GB/T 33097-2016 弹性绝缘悬挂组件

　　ICS 83. 140.99 G 47

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 33097—2016

　　弹性绝缘悬挂组件

　　Metro rigid catenary elasticsuspension insulating component

　　2016-10-13发布 2017-05-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 33097—2016

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由中国石油和化学工业联合会提出 。

　　本标准由全 国 橡 胶 与 橡 胶 制 品 标 准 化 技 术 委 员 会 橡 胶 杂 品 分 技 术 委 员 会 (SAC/TC 35/SC 7)归口 。

　　本标准起草单位 :浙江旺隆轨道交通设备有限公司 、中铁电气化勘测设计研究院有限公司 、中铁二院工程集团有限责任公司 、中铁第一勘察设计院集团有限公司 、中国铁道科学研究院标准计量研究所 、中铁宝鸡轨道电气设备检测有限公司 、浙江金凤凰电力科技有限公司 。

　　本标准主要起草人 :宋晔宏 、高鸣 、陈显志 、唐晓岚 、黄岳群 、张志锋 、章银龙 。

　　弹性绝缘悬挂组件

　　1 范围

　　本标准规定了弹性绝缘悬挂组件(以下简称 “悬挂组件 ”) 的结构 、要求 、试验方法 、检验规则 、标志 、包装 、运输与贮存 。

　　本标准适用于城市轨道交通额定电压 DC1. 5 kV 架空刚性接触网汇流排悬挂 、定位和绝缘的悬挂组件 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 97. 1 平垫圈 A级

　　GB/T 191 包装储运图示标志

　　GB/T 528 硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定

　　GB/T 531. 1 硫化橡胶或热塑性橡胶 压入硬度试验方法 第 1部分 :邵氏硬度计法(邵尔硬度) GB/T 775. 2 绝缘子试验方法 第 2部分 : 电气试验方法

　　GB/T 1040. 2 塑料 拉伸性能的测定 第 2部分 :模塑和挤塑塑料的试验条件

　　GB/T 1043. 1 塑料 简支梁冲击性能的测定 第 1部分 :非仪器化冲击试验

　　GB/T 1682—2014 硫化橡胶 低温脆性的测定 单试样法

　　GB/T 1804—2000 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差

　　GB/T 2100 一般用途耐蚀钢铸件

　　GB/T 3098. 6 紧固件机械性能 不锈钢螺栓 、螺钉和螺柱

　　GB/T 3098. 15 紧固件机械性能 不锈钢螺母

　　GB/T 3512 硫化橡胶或热塑性橡胶 热空气加速老化和耐热试验

　　GB/T 3960 塑料滑动摩擦磨损试验方法

　　GB/T 4585—2004 交流系统用高压绝缘子的人工污秽试验

　　GB/T 7759. 1 硫化橡胶或热塑性橡胶压缩永久变形的测定 第 1部分 :在常温及高温条件下GB/T 9341 塑料 弯曲性能的测定

　　GB/T 10610 产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 评定表面结构的规则和方法GB/T 10707—2008 橡胶燃烧性能的测定

　　GB/T 15662 导电 、防静电塑料体积电阻率测试方法

　　GB/T 16927. 1—2011高电压试验技术 第 1部分 :一般定义及试验要求

　　GB/T 19519—2014 架空线路绝缘子 标称电压高于 1000V 交流系统用悬垂和耐张复合绝缘子 定义 、试验方法及接收准则

　　TB/T 3199. 2—2008 电气化铁路接触网用绝缘子 第 2部分 :棒形复合绝缘子

　　3 结构

　　悬挂组件由连接螺栓、绝缘芯棒、橡胶弹性体、绝缘伞裙、整体线夹、导电滑垫等零部件构成(见图 1) 。

　　GB/T 33097—2016

　　说明 :

　　1 — 连接螺栓 ;

　　2 — 绝缘芯棒 ;

　　3 — 橡胶弹性体 ;

　　4— 绝缘伞裙 ;

　　5 — 整体线夹 ;

　　6— 导电滑垫 ;

　　4 要求

　　4. 1 零部件

　　4. 1. 1 尺寸公差、粗糙度及加工精度

　　7— 螺母(选配) ;

