牽引供電電氣化鐵路用腕臂支撐限壓器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種牽引供電電氣化鐵路用腕臂支撐限壓器，屬于電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)及城市軌道接觸網(wǎng)供電系統(tǒng)領(lǐng)域，包括絕緣芯棒，絕緣芯棒兩端與承受機(jī)械力的金具相連接，絕緣芯棒外側(cè)至少設(shè)置一個(gè)限壓元件，相鄰兩個(gè)限壓元件或限壓元件與金具之間形成串聯(lián)空氣間隙，絕緣芯棒與限壓元件組合成一體后外側(cè)包覆復(fù)合外套，所述的限壓元件包括連接電極、閥片柱、放電電極和絕緣外套，連接電極和放電電極分別設(shè)置在閥片柱的兩端，閥片柱外側(cè)套接絕緣外套。本發(fā)明的串聯(lián)空氣間隙距離固定，可一次安裝成型，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，體積小巧，重量輕，成本低，能夠用于替代交流電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)及城市軌道接觸網(wǎng)供電系統(tǒng)的腕臂絕緣子。
【專利說(shuō)明】牽引供電電氣化鐵路用腕臂支撐限壓器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種牽引供電電氣化鐵路用腕臂支撐限壓器，屬于電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)及城市軌道接觸網(wǎng)供電系統(tǒng)領(lǐng)域，主要用于27.5kV電氣化鐵路接觸網(wǎng)上及1500V或750V城市軌道接觸網(wǎng)供電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年我國(guó)電氣化鐵路發(fā)展非常迅速，舊有線路的電氣化改造、客運(yùn)專線的運(yùn)行、京滬高鐵的開工，都對(duì)牽引供電系統(tǒng)的可靠性提出了更高的要求，牽引供電系統(tǒng)用絕緣子由于連接高壓端與地，極易發(fā)生雷擊閃絡(luò)，造成雷擊事故；現(xiàn)今城市軌道交通快速發(fā)展，線路日益密集，高架線路逐漸增加。牽引供電系統(tǒng)是軌道交通工程中的重要系統(tǒng)，功能是向車輛可靠供電。目前牽引供電系統(tǒng)的設(shè)備絕緣水平很低，難于抵御雷電過(guò)電壓，投運(yùn)的許多工程中均發(fā)生了較多的雷電災(zāi)害，造成接觸網(wǎng)絕緣子或牽引變電所設(shè)備毀壞，甚至影響行車，城市軌道交通高架線路上，牽引供電系統(tǒng)的雷電災(zāi)害數(shù)量將更多，損失將更大。
[0003]目前已采取安裝相應(yīng)的防雷裝置來(lái)保護(hù)絕緣子免于雷擊閃絡(luò)，而現(xiàn)有的防雷保護(hù)裝置存在如下問(wèn)題:
[0004]現(xiàn)有的防雷措施主要依靠安裝帶間隙避雷器、保護(hù)間隙及架設(shè)避雷線等，每種都有相應(yīng)的不足，具體如下:
[0005]I)避雷器需要在絕緣子上并聯(lián)安裝，避雷器與絕緣子為分體結(jié)構(gòu)，需分別購(gòu)買且需要調(diào)整安裝的間隙距離，對(duì)安裝人員的要求較高，購(gòu)買費(fèi)用及維護(hù)費(fèi)用也較高。
[0006]2)保護(hù)間隙只能起到防止燃燒導(dǎo)線的作用，并不能防止?fàn)恳€路的跳閘，且需要調(diào)整安裝間隙距離，對(duì)安裝人員要求較高。
[0007]3)架設(shè)避雷線只能對(duì)直擊雷有效果，并不能防止感應(yīng)雷雷擊放電，但引起線路雷擊放電的多為感應(yīng)雷，架設(shè)避雷線并不能解決絕緣子雷擊閃絡(luò)問(wèn)題。
[0008]4)現(xiàn)有的瓷絕緣子瓶過(guò)于笨重，容易碎裂且耐污性能差，而復(fù)合外套可解決此類問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明要解決的問(wèn)題是:提供一種安裝方便、可靠性高，用于交流電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)及城市軌道接觸網(wǎng)供電系統(tǒng)的牽引供電電氣化鐵路用腕臂支撐限壓器，可代替目前使用的腕臂絕緣子使用。
