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1、城市轨道交通接触网第四节 绝缘器件第四节 绝缘器件u绝缘子是接触悬挂的主要部件，用于电气绝缘以隔离带电体和非带电体，使接触悬挂绝缘子是接触悬挂的主要部件，用于电气绝缘以隔离带电体和非带电体，使接触悬挂对地保持电气绝缘。在接触悬挂中绝缘子起着电气绝缘的作用，并承受一定的机械负对地保持电气绝缘。在接触悬挂中绝缘子起着电气绝缘的作用，并承受一定的机械负荷。要求绝缘子要有一定的电气绝缘性能和机械强度。荷。要求绝缘子要有一定的电气绝缘性能和机械强度。u城轨交通中使用的绝缘器件主要包括架空接触网使用的绝缘子和接触轨使用的绝缘支城轨交通中使用的绝缘器件主要包括架空接触网使用的绝缘子和接触轨使用的绝缘支座，用
2、于不同电位的电气设备和导体间的电气绝缘机械固定。接触网中使用的绝缘器座，用于不同电位的电气设备和导体间的电气绝缘机械固定。接触网中使用的绝缘器件主要用以悬吊或支持接触悬挂（接触轨），并使带电体与接地体间保持电气绝缘。件主要用以悬吊或支持接触悬挂（接触轨），并使带电体与接地体间保持电气绝缘。u绝缘器件质量及其性能的优劣对接触网的工作状态有着很大影响。其在使用中将承受绝缘器件质量及其性能的优劣对接触网的工作状态有着很大影响。其在使用中将承受高电压（包括过电压）、各种负载、震动等机械和电气方面的影响，同时环境污染、高电压（包括过电压）、各种负载、震动等机械和电气方面的影响，同时环境污染、尘埃等都会影
3、响绝缘器件工作状态。因此，对绝缘器件性能及技术状态应引起足够的尘埃等都会影响绝缘器件工作状态。因此，对绝缘器件性能及技术状态应引起足够的重视。重视。u绝缘材料绝缘材料 陶瓷、玻璃、铸模树脂和带（或不带）聚合涂料的玻璃纤维增强塑料均可用陶瓷、玻璃、铸模树脂和带（或不带）聚合涂料的玻璃纤维增强塑料均可用作接触网绝缘子的绝缘材料。陶瓷绝缘子主要由陶土、长石和石英烧制而成。陶作接触网绝缘子的绝缘材料。陶瓷绝缘子主要由陶土、长石和石英烧制而成。陶瓷可用于针式绝缘子、棒式绝缘子和悬式绝缘子。瓷可用于针式绝缘子、棒式绝缘子和悬式绝缘子。预应力玻璃也可用作悬式绝缘子。预应力玻璃也可用作悬式绝缘子。还有采用由环
4、氧树脂和聚氨酯铸模树脂、聚四氟乙烯及硅橡胶制作的各种结还有采用由环氧树脂和聚氨酯铸模树脂、聚四氟乙烯及硅橡胶制作的各种结构的塑料绝缘子。构的塑料绝缘子。用铸模树脂制成的玻璃纤维加强芯复合绝缘子和由各种材科如聚四氟乙烯及用铸模树脂制成的玻璃纤维加强芯复合绝缘子和由各种材科如聚四氟乙烯及硅橡胶制作的绝缘子裙边适应高电压和高机械负载。硅橡胶制作的绝缘子裙边适应高电压和高机械负载。陶瓷和玻璃绝缘子均是易碎材料，不耐冲击，而复合绝缘子抗破坏性好、质陶瓷和玻璃绝缘子均是易碎材料，不耐冲击，而复合绝缘子抗破坏性好、质量轻，并易于运输和安装。量轻，并易于运输和安装。第四节 绝缘器件u绝缘距离绝缘距离 接触网系
5、统中绝缘要求是根据额定电压大小来选择电气设备的电气强度。必须的电接触网系统中绝缘要求是根据额定电压大小来选择电气设备的电气强度。必须的电气强度标准是设计标准，它取决于标称电压和所采用的设备。过电压等级确定了如何配气强度标准是设计标准，它取决于标称电压和所采用的设备。过电压等级确定了如何配置设备。绝缘要求的正确选择将保证设备能够耐受必需的电压。耐受电压的特性是通过置设备。绝缘要求的正确选择将保证设备能够耐受必需的电压。耐受电压的特性是通过和在限定概率下绝缘部件将要耐受的典型过电压幅度来表现的。和在限定概率下绝缘部件将要耐受的典型过电压幅度来表现的。由于电负荷和电解污染同时存在，在绝缘材料表面产生
