一种桥梁防电绝缘板的制作方法

1.本发明涉及桥梁防护装置技术领域，具体为一种桥梁防电绝缘板。


背景技术：

2.在跨越电气化铁路桥梁施工中采取防电设施的必要性。采用防电设施后，可使修建立交桥的工作人员在带电接触网上方安全作业和列车正常通行，还可使桥梁净空设计合理，降低建桥费用。我国铁路线上的公路或铁路跨线桥,其净空高度因建设年代不同而异。随着电气化铁路的不断发展，在既有低净空跨线桥下架设接触网的困难逐渐显露出来。通常情况下先选用落道的措施以满足接触网架设的要求，当上述措施不能满足接触网的绝缘安全距离要求时，就采用改建或拆迁跨线桥的办法，但这将影响交通运输，增加工程的难度和投资，因此恰当解决低净空跨线桥下的接触网悬挂问题显得非常必要和迫切，所以选择既经济又实用的绝缘板接触网悬挂是解决超低净空跨线桥下架设接触网的有效措施之一。
3.现有的桥梁防电绝缘板工作在室外，直接受大气条件的影响，在混合牵引铁路线上还要受油烟、水汽与煤粉的污染，表面容易粘附尘埃颗粒，导致绝缘漏电，电弧更使绝缘板表面碳化，碳痕呈不规则的树枝状分布在绝缘板表面损坏绝缘；
4.绝缘板用来作为接触网与地之间的绝缘介质，由于桥下空间小，接触导线可能和绝缘板发生接触而产生表面放电；
5.由于桥梁底部的可以空间不足，采用刚性悬挂的话，绝缘板承受了全部电压，由于大气环境的影响(如阴雨、大雾等)，使接触线周围电场分布不均匀，可能产生电晕放电，表面放电会使板材不断分解破坏，最终导致击穿。