　　8— 垫圈(选配) ; a— 螺杆直径 ;

　　b— 汇流排内沿配合尺寸 ;

　　c — 汇流排外沿配合尺寸 ; h— 绝缘间隙高度 。

　　图 1 悬挂组件示意图

　　零部件尺寸公差 、粗糙度 、加工精度应按本标准及经规定程序批准的图纸和技术文件执行 。未注尺寸公差应按 GB/T 1804—2000中 C级的规定执行 。

　　4. 1.2 外观

　　4. 1.2. 1 连接螺栓 、螺母螺纹应完整 、光洁 ,垫圈应平整 ,无毛刺 。

　　4. 1.2.2 整体线夹表面应平整干净 ,无裂纹 、飞边 、毛刺 。

　　4. 1.2.3 导电滑垫表面应光滑 、平整 ,长度不大于 3 mm、宽度不大于 2 mm、深度或高度不大于 0. 2 mm的凹凸缺陷不得超过 3处 。

　　4. 1.3 材料

　　4. 1.3. 1 连接螺栓材料应采用符合 GB/T 3098. 6 的规定,材料组别为 A2或 A4、性能等级大于 70 的奥氏体不锈钢 ;螺母材料应采用符合 GB/T 3098. 15的规定,材料组别为 A2或 A4、性能等级大于 70的奥氏体不锈钢 ;垫圈材料应符合 GB/T 97. 1 的规定,材料组别为 A2或 A4,硬度等级为 200HV 的奥氏体不锈钢 。

　　4. 1.3.2 绝缘芯棒材料应符合 TB/T 3199. 2—2008中 4. 3. 5对绝缘子芯棒材料性能要求的规定 。

　　4. 1.3.3 橡胶弹性体材料性能及相应的试验方法应符合表 1 的规定 。

　　表 1 橡胶弹性体材料物理性能

　　4. 1.3.4 绝缘伞裙材料性能及相应的试验方法应符合表 2 的规定 。

　　表 2 绝缘伞裙材料物理性能

　　4. 1.3.5 整体线夹材料应采用符合 GB/T 2100规定的牌号为 ZG07Cr19Ni9的奥氏体不锈钢铸件 。

　　4. 1.3.6 导电滑垫材料性能及相应的试验方法应符合表 3 的规定 。

　　表 3 导电滑垫材料物理性能

　　4.2 悬挂组件

　　4.2. 1 使用条件及环境

　　悬挂组件应满足城市轨道交通线路刚性接触网设计规范 ,使用环境参见附录 A。

　　4.2.2 配合尺寸

　　悬挂组件的配合尺寸应符合表 4要求 。

　　表 4 配合尺寸

　　4.2.3 外观

　　悬挂组件表面应平整干净 ,无裂纹 、飞边 、毛刺 。绝缘伞裙部分允许有深度或高度小于 1 mm、面积小于 25 mm2 的缺陷不超过 3处 。

　　4.2.4 性能

　　4.2.4. 1 机械性能

　　悬挂组件机械性能及相应的试验方法应符合表 5 的规定 。

　　表 5 机械性能

　　4.2.4.2 电气性能

　　悬挂组件电气性能及相应的试验方法应符合表 6 的规定 。

　　表 6 电气性能

　　5 试验方法

　　5. 1 零部件

　　5. 1. 1 尺寸、粗糙度及加工精度

　　5. 1. 1. 1 使用满足精度要求的游标卡尺 、螺纹规 、直尺等量具检查连接螺栓 、螺母 、垫圈 、绝缘芯棒 、整体线夹 、导电滑垫等零部件尺寸及加工精度 。

　　5. 1. 1.2 采用标准样板进行对比或采用粗糙度测试仪测量连接螺栓 、整体线夹 、导电滑垫等零部件的表面粗糙度 ,测量方法按 GB/T 10610中的规定进行 。

　　5. 1.2 外观

　　零部件外观以 目测为主 ,必要时可采用游标卡尺 ,并在不超过 10倍的放大镜辅助下进行测量 。

　　5. 1.3 连接螺栓、螺母、垫圈

　　连接螺栓按 GB/T 3098. 6 中的规定进 行 检 查 ; 螺 母 按 GB/T 3098. 15 中 的 规 定 进 行 检 查 ; 垫 圈 按GB/T 97. 1 中的规定进行检查 。

