Zašto elektrificirani hodnici zahtijevaju namjensku zaštitu tračnica
Na elektrificiranim željeznicama vozne tračnice služe i kao povratni vodič za vučnu struju. Na istosmjernim sustavima, povratna struja će vratiti bilo koji put niskog-otpora do trafostanice, a gdje je izolacija tračnice slaba, dio struje napušta tračnicu i putuje kroz balast, betonske pragove i ukopane čelične konstrukcije. Ovo curenje naziva se lutajuća struja, a tamo gdje teče iz ukopane čelične konstrukcije natrag prema tračnici, elektrolizom uklanja metal - rupičastim tračnicama, nagrizajući odljevke spojnica i oštećujući armaturu unutar betonskih pragova unutar nekoliko radnih sezona. Zaštita tračnica u elektrificiranom hodniku stoga znači kontrolu i električnog puta i vlažnog okoliša: držite povratnu struju na tračnici i držite vodu i soli podalje od čelika.
Praksa projektiranja za istosmjerne sustave metroa i glavnih vodova održava curenje lutajuće struje ispod otprilike 5% povratne struje vuče, slijedeći načela EN 50122-2 i IEC 62128-2 o zaštiti od lutajuće struje. AC vodovi imaju drugačiji profil rizika - inducirani naponi i flashover umjesto elektrolize - ali i dalje se primjenjuju iste mjere izolacije i odvodnje jer signalni kolosijeci ovise o čistoj izolaciji tračnica.
Glavne prijetnje tračnicama u elektrificiranim koridorima
Korozija lutajuće struje:Curenje istosmjerne struje na sučelju tračnica-na-zemlju koncentrira se na spojevima tračnica, mjestima pričvršćivača i slabo dreniranim zonama, gdje podnožje tračnice i mreža gube metal elektrolizom.
Proboj izolacije:mokri ili kontaminirani podlošci tračnica, blokovi kolosijeka i krajnji stupovi gube električni otpor, dopuštajući da struja curenja naglo poraste nakon kiše ili pranja tunela.
Atmosferska korozija:tuneli, obalne linije i industrijski hodnici kombiniraju vlagu, kloride i abrazivnu prašinu, ubrzavajući hrđanje podnožja tračnice, spojnica i vijaka.
Degradacija kontakta:produkti korozije između podnožja tračnice i podloge povećavaju kontaktni otpor, stvaraju vruće točke i smanjuju efektivnu silu stezanja sustava za pričvršćivanje.
Mjere i specifikacije osnovne zaštite
Paket zaštite za elektrificirani hodnik kombinira izolaciju, premaz, odvodnju i nadzor:
| Mjera | Tipična specifikacija |
|---|---|
| Kompozitni izolator ispod podnožja tračnice | Na bazi EPDM ili PA6, električni otpor veći ili jednak 10^6 Ω kada je suh, debljina usklađena s profilom tračnice |
| Izolacijski mjerni blokovi | Najlon ojačan staklenim-vlaknima kvalitete PA66, blokovi stila 9#/11# za podešavanje promjera i električnu izolaciju |
| Dielektrična mast na spojnicama | Ne{0}}provodljiva silikonska ili litijeva baza, radni raspon oko -40 stupnjeva do +120 stupnjeva, ponovno nanošenje u intervalima inspekcije |
| Premazi-otporni na koroziju | Vruće{0}}pocinčane spojnice i vijci, ili boja bogata-cinkom za vijke, prema ISO 1461 gdje je navedeno |
| Dizajn drenaže | Nagib bankina balasta, otvori za odvodnju na stazi na ploči i brtvljenje žlijebova za kabele kako bi staza-do-zemlje ostala suha |
| Izolirani spojevi tračnica | Električni otpor od 10^8 Ω ili više pri 500 V DC za odvajanje strujnog kruga kolosijeka, provjereno pri isporuci |
Vrijednosti izolacijskog otpora provjeravaju se u tvornici i ponovno nakon instalacije; sklop pričvršćivača s čistom, suhom podlogom i mjernim blokom normalno mjeri u rasponu od 10^6 Ω, dok isti sklop s mokrom, blatom-onečišćenom podlogom može pasti ispod 10^3 Ω.