[0010]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0011]所述的牽引供電電氣化鐵路用腕臂支撐限壓器，包括絕緣芯棒，絕緣芯棒兩端與承受機(jī)械力的金具相連接，絕緣芯棒外側(cè)至少設(shè)置一個(gè)限壓元件，相鄰兩個(gè)限壓元件或限壓元件與金具之間形成串聯(lián)空氣間隙，絕緣芯棒與限壓元件組合成一體后外側(cè)包覆復(fù)合外套，所述的限壓元件包括連接電極、閥片柱、放電電極和絕緣外套，連接電極和放電電極分別設(shè)置在閥片柱的兩端，閥片柱外側(cè)套接絕緣外套。[0012]所述的牽引供電電氣化鐵路用腕臂支撐限壓器的絕緣芯棒一端連接高壓端連接金具，高壓端連接金具用于連接高壓電系統(tǒng)，絕緣芯棒的另一端連接低壓端連接金具，低壓端連接金具固定在立柱上，高壓端連接金具、低壓端連接金具和絕緣芯棒相連為一體構(gòu)成絕緣支柱，絕緣支柱的兩端或一端設(shè)置限壓元件或均勻設(shè)置多個(gè)限壓元件，限壓元件通過(guò)連接電極連接高壓端連接金具和低壓端連接金具，通過(guò)放電電極引出電位進(jìn)行放電，本發(fā)明能夠來(lái)替代交流電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)及城市軌道接觸網(wǎng)供電系統(tǒng)的腕臂絕緣子，絕緣支柱與限壓元件一體組裝成型后外側(cè)模壓的復(fù)合外套，復(fù)合外套材質(zhì)可以采用硅橡膠傘群或瓷傘群。本發(fā)明在制作時(shí)，串聯(lián)空氣間隙距離固定，可一次安裝成型，安裝方便，體積小巧，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。絕緣芯棒與兩端的金具采用壓接或粘接或楔接，連接方式可以采用多種，保證足夠的機(jī)械性能強(qiáng)度，連接電極和金具通過(guò)內(nèi)螺紋連接或外螺紋連接。連接靈活，實(shí)現(xiàn)方便，操作簡(jiǎn)單。金具采用球頭球窩形，也可采用雙耳形或單耳形。金具的形狀也不限制，只要起到連接支撐的作用即可。絕緣芯棒與兩端的金具采用壓接或粘接或楔接，連接方式可以采用多種，保證足夠的機(jī)械性能強(qiáng)度。連接電極和金具通過(guò)內(nèi)螺紋連接或外螺紋連接，連接靈活，實(shí)現(xiàn)方便，操作簡(jiǎn)單。
[0013]進(jìn)一步地優(yōu)選，限壓元件設(shè)置兩個(gè)或多個(gè)，兩個(gè)或多個(gè)限壓元件采用1:1結(jié)構(gòu)的形式，或采用其它比例的形式。限壓元件的設(shè)計(jì)比例結(jié)構(gòu)不限，可以相同，也可以不同，設(shè)計(jì)在兩端時(shí)，通過(guò)上限壓元件和下限壓元件的放電電極進(jìn)行放電，形成放電串聯(lián)空氣間隙即可；設(shè)計(jì)多個(gè)限壓元件時(shí)，通過(guò)相鄰兩個(gè)限壓元件的放電電極進(jìn)行放電，形成放電串聯(lián)空氣間隙即可。
[0014]進(jìn)一步地優(yōu)選，限壓元件由連接電極、閥片柱、放電電極和絕緣外套注塑為一體或連接成一個(gè)組件，連接電極用于連接金具，放電電極用于構(gòu)成串聯(lián)空氣間隙，串聯(lián)空氣間隙用于承受系統(tǒng)電壓。當(dāng)限壓元件設(shè)置一個(gè)或兩個(gè)時(shí)，限壓元件由連接電極、閥片柱、放電電極和絕緣外套構(gòu)成，連接電極用于連接金具，限壓元件的電位由上下限壓元件的放電電極或放電電極與連接金具之間構(gòu)成的串聯(lián)空氣間隙引出電位進(jìn)行放電；若限壓元件設(shè)置三個(gè)或多個(gè)時(shí)，兩端的限壓元件由連接電極、閥片柱、放電電極和絕緣外套構(gòu)成，連接電極用于連接兩端的金具，中間的限壓元件的連接電極可以作為放電電極，用于與相鄰限壓元件的放電電極形成串聯(lián)空氣間隙，因此可以認(rèn)為中間的限壓元件由兩個(gè)放電電極、閥片柱和絕緣外套構(gòu)成，兩個(gè)放電電極分別設(shè)置在閥片柱的兩端，中間的限壓元件直接套接在絕緣芯棒上，可以通過(guò)螺紋連接或其他連接方式，由相鄰的兩個(gè)限壓元件的放電電極引出電位進(jìn)行放電。為了保證放電過(guò)程中的安全性，在閥片外側(cè)設(shè)置絕緣外套，為了保證安全性，絕緣外套上還可以設(shè)置防爆槽。
[0015]優(yōu)選的，限壓元件、絕緣芯棒和兩端金具組裝為一個(gè)整體后進(jìn)行整體模壓，一次成型。