　　5. 1.4 绝缘芯棒

　　按 GB/T 19519—2014中 10. 5 的规定进行检查 。

　　5. 1.5 橡胶弹性体

　　5. 1.5. 1 硬度的测定按 GB/T 531. 1 的规定进行 。

　　5. 1.5.2 拉伸强度和拉断伸长率的测定按 GB/T 528的规定进行 ,试样为 1 型 。

　　5. 1.5.3 压缩永久变形的测定按 GB/T 7759. 1 的规定进行 ,试样为 B 型 ,压缩量 25% 。

　　5. 1.5.4 热空气老化性能的测定按 GB/T 3512的规定进行 。

　　5. 1.5.5 脆性温度的测定按 GB/T 1682—2014中程序 B 的规定进行 。

　　5. 1.6 绝缘伞裙

　　5. 1.6. 1 硬度的测定按 GB/T 531. 1 的规定进行 。

　　5. 1.6.2 拉伸强度和拉断伸长率的测定按 GB/T 528的规定进行 ,试样为 1 型 。

　　5. 1.6.3 压缩永久变形的测定按 GB/T 7759. 1 的规定进行 ,试样为 B 型 ,压缩量 25% 。

　　5. 1.6.4 脆性温度的测定按 GB/T 1682—2014中程序 B 的规定进行 。

　　5. 1.6.5 阻燃性能的测定按 GB/T 10707—2008中方法 B 的规定进行 。

　　5. 1.7 整体线夹

　　整体线夹材料试验方法按 GB/T 2100 中的规定进行 。

　　5. 1. 8 导电滑垫

　　5. 1. 8. 1 拉伸强度的测定按 GB/T 1040. 2 的规定进行 。

　　5. 1. 8.2 弯曲强度的测定按 GB/T 9341的规定进行 。

　　5. 1. 8.3 缺口冲击强度的测定按 GB/T 1043. 1 的规定进行 。

　　5. 1. 8.4 磨损率的测定按 GB/T 3960的规定进行 。

　　5. 1. 8.5 电阻率的测定按 GB/T 15662的规定进行 。

　　5. 1. 8.6 摩擦系数的测定按 GB/T 3960的规定进行 。

　　5.2 悬挂组件

　　5.2. 1 配合尺寸

　　使用满足精度要求的游标卡尺 、螺纹规等量具检查相关配合部位尺寸 。

　　5.2.2 外观

　　悬挂组件外观以 目测为主 ,必要时可采用游标卡尺 ,并在不超过 10倍的放大镜辅助下进行测量 。

　　5.2.3 机械性能试验

　　5.2.3. 1 拉伸破坏负荷

　　按图 2所示将试件上端连接螺栓与试验机夹头连接 ,试件下端整体线夹及导电滑垫固定在试验机台板上 。试验时 ,应以 3 mm/s~ 5 mm/s拉伸速度平稳无冲击地增加负荷 , 至试件试验荷重不能继续上升为止 ,此时的最大负荷为试件拉伸破坏负荷值 。

　　图 2 拉伸破坏负荷试验示意图

　　5.2.3.2 弯曲破坏负荷

　　按图 3所示将试件整体线夹及导电滑垫一端固定在试验机台板上 ,试件连接螺栓一端与水平施力轴采用固定连接(也可将试件水平固定 ,采用垂直施力) 。启动试验机 ,在规定的弯曲破坏负荷 9 kN 的75%以前 ,应平稳无冲击地增加负荷 ,其后以每分钟为规定弯曲破坏负荷按 9 kN 的 30% ~ 60%的速率

　　升高 ,至试件荷重不能继续上升为止 ,此时最大负荷为试件的弯曲破坏负荷值 。

　　图 3 弯曲破坏负荷试验示意图

　　5.2.3.3 加载变形量

　　将试件连接螺栓端进行固定 ,在试件另一端整体线夹及导电滑垫处悬挂如图 4装置的加载砝码 ,其质量为(100±2)kg。试验时将千分表调整到 0,然后移除支撑 ,使加载砝码的重量全部作用在试件上 ,此时千分表显示的数值为悬挂组件的变形量 。

