كيف تتكيف مثبتات العزل المعيارية مع المتطلبات الكهربائية

1. لماذا يلزم عزل قفل السكك الحديدية

السكك الحديدية ليست مجرد وسيلة إرشادية ميكانيكية؛ كما أنه يحمل أيضًا تيار عودة الجر ومعلومات الإشارة. في منطقة دائرة المسار-، يتم استخدام القضبان كموصلات، وأي مسار تسرب غير مقصود عبر أدوات التثبيت إلى النائمة أو الصابورة يمكن أن يؤدي إلى تحويل الدائرة والتسبب في إشارة خاطئة. في الخطوط المكهربة، قد يكون السكة عند جهد محدد بالنسبة إلى الأرض، ويجب على نظام التثبيت أن يمنع هذا الجهد من التفريغ عبر هيكل المسار. وبالتالي فإن نظام التثبيت هو مكون كهربائي في حد ذاته، وليس مجرد مكون ميكانيكي.

تختلف متطلبات العزل حسب النظام. تحتاج شبكة السكك الحديدية الثالثة بجهد 750 فولت تيار مستمر- إلى عزل القضبان الجارية بحيث يتبع تيار الإرجاع المسار المقصود. يتطلب النظام العلوي بجهد 25 كيلو فولت تيار متردد قوة عازلة أعلى بكثير ومسافة زحف عند أداة التثبيت، لأن السكة تكون ذات إمكانات عالية أثناء الجر. يحتاج خط المترو الذي يحتوي على كل من دوائر المسار وجر التيار المستمر إلى كلتا الوظيفتين في وقت واحد. يعالج نظام التثبيت ذو العزل المعياري هذا التنوع عن طريق جعل الأجزاء العازلة قابلة للاستبدال.

2. كيف يعمل العزل المعياري

في نظام التثبيت العازل- المعياري، تتركز الوظيفة الكهربائية في أربعة مكونات قابلة للتبديل: عازل المشبك (كم أو خرطوشة تفصل المشبك المرن عن قاعدة السكة)، ووسادة السكة العازلة (التي تعزل قاعدة السكة عن لوحة القاعدة)، والجلبة العازلة والحلقة حول مسمار المسمار أو الترباس (الذي يعزل أداة التثبيت عن السكة واللوحة)، وكتلة المقياس العازل. يتم إنتاج الأربعة جميعًا من مركبات النايلون المقوى PA66 أو HDPE أو زجاج الإيبوكسي-، مع عدم وجود مسار معدني مكشوف بين السكة والعارضة.

يتم التعبير عن هدف الأداء كمقاومة العزل وتيار التسرب. عادةً ما توفر وحدة التثبيت المجمعة بشكل صحيح مقاومة عزل أعلى من 10⁸ أوم يتم قياسها باستخدام جهاز اختبار عزل 500 فولت أو 1000 فولت، ويجب أن تحتفظ المجموعة بهذه القيمة تحت المطر والغبار والاهتزاز. مسافة الزحف - أقصر مسار على طول سطح العازل بين الأجزاء الحية والأرضية - هي معلمة التصميم التي تمنع تتبع السطح عند الجهد العالي؛ بالنسبة لتطبيقات التيار المتردد بقوة 25 كيلو فولت، تم تصميم الوحدة بأسطح زحف ممتدة وأضلاع مقاومة للتتبع، بينما تحتاج وحدات التيار المستمر بقدرة 750 فولت إلى زحف أقصر ولكن صلابة ميكانيكية أقوى.

3. التكيف مع الأنظمة الكهربائية المختلفة

نظرًا لأن مشبك القاعدة ولوحة القاعدة والمسامير متطابقة عبر هذه التكوينات، يمكن لنفس عائلة التثبيت أن تخدم امتداد المترو والخط الرئيسي الوطني من خلال تركيب وحدات عزل مختلفة. بالنسبة لفريق المشتريات، يعني هذا قاعدة مخزون واحدة، ومجموعة أدوات تثبيت واحدة، ومسار ترقية يتم التحكم فيه عند إعادة -كهرباء الخط.

4. المواد وميزات التصميم

PA66 (النايلون المقوى): قوة ميكانيكية عالية، مقاومة جيدة للتآكل وعزل مستقر يصل إلى 120 درجة؛ تستخدم للعوازل المقطعية وكتل القياس والأكمام العازلة.

HDPE: متين ومنخفض التكلفة-ومقاوم لامتصاص الرطوبة؛ يستخدم للمسامير والوسادات في تطبيقات الجهد المنخفض-.

إيبوكسي-مركب زجاجي: قوة عازلة عالية وثبات الأبعاد؛ تستخدم عندما تكون مسافة الزحف أو الحمل الميكانيكي عالية.

أضلاع منع التتبع وفتحات التصريف-: تمنع تلوث السطح من تكوين طبقة موصلة بين الأجزاء الحية والمؤرضة.

ترميز الألوان للوحدات: على سبيل المثال، الرمادي لـ 750 فولت تيار مستمر، والأصفر لـ 25 كيلو فولت تيار متردد، لذلك لا يمكن لأطقم التركيب خلط التكوينات.

