Podstawowa funkcja: izolacja elektryczna i ciągłość strukturalna
Głównym zadaniem izolowanych nakładek szynowych jest izolowanie elektryczne sąsiadujących odcinków szyn przy jednoczesnym zachowaniu strukturalnej ciągłości połączenia. W normalnym-złączu rybnym dwa stalowe pręty tworzą ciągłą ścieżkę elektryczną pomiędzy szynami. W izolowanym połączeniu elementy izolacyjne przerywają tę ścieżkę: kompozytowy-słupek końcowy jest umieszczony pomiędzy dwoma końcami szyny, tuleje izolacyjne i podkładki oddzielają śruby od prętów i szyny, a same pręty są klejone lub przykręcane po obu stronach izolacji. W związku z tym złącze w dalszym ciągu przenosi momenty zginające, utrzymuje szyny w jednej linii zarówno w płaszczyźnie poziomej, jak i pionowej oraz opiera się ruchowi wzdłużnemu szyny -, ale blokuje przepływ prądu, od którego zależą obwody torowe.
Dlaczego izolacja elektryczna ma kluczowe znaczenie dla sygnalizacji
Obwody torowe wykrywają obecność pociągów, przepuszczając prąd o niskim-napięciem wzdłuż jednej szyny, przez oś pociągu i z powrotem wzdłuż drugiej szyny do przekaźnika. Aby to zadziałało, każda sekcja obwodu-ścieżki musi być elektrycznie oddzielona od sąsiadów. Izolowane złącza tworzą te granice. Jeśli izolacja ulegnie uszkodzeniu - w wyniku zanieczyszczenia, wnikania wilgoci lub uszkodzenia mechanicznego - upływów prądu na złączu, przekaźnik może pozostać pod napięciem, a system może nie wykryć pociągu na danym odcinku. Izolowane nakładki stykowe są zatem-elementami sygnalizacyjnymi o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa, a ich rezystancja izolacji jest rutynowo sprawdzana podczas konserwacji. W zelektryfikowanych kolejach i metrze oddzielają również sekcje zasilania trakcyjnego i zapobiegają przedostawaniu się prądu błądzącego do konstrukcji i korozji zakopanej stali.
Kluczowe przypadki użycia i funkcje
Systemy sygnalizacji kolejowej:zapobiegać zakłócaniu prądu błądzącego w obwodach torowych wykorzystywanych do wykrywania pociągów.
Zelektryfikowane koleje i metro:oddzielne zelektryfikowane odcinki torów, zazwyczaj przy użyciu-wytrzymałych-kompozytów lub materiałów izolacyjnych-włókna szklanego.
Stabilność stawów:utrzymuj szyny wyrównane zarówno w płaszczyźnie poziomej, jak i pionowej, nawet zapewniając izolację.
Redukcja hałasu:dobrze-związane izolowane złącze zmniejsza hałas-przenoszony przez konstrukcję i powietrze na złączu w porównaniu z luźnym połączeniem śrubowym.
Odniesienia do specyfikacji prętów łączących
| Standard | Typ | Długość / średnica | Waga |
|---|---|---|---|
| AREMA | 115RE | 4 otwory - 24” | 17,04 kg |
| AREMA | 115RE | 6 dołków - 36” | 25,56 kg |
| AREMA | 132-136RE | 4 otwory - 24” | 17,75 kg |
| AREMA | 132-136RE | 6 dołków - 36” | 26,63 kg |
| UIC 864 | UIC60 | 4 otwory - 630 mm / Φ26 | 18,07 kg |
| UIC 864 | UIC60 | 4 otwory - 600 mm / Φ28 | 17,47 kg |
| UIC 864 | UIC54 | 4 dziury | 14,34 kg |
| UIC 864 | UIC54 | 6 otworów - 800 mm | 19,94 kg |
| BS 47-1 | BS90A | 685,8 mm / Φ26 | 13,23 kg |
| BS 47-1 | BS100A | 4 dziury | 18,08 kg |
| JAK | 50 kg | 4 dziury | 14,30 kg |
| JAK | S49 | 4 dziury | 9,71 kg |
Typową stalą prętową dla tych profili jest gatunek 45# z zawartością węgla 0,42-0,50%, manganu 0,50-0,80%, krzemu 0,17-0,37%, chromu do 0,25% oraz fosforu i siarki w ilościach ograniczonych do 0,035%; cięższe sekcje BS wykorzystują gatunki o wyższej zawartości węgla, zawierające węgiel 0,62–0,70%.
