钢轨绝缘接头失效原因分析及规避措施.pdf

铁道建筑
Railway Engineering
April, 2011
文章编号:1003-1995(2011)04-0122-02
钢轨绝缘接头失效原因分析及规避措施
赵伟英,崔燕,徐光旗
(济南铁路局工务器材段,山东淄博255030
摘要:在铁路运营过程中,钢轨胶接绝缘接头电绝缘性能失效判定一直困扰着工务和电务部门,本文根
据部标规定的技术要求,结合线路上绝缘失效的实例,介绍如何判定绝缘失效以及处理措施,对判定钢
轨胶接绝接头的电绝缘性能失效标准提出建议。
关键词:钢轨胶接绝缘接头漏电电压漏电电流绝錄失效
中图分类号:U213.5文献标识码:B
目前囻内铁路无缝线路上使用两翀钢轨胶接绝绦
接头,一种是厂制热胶钢轨绝缘接头,厂制热胶钢轨绝
缘接头具有强度高、绝缘性能可靠以及使用寿命长的
特点,济南铁路局将热胶钢轨绝缭接头应用在车站无
缝线路的进站、出站信号机处及道岔内。另一种是现
场胶粘常温固化胶钢轨绝缘接头,现场胶粘常温固化
胶钢轨绝缘接头运输制作方便,成本费用较低,常温固
化胶钢轨绝缘接头用于线路区间。
钢轨绝缘接头在使用过程中,电务部门经常对其
进行绝缘性能检查,一旦测得绝缘性能波动较大,电务
1.钢轨,2.绝缘胶层,3.全断面夹板,4.绝緣套管
5.高强度蜾栓,6.高强度螺母和墊圈,7.绝缘端板。
部门会向工务部门提出进行更换要求,更换一个钢轨
图1胶接绝缘轨示意
绝缘接头直接成本近数千元,一旦误判,给工务部门带
来的损失很大,直接加大了工务养护维修成本。针对际剪切强度能达到4004600kN,常温固化胶匍品
此种情况,结合钢轨胶接绝缘接头的性能及线路上绝实际剪切强度也能达到3200-3500kN。
缘轨失效的实例,介绍判定绝缘失效的判定方法,以及2失效事例与原因分析
绝绿性能波动较大的绝缘接头的处理方法。
自1996年以来,济南铁路局因钢轨胶接绝缘接头
1钢轨胶接绝缘接头概况
拉开而造成的绝缘失效事例从未出现,但曾遇到电绝
钢轨胶接绝缘接头(图1)由钢轨、绝缘胶层、全断缘出现故障征兆和电绝缘判定失效的情况,结合钢轨
面夹板、高强度垫圈、绝缘套管、高强度螺栓和螺母、绝胶接绝缘接头电绝缘失效实例,分析电绝缘失效原因。
1)1999年7月连续下丽5d,京沪线K628一K808
缘端板构成整体结构。
根据TB/T2975关于钢轨胶接绝缘接头的产品电
数处钢轨胶接绝缘接头的漏电电流和漏电电压有所增
绝缘性能质量检验要求,干燥状态下钢轨对钢轨、钢轮大,锯切下2个绝缘接头浇水5000L后,测量电阻值
仍超过10000,达到TB/T2975规定的湿态出厂检验
对夹板的绝缘电阻值不小于10MΩ,潮湿状态下不小
于10009。实际厂制或现场制的钢轨胶接绝接兴标准。测量检査下行K663+524处一对热胶钢轨绝
缘接头,实测左右股绝缘接头的漏电电流和电压显著
干燥状态的电阻值均能达到100M9。TB/T2975规定
增大,如表1所列。
钢轨胶接绝缘接头实物试件整体的剪切强度的合格值
经工务和电务部门共同商议后认为,目前尚无线
为3000kN,而用环氧树脂作基胶的热胶制品一般实
路上的钢轨胶接绝缘接头的漏电电流和漏电电压检验
收稿日期:2010-12-10;修回日期:2011-01-20
标准,而已锯切下2个绝缘接头虽然测得漏电电流和
作者简介:赵伟英(1964),女,山东菜州人,助理工程师
漏电电压值较大,但下道后测得湿态电阻值仍能达到
2011年第4期
钢轨绝缘接头失效原因分析及规避措施