[0016]優(yōu)選的，放電電極設(shè)置在復(fù)合外套內(nèi)側(cè)，或暴露在復(fù)合外套外側(cè)。放電電極可以完全包裹在復(fù)合外套內(nèi)側(cè)，也可以部分裸露在復(fù)合外套外側(cè)，也可以360度完全裸露在復(fù)合外套的外側(cè)，裸露在外側(cè)的放電電極為外放電電極，外放電電極可由內(nèi)部的放電電極通過(guò)螺釘或其它連接方式，將兩放電電極連接為一體，放電電極的設(shè)置靈活性比較好，只要能夠充當(dāng)引出電位放電的作用即可。
[0017]優(yōu)選的，閥片柱為環(huán)形結(jié)構(gòu)，閥片柱套裝在絕緣芯棒上。限壓元件采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，則內(nèi)部采用環(huán)形閥片柱，環(huán)形限壓元件包裹絕緣芯棒，并通過(guò)連接電極連接金具，若限壓元件采用餅形結(jié)構(gòu)，則內(nèi)部采用餅形閥片，餅形限壓元件設(shè)置在絕緣芯棒的一側(cè)或兩側(cè)，通過(guò)連接電極連接金具，放電電極引出電位放電。限壓元件的形狀不限，可以根據(jù)需要制作，只要連接電極連接金具，放電電極引出電位放電，起到限壓作用即可。
[0018]優(yōu)選的，放電電極包括一個(gè)圓環(huán)臺(tái)，圓環(huán)臺(tái)上設(shè)置三個(gè)腸狀結(jié)構(gòu)件，三個(gè)腸狀結(jié)構(gòu)件高出圓環(huán)臺(tái)4-20mm,超出圓環(huán)臺(tái)的邊緣2_20mm,圓環(huán)臺(tái)和三個(gè)腸狀結(jié)構(gòu)件采用壓鑄而成；
[0019]優(yōu)選的，放電電極包括一個(gè)圓環(huán)臺(tái)，圓環(huán)臺(tái)上設(shè)置三個(gè)橢圓體小球，構(gòu)成三個(gè)放電點(diǎn)，三個(gè)橢圓體小球高出圓環(huán)臺(tái)4-20mm，超出圓環(huán)臺(tái)邊緣2_20mm，三個(gè)橢圓體小球焊接到圓環(huán)臺(tái)上或與圓環(huán)臺(tái)壓鑄而成；
[0020]優(yōu)選的，放電電極包括一個(gè)圓環(huán)臺(tái)，圓環(huán)臺(tái)上設(shè)置三個(gè)腸狀結(jié)構(gòu)件，三個(gè)腸狀結(jié)構(gòu)件的上方設(shè)置含內(nèi)螺紋的小凸起，小凸起的內(nèi)螺紋直徑為4-16mm，小凸起用于連接暴露在復(fù)合外套外側(cè)的外放電電極；
[0021]優(yōu)選的，放電電極通過(guò)螺栓連接外放電電極，外放電電極通過(guò)沖壓而成，整體結(jié)構(gòu)為凸起的環(huán)形結(jié)構(gòu)，凸環(huán)中間有3個(gè)孔，凸環(huán)的內(nèi)徑不大于100mm，不小于40mm，凸環(huán)的外徑不大于200mm,不小于60mm,凸環(huán)上有三個(gè)爪,爪上有孔,螺栓通過(guò)爪上的孔將外放電電極和與復(fù)合外套內(nèi)側(cè)放電電極相連，引出放電電位；
[0022]優(yōu)選的，放電電極連接由盤頭螺釘或六角圓頭螺釘構(gòu)成的外放電電極；
[0023]優(yōu)選的，放電電極通過(guò)螺栓連接外放電電極，外放電電極由管狀結(jié)構(gòu)部件彎曲而成，構(gòu)成圓環(huán)放電電極，外放電電極上均勻分布三個(gè)貫通孔，螺栓通過(guò)貫通孔將外放電電極與復(fù)合外套內(nèi)側(cè)放電電極相連，圓環(huán)的內(nèi)徑為40-200mm，管狀結(jié)構(gòu)部件的內(nèi)環(huán)直徑為8-50mm,外徑為 10_80mm。
[0024]優(yōu)選的，放電電極均設(shè)置于復(fù)合外套內(nèi)側(cè)，放電電極通過(guò)擊穿復(fù)合外套構(gòu)成放電通道；放電電極連接暴露在復(fù)合外套外側(cè)的外放電電極，通過(guò)兩個(gè)外放電電極進(jìn)行放電。
[0025]優(yōu)選的，外放電電極采用盤頭螺釘或六角圓頭螺釘，外放電電極上壓接用于產(chǎn)生可標(biāo)識(shí)故障點(diǎn)的塑料小片。
[0026]優(yōu)選的，外放電電極由均壓環(huán)構(gòu)成，均壓環(huán)內(nèi)徑超出傘葉0-100mm。
[0027]本發(fā)明所具有的有益效果是:
[0028]1、避免了現(xiàn)有的避雷器與絕緣子分體安裝所帶來(lái)的問(wèn)題，本發(fā)明的串聯(lián)空氣間隙距離固定，可一次安裝成型，安裝方便，維護(hù)成本低。
[0029]2、避免了現(xiàn)有的保護(hù)間隙不能阻止線路跳閘的缺陷，且安裝方便。
[0030]3、彌補(bǔ)了避雷器不能對(duì)感應(yīng)雷防護(hù)的缺陷，可以更加可靠的保護(hù)線路。
