Tecnología de selección de materiales para componentes de aislamiento de vías y esquemas de adaptación para diferentes líneas electrificadas
¿Cuáles son los puntos centrales en la selección de materiales para los componentes de aislamiento de vías en ferrocarriles electrificados con corriente continua?
El núcleo de la selección de materiales para los componentes de aislamiento de vías en ferrocarriles electrificados con CC es resistir la corrosión de la corriente parásita de CC. Primero,Plástico reforzado con fibra de vidrio (FRP) de resina de poliéster insaturadoSe selecciona, que tiene una resistividad de volumen mayor o igual a 10¹²Ω·cm y una rigidez dieléctrica mayor o igual a 20 kV/mm, y puede bloquear eficazmente la fuga de corriente continua. La estructura del componente de aislamiento adoptamoldeo por compresión integralpara evitar la disminución del rendimiento del aislamiento causada por los espacios de empalme, y la resistencia de aislamiento general mayor o igual a 10⁸Ω, cumpliendo con los requisitos de aislamiento de los ferrocarriles electrificados con CC. Para resolver el problema de corrosión de la corriente parásita de CC, serevestimiento anti-estático y anti-corrosiónse aplica sobre la superficie del componente de aislamiento, con un espesor de recubrimiento mayor o igual a 50 μm, que puede controlar la resistividad de la superficie a 10⁶-10⁸Ω y prevenir la acumulación electrostática y la corrosión por corrientes parásitas. La resistencia a la temperatura del componente de aislamiento debe adaptarse al entorno exterior y la tasa de cambio del rendimiento del aislamiento debe ser inferior o igual al 5% dentro del rango de temperatura de -40 grados a 60 grados para garantizar la estabilidad del aislamiento en invierno y verano. Además, las propiedades mecánicas del material deben cumplir con los requisitos de tensión de la vía, con una resistencia a la flexión mayor o igual a 150 MPa y una resistencia a la compresión mayor o igual a 200 MPa para evitar la fractura del componente aislante bajo la carga del tren.
¿Cuáles son los puntos clave del diseño anti-corona para los componentes de aislamiento de vías en ferrocarriles electrificados con corriente alterna?
El núcleo del diseño anti-corona para los componentes de aislamiento de vías en ferrocarriles electrificados con CA es suprimir la descarga de corona bajo alto voltaje. Primero,material compuesto de fibra de vidrio de resina epoxiSe selecciona, que tiene una constante dieléctrica de 3.5-4.0 y una tangente de pérdida dieléctrica menor o igual a 0.005, y puede reducir efectivamente la pérdida de energía bajo un campo eléctrico de CA. La superficie del componente aislante adopta unadiseño de estructura de falda de paraguas, la distancia de fuga del faldón del paraguas es mayor o igual a 30 mm/kV, que es un 50 % mayor que la de la estructura de placa plana ordinaria y puede inhibir eficazmente la generación de descarga de corona. La forma de la falda del paraguas adopta unaDiseño de paraguas grande y pequeño alterno., el diámetro del paraguas grande es de 150 mm, el diámetro del paraguas pequeño es de 120 mm y el espaciado del paraguas es de 30 mm, lo que puede destruir la distribución del campo eléctrico de la descarga de corona y reducir la intensidad de la descarga de corona.Relleno de nano-síliceSe agrega dentro del componente aislante, con un contenido de relleno del 5%-10%, lo que puede mejorar las propiedades dieléctricas y las propiedades antienvejecimiento del material y extender la vida útil del componente aislante. Además, unanillo de clasificaciónEstá dispuesto en el extremo del componente aislante, que está hecho de aleación de aluminio, puede distribuir uniformemente la intensidad del campo eléctrico y evitar la descarga en corona causada por la concentración del campo eléctrico en el extremo.
¿Cuáles son las medidas de adaptación y ajuste de las almohadillas aislantes en líneas electrificadas en vía sobre placa?