技术实现要素：

6.(一)解决的技术问题
7.针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种桥梁防电绝缘板，能够有效地解决现有技术，绝缘板的耐电弧、抗漏电痕迹性不好，在绝缘板表面防电的工作情况下，绝缘板的使用寿命低，绝缘板在工作时产生的电晕，将绝缘板击穿的问题。
8.(二)技术方案
9.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
10.本发明公开了一种桥梁防电绝缘板，包括桥梁，所述桥梁的底部固定安装有隔水层，所述隔水层的底部固定安装有刚性绝缘组合板，所述刚性绝缘组合板的底部固定安装有金属零部件，所述金属零部件的内表面固定安装有接触线，所述桥梁的底部固定安装有接地线，所述刚性绝缘组合板的底部螺纹安装有螺栓，所述螺栓与刚性绝缘组合板之间填充有绝缘物，所述刚性绝缘组合板的外表面喷涂有高阻半导体漆。
11.更进一步地，所述刚性绝缘组合板由两块smc塑料和frp聚酯玻璃板组成，两块刚性绝缘组合板之间使用硅橡胶进行粘连，所述刚性绝缘组合板的厚度为10mm，两块组成的厚度为20mm，经过安装后总厚度可达到30mm，提高了机械强度。
12.更进一步地，所述高阻半导体漆由环氧酯覆盖漆与碳化硅按照一定比例进行配置而成，所述高阻半导体漆的层数为三层，所述涂层的电阻值从绝缘板中央到边缘由低到高逐渐过渡。
13.更进一步地，所述刚性绝缘组合板经过din53457方法进行弯曲弹性和拉伸弹性测定，检测结果均达到标准，检测结果为13
×
103mpa和18.1
×
103mpa。
14.更进一步地，所述刚性绝缘组合板经过gb6553-86方法进行耐漏电起痕性实验，检测结果为1a3.5级。
15.更进一步地，所述刚性绝缘组合板进行耐热老化试验，刚性绝缘组合板的电场强度对数与寿命对数成线性关系。
16.更进一步地，所述刚性绝缘组合板经过膨胀试验，测试结果为37.05
×
10-6
和15.8
×
10-6
，所述刚性绝缘组合板经过可燃性和着火型试验，试验方法为gb5069.4-85，得出结果为着火点为960℃。
17.更进一步地，所述刚性绝缘组合板通过滑闪电压和耐受电压试验，刚性绝缘组合板耐受电压为55kv；滑闪电压为60kv，将ф12
×
830mm的长电极，平行板面悬挂在距板面70mm高处，板背面是将铝板面直接压到绝缘板面上作为接地极的，施压至86kv时，在板端空气击穿；将电压降至80kv，施加5min，绝缘板未发生击穿；另一种试验方法是采用ф25的圆电极趋势放在绝缘板上，板的背面接地，当电压施加到60kv时，空气击穿；将电压降至55kv施加50min，绝缘板未击穿。
18.更进一步地，所述刚性绝缘组合板经过电晕试验，试验表面防电晕措施奏效，试验过程中做了三种形式的试验：
19.第一、制造一个内围圈，将导线线夹固定在围圈内；并在圈内涂刷低阻半导体漆，围圈内壁和外表面涂刷高阻半导体漆，内围圈使用厚度为30mm的smc板经机械加工制成的椭圆形框架，并用胶黏剂粘合在绝缘板上；它的主要作用是将带电线夹围起来，相对增加了强电场部位的绝缘厚度；涂刷半导体漆后，消除了带电体与绝缘板表面的电位差，所以不能产生表面放电；低103～1052；高阻半导体漆采用我厂生产的9120环氧酯覆盖漆与碳103～105ω；高阻半导体漆采用我厂生产的9120环氧酯覆盖漆与碳化硅按一定比例进行配制而成；现在现场安装的1号板就是采用上述防晕措施的，并有三层外围圈；
20.第二、用半导体层压板(阻值103～105ω)代替低阻涂层与绝缘板直接压制成整体；内围圈仍然用胶黏剂粘贴在绝缘板上，并涂刷高阻半导体漆，另有两层外围圈；这个试验的主要目的是验证一下能否在生产过程中实现半导体部分与绝缘板压制整体化，如果将半导体部分直接压入板体，就可简化涂刷工艺，又能保证质量，延长板的寿命；试验证明该方案可行；
21.第三、用阻值高低不同的半导体材料，按图纸要求压制成预制件，在生产绝缘板过程中将该预制件压入板中央表面，使半导体部分与绝缘体部分成为一个整体，并取消内围圈，将导线线夹直接固定在预制件上，有层外围圈；该试验的目的是出于尽量简化生产工艺，简化产品结构，一方面减少影响产品质量的因素，另方面亦能降低产品成本，安装和保养都比较便利；
22.上述三种试验方案的绝缘板，在出厂前均由哈市绝缘材料检测中心做了电晕试验，三种形式均未出现电晕，说明采用半导体消除电位差的措施是可行的；三种方案各有千
秋，第一种方案防晕措施重叠，似乎安全可靠，但施工复杂，产品质量受环境和生产人员素质的影响较明显，且产品结构复杂但成本较高；第二种方案与第一种大同小异，产品简化了，特别是第三种又取消了内围圈，更显得轻便。
23.更进一步地，一种桥梁防电绝缘板的制造方法，所述方法步骤包括：
24.s1、模具温度达到，将smc塑料装入模具内；
25.s2、油压机对模具施加压力，进行压制；
26.s3、对模具进行冷却，冷却到50℃以下；
27.s4、将模具中的制件取出；
28.s5、检测制件是否合格；
29.s6、对合格的制品进行打磨喷涂涂层。
30.(三)有益效果
31.采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