[0031]4、解決了現(xiàn)有的瓷絕緣子體積大，重量高，防污性能差的問(wèn)題。
[0032]5、限壓元件與絕緣支柱一體模壓成形，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，體積小，費(fèi)用低。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0034]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之二；
[0035]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1限壓器本體的結(jié)構(gòu)示意圖；[0036]圖4為本發(fā)明實(shí)施例1限壓器本體除去復(fù)合外套后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖5為限壓元件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖6為限壓元件除去絕緣外套后的結(jié)構(gòu)示意圖
[0039]圖7為本發(fā)明實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖8、圖9為本發(fā)明放電電極在復(fù)合外套外側(cè)的結(jié)構(gòu)圖；
[0041]圖10、圖11、圖12、圖13、圖14為放電電極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]其中，1、金具；2、復(fù)合外套；3、絕緣芯棒；4、絕緣間隙；5、限壓元件；6、連接電極；
7、絕緣外套；8、放電電極；9、閥片柱；10、上限壓元件；11、下限壓元件；12、立柱；13、限壓器本體；14、懸臂；15、高壓端連接金具；16、低壓端連接金具；17、防爆槽；18、外放電電極；19、腸狀結(jié)構(gòu)件；20、圓環(huán)臺(tái)；21、貫通孔；22、爪；23、凸環(huán)；24、小凸起；25、橢圓體小球。
【具體實(shí)施方式】
[0043]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做進(jìn)一步描述:
[0044]實(shí)施例1:
[0045]如圖1-圖6所示，本發(fā)明所述的牽引供電電氣化鐵路用腕臂支撐限壓器，包括立柱12，立柱12 —側(cè)固定設(shè)置限壓器本體13，限壓器本體13連接懸臂14，懸臂14與高壓系統(tǒng)相連，所述的限壓器本體13包括高壓端連接金具15、低壓端連接金具16、絕緣芯棒3，高壓端連接金具15和低壓端連接金具16通過(guò)絕緣芯棒3連接為一體構(gòu)成絕緣支柱,絕緣支柱的上端設(shè)置上限壓元件10，上限壓元件10采用環(huán)形結(jié)構(gòu)且包裹在絕緣芯棒3上端，上限壓元件10的連接電極通過(guò)螺紋連接高壓端連接金具15，高壓端連接金具15通過(guò)懸臂14連接高壓系統(tǒng)，絕緣支柱的下端設(shè)置下限壓元件11，下限壓元件11采用環(huán)形結(jié)構(gòu)且包裹在絕緣芯棒3下端，下限壓元件11的連接電極通過(guò)螺紋連接低壓端連接金具16，低壓端連接金具16固定在立柱12的一側(cè)，上限壓元件10的放電電極和下限壓元件11的放電電極之間構(gòu)成串聯(lián)空氣間隙4，串聯(lián)空氣間隙4的范圍為10mm-50000mm，絕緣支柱與上限壓元件10和下限壓元件11 一體模壓成型后外側(cè)模壓復(fù)合外套2，復(fù)合外套2可以采用硅橡膠傘群或陶瓷傘群。
[0046]其中，限壓元件5由連接電極6、閥片柱9、放電電極8和絕緣外套7構(gòu)成，閥片柱9兩端分別設(shè)置連接電極6和放電電極8，閥片柱9外側(cè)套接絕緣外套7，絕緣外套7上設(shè)置防爆槽14。如圖8、圖9所示，放電電極8設(shè)置在復(fù)合外套2內(nèi)側(cè)或復(fù)合外套2外側(cè)，放電電極可以完全包裹在復(fù)合外套內(nèi)側(cè)，也可以部分裸露在復(fù)合外套外側(cè)，也可以360度完全裸露在復(fù)合外套的外側(cè)，在放電電極弓丨出時(shí)，可以通過(guò)螺釘連接放電電極和外放電電極。
[0047]放電電極的設(shè)置靈活性比較好，位置和結(jié)構(gòu)靈活多變，只要能夠充當(dāng)引出電位放電的作用即可，如圖10-14所示，提供幾個(gè)放電電極和外放電電極的實(shí)施例。
