Miksi sähköistetyt käytävät vaativat erityistä kiskosuojausta
Sähköistetyillä kiskoilla kiskot toimivat kaksinkertaisesti vetovirran paluujohtimina. Tasavirtajärjestelmissä paluuvirta vie minkä tahansa matalan resistanssin polun takaisin sähköasemalle, ja kun kiskon eristys on heikko, osa virrasta lähtee kiskosta ja kulkee painolastin, betonipölkkyjen ja haudattujen teräsrakenteiden läpi. Tätä vuotoa kutsutaan hajavirraksi, ja kun se virtaa haudatusta teräsrakenteesta takaisin kiskoa kohti, se poistaa metallin elektrolyysin avulla - syövyttäen kiskon uumat, syövyttäen kiinnitysvaluja ja vaurioittaen betonipölkkyjen raudoitusta muutaman käyttökauden kuluessa. Kiskojen suojaaminen sähköistetyssä käytävässä tarkoittaa siis sekä sähköpolun että kosteusympäristön hallintaa: pidä paluuvirta kiskossa ja pidä vesi ja suolat loitolla teräksestä.
DC-metro- ja pääjohtojärjestelmien suunnittelukäytäntö pitää hajavirran vuodon alle noin 5 %:ssa vedon paluuvirrasta noudattaen standardin EN 50122-2 ja IEC 62128-2 hajavirtasuojausta koskevia periaatteita. Vaihtovirtalinjoilla on erilainen riskiprofiili - indusoituneet jännitteet ja ylivirtaus elektrolyysin sijaan - mutta samat eristys- ja tyhjennystoimenpiteet ovat silti voimassa, koska merkinantoradan piirit ovat riippuvaisia puhtaasta kiskon eristyksestä.
Suurimmat uhat sähköistetyillä käytävillä kiskoille
Hajavirtakorroosio:Tasavirtavuoto kiskon---maadoitusrajapinnassa keskittyy kiskon liitoksiin, kiinnikkeiden paikkoihin ja huonosti tyhjennetyille alueille, joissa kiskon jalka ja raina menettävät metallia elektrolyysin seurauksena.
Eristyksen rikkoutuminen:märät tai likaantuneet kiskotyynyt, mittaristot ja päätytolpat menettävät sähkövastuksen, jolloin vuotovirta voi nousta jyrkästi sateen tai tunnelin pesun jälkeen.
Ilmakehän korroosio:tunnelit, rannikkolinjat ja teollisuuskäytävät yhdistävät kosteuden, kloridit ja hankaavan pölyn, mikä kiihdyttää kiskon jalan, pidikkeiden ja pulttien ruostumista.
Kontaktin huononeminen:kiskon jalan ja tyynyn väliset korroosiotuotteet lisäävät kosketusvastusta, luovat kuumia kohtia ja vähentävät kiinnitysjärjestelmän tehokasta puristusvoimaa.
Ytimen suojatoimenpiteet ja tekniset tiedot
Sähköistetyn käytävän suojapaketti yhdistää eristyksen, pinnoituksen, salaojituksen ja valvonnan:
| Mitata | Tyypillinen erittely |
|---|---|
| Komposiittieristetyyny kiskon jalan alla | EPDM- tai PA6-pohjainen, sähkövastus Suurempi tai yhtä suuri kuin 10^6 Ω kuivana, paksuus sovitettu kiskon profiiliin |
| Eristävät mittarilohkot | Lasikuitu{0}}vahvistettu PA66-nylonia, 9#/11#-tyyliset lohkot mittarin säätöön ja sähköeristykseen |
| Dielektrinen rasva kiinnittimissä | Ei--johtava silikoni- tai litiumpohja, käyttöalue noin -40 - +120 astetta, levitetään uudelleen tarkastusvälein |
| Korroosiota{0}}kestävät pinnoitteet | Kuumasinkityt pidikkeet ja pultit tai sinkki-rikastettu maali pulteille ISO 1461 -standardin mukaisesti, jos se on määritelty |
| Viemäröintisuunnittelu | Painolastin olakkeen kaltevuus, tyhjennysaukot laattaradalla ja kaapelikourujen tiivistys kisko----reitin pitämiseksi kuivana |
| Eristetyt kiskon liitokset | Vähintään 10^8 Ω sähkövastus 500 V DC:ssä raidepiirin erottamiseen, tarkistettu toimituksen yhteydessä |
Eristysvastusarvot tarkistetaan tehtaalla ja uudelleen asennuksen jälkeen; kiinnitinkokoonpano puhtaalla, kuivalla tyynyllä ja mittarilohkolla mittaa normaalisti 10^6 Ω alueella, kun taas sama kokoonpano märällä, muda{2}}likaisella tyynyllä voi laskea alle 10^3 Ω.
