，抗扭曲强度增加25％；小嵌件端绝缘体由3mm增厚到6mm，抗扭曲强度增加40％。
[0026]所述绝缘间隙为4mm－6mm。
[0027]所述第一嵌入端上开设6
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10个所述通孔。
[0028]本技术专利技术人针对布线支撑绝缘子设计原理进行系统分析，得出绝缘子的大嵌件、小嵌件和绝缘体与电气性能、机械性能关系为：(1)表面干闪络电压与布线支撑绝缘子外形结构有关；(2)击穿电压、绝缘电阻和耐压，在绝缘体材料一定的情况下，与大、小嵌件之间绝缘间隙有关；(3)抗拉强度、抗压强度，在绝缘体材料一定的情况下，与大、小嵌件外形结构有关；(4)端部弯曲强度、抗扭曲强度，在绝缘体材料一定的情况下，与大、小嵌件外形结构和绝缘体厚度有直接关系。再考虑机车用布线支撑绝缘子如图2所示的安装流程，在机车用布线支撑绝缘子安装时需要打两次扭力，第一次为绝缘子外六角7对小嵌件2打扭力，第二次为第一六角螺母6对绝缘子外六角7打扭力。本申请技术人进行了上述改进，即：
[0029]1)在绝缘体材料一定的情况下，为增加绝缘子的端部弯曲强度，在增加绝缘体小嵌件端厚度(绝缘体的小嵌件端厚度为4mm－6mm)的同时，再通过小嵌件的第二嵌入端上设置第二界面接合力增强结构增加了小嵌件和绝缘体之间的界面结合力，并对小嵌件表面进
行喷砂处理；
[0030]2)在绝缘体材料一定的情况下，为保证足够的抗拉强度、抗压强度，大嵌件的第一嵌入端上设置第一界面接合力增强结构(多个通孔或多圈沟槽)，以便绝缘体材料与大嵌件的界面结合力增加，使大嵌件的第一嵌入端区域的抗拉、抗扭和抗压强度提升，同时在小嵌件的第二嵌入端上增加坡口、凹槽、螺纹等第二界面接合力增强结构设计以增加布线支撑绝缘子小嵌件的第二嵌入端区域的抗拉、抗扭和抗压强度；
[0031]3)在绝缘体材料一定的情况下，通过改变大、小嵌件装配后的绝缘间隙来设计产品的击穿电压、绝缘电阻和耐压试验。如绝缘体材料电气强度为1kv/mm,则大、小嵌件之间4mm绝缘间隙，布线支撑绝缘子击穿强度理论上可以达到4kv；大、小嵌件之间6mm绝缘间隙，布线支撑绝缘子击穿强度理论上可以达到6kv。故根据运行工况要求，本技术将大、小嵌件之间的绝缘间隙设计为4mm－6mm。
[0032]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0033]本技术在绝缘体原材料选定的情况下，通过优化设计布线支撑绝缘子的外形、大、小嵌件结构和绝缘间隙，可显著提升机车用支撑绝缘子机械和电气性能，使其可有效缓解和避免绝缘体开裂，保证机车运行安全。本技术具体的结构性能请参下表1和表2。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机车用布线支撑绝缘子，包括大嵌件、小嵌件和绝缘体，所述大嵌件具有第一嵌入端，所述小嵌件具有第二嵌入端，所述第一嵌入端包覆所述第二嵌入端，且所述第一嵌入端与所述第二嵌入端之间留有绝缘间隙，所述绝缘体包覆大嵌件和小嵌件并填充所述绝缘间隙，其特征在于，所述第一嵌入端设置为底部开口的鸟笼状，所述第一嵌入端上设置第一界面接合力增强结构，所述第二嵌入端上设置第二界面接合力增强结构。2.根据权利要求1所述的机车用布线支撑绝缘子，其特征在于，所述第一界面接合力增强结构为设置在所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：史红岩，陈佳龙，陈可，罗赞才，李纬，邬航东，文志敏，
申请(专利权)人：株洲电力机车广缘科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：