Rodzina złączy szynowych
| Typ złącza | Kluczowa specyfikacja/opis |
|---|---|
| Standardowe złącze szynowe (nakładka rybna) | Profil pasuje do sekcji szyny; długość zazwyczaj 600 mm lub 800 mm na stronę; 4 lub 6 otworów na śruby na pręt. |
| Izolowane złącze szynowe (IRJ) | Rdzeń stalowy z kompozytowymi-słupkami i płytami izolacyjnymi lub pełny-kompozyt epoksydowy; rezystancja elektryczna powyżej 10⁸ Ω. |
| Kompromisowe złącze szynowe | Łączy dwa różne profile szyn, każda strona obrobiona w osobnej sekcji. |
| Przegubowe złącze szynowe | Obniżona sekcja utrzymuje ciągłą powierzchnię toczną, zapewniając płynniejszy przejazd koła. |
| Złącze szyny mostowej | Wzmocniona, grubsza środnik i dłuższe pręty do stosowania-w miejscach narażonych na duże obciążenia, takich jak podejścia do mostów. |
| Klejone izolowane złącze | Pręty stalowe połączone z izolacją kompozytową za pomocą-kleju o wysokiej wytrzymałości w celu zwiększenia trwałości. |
| Spawane złącze szynowe (dla CWR) | Spawanie-doczołowe lub termitowe odpowiadające właściwościom mechanicznym-szyny macierzystej. |
| Dylatacja (dla BRE) | Umożliwia kontrolowaną rozszerzalność cieplną długich szyn na mostach lub w strefach ekstremalnych temperatur. |
Wybór i konserwacja izolowanych talerzy rybnych
Wybór rozpoczyna się od przekroju szyny: profil pręta musi pasować do powierzchni szyny, a układ otworów musi pokrywać się z otworami środnika szyny w zakresie ± 0,5 mm. W przypadku obciążenia obwodu torowego należy sprawdzić specyfikację rezystancji izolacji, zwykle powyżej 10⁸ Ω, oraz zakres temperatur roboczych materiału izolacyjnego. Podczas eksploatacji najważniejszym działaniem konserwacyjnym jest utrzymanie złącza w czystości i suchości: olej, rdza, pył balastowy i wilgoć gromadząca się na-słupku końcowym to najczęstsze przyczyny uszkodzeń izolacji. Połączenia izolowane klejone (klejone) wymagają okresowej kontroli linii łączenia i momentu obrotowego śrub; typy skręcane wymagają-ponownego dokręcenia, aby utrzymać siłę zacisku.
Często zadawane pytania
Czy na każdym torze potrzebne są izolowane talerze rybne?
Tylko tam, gdzie wymagana jest separacja elektryczna, należy zastosować - tory-linie z obwodami, sekcje zelektryfikowane i zabezpieczenie-przekroczenia poziomu. Linie bez obwodów sygnalizacyjnych mogą wykorzystywać standardowe przewodzące płytki rybne.
Jaka jest różnica między izolowanymi i klejonymi złączami izolowanymi?
Izolowane złącze może być przykręcone lub przyklejone; izolowane połączenie klejone to specyficzna konstrukcja, w której pręty są połączone z środnikiem szyny za pomocą kleju strukturalnego, co zapewnia większą sztywność i lepszą-długotrwałą izolację niż połączenie śrubowe.
Jak często należy sprawdzać rezystancję izolacji?
Izolację sprawdza się podczas zaplanowanych-testów obwodu torowego oraz po każdym ubijaniu, czyszczeniu podsypki lub naprawie szyny w pobliżu złącza. Częste wilgotne lub zanieczyszczone środowisko uzasadnia krótsze odstępy czasu.
Czy w torze CWR można zamontować izolowane złącze?
Tak, izolowane złącza klejone są przeznaczone do CWR i długich szyn spawanych; wiązanie musi przenosić siłę wzdłużną szyny, co pozwala kontrolować temperaturę montażu i utwardzanie kleju.
Co się stanie, jeśli izolacja ulegnie uszkodzeniu?
Obwód torowy nie jest już w stanie niezawodnie wykrywać pociągi na tym odcinku, dlatego złącze należy naprawić lub wymienić natychmiast, zwykle w krótkim czasie konserwacji, aby uniknąć ograniczeń prędkości.