6、导电路径，形成爬电通路，由于电负荷和电解污染同时存在，在绝缘材料表面产生导电路径，形成爬电通路，在绝缘材料表面会形成泄漏电流路径。若这些泄漏电流路径构成一条导电通路，则出现在绝缘材料表面会形成泄漏电流路径。若这些泄漏电流路径构成一条导电通路，则出现表面闪络或击穿现象，影响到供电的安全性和可靠性。表面闪络或击穿现象，影响到供电的安全性和可靠性。要确定绝缘间隙与爬电距离应考虑额定电压、污染状况、绝缘材料、表面形状、位要确定绝缘间隙与爬电距离应考虑额定电压、污染状况、绝缘材料、表面形状、位置方向、承受电压的时间长短等使用条件和净空因素。置方向、承受电压的时间长短等使用条件和净空因素。第四节 绝缘器件
7、u绝缘距离绝缘距离架空接触网设备和车辆应满足的最小净空尺寸架空接触网设备和车辆应满足的最小净空尺寸电压等级（V）绝缘距离(mm)7501500正常困难正常困难带电金属体到车辆动态包络线2525115100带电金属体到“地”的静态值混凝土2525150150金属2525150150带电金属体到“地”的动态值混凝土252510080金属252510080受电弓动态包络线到土建结构接地体及其连接件2525150100受电弓动态包络线到公共带电金属（包括定位器的固定端）轨道横截面的垂直方向25255050轨道横截面的水平方向2525150100受电弓动态包络线到定位器和任何直接与接触线相连的连接件轨道
8、横截面的垂直方向15151515轨道横截面的水平方向2525150100 注：表中注：表中“静态值静态值”是是指柔性架空接触网不受受电指柔性架空接触网不受受电弓抬升力作用，或者长期承弓抬升力作用，或者长期承受受电弓抬升力作用情况下受受电弓抬升力作用情况下的净空尺寸；的净空尺寸；“动态值动态值”是是指柔性架空接触网承受行驶指柔性架空接触网承受行驶列车的受电弓抬升力作用时列车的受电弓抬升力作用时的净空尺寸。的净空尺寸。第四节 绝缘器件u绝缘距离绝缘距离接触轨带电部分和结构体、车体之间的最小净空尺寸接触轨带电部分和结构体、车体之间的最小净空尺寸第四节 绝缘器件u绝缘子的电气性能和机械性能绝缘子的电气
9、性能和机械性能 架空接触网系统用绝缘子包括刚性悬挂支持绝缘子、腕臂棒式绝缘子、下锚架空接触网系统用绝缘子包括刚性悬挂支持绝缘子、腕臂棒式绝缘子、下锚绝缘子、辅助馈线绝缘子。绝缘子、辅助馈线绝缘子。接触网绝缘子一般安设在户外，其表面破损、脏污受潮、受到各种机械力的接触网绝缘子一般安设在户外，其表面破损、脏污受潮、受到各种机械力的作用以及绝缘子正常工作时承受着工作电压和各种过电压等，均会导致绝缘性能作用以及绝缘子正常工作时承受着工作电压和各种过电压等，均会导致绝缘性能下降，产生沿表面的气体放电现象，通常称为沿面放电，这种放电发展到表层空下降，产生沿表面的气体放电现象，通常称为沿面放电，这种放电发展
10、到表层空气绝缘击穿时，称为闪络。绝缘子闪络会引起牵引变电所继电保护动作跳闸而中气绝缘击穿时，称为闪络。绝缘子闪络会引起牵引变电所继电保护动作跳闸而中止供电。由于闪络后空气绝缘恢复，绝缘子瓷体尚未受到破坏，可维持使用，所止供电。由于闪络后空气绝缘恢复，绝缘子瓷体尚未受到破坏，可维持使用，所以跳闸后往往能自动重合成功，恢复供电。但闪络后不及时处理则会引起绝缘老以跳闸后往往能自动重合成功，恢复供电。但闪络后不及时处理则会引起绝缘老化，发生裂纹、渗水，使内部绝缘性能下降而引起再一次闪络。因此，绝缘子闪化，发生裂纹、渗水，使内部绝缘性能下降而引起再一次闪络。因此，绝缘子闪络后应及时清扫、更换。络后应及时
11、清扫、更换。第四节 绝缘器件u绝缘子的电气性能和机械性能绝缘子的电气性能和机械性能 绝缘子的电气性能常用干闪电压、湿闪电压、击穿电压和绝缘泄漏距离等表示。绝缘子的电气性能常用干闪电压、湿闪电压、击穿电压和绝缘泄漏距离等表示。1 1干闪电压干闪电压 绝缘子表面干燥状态时，使其表面闪络所需的最低电压。绝缘子表面干燥状态时，使其表面闪络所需的最低电压。2 2湿闪电压湿闪电压 雨水降落方向与水平面呈雨水降落方向与水平面呈4545角淋在绝缘子表面时，使其闪络的最低角淋在绝缘子表面时，使其闪络的最低电压值。电压值。3 3击穿电压击穿电压 当绝缘老化，绝缘元件被破坏甚至炸裂，完全失去绝缘性能时称绝缘当绝缘老
