一種智能棒式絕緣子及其預警方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電氣化鐵路接觸網用棒式絕緣子，尤其涉及的是一種智能棒式絕緣子及其預警方法。
【背景技術】
[0002]電氣化鐵路接觸網用絕緣子常年處于外界自然環境中，因此各種自然條件變化、各種氣候變化都會對其產生很大的影響。比如在雨雪天氣容易受潮，冰霜氣候下會覆蓋冰雪，雷電閃擊也會造成一定影響，這些都容易導致絕緣子的閃絡。但除此之外，最容易對電氣化鐵路接觸網用絕緣子造成很大危害的卻是污閃，也就是由于污穢導致的閃絡。污閃的次數在幾種外絕緣中不算多，但是它造成的損失卻是最大的，是雷電閃絡所造成損害的10倍。
[0003]由于大氣環境自然條件等在一個比較廣泛的地域內是基本一致的，所以發生在工作電壓下的污閃一旦出現，很有可能是一大片絕緣子同時出現問題，影響非常嚴重。因此，對電氣化鐵路接觸網用絕緣子污穢閃絡的研究以及從絕緣子設計的角度出發來開發新型的智能絕緣子對于電氣化鐵路線路的絕緣子從計劃檢修轉變為狀態檢修具有重要的意義。
[0004]電氣化鐵路接觸網用棒式絕緣子主要起支撐和絕緣作用，如圖1所示，棒式絕緣子I’通過水平腕臂2’和斜腕臂3’懸掛支撐承力索4’、接觸線、受電弓5’及其他配件，長期穩定的供給機車電能動力。棒式絕緣子主要有兩個突出特性即機械性能和電氣性能，機械性能提供和保證整體接觸網的網架結構穩定可靠，電氣性能提供和保證機車的動力供給和與大地的可靠絕緣。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種智能棒式絕緣子及其預警方法，實現了棒式絕緣子的機械和電氣性能的智能監控。
[0006]本發明是通過以下技術方案實現的，本發明所述絕緣子包括瓷件、包覆在瓷件外的護套、包覆在瓷件端部的絕緣附件、壓力傳感器、泄漏電流收集環、第一聲光預警裝置和第二聲光預警裝置；所述壓力傳感器嵌入在絕緣附件的內壁，所述泄漏電流收集環嵌入在護套的表面，所述第一聲光預警裝置和壓力傳感器相連，所述第二聲光預警裝置和泄漏電流收集環相連。
[0007]作為本發明的優選方式之一，所述壓力傳感器有多個，壓力傳感器沿瓷件的圓周方向依次嵌入在絕緣附件的內壁。
[0008]作為本發明的優選方式之一，所述泄漏電流收集環嵌入護套的深度至少有2_。
[0009]作為本發明的優選方式之一，所述泄漏電流收集環為純鋁制成。
[0010]作為本發明的優選方式之一，所述瓷件和絕緣附件之間填充膠合劑。
[0011]—種智能棒式絕緣子的機械預警方法，包括以下步驟:
(11)實時采集絕緣子在運行中產生的壓力信號； (12)將上述壓力信號與預設的壓力參考值進行比對；
(13)如果采集到的壓力大于預設的壓力參考值，并且持續時間大于或等于Imin則發出警報。
[0012]—種智能棒式絕緣子的電氣預警方法，包括以下步驟:
(21)實時采集絕緣附件上的電流大小，
(22)將上述電流信號與預設的電流參考值進行比對；
(23)如果采集到的電流信號大于預設的電流參考值，則發出警報。
[0013]本發明相比現有技術具有以下優點:本發明能夠快捷有效的實現絕緣裝備在線實時監測，快速實現自我診斷，使得檢修人員有目的、有針對性的清理或檢修絕緣子，這大大縮短了不必要的檢修時間，節省了大量的人力、物力。同時也避免了由于污閃造成的鐵路停運等損失。
【附圖說明】
[0014]圖1是現有的接觸網的結構示意圖；
圖2是本發明的結構示意圖；
圖3是泄漏電流環的局部示意圖；
圖4是絕緣子的剖視圖。
【具體實施方式】
[0015]下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0016]如圖2?4所示，本實施例絕緣子包括瓷件1、包覆在瓷件I外的護套、包覆在瓷件端部的絕緣附件2、壓力傳感器3、泄漏電流收集環4、第一聲光預警裝置(圖中未顯示)和第二聲光預警裝置5 ;所述壓力傳感器3嵌入在絕緣附件2的內壁，所述泄漏電流收集環4嵌入在護套的表面，所述第一聲光預警裝置和壓力傳感器3相連，所述第二聲光預警裝置5和泄漏電流收集環4相連。瓷件I和絕緣附件2之間填充膠合劑6。
[0017]壓力傳感器3有四個，壓力傳感器3沿瓷件I的圓周方向依次嵌入在絕緣附件2的內壁。壓力傳感器3嵌入在膠合劑6上，且位于絕緣附件2的內壁。
[0018]—種智能棒式絕緣子的機械預警方法，包括以下步驟:
(11)實時采集絕緣子在運行中產生的壓力信號；
(12)將上述壓力信號與預設的壓力參考值進行比對；
(13)如果采集到的壓力大于預設的壓力參考值，并且持續時間大于或等于Imin則發出警報。
[0019]將壓力傳感器3嵌入絕緣附件2的內壁，將引線從泄漏電流收集環4下方引出，連接固定在電氣化軌道交通或機械立柱或車頂或電站立柱或鐵塔橫擔的第一聲光預警裝置內。壓力傳感器3可實時收集產品運行中的機械負荷并傳遞至第一聲光預警裝置，第一聲光預警裝置內置自動化分析系統，按預設的參數進行計算分析和判斷。若產品運行中機械性能正常，則聲光預警裝置無動作，若產品長期運行后機械性能出現異常，則聲光預警裝置開始工作且聲音與光線同時提醒巡線人員此產品機械性能異常一種智能棒式絕緣子的電氣預警方法，包括以下步驟:
(21)實時采集絕緣附件2上的電流大小，
(22)將上述電流信號與預設的電流參考值進行比對；
(23)如果采集到的電流信號大于預設的電流參考值，則發出警報。
[0020]在絕緣裝備低壓端靠近端部多重密封區護套部位設計制作純鋁的泄漏電流收集環4。泄漏電流收集環4牢固地嵌入護套表面并嵌入護套內2_左右，泄漏電流收集環4設計引線與第二聲光預警裝置5相連，第二聲光預警裝置5也固定在電氣化軌道交通或機械立柱或車頂或電站立柱或鐵塔橫擔上。第二聲光預警裝置5可實時監測絕緣裝置表面因污穢和潮氣引發的泄漏電流大小，絕緣裝置表面的泄漏電流經泄漏電流收集環4通過引線導入第二聲光預警裝置5內，第二聲光預警裝置5按預設的參數進行計算分析和判斷，實時分析出絕緣裝置表面的污穢狀態和可能出現的污閃事故。第二聲光預警裝置5對在線實時收集的泄漏電流進行計算分析，能夠在污閃發生前提前發出聲音和光線預警，提醒巡線人員此產品電氣性能狀況。
[0021]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種智能棒式絕緣子，其特征在于，所述絕緣子包括瓷件、包覆在瓷件外的護套、包覆在瓷件端部的絕緣附件、壓力傳感器、泄漏電流收集環、第一聲光預警裝置和第二聲光預警裝置；所述壓力傳感器嵌入在絕緣附件的內壁，所述泄漏電流收集環嵌入在護套的表面，所述第一聲光預警裝置和壓力傳感器相連，所述第二聲光預警裝置和泄漏電流收集環相連。2.根據權利要求1所述的一種智能棒式絕緣子，其特征在于，所述壓力傳感器有多個，壓力傳感器沿瓷件的圓周方向依次嵌入在絕緣附件的內壁。3.根據權利要求1所述的一種智能棒式絕緣子，其特征在于，所述泄漏電流收集環嵌入護套的深度至少有2mm。4.根據權利要求1所述的一種智能棒式絕緣子，其特征在于，所述泄漏電流收集環為純鋁制成。5.根據權利要求1所述的一種智能棒式絕緣子，其特征在于，所述瓷件和絕緣附件之間填充膠合劑。6.一種如權利要求1所述的智能棒式絕緣子的機械預警方法，其特征在于，包括以下步驟: (11)實時采集絕緣子在運行中產生的壓力信號； (12)將上述壓力信號與預設的壓力參考值進行比對； (13)如果采集到的壓力大于預設的壓力參考值，并且持續時間大于或等于Imin則發出警報。7.一種如權利要求1所述的智能棒式絕緣子的電氣預警方法，其特征在于，包括以下步驟: (21)實時采集絕緣附件上的電流大小， (22)將上述電流信號與預設的電流參考值進行比對； (23)如果采集到的電流信號大于預設的電流參考值，則發出警報。
【專利摘要】本發明公開了一種智能棒式絕緣子及其預警方法，包括瓷件、包覆在瓷件外的護套、包覆在瓷件端部的絕緣附件、壓力傳感器、泄漏電流收集環、第一聲光預警裝置和第二聲光預警裝置；所述壓力傳感器嵌入在絕緣附件的內壁，所述泄漏電流收集環嵌入在護套的表面，所述第一聲光預警裝置和壓力傳感器相連，所述第二聲光預警裝置和泄漏電流收集環相連。本發明能夠快捷有效的實現絕緣裝備在線實時監測，快速實現自我診斷，使得檢修人員有目的、有針對性的清理或檢修絕緣子，這大大縮短了不必要的檢修時間，節省了大量的人力、物力。同時也避免了由于污閃造成的鐵路停運等損失。
【IPC分類】H01B17/38, G01L5/00, H01B17/14, G01R31/02
【公開號】CN105006308
【申請號】CN201510438386
【發明人】韓曉春, 楊志峰, 王士維, 王根水, 謝從珍, 劉少華
【申請人】江蘇南瓷絕緣子股份有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年7月23日