Scenariji primjene
DC metro i laka željeznica:najteža okolina lutajućih struja; svaki položaj pričvršćivača je izolacijska točka i odvodnja je projektirana namjerno.
AC elektrificirani vodovi na 25 kV:izolacija štiti krugove signalnih tračnica i ograničava induciranu koroziju; odvodnja-na-zemlju važna je u tunelima.
Tunelski i obalni koridori:dominiraju vlaga i kloridi; obloženi pričvršćivači i povremeno podmazivanje -daju najduži vijek pričvršćivača.
Mješoviti-prometni i teretni koridori:velika osovinska opterećenja opterećuju izolacijski sloj, pa se preferiraju jastučići-otporni na habanje sa stabilnom krutošću.
Točke odabira i rada
Navedite vrijednosti ispitivanja otpornosti izolacije i metodu ispitivanja u specifikaciji nabave kako bi dobavljači potvrdili isti parametar koji vi provjerite na licu mjesta.
Izmjerite potencijal tračnice-na-zemlju i struju curenja tijekom puštanja u pogon i ponovite mjerenje jednom godišnje na istosmjernim vodovima.
Pregledajte jastučiće, blokove mjerača i stanje masti unutar tunela u svakom ciklusu održavanja; ponovno -nanesite dielektričnu mast umjesto da mijenjate dijelove na kojima je jastučić netaknut.
Vodite evidenciju o mjerenjima izolacije po dionici pruge kako bi postupno opadanje bilo vidljivo prije nego što postane problem korozije.
Uobičajene zablude
"Samo pocinčani zatvarači zaustavljaju koroziju lutajuće struje."Presvlaka od cinka štiti od hrđe, ali ne zaustavlja elektrolizu - samo izolacija i drenažna kontrola curenja struje.
"Vodovima izmjenične struje nije potrebna izolacija tračnica."AC vodovi još uvijek prenose signalne struje i trpe induciranu koroziju; paket izolacije i odvodnje je potreban za oba.
"Lutajuća struja samo je problem-mokrog tunela."Suhi balast ima veću otpornost, ali pločasti kolosijek i betonski pragovi mogu procuriti na bilo kojoj liniji; rizik ovisi o kvaliteti izolacije, a ne samo o klimi.
FAQ
Kako zapravo korozija lutajuće struje oštećuje tračnicu?
Kada vučna struja curi iz tračnice u zemlju i kasnije istječe iz ukopane čelične konstrukcije, metal se otapa na anodnoj izlaznoj točki. Na strani tračnice to se čini kao udubljenja na mreži i podnožju, dok ukopane strukture gube masu na koncentriranim mjestima; oba su učinka proporcionalna iscurelom naboju tijekom vremena.
Koliki bi otpor izolacije trebali pružiti spojni elementi tračnica u elektrificiranom hodniku?
Čisti, suhi sklop za pričvršćivanje s kompozitnom podlogom i najlonskim mjernim blokom obično mjeri 10^6 Ω ili više. Specifikacije nabave za metro projekte obično zahtijevaju ovu vrijednost ili dokumentiranu metodu ispitivanja, pri čemu se sklop testira na suhom i nakon definiranog izlaganja vodi.
Zašto se na pričvršćivače nanosi dielektrična mast?
Dielektrična mast brtvi sučelje između podnožja tračnice, obujmice i ramena od vode i klorida i sprječava stvaranje filmova vlage niske-otpornosti. Također olakšava buduće rastavljanje jer produkti korozije nikada nemaju priliku zavariti dijelove.
Može li vruće{0}}cinčavanje zaštititi tračnice od lutajuće struje?
Ne. Pocinčavanje je premaz protiv-hrđe; nema utjecaja na elektrolitski gubitak metala uzrokovan curenjem istosmjerne struje. Sama tračnica nije pocinčana tijekom rada - zaštita dolazi od održavanja struje na tračnici i tračnice suhom.
Kako se prati lutajuća struja na radnim vodovima?
Operateri mjere potencijal -na-zemlju i struju koja teče kroz vodiče za spajanje i uzemljenje i uspoređuju mjerenja izolacije po dionici pruge tijekom vremena. Trajne promjene pokazuju da je potrebno održavanje izolacije ili odvodnog paketa prije nego što počne oštećenje od korozije.