12、化，绝缘元件被破坏甚至炸裂，完全失去绝缘性能时称绝缘子击穿。击穿电压是指绝缘子绝缘元件被击穿损坏而失去绝缘作用的最低电压。绝缘子子击穿。击穿电压是指绝缘子绝缘元件被击穿损坏而失去绝缘作用的最低电压。绝缘子击穿后应立即进行更换。击穿后应立即进行更换。4 4绝缘泄漏距离绝缘泄漏距离 绝缘泄漏距离是指绝缘元件表面的曲线长度，即两电极间绝缘表绝缘泄漏距离是指绝缘元件表面的曲线长度，即两电极间绝缘表面的爬电距离，俗称面的爬电距离，俗称“爬距爬距”。泄漏距离是反映绝缘子绝缘水平的重要参数，相同电压。泄漏距离是反映绝缘子绝缘水平的重要参数，相同电压等级的绝缘子，其爬距越大，耐污性能越好。城轨交通等级的绝缘子
13、，其爬距越大，耐污性能越好。城轨交通1500V1500V接触网的绝缘子泄漏距离不接触网的绝缘子泄漏距离不小于小于250mm250mm。第四节 绝缘器件u绝缘子的电气性能和机械性能绝缘子的电气性能和机械性能 绝缘子除了起到电气绝缘的作用，还要承受机械负载。在接触网中绝缘子承绝缘子除了起到电气绝缘的作用，还要承受机械负载。在接触网中绝缘子承受接触悬挂的负载且经常受拉伸、压缩、弯曲、扭转、振动等机械力，在短路时受接触悬挂的负载且经常受拉伸、压缩、弯曲、扭转、振动等机械力，在短路时又承受电动力，故在制造时其机械破坏负荷均应留有裕度，一般安全系数按又承受电动力，故在制造时其机械破坏负荷均应留有裕度，一般
14、安全系数按2.52.53.03.0选取。选取。第四节 绝缘器件u绝缘子的分类绝缘子的分类 接触网常用的绝缘子按结构可分成悬式绝缘子、棒式绝缘子及针式绝缘子三接触网常用的绝缘子按结构可分成悬式绝缘子、棒式绝缘子及针式绝缘子三大类。大类。悬式绝缘子悬式绝缘子使用最广泛，用量较多。悬式绝缘子主要用于绝缘承受张力的场使用最广泛，用量较多。悬式绝缘子主要用于绝缘承受张力的场合，如用于柔性悬挂线索下锚、软横跨绳索、隧道内悬挂、锚段关节等处的对地合，如用于柔性悬挂线索下锚、软横跨绳索、隧道内悬挂、锚段关节等处的对地绝缘。城轨交通接触网中常用绝缘。城轨交通接触网中常用XJ-1.5AXJ-1.5A型悬式绝缘子。
15、型悬式绝缘子。第四节 绝缘器件u绝缘子的分类绝缘子的分类 在需要承受压力、张力和弯距的场合使用在需要承受压力、张力和弯距的场合使用棒式绝缘子棒式绝缘子，棒式绝缘子主要用于，棒式绝缘子主要用于斜腕臂、压管、平腕臂及隧道定位和隧道悬挂等场合。斜腕臂、压管、平腕臂及隧道定位和隧道悬挂等场合。城轨交通接触网中常用的棒式绝缘子为城轨交通接触网中常用的棒式绝缘子为JAJA型、型、JBJB型和型和SASA型，其中型，其中JAJA型用于腕型用于腕臂下底座处，臂下底座处，JBJB型用于腕臂上底座处，型用于腕臂上底座处，SASA型用于刚柔过渡处。型用于刚柔过渡处。JAJA型型 JBJB型型 SASA型型第四节 绝
16、缘器件u绝缘子的分类绝缘子的分类 针式绝缘子用于刚性接触网中刚性定位点，支持和固定汇流排。针式绝缘子用于刚性接触网中刚性定位点，支持和固定汇流排。针式绝缘子也用于架空地线及跳线处，它承受线索不同方向的负荷，将线索针式绝缘子也用于架空地线及跳线处，它承受线索不同方向的负荷，将线索固定，并对地起电气绝缘。固定，并对地起电气绝缘。第四节 绝缘器件u绝缘子按材料的分类绝缘子按材料的分类 绝缘子按照绝缘材料分类为瓷绝缘子、钢化玻璃绝缘子与复合绝缘子三种。绝缘子按照绝缘材料分类为瓷绝缘子、钢化玻璃绝缘子与复合绝缘子三种。瓷绝缘子瓷绝缘子的绝缘材料是电瓷，即在瓷土中加入石英和长石烧制而成，表面涂有一层的绝缘材料是电瓷，即在瓷土中加入石英和长石烧制而成，表面涂有一层光滑的釉质。光滑的釉质。钢化玻璃悬式绝缘子钢化玻璃悬式绝缘子由铁帽、钢化玻璃绝缘件和钢脚组成，并用水泥胶合剂胶合为由铁帽、钢化玻璃绝缘件和钢脚组成，并用水泥胶合剂胶合为一体。一体。第四节 绝缘器件 复合绝缘子复合绝缘子的基本绝缘部件由芯棒和伞套组成，芯棒的基本绝缘部件由芯棒和伞套组成，芯棒用玻璃纤维束经树脂浸渍而成，具有很高的抗拉强度；芯用