　　5.2.3.4 加载恢复变形量

　　将试件连接螺栓端进行固定 ,在试件另一端整体线夹及导电滑垫处悬挂如图 4装置的加载砝码 ,其质量为(15+65)kg。试验时将千分表调整到 0,然后移除支撑 ,使加载砝码的重量全部作用在试件上 ,记录此时千分表显示的数值 ,之后卸载 15 kg砝码 ,再次记录千分表显示的数值 ,两次记录数值之差为悬挂组件的恢复变形量 。

　　图 4 加载变形量试验示意图

　　5.2.3.5 振动疲劳试验

　　振动疲劳试验按下列方法进行 :

　　a) 试验条件 :将试件连接螺栓与试验机夹头连接 ,试件另一端整体线夹及导电滑垫固定在试验机台板上 ,对试验机预拉 800N 的力 ,将试验机的振动试验参数调整到 :振幅 ±3 mm,频率 3 Hz~ 5 Hz;

　　b) 经 300万次振动疲劳试验后 ,再按 5. 2. 3. 1 的规定进行拉伸破坏负荷试验 ;

　　c) 经 300万次振动疲劳试验后 ,再按 5. 2. 3. 2 的规定进行弯曲破坏负荷试验 ;

　　d) 经 300万次振动疲劳试验后 ,再按 5. 2. 3. 3 的规定进行加载变形量试验 ;

　　e) 经 300万次振动疲劳试验后 ,再按 5. 2. 3. 4 的规定进行加载恢复变形量试验 。

　　5.2.4 电气性能试验

　　5.2.4. 1 试验条件和试品安装

　　试验条件及试品安装应符合 GB/T 775. 2 的规定 。

　　5.2.4.2 工频干耐受电压试验

　　试验时 ,先施加 75%的干耐受电压 ,然后以每秒 2%试验电压的速率上升至规定的耐受电压 ,保持1 min,不应发生闪络或绝缘体击穿 ,然后迅速降压 ,但不应突然截断电源 。

　　5.2.4.3 工频湿耐受电压试验

　　工频湿耐受电压试验时 ,先将试样人工预淋雨 15 min(若有其他方法 ,保证得到有效的湿润状态 ,人工预淋雨程序可缩短时间) ,然后施加 75%(即 22. 5 kV)的湿耐受电压 ,再以每秒约 2%的试验电压的速率上升至规定的耐受电压 ,保持 1 min ,不应发生闪络或绝缘体击穿 ,然后迅速降压 ,但不应突然截断电源 。

　　5.2.4.4 雷电冲击耐受电压

　　雷电冲击耐受电压按 GB/T 16927. 1—2011 中第 7章的规定进行 。

　　5.2.4.5 人工污秽耐受电压

　　人工污秽耐受电压按 GB/T 4585—2004中第四节固体层法的规定进行 。

　　5.2.4.6 爬电距离

　　将具备一定强度的宽度为 10 mm 的胶带纸 , 自悬挂组件一端金属与橡胶结合处开始沿伞裙表面紧密粘贴至另一端的金属与橡胶粘合处 ,用剪刀剪断并完整揭下胶带纸 ,铺贴在平整的直尺表面 ,直尺显示的胶带纸长度为悬挂组件的爬电距离 。

　　6 检验规则

　　6. 1 过程检验

　　6. 1. 1 组批

　　6. 1. 1. 1 连接螺栓 、螺母 、垫圈 、绝缘芯棒 、整体线夹 、导电滑垫按照一次进货量为一批 。

　　6. 1. 1.2 橡胶弹性体材料 、绝缘伞裙材料 、导电滑垫材料按照每个班次的产量为一批 。

　　6. 1.2 抽样

　　各零部件抽样数量按表 7 的规定进行 。

　　表 7 各零部件抽样数量

　　表 7 (续)

　　6. 1.3 判定规则

　　6. 1.3. 1 连接螺栓 、螺母 、垫圈 、绝缘芯棒 、整体线夹 、导电滑垫 ,按每批分别抽取三件进行检验 ,全部符合要求 ,则判为合格品,如有一件不合格 ,则取双倍试样进行复检 ;如仍有一件不合格 ,则该批产品判为不合格品 。

　　6. 1.3.2 橡胶弹性体材料 、绝缘伞裙材料 、导电滑垫材料 ,按每批分别抽取足够胶料进行检验 ,全部符合要求 ,则该批胶料合格 。如有一项不合格 ,则取双倍试样进行复检 ;如仍有一项不合格 ,则该批胶料判为不合格 。