32.1、本发明通过在刚性绝缘板外表面喷涂三层高阻半导体漆，使用螺栓固定时，在缝隙中填充绝缘物，从而消除带电体育绝缘板之间的空气间隙，高阻半导体漆的涂层电阻值从刚性绝缘组合板的中央到边缘由低到高逐渐过渡，使电场公布均匀，从而阻止了导体尖端放点的效果，避免了接触线周围电场分布不均匀，产生电晕放电，放出的电击将绝缘板击穿的问题。
33.2、本发明通过将模具加热到150-160摄氏度，刚性绝缘组合板中smc塑料压制时的压力为10
±
1mpa时，并压制30分钟在进行冷却，从而达到smc塑料的韧性和弹性能达到标准，在通过弯曲弹性测试、拉伸弹性测试、耐漏电起痕测试、耐老化测试、线膨胀系数测试、可燃性测试、着火性测试、滑闪电压测试、耐电压测试和电晕测试，生产出来的绝缘板能达到各种环境下使用，并且绝缘板的使用寿命也比同产品的使用寿命高。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1为本发明中刚性绝缘组合板、金属零部件和螺栓的立体结构图；
36.图2为本发明的结构正视图；
37.图3为本发明的制作方法步骤图；
38.图中的标号分别代表：1、桥梁；2、隔水层；3、刚性绝缘组合板；4、金属零部件；5、接触线；6、接地线；7、螺栓；8、绝缘物；9、高阻半导体漆。
具体实施方式
39.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
41.实施例1
42.本实施例的一种桥梁防电绝缘板，如图1至2所示，包括桥梁1，桥梁1的底部固定安装有隔水层2，隔水层2的底部固定安装有刚性绝缘组合板3，刚性绝缘组合板3的底部固定安装有金属零部件4，金属零部件4的内表面固定安装有接触线5，桥梁1的底部固定安装有接地线6，刚性绝缘组合板3的底部螺纹安装有螺栓7，螺栓7与刚性绝缘组合板3之间填充有绝缘物8，刚性绝缘组合板3的外表面喷涂有高阻半导体漆9。
43.本实施例中，刚性绝缘组合板3通过smc塑料和frp聚酯玻璃板组成，具备有机电性能好、寿命长的优点；工作人员将隔水层2贴在桥梁1底部，工作人员将螺栓7固定在刚性绝缘组合板3上，并在螺栓7和刚性绝缘组合板3之间填充绝缘物8，工作人员将刚性绝缘组合板3固定在隔水层2下，并转动螺栓7使刚性绝缘组合板3和桥梁1固定住；桥梁上产生的电量从接地线6传导到地底，不会过路的工作人员触碰到的效果。
44.实施例2
45.刚性绝缘组合板3由两块smc塑料和frp聚酯玻璃板组成，两块刚性绝缘组合板3之间使用硅橡胶进行粘连，刚性绝缘组合板3的厚度为10mm，两块组成的厚度为20mm。
46.高阻半导体漆9由环氧酯覆盖漆与碳化硅按照一定比例进行配置而成，高阻半导体漆9的层数为三层，涂层的电阻值从绝缘板中央到边缘由低到高逐渐过渡。
47.刚性绝缘组合板3经过din53457方法进行弯曲弹性和拉伸弹性测定，检测结果均达到标准。
48.刚性绝缘组合板3经过gb6553-86方法进行耐漏电起痕性实验，检测结果为1a3.5级。
49.刚性绝缘组合板3进行耐热老化试验，刚性绝缘组合板3的电场强度对数与寿命对数成线性关系。
50.刚性绝缘组合板3经过膨胀试验，测试结果为37.05
×
10-6
和15.8
×
10-6
，刚性绝缘组合板3经过可燃性和着火型试验，试验方法为gb5069.4-85，得出结果为着火点为960℃。
51.刚性绝缘组合板3通过滑闪电压和耐受电压试验，刚性绝缘组合板3耐受电压为55kv；滑闪电压为60kv。
52.刚性绝缘组合板3经过电晕试验，试验表面防电晕措施奏效。
53.本实施例中，制造好的刚性绝缘组合板3通过弯曲弹性测试、拉伸弹性测试、耐漏电起痕测试、耐老化测试、线膨胀系数测试、可燃性测试、着火性测试、滑闪电压测试、耐电压测试和电晕测试，所得的数据均达到国家的标准，保证设备能在桥梁上使用不会出现漏电等现象。
54.实施例3
55.如图3所示，一种桥梁防电绝缘板的制造方法，所述方法步骤包括：
56.s1、模具温度达到，将smc塑料装入模具内；
57.s2、油压机对模具施加压力，进行压制；
58.s3、对模具进行冷却，冷却到50℃以下；
59.s4、将模具中的制件取出；
60.s5、检测制件是否合格；
61.s6、对合格的制品进行打磨喷涂涂层。
62.综上所述，刚性绝缘组合板3通过smc塑料和frp聚酯玻璃板组成，具备有机电性能好、寿命长的优点；工作人员将隔水层2贴在桥梁1底部，工作人员将螺栓7固定在刚性绝缘组合板3上，并在螺栓7和刚性绝缘组合板3之间填充绝缘物8，工作人员将刚性绝缘组合板3固定在隔水层2下，并转动螺栓7使刚性绝缘组合板3和桥梁1固定住；桥梁上产生的电量从接地线6传导到地底，不会过路的工作人员触碰到的效果。
63.制造好的刚性绝缘组合板3通过弯曲弹性测试、拉伸弹性测试、耐漏电起痕测试、耐老化测试、线膨胀系数测试、可燃性测试、着火性测试、滑闪电压测试、耐电压测试和电晕测试，所得的数据均达到国家的标准，保证设备能在桥梁上使用不会出现漏电等现象。
64.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。