[0048]如圖10所示，放電電極8包括一個(gè)圓環(huán)臺(tái)20，圓環(huán)臺(tái)20上設(shè)置三個(gè)腸狀結(jié)構(gòu)件19，三個(gè)腸狀結(jié)構(gòu)件19高出圓環(huán)臺(tái)4-20mm，超出圓環(huán)臺(tái)20的邊緣2_20mm，圓環(huán)臺(tái)20和三個(gè)腸狀結(jié)構(gòu)19件采用壓鑄而成；
[0049]如圖14所示，放電電極8包括一個(gè)圓環(huán)臺(tái)20，圓環(huán)臺(tái)20上設(shè)置三個(gè)橢圓體小球25，構(gòu)成三個(gè)放電點(diǎn)，三個(gè)橢圓體小球25高出圓環(huán)臺(tái)4-20mm，超出圓環(huán)臺(tái)20邊緣2_20mm，三個(gè)橢圓體小球25焊接到圓環(huán)臺(tái)20上或與圓環(huán)臺(tái)20壓鑄而成；[0050]如圖13所示，放電電極8包括一個(gè)圓環(huán)臺(tái)20，圓環(huán)臺(tái)20上設(shè)置三個(gè)腸狀結(jié)構(gòu)件19，三個(gè)腸狀結(jié)構(gòu)件19的上方設(shè)置含內(nèi)螺紋的小凸起24，小凸起24的內(nèi)螺紋直徑為4-16mm，小凸起24用于連接暴露在復(fù)合外套2外側(cè)的外放電電極18 ；
[0051]如圖12所示，放電電極8通過(guò)螺栓連接外放電電極18，外放電電極18通過(guò)沖壓而成，整體結(jié)構(gòu)為凸起的環(huán)形結(jié)構(gòu)，凸環(huán)23中間有3個(gè)孔，凸環(huán)23的內(nèi)徑不大于100mm，不小于40mm，凸環(huán)23的外徑不大于200mm，不小于60mm，凸環(huán)23上有三個(gè)爪22，爪22上有孔，螺栓通過(guò)爪22上的孔將外放電電極18和與復(fù)合外套內(nèi)側(cè)放電電極8相連，引出放電電位；
[0052]放電電極8連接由盤頭螺釘或六角圓頭螺釘構(gòu)成的外放電電極18 ;
[0053]如圖11所示，放電電極8通過(guò)螺栓連接外放電電極18，外放電電極由管狀結(jié)構(gòu)部件彎曲而成，構(gòu)成圓環(huán)放電電極，外放電電極上均勻分布三個(gè)貫通孔21，螺栓通過(guò)貫通孔21將外放電電極18與復(fù)合外套內(nèi)側(cè)放電電極8相連，圓環(huán)的內(nèi)徑為40-200_，管狀結(jié)構(gòu)部件的內(nèi)環(huán)直徑為8-50mm,夕卜徑為10_80mm。
[0054]放電電極8均設(shè)置于復(fù)合外套2內(nèi)側(cè)，放電電極8通過(guò)擊穿復(fù)合外套構(gòu)成放電通道；放電電極8連接暴露在復(fù)合外套2外側(cè)的外放電電極18，通過(guò)兩個(gè)外放電電極18進(jìn)行放電。
[0055]所述的外放電電極18采用盤頭螺釘或六角圓頭螺釘，外放電電極18上壓接用于產(chǎn)生可標(biāo)識(shí)故障點(diǎn)的塑料小片；
[0056]所述的外放電電極18由均壓環(huán)構(gòu)成，均壓環(huán)內(nèi)徑超出傘葉O-lOOmm，主要應(yīng)用于高電壓等級(jí)線路中。
[0057]上限壓元件10和下限壓元件11采用1:1比例的相同結(jié)構(gòu)，或采用不同比例的結(jié)構(gòu)。上限壓元件和下限壓元件的設(shè)計(jì)比例結(jié)構(gòu)不限，只要設(shè)計(jì)在兩端，通過(guò)上限壓元件和下限壓元件的放電電極進(jìn)行放電，形成串聯(lián)空氣間隙即可。絕緣芯棒3與兩端的金具I采用壓接或粘接或楔接，連接方式可以采用多種，保證足夠的機(jī)械性能強(qiáng)度，金具的形狀也不限制，只要起到連接支撐的作用即可。
[0058]上限壓元件10和下限壓元件11采用餅形結(jié)構(gòu)時(shí)，餅形的上限壓元件10排列在絕緣芯棒3上端的一側(cè)或兩側(cè)，上限壓元件10的連接電極連接高壓端連接金具15，高壓端連接金具15通過(guò)懸臂14連接高壓系統(tǒng)，餅形的下限壓元件11排列在絕緣芯棒3下端的一側(cè)或兩側(cè)，下限壓元件11的連接電極連接低壓端連接金具16，低壓端連接金具16固定在立柱12的一側(cè)。
[0059]實(shí)施例2:
[0060]如圖7所述，本發(fā)明所述的牽引供電電氣化鐵路用腕臂支撐限壓器，包括立柱12，立柱12 —側(cè)固定設(shè)置限壓器本體13，限壓器本體13連接懸臂14，懸臂14與高壓系統(tǒng)相連，所述的限壓器本體13包括高壓端連接金具15、低壓端連接金具16、絕緣芯棒3，高壓端連接金具15和低壓端連接金具16通過(guò)絕緣芯棒3連接為一體構(gòu)成絕緣支柱,絕緣支柱的上端設(shè)置限壓元件5，限壓元件5采用環(huán)形結(jié)構(gòu)且包裹在絕緣芯棒3上，限壓元件5的連接電極通過(guò)螺紋連接高壓端連接金具15，高壓端連接金具15通過(guò)懸臂14連接高壓系統(tǒng)，限壓元件5的放電電極與低壓端連接金具16之間構(gòu)成串聯(lián)空氣間隙4，串聯(lián)空氣間隙4的范圍為10mm-50000mm，低壓端連接金具16固定在立柱12的一側(cè)，絕緣支柱與限壓元件5 —體模壓成型后外側(cè)模壓復(fù)合外套2，復(fù)合外套2可以采用硅橡膠傘群或陶瓷傘群。[0061]限壓元件5采用餅形結(jié)構(gòu)時(shí)，餅形的限壓元件5排列在絕緣芯棒3的一側(cè)或兩側(cè)，限壓元件5的連接電極連接高壓端連接金具15，高壓端連接金具15通過(guò)懸臂14連接高壓系統(tǒng)，低壓端連接金具16固定在立柱12的一側(cè)。
[0062]其中，限壓元件5由連接電極6、閥片柱9、放電電極8和絕緣外套7構(gòu)成，閥片柱9兩端分別設(shè)置連接電極6和放電電極8，閥片柱9外側(cè)套接絕緣外套7，絕緣外套7上設(shè)置防爆槽14。放電電極8設(shè)置在復(fù)合外套2內(nèi)側(cè)或復(fù)合外套2外側(cè)，放電電極可以完全包裹在復(fù)合外套內(nèi)側(cè)，也可以部分裸露在復(fù)合外套外側(cè)，也可以360度完全裸露在復(fù)合外套的外側(cè)，在放電電極引出時(shí)，可以通過(guò)螺釘連接。
[0063]放電電極的設(shè)置靈活性比較好，位置和結(jié)構(gòu)靈活多變，只要能夠充當(dāng)引出電位放電的作用即可。如圖10-13所示，提供幾個(gè)放電電極和外放電電極的結(jié)構(gòu)示意圖，具體的實(shí)施方式與實(shí)施例1相同。
[0064]絕緣芯棒3與兩端的金具I采用壓接或粘接或楔接，連接方式可以采用多種，保證足夠的機(jī)械性能強(qiáng)度，金具的形狀也不限制，只要起到連接支撐的作用即可。
[0065]實(shí)施例3:
[0066]本發(fā)明所述的牽引供電電氣化鐵路用腕臂支撐限壓器，包括立柱12，立柱12 —側(cè)固定連接限壓器本體13，限壓器本體13連接懸臂14，懸臂14與高壓系統(tǒng)相連，所述的限壓器本體13包括高壓端連接金具15、低壓端連接金具16、絕緣芯棒3，高壓端連接金具15和低壓端連接金具16通過(guò)絕緣芯棒3連接為一體構(gòu)成絕緣支柱，絕緣支柱的上均勻設(shè)置三個(gè)限壓元件5，絕緣支柱的上端設(shè)置上限壓元件10，上限壓元件10采用環(huán)形結(jié)構(gòu)且包裹在絕緣芯棒3上端，上限壓元件10的連接電極通過(guò)螺紋連接高壓端連接金具15，高壓端連接金具15通過(guò)懸臂14連接高壓系統(tǒng)，絕緣支柱的下端設(shè)置下限壓元件11，下限壓元件11采用環(huán)形結(jié)構(gòu)且包裹在絕緣芯棒3下端，下限壓元件11的連接電極通過(guò)螺紋連接低壓端連接金具16，低壓端連接金具16固定在立柱12的一側(cè)，絕緣支柱的中間位置設(shè)置中間限壓元件，中間限壓元件采用環(huán)形結(jié)構(gòu)且套接在絕緣支柱的絕緣芯棒3上，中間絕緣芯棒的連接電極此時(shí)作為上部放電電極，上部放電電極(連接電極)與上限壓元件10的放電電極之間構(gòu)成串聯(lián)空氣間隙4，串聯(lián)空氣間隙4的范圍為10mm-50000mm，中間絕緣芯棒的放電電極為下部放電電極，下部放電電極(放電電極)與下限壓元件11的放電電極之間構(gòu)成串聯(lián)空氣間隙4，串聯(lián)空氣間隙4的范圍為10mm-50000mm，絕緣支柱與上限壓元件10、中間限壓元件和下限壓元件11 一體模壓成型后外側(cè)模壓復(fù)合外套2，復(fù)合外套2可以采用硅橡膠傘群或陶瓷傘群。
[0067]上限壓元件10、中間限壓元件和下限壓元件11采用1:1比例的相同結(jié)構(gòu)，或采用不同比例的結(jié)構(gòu)。上限壓元件、中間限壓元件和下限壓元件的設(shè)計(jì)比例結(jié)構(gòu)不限，只要設(shè)計(jì)在絕緣芯棒上，通過(guò)相鄰限壓元件的放電電極進(jìn)行放電，形成串聯(lián)空氣間隙即可。絕緣芯棒3與兩端的金具I采用壓接或粘接或楔接，連接方式可以采用多種，保證足夠的機(jī)械性能強(qiáng)度，金具的形狀也不限制，只要起到連接支撐的作用即可。