　　6.2 出厂检验

　　6.2. 1 组批

　　连续生产的 1 500件悬挂组件为一批 ,不足 1 500件按一批计 。

　　6.2.2 检验项目

　　悬挂组件外观 、配合尺寸 、工频干耐受电压 、拉伸破坏负荷 、弯曲破坏负荷 。

　　6.2.3 抽样比例

　　6.2.3. 1 悬挂组件外观 、工频干耐受电压逐件检验 。

　　6.2.3.2 配合尺寸 、拉伸破坏负荷 、弯曲破坏负荷每批次随机抽检三件 。

　　6.2.4 判定规则

　　6.2.4. 1 悬挂组件外观 、配合尺寸 、工频干耐受电压 、拉伸破坏负荷 、弯曲破坏负荷经检验全部符合要求 ,则判为合格产品 。

　　6.2.4.2 外观 、工频干耐受电压经检验如有一项不合格 ,则判为不合格 ,剔除不合格品 。

　　6.2.4.3 配合尺寸经检验如有一项不合格 ,则抽取双倍试样对该项进行复检 ,如仍不合格 ,则逐件检验 ,剔除不合格品 。

　　6.2.4.4 拉伸破坏负荷 、弯曲破坏负荷如有一项不合格 ,则取双倍试样复检 ,如仍不合格 ,则判本批产品不合格 。

　　6.3 型式检验

　　本标准所列全部技术要求为型式检验项 目 ,有下列情况之一时应进行型式检验 :

　　a) 新产品或老产品转产的试制定型鉴定 ;

　　b) 正式生产后 ,如结构 、材料 、工艺有较大改变 ,可能影响产品性能时 ;

　　c) 正常生产时 ,定期或积累一定产量后 ,每一年进行一次检验 ;

　　d) 产品连续停产超过半年后 ,恢复生产时 ;

　　e) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时 。

　　7 标志、包装、运输与贮存

　　7. 1 标志

　　在悬挂组件绝缘伞裙底部中间模压位置模压商标及生产批次号 。

　　7.2 包装

　　包装箱体应有足够的强度 ,保证正常运输和装卸过程中产品性能和外观不受损伤 。外包装应标注产品名称 、数量 、防护等标识 。标识的要求符合 GB/T 191 的规定 。包装箱内应附产品合格证 ,合格证上应标明 :制造商全称 、产品名称 、规格型号 、数量 、检验号 、产品批号或制造日期 、执行标准号 。

　　7.3 运输

　　悬挂组件运输过程中 ,避免阳光直接曝晒 、雨淋 、雪浸 ,并应保持清洁 ,不应与影响橡胶质量的物质相接触 。

　　7.4 贮存

　　7.4. 1 悬挂组件应贮存在 -15 ℃ ~40 ℃的仓库 ,堆放整齐 ,叠放层数不能多于五层 ;储存环境应无腐蚀性气体和有机溶剂 。相距热源 1 m 以上 ,如短时露天贮存 ,不得日晒雨淋 。

　　7.4.2 在满足上述条件下 ,产品自生产之日起 ,在两年内产品性能应符合本标准的规定 。

　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　悬挂组件使用环境

　　A. 1 使用环境

　　A. 1. 1 环境温度 :

　　-25 ℃ ~ +45 ℃ 。

　　A. 1.2 最大风速 :30 m/s。

　　A. 1.3 海拔高度 :不大于 2 000 m。

　　A. 1.4 污秽等级 :重污区 。

　　A. 1.5 地震烈度 :不大于 7度 。

　　A. 1.6 雷暴级别 :重雷区 。

　　A. 1.7 覆冰厚度 :5 mm。

　　A. 1. 8 相对湿度 :

　　a) 日平均值不大于 95% ;

　　b) 月平均值不大于 90% ;

　　c) 有凝露发生 。

　　A. 1.9 饱和蒸汽压 :

　　a) 日平均值不大于 2. 2× 10- 3 MPa;

　　b) 月平均值不大于 1. 8× 10- 3 MPa。

　　A.2 系统参数

　　A.2. 1 额定电压 DC1. 5 kV。

　　A.2.2 最大电压 DC1. 8 kV。

　　A.2.3 最低电压 DC1. 0 kV。