La adaptación y ajuste de las almohadillas aislantes en líneas electrificadas con vía en placa deben equilibrar el rendimiento del aislamiento y la elasticidad de la vía. Primero, unestructura compuesta de doble-capase adopta, la capa superior es una capa aislante hecha de politetrafluoroetileno con una resistividad volumétrica mayor o igual a 10¹⁴Ω·cm para garantizar el rendimiento del aislamiento; la capa inferior es una capa elástica hecha de caucho EPDM con una rigidez estática de 30-40kN/mm para cumplir con los requisitos de elasticidad de las vías sin lastre. La resistencia de aislamiento general de la estructura de doble capa es mayor o igual a 10⁹Ω, y la rigidez dieléctrica es mayor o igual a 25 kV/mm, lo que puede bloquear eficazmente la fuga de corriente del circuito de vía. La precisión dimensional de la almohadilla aislante se controla a ±0,2 mm para garantizar que la tasa de ajuste con la parte inferior del riel sea mayor o igual al 98 % y evitar la concentración de campo eléctrico causada por espacios locales. Para la deformación por asentamiento de vías en placa,juntas de dilatación elásticasestán dispuestos en los bordes de la almohadilla aislante, con un ancho de junta de 5 mm, lo que puede compensar la deformación de la pista de ±3 mm y evitar el agrietamiento de la almohadilla. Además, la superficie de la almohadilla aislante estratamiento antideslizante-, con líneas-antideslizantes-en forma de diamante, una profundidad de línea de 1 mm y un coeficiente antideslizante-mayor o igual a 0,6 para evitar el deslizamiento entre el riel y la plataforma.
¿Cuáles son los métodos de prueba de rendimiento del aislamiento y las normas de calificación para los componentes de aislamiento de vías?
Las pruebas de rendimiento de aislamiento de los componentes de aislamiento de vías incluyen principalmenteprueba de resistencia de aislamiento, prueba de rigidez dieléctrica y prueba de resistencia al arco. La prueba de resistencia de aislamiento adopta unmedidor de alta resistencia, pruebas bajo voltaje de 500 V CC, resistencia de aislamiento mayor o igual a 10⁸Ω está calificada, y los componentes para ferrocarriles electrificados de CC deben ser mayores o iguales a 10⁹Ω. La prueba de rigidez dieléctrica adopta unmáquina de prueba de tensión soportada de alto voltaje-, aplicando voltaje de CA de 50 Hz con una velocidad de refuerzo de 1 kV/s, se califica la rigidez dieléctrica de los componentes electrificados de CC mayor o igual a 20 kV/mm y los componentes electrificados de CA mayor o igual a 25 kV/mm. La prueba de resistencia al arco adopta unmáquina de prueba de combustión de arco, aplicando un voltaje de 10 kV, el tiempo de combustión del arco es mayor o igual a 100 s y no se califica ninguna carbonización o rotura en la superficie del componente. Además, unprueba de resistencia a la intemperiese requiere. Coloque el componente de aislamiento en una cámara de prueba alterna de temperatura alta y baja, después de 100 ciclos alternos de -40 grados ~ 60 grados, se califica la tasa de cambio de rendimiento del aislamiento inferior o igual al 10%. El estándar de calificación se divide según el tipo de línea. La resistencia de aislamiento de los componentes para líneas electrificadas de CC mayor o igual a 10⁹Ω, la distancia de fuga de los componentes para líneas electrificadas de CA mayor o igual a 30 mm/kV y la resistencia a la flexión de los componentes para vías sin balasto mayor o igual a 150 MPa.
¿Cuáles son los lineamientos de selección y estrategias de mantenimiento de los componentes de aislamiento de las diferentes líneas electrificadas?
La selección de componentes de aislamiento para diferentes líneas electrificadas debe seguir el principio de "adaptación de tensión y adecuación del entorno". Los ferrocarriles electrificados por CC seleccionan componentes de aislamiento FRP de resina de poliéster insaturado moldeado-por compresión integral, adecuados para voltaje de 1500 V CC; Los ferrocarriles electrificados por CA seleccionan componentes de aislamiento de estructura de faldón de paraguas de fibra de vidrio de resina epoxi, adecuados para voltaje de CA de 27,5 kV; Las líneas electrificadas con vías sin lastre seleccionan almohadillas aislantes compuestas de politetrafluoroetileno-caucho EPDM de doble-capa. La estrategia de mantenimiento debe formularse según el tipo de línea. La resistencia de aislamiento de los componentes de las líneas electrificadas de CC se prueba cada seis meses y se reemplazan oportunamente cuando la resistencia disminuye; la distancia de fuga de los componentes de las líneas electrificadas de CA se prueba cada año y la superficie se limpia a tiempo cuando se encuentra suciedad para evitar una distancia de fuga insuficiente; Las juntas de expansión elásticas de los componentes de las vías sin lastre se inspeccionan cada trimestre y se limpian a tiempo cuando están bloqueadas. Además, establezca un archivo de mantenimiento de los componentes de aislamiento, registre el tiempo de instalación, los datos de prueba y la situación de reemplazo, prediga el ciclo de falla de los componentes de acuerdo con el archivo y formule un plan de reemplazo con anticipación.