[0068]限壓元件5采用餅形結(jié)構(gòu)時(shí)，餅形的限壓元件5排列在絕緣芯棒3的一側(cè)或兩側(cè)，上限壓元件10和下限壓元件11的連接電極分別連接高壓端連接金具15和低壓端連接金具16，高壓端連接金具15通過(guò)懸臂14連接高壓系統(tǒng)，低壓端連接金具16固定在立柱12的一側(cè)。[0069]其中，限壓元件5由連接電極6、閥片柱9、放電電極8和絕緣外套7構(gòu)成，閥片柱9兩端分別設(shè)置連接電極6和放電電極8，閥片柱9外側(cè)套接絕緣外套7，絕緣外套7上設(shè)置防爆槽14。放電電極8設(shè)置在復(fù)合外套2內(nèi)側(cè)或復(fù)合外套2外側(cè)，放電電極可以完全包裹在復(fù)合外套內(nèi)側(cè)，也可以部分裸露在復(fù)合外套外側(cè)，也可以360度完全裸露在復(fù)合外套的外側(cè)，在放電電極引出時(shí)，可以通過(guò)螺釘連接。
[0070]放電電極的設(shè)置靈活性比較好，位置和結(jié)構(gòu)靈活多變，只要能夠充當(dāng)引出電位放電的作用即可，如圖10-13所示，提供幾個(gè)放電電極和外放電電極的結(jié)構(gòu)示意圖，具體的實(shí)施方式與實(shí)施例1相同。
[0071]本發(fā)明的工作原理:
[0072]所述的牽引供電電氣化鐵路用腕臂支撐限壓器在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，由于串聯(lián)間隙隔離，限壓元件不承受系統(tǒng)運(yùn)行電壓。在幅值足夠高的感應(yīng)雷或直擊雷過(guò)電壓作用下，限壓元件呈低阻抗，串聯(lián)間隙被擊穿，雷電能量通過(guò)閥片柱釋放，雷電沖擊過(guò)后，施加在限壓元件本體兩端的電壓為系統(tǒng)運(yùn)行電壓，本體呈高阻抗，工頻續(xù)流電弧在極短的時(shí)間內(nèi)熄滅，空氣間隙絕緣迅速恢復(fù)，線路回到正常運(yùn)行狀態(tài)。
[0073]本發(fā)明能夠作為柱式代替腕臂絕緣子使用，也可改變高壓端連接金具15和低壓端連接金具16的形狀，作為懸式一體化限壓器代替電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)或城市軌道接觸網(wǎng)系統(tǒng)的懸式或針式絕緣子使用，串聯(lián)空氣間隙距離固定，可一次安裝成型，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，體積小巧，重量輕，成本低。
【權(quán)利要求】
1.一種牽引供電電氣化鐵路用腕臂支撐限壓器，其特征在于:包括絕緣芯棒(3)，絕緣芯棒(3)兩端與承受機(jī)械力的金具(I)相連接，絕緣芯棒(3)外側(cè)至少設(shè)置一個(gè)限壓元件(5)，相鄰兩個(gè)限壓元件(5)或限壓元件(5)與金具(I)之間形成串聯(lián)空氣間隙(4)，絕緣芯棒(3)與限壓元件(5)組合成一體后外側(cè)包覆復(fù)合外套(2)，所述的限壓元件(5)包括連接電極(6)、閥片柱(9)、放電電極⑶和絕緣外套(7)，連接電極(6)和放電電極⑶分別設(shè)置在閥片柱(9)的兩端，閥片柱(9)外側(cè)套接絕緣外套(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牽引供電電氣化鐵路用腕臂支撐限壓器，其特征在于:所述的限壓元件(5)設(shè)置兩個(gè)或多個(gè)，兩個(gè)或多個(gè)限壓元件(5)采用1:1結(jié)構(gòu)的形式，或采用其它比例的形式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的牽引供電電氣化鐵路用腕臂支撐限壓器，其特征在于:所述的限壓元件(5)由連接電極(6)、閥片柱(9)、放電電極⑶和絕緣外套(7)注塑為一體或連接成一個(gè)組件，連接電極(6)用于連接金具(I)，放電電極(8)用于構(gòu)成串聯(lián)空氣間隙(4)，串聯(lián)空氣間隙(4)用于承受系統(tǒng)電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牽引供電電氣化鐵路用腕臂支撐限壓器，其特征在于:所述的限壓元件(5)、絕緣芯棒(3)和兩端金具(I)組裝為一個(gè)整體后進(jìn)行整體模壓，一次成型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的牽引供電電氣化鐵路用腕臂支撐限壓器，其特征在于:所述的放電電極(8)設(shè)置在復(fù)合外套(2)內(nèi)側(cè)，或暴露在復(fù)合外套(2)外側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的牽引供電電氣化鐵路用腕臂支撐限壓器，其特征在于:所述的閥片柱(9)為環(huán) 