Sovellusskenaariot
DC-metro ja pikaraitiovaunut:vaikein hajavirtaympäristö; jokainen kiinnityskohta on eristyspiste ja tyhjennys on suunniteltu tarkoituksella.
AC sähköistetty pääjohto 25 kV:eristys suojaa merkinantoradan piirejä ja rajoittaa indusoitunutta korroosiota; rautatie{0}}maahan-kuivaus on tärkeää tunneleissa.
Tunneli ja rannikkokäytävät:kosteus ja kloridit hallitsevat; päällystetyt kiinnikkeet ja säännöllinen uudelleen{0}}rasvaus antavat kiinnittimille pisimmän käyttöiän.
Sekalaiset{0}}liikenne- ja tavaraliikennekäytävät:raskaat akselikuormat rasittavat eristekerrosta, joten kulutusta kestävät-pehmusteet, joilla on vakaa jäykkyys, ovat suositeltavia.
Valinta- ja toimintapisteet
Ilmoita eristysresistanssitestiarvot ja -menetelmä hankintaeritelmässä, jotta toimittajat sertifioivat saman parametrin, jonka vahvistat paikan päällä.
Mittaa kiskon-maa-potentiaali ja vuotovirta käyttöönoton aikana ja toista mittaus vuosittain tasavirtalinjoilla.
Tarkasta tyynyt, mittarilohkot ja rasvan kunto tunnelien sisällä joka huoltojakso; Levitä uudelleen-dielektristä rasvaa sen sijaan, että vaihtaisit osia, joissa tyyny on ehjä.
Pidä kirjaa eristysmittauksista rataosuutta kohti, jotta asteittainen lasku on näkyvissä ennen kuin siitä tulee korroosioongelma.
Yleisiä väärinkäsityksiä
"Sinkityt kiinnikkeet yksin pysäyttävät hajavirtakorroosion."Sinkkipinnoite suojaa ruosteelta, mutta se ei pysähdy elektrolyysiä - vain eristys ja tyhjennys ohjaa vuotovirtaa.
"AC-linjat eivät tarvitse kiskon eristystä."AC-johdot kuljettavat edelleen signalointivirtoja ja kärsivät indusoidusta korroosiosta; eristys- ja viemäröintipaketti tarvitaan molempiin.
"Hajavirta on vain märkä{0}}tunneliongelma."Kuivalla painolastilla on suurempi vastus, mutta laattarata ja betonipölkky voivat vuotaa millä tahansa linjalla; riski riippuu eristyksen laadusta, ei vain ilmastosta.
FAQ
Miten hajavirtakorroosio itse asiassa vahingoittaa kiskoa?
Kun vetovirta vuotaa kiskosta maahan ja myöhemmin ulos haudatusta teräsrakenteesta, metalli liukenee anodisessa ulostulokohdassa. Kiskon puolella tämä näkyy uuman ja jalan kuoppana, kun taas haudatut rakenteet menettävät massaa keskittyneissä paikoissa; molemmat vaikutukset ovat verrannollisia vuotaneeseen varaukseen ajan myötä.
Mikä eristysvastus kiskon kiinnittimien tulisi tarjota sähköistetyssä käytävässä?
Puhdas, kuiva kiinnityskokoonpano, jossa on komposiittityyny ja nailoninen mittaristo, on yleensä 10^6 Ω tai enemmän. Metroprojektien hankintaeritelmät edellyttävät yleensä tätä arvoa tai dokumentoitua testimenetelmää, jolloin kokoonpano testataan kuivana ja määritellyn vesialtistuksen jälkeen.
Miksi kiinnittimiin levitetään dielektristä rasvaa?
Dielektrinen rasva tiivistää kiskon jalan, pidikkeen ja olakkeen välisen rajapinnan vettä ja klorideja vastaan ja estää matalan-kosteuskalvon muodostumisen. Se myös helpottaa tulevaa purkamista, koska korroosiotuotteet eivät koskaan pääse hitsaamaan osia yhteen.
Voiko kuumasinkitys suojata kiskoja hajavirralta?
Ei. Galvanointi on ruosteenesto-pinnoite; sillä ei ole vaikutusta DC-vuodon aiheuttamaan elektrolyyttiseen metallihäviöön. Itse kiskoa ei ole galvanoitu käytössä - suoja tulee pitämällä virta kiskossa ja kisko kuivana.
Kuinka hajavirtaa valvotaan käyttölinjoilla?
Operaattorit mittaavat kisko--maa--potentiaalin ja liitos- ja maadoitusjohtimien läpi kulkevan virran ja vertaavat eristysmittauksia rataosuutta kohti ajan kuluessa. Jatkuvat muutokset osoittavat, että eristys tai viemäripaketti tarvitsee huoltoa ennen korroosiovaurioiden alkamista.