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表1京沪下行K63+524实测绝缘接头漏电电流和电压制作常温固化胶钢轨绝缘接头应避免绝缘套管损坏。
钢轨位置
测量位置
漏电电流/mA漏电电压/V
3)工务部门应加强对钢轨胶接绝缘接头的检修,
左股钢轨夹板与顺车端钢轨
应采取如下措施:①绝缘端板处破裂或两端钢轨轨头
夹板与迎车端钢轨
0.89
经车轮碾压后出现肥边的绝缘接头应打磨、切除轨端
右股钢轨夹板与顺车端钢轨
肥边并将轨头部位再倒棱。②检查轨头上颚、下颚、夹
夹板与迎车端钢轨
1.49
板端部是否积存污物,若出现积存污物应及时清除干
出厂检验标准,因此K663+524处的钢轨胶接绝缘接浄,避免污物侵蚀破坏绝缘胶层。③工务部门应自配
头只能保留使用,加强观察。这对绝缘接头至2004年指针式万用表,定期检査钢轨对钢轨、钢轨对夹板的绝
直保留使用,也未发生轨道电路的故障。
缘性能,受轨道电路影响,测量的钢轨对夹板的电压降
2)2008年,济南东站一处信号机出现红光带,该不大于2/3即可判定绝缘性能合格。若出现钢轨对夹
位置铺设使用的为热胶钢轨绝缘接头,将绝缘接头撤板的电压降大于2/3,建议工务部门先对出现电压降
离下道后并重新插人新的热胶钢轨绝缘接头,目测可
侧的钢轨螺栓逐根松开,查看螺栓孔内是否积存水
以发现两端钢轨内侧受碾压、冲击出现肥边与夹板搭及其它污物。若存在,通过喷灯烘烤清除水分,釆用棉
桥造成轨对轨不绝缘。
纱清除孔内及螺栓表面积存污物。
3)2008年,在济南铁路局管内菏兖日线上,出现
4)钢轨胶接绝绿接头失效的明确表现有两种情
个别常温固化胶钢轨绝缘接头的螺栓蠓母松脱。对松况:一是信号出现红光带;二是钢轨与夹板错位、拉开。
脱螺栓副进行检验,发现其扭矩系数在0.19-0.22,未出现明确失效征兆前,判定绝缘失效可采取以下方
与标准要求的0.11~0.16范围相比大大超标,使螺栓法,电务部门日常检测过程中,突然发现钢轨胶接绝缘
紧固力降低而造成螺母松脱,最后对松脱的螺母进行接头的钢轨对夹板的电压降达到2/3以上,但信号仍
了更换,防止了钢轨胶接绝缘接头拉裂而导致电绝缘然能正常显示。此种情况工务部门检修后,若能使电压
轨失效。
降小于2/3,即可证明钢轨胶接绝缘接头未失效,仍可继
4)2010年,陇海线徐州工务段管内一处钢轨胶接续使用;若采取处理措施后,电卜降仍在2/3以上,在干
绝缘接头单侧电压泄露达到2/3以上,但未出现红光燥状态下脱开轨道电路,直接测量钢轨对钢轨、钢轨对
带,因电务部门强烈要求,I[.务段对该处绝缘轨下道并夹板的电阻值,只要不小于200即认为合格,可以继续
插人新的钢轨绝缘接头,并焊联。针对下道的钢轨绝使用。建议工务和电务部『门采用该项规定作为最后判
缘接头,由负责技术、生产、检验的人员共同进行电阻定钢轨胶接绝缘接头的电绝缘性能失效标准。
值测量,测得该钢轨绝缘接头一端钢轨与夹板绝缘?4结语
阻值降低到1500,而钢轨对钢轨的绝缘电阻值仍高
达10MΩ以上。根据检测结果,对电阻值偏小一侧进
我国铁路广泛使用钢轨胶接绝缘接头已有十多年
行解体分析,解体后发现在全断面夹板端部起向内约历史,可是至今运营状态的电绝缘性能检验标准无规
0cm范围内夹板、钢轨与胶板脱开,夹板端部胶板未范性的规定,工务和电务部门为判定线路上钢轨胶接
与钢轨贴合,形成一个V形开口,带有腐蚀性的污物绝缘接头的电绝缘性能产生分岐,而且电务部门为确
在此积累。由此可以断定造成脱开的主要原因是带腐保信号安全,规定线上绝缘电阻的检验值越来越高,使
蚀性的污物逐渐对胶层进行腐蚀、破坏而导致了绝缘部分钢