يتم التحقق من الأداء الميكانيكي والكهربائي معًا. يجب أن يفي التثبيت بمتطلبات قوة التثبيت والصلابة الديناميكية والتعب المنصوص عليها في EN 13481-5 للمسار الصابورة أو المواصفات الوطنية ذات الصلة، ويجب ألا تضعف وحدة العزل أو تزحف أو تتشقق تحت دورات درجة حرارة السكة من -40 درجة إلى +60 درجة.

5. نقاط الاختيار والتثبيت

ثلاث شيكات مهمة في وقت الاختيار. أولاً، تأكد من المواصفات الكهربائية: الجهد الاسمي، ومقاومة العزل المطلوبة، وما إذا كانت هناك حاجة إلى مناعة دائرة المسار-. ثانيًا، التحقق من التوافق الميكانيكي: يجب أن تتلاءم وحدة العزل مع المشبك المختار ولوحة القاعدة دون تقليل قوة التثبيت إلى ما دون قيمة التصميم (على سبيل المثال 20 كيلو نيوتن للخطوط القياسية). ثالثًا، تحقق من البيئة: تحتاج المواقع الساحلية ومواقع الأنفاق ذات الرطوبة العالية أو الملح إلى وحدات ذات مقاومة مؤكدة للرطوبة، كما تحتاج مناطق إزالة الجليد- إلى عوازل تتحمل التعرض للكلوريد.

أثناء التثبيت، حافظ على نظافة الأسطح العازلة: يمكن لجسيم موصل واحد محصور بين عازل المشبك وقاعدة السكة أن يقلل من مقاومة العزل بأضعاف كبيرة. استخدم فقط عزم الدوران المحدد للمسامير أو البراغي، لأن عزم الدوران الزائد-قد يؤدي إلى سحق الغلاف العازل، والتحقق من مقاومة العزل باستخدام جهاز قياس بعد التثبيت ومرة ​​أخرى بعد الشهر الأول من حركة المرور.

6. المفاهيم الخاطئة الشائعة

أحد المفاهيم الخاطئة هو أن مقاومة العزل الأعلى هي الأفضل دائمًا. من الناحية العملية، تم تصميم المقاومة لتأريض الشبكة والفلسفة الحالية-المضللة؛ يمكن أن تؤدي المقاومة العالية بشكل مفرط على خط التيار المستمر إلى زيادة إمكانات اللمس والتداخل مع المسار الحالي المصمم للعودة-. والسبب الآخر هو أن وحدات العزل من الموردين المختلفين قابلة للتبديل؛ تختلف هندسة الزحف ودرجة المواد وتوافق التثبيت، ويؤدي خلطها إلى مخاطر حدوث عطل كهربائي وميكانيكي. الاعتقاد الخاطئ الثالث هو أن السحابات المعزولة يمكن أن تحل محل وصلات السكك الحديدية المعزولة؛ يؤدي الاثنان وظائف مختلفة - حيث يقوم المثبت بعزل السكة عن النائمة، بينما يعزل المفصل المعزول سكة واحدة عن الأخرى - وعادة ما تكون هناك حاجة إلى كليهما في نفس القسم.

التعليمات

س 1: ما هي مقاومة العزل التي يجب أن يوفرها نظام التثبيت المعياري؟
عادةً ما يكون أعلى من 10⁸ أوم لكل قفل عند قياسه باستخدام جهاز اختبار عزل 500 فولت أو 1000 فولت، ويتم الحفاظ عليه تحت المطر والغبار والاهتزاز.

س2: هل يمكن استخدام نفس نظام التثبيت على شبكات السكك الحديدية الثالثة 750 فولت والشبكات الهوائية 25 كيلو فولت؟
نعم. المشبك الأساسي واللوحة متطابقان؛ يتم تبديل وحدة العزل - مشبك العازل والوسادة والجلبة وكتلة القياس - لتتناسب مع فئة الجهد ومتطلبات الزحف.

س3: ما هي المواد المستخدمة للمكونات العازلة؟
تم اختيار مركبات من النايلون المقوى PA66 وHDPE وزجاج الإيبوكسي- لقوة العزل الكهربائي والصلابة الميكانيكية ومقاومة الرطوبة ودرجات الحرارة.

س 4: كيف يتفاعل عزل المثبت مع دوائر المسار؟
من خلال عزل السكة عن النائم والأرض، يمنع المثبت التسرب الذي قد يؤدي إلى تحويل دائرة المسار؛ تعتبر مقاومة العزل التي تزيد عن 10⁸ أوم هي الحماية المعتادة.

س 5: هل تحتاج أدوات التثبيت المعزولة إلى صيانة خاصة؟
نعم - يجب فحص العوازل بحثًا عن الشقوق والتلوث والتآكل، وتنظيفها من الغبار الموصل، وإعادة فحص مقاومة العزل-بشكل دوري، خاصة في الأنفاق والمناطق الساحلية.

س 6: هل يمكن للعزل المعياري أن يحل محل وصلات السكك الحديدية المعزولة؟
رقم، السحابات تعزل السكة عن النائم؛ تعمل الوصلات المعزولة على عزل سكة واحدة عن الأخرى. كلاهما مطلوب عادةً في نفس قسم الإشارات.