形結(jié)構(gòu)，閥片柱(9)套裝在絕緣芯棒(3)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的牽引供電電氣化鐵路用腕臂支撐限壓器，其特征在于:所述的放電電極(8)包括一個(gè)圓環(huán)臺(tái)(20)，圓環(huán)臺(tái)(20)上設(shè)置三個(gè)腸狀結(jié)構(gòu)件(19)，三個(gè)腸狀結(jié)構(gòu)件(19)高出圓環(huán)臺(tái)(20)4-20mm，超出圓環(huán)臺(tái)(20)的邊緣2_20mm，圓環(huán)臺(tái)(20)和三個(gè)腸狀結(jié)構(gòu)(19)件采用壓鑄而成； 所述的放電電極(8)包括一個(gè)圓環(huán)臺(tái)(20)，圓環(huán)臺(tái)(20)上設(shè)置三個(gè)橢圓體小球(25)，構(gòu)成三個(gè)放電點(diǎn)，三個(gè)橢圓體小球(25)高出圓環(huán)臺(tái)(20)4-20mm，超出圓環(huán)臺(tái)(20)邊緣2-20mm，三個(gè)橢圓體小球(25)焊接到圓環(huán)臺(tái)(20)上或與圓環(huán)臺(tái)(20)壓鑄而成； 所述的放電電極⑶包括一個(gè)圓環(huán)臺(tái)(20)，圓環(huán)臺(tái)(20)上設(shè)置三個(gè)腸狀結(jié)構(gòu)件(19)，三個(gè)腸狀結(jié)構(gòu)件(19)的上方設(shè)置含內(nèi)螺紋的小凸起(24)，小凸起(24)的內(nèi)螺紋直徑為4-16mm,小凸起(24)用于連接暴露在復(fù)合外套⑵外側(cè)的外放電電極(18)； 所述的放電電極(8)通過(guò)螺栓連接外放電電極(18)，外放電電極(18)通過(guò)沖壓而成，整體結(jié)構(gòu)為凸起的環(huán)形結(jié)構(gòu)，凸環(huán)(23)中間有3個(gè)孔，凸環(huán)(23)的內(nèi)徑不大于100_，不小于40mm，凸環(huán)(23)的外徑不大于200mm，不小于60mm，凸環(huán)(23)上有三個(gè)爪(22)，爪(22)上有孔，螺栓通過(guò)爪(22)上的孔將外放電電極(18)和與復(fù)合外套內(nèi)側(cè)放電電極(8)相連，引出放電電位； 所述的放電電極⑶連接由盤頭螺釘或六角圓頭螺釘構(gòu)成的外放電電極(18)； 所述的放電電極(8)通過(guò)螺栓連接外放電電極(18)，外放電電極由管狀結(jié)構(gòu)部件彎曲而成，構(gòu)成圓環(huán)放電電極，外放電電極上均勻分布三個(gè)貫通孔(21)，螺栓通過(guò)貫通孔(21)將外放電電極(18)與復(fù)合外套內(nèi)側(cè)放電電極(8)相連，圓環(huán)的內(nèi)徑為40-200_，管狀結(jié)構(gòu)部件的內(nèi)環(huán)直徑為8-50mm,外徑為10_80mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的牽引供電電氣化鐵路用腕臂支撐限壓器，其特征在于:所述的放電電極(8)均設(shè)置于復(fù)合外套(2)內(nèi)側(cè)，放電電極(8)通過(guò)擊穿復(fù)合外套構(gòu)成放電通道； 所述的放電電極(8)連接暴露在復(fù)合外套(2)外側(cè)的外放電電極(18)，通過(guò)兩個(gè)外放電電極(18)進(jìn)行放電。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的牽引供電電氣化鐵路用腕臂支撐限壓器，其特征在于:所述的外放電電極(18)采用盤頭螺釘或六角圓頭螺釘，外放電電極(18)上壓接用于產(chǎn)生可標(biāo)識(shí)故障點(diǎn)的塑料小片。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的牽引供電電氣化鐵路用腕臂支撐限壓器，其特征在于:所述的外放 電電極(18)由均壓環(huán)構(gòu)成，均壓環(huán)內(nèi)徑超出傘葉0-100mm。
【文檔編號(hào)】H01T1/16GK104022443SQ201410267209
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】尹彬, 趙海軍, 沈海濱, 邊凱, 賀恒鑫, 賀子鳴, 陳康, 劉素芳 申請(qǐng)人:山東迅實(shí)電氣有限公司