電化された廊下ではレールはどのように保護されていますか?

電化された廊下に専用のレール保護が必要な理由

電化された鉄道では、走行レールは牽引電流の帰路としても機能します。 DC システムでは、戻り電流は抵抗の低い経路を通って変電所に戻ります。レールの絶縁が弱い場合、電流の一部がレールから離れ、バラスト、コンクリートまくらぎ、埋設された鉄骨構造物を通って伝わります。-この漏れは迷走電流と呼ばれ、埋設された鋼構造物からレールに向かって逆流する場合、電気分解によって金属が除去されます-。数シーズンの運転期間内にレールウェブに穴を開け、ファスナーの鋳物を腐食させ、コンクリートまくらぎ内部の鉄筋に損傷を与えます。したがって、電化された廊下でレールを保護するということは、電気経路と湿気環境の両方を制御することを意味します。つまり、レール上のリターン電流を維持し、水や塩分を鋼鉄から遠ざける必要があります。

DC 地下鉄および幹線システムの設計手法では、迷走電流保護に関する EN 50122-2 および IEC 62128-2 の原則に従って、迷走電流漏れをトラクションリターン電流の約 5% 以下に抑えます。 AC 線には、電気分解ではなく誘導電圧やフラッシュオーバーなど、異なるリスク プロファイルがありますが、信号線路回路はクリーン レール絶縁に依存しているため、同じ絶縁と排水対策が引き続き適用されます。

電化回廊のレールに対する主な脅威

漂遊電流腐食:レールとアースの界面での DC 漏れは、レールの接合部、留め具の位置、排水が不十分なゾーンに集中し、そこではレールの脚部とウェブが電気分解によって金属を失います。

絶縁破壊:濡れたり汚れたりしたレールパッド、ゲージブロック、エンドポストは電気抵抗を失い、雨やトンネルの洗浄後に漏れ電流が急激に増加します。

大気腐食:トンネル、海岸線、工業用通路では、湿気、塩化物、研磨粉塵が組み合わさり、レールの脚、クリップ、ボルトの錆びが促進されます。

接点劣化：レールフットとパッドの間の腐食生成物は接触抵抗を高め、ホットスポットを生成し、締結システムの有効なクランプ力を低下させます。

コア保護対策と仕様

電化廊下の保護パッケージは、断熱、コーティング、排水、監視を組み合わせています。

絶縁抵抗値は工場で検証され、設置後にも再度検証されます。清潔で乾燥したパッドとゲージ ブロックを備えたファスナー アセンブリの測定値は通常 10^6 Ω の範囲ですが、濡れた泥-で汚染されたパッドを備えた同じアセンブリでは 10^3 Ω を下回る可能性があります。

アプリケーションシナリオ

DC メトロとライトレール:最も厳しい迷走電流環境。すべてのファスナーの位置が断熱ポイントとなり、排水は意図的に設計されています。

25 kV の AC 電化幹線:絶縁は信号線路回路を保護し、誘発される腐食を制限します。トンネルでは鉄道{0}}から{1}}土への排水が重要です。

トンネルと海岸回廊:湿気と塩化物が支配的です。コーティングされたファスナーと定期的なグリスアップにより、ファスナーの寿命が最も長くなります。{0}

交通と貨物が混在する通路:{0}大きな軸荷重は絶縁層にストレスを与えるため、安定した剛性を備えた耐摩耗性パッドが推奨されます。{0}}

選定と操作のポイント

調達仕様書に絶縁抵抗試験値と試験方法を記載し、現場で検証したものと同じパラメータをサプライヤーが認証できるようにします。

試運転中にレールからアースまでの電位と漏れ電流を測定し、DC ラインで毎年測定を繰り返します。{0}}

メンテナンスサイクルごとにトンネル内のパッド、ゲージブロック、グリースの状態を検査します。 -パッドが損傷していない部品を交換するのではなく、誘電体グリースを再塗布してください。

腐食の問題が発生する前に、段階的な低下が目に見えるように、線路セクションごとの絶縁測定の記録を保管してください。

よくある誤解

「亜鉛メッキされた留め具だけで迷走電流による腐食を防ぎます。」亜鉛コーティングは錆を防ぎますが、電気分解を止めるものではありません。- 絶縁と排水が漏れ電流を制御するだけです。

「ACラインにはレール絶縁は必要ありません。」AC ラインには依然として信号電流が流れており、誘導腐食が発生します。両方に断熱および排水パッケージが必要です。

「迷走電流は湿潤トンネルの問題にすぎません。」{0}}乾燥バラストは抵抗率が高くなりますが、スラブ線路やコンクリートまくらぎはどの線路でも漏れる可能性があります。リスクは気候だけでなく断熱材の品質にも依存します。

よくある質問

迷走電流による腐食は実際にレールにどのような損傷を与えるのでしょうか?

牽引電流がレールから地中に漏れ、その後埋設された鉄骨構造物から流出すると、陽極の出口点で金属が溶解します。レール側では、これはウェブと脚部の穴として現れますが、埋設された構造物は集中した場所で質量を失います。どちらの影響も、時間の経過に伴う漏洩電荷に比例します。

電化された廊下では、レール留め具はどの程度の絶縁抵抗を提供する必要がありますか?

複合パッドとナイロン ゲージ ブロックを備えた清潔で乾燥した締結アセンブリの測定値は、通常 10^6 Ω 以上です。地下鉄プロジェクトの調達仕様には通常、この値、またはアセンブリを乾燥状態でテストし、規定の水にさらした後にテストする文書化されたテスト方法が必要です。

なぜ誘電体グリースがファスナーに塗布されるのですか?

誘電グリースは、レールの脚部、クリップ、肩部の間の界面を水や塩化物から密閉し、低抵抗の湿気膜の形成を防ぎます。{0}}また、腐食生成物が部品を溶接する機会がなくなるため、将来の分解が容易になります。

溶融亜鉛メッキはレールを迷走電流から保護できますか?{0}

いいえ。亜鉛メッキは防錆コーティングです。- DC 漏れによる電解金属の損失には影響しません。レール自体は使用中に亜鉛メッキされていません。- 保護は、レール上の電流を維持し、レールを乾燥した状態に保つことによって実現されます。

動作ラインの迷走電流はどのように監視されますか?

オペレーターは、レールとアース間の電位と、ボンディング導体と接地導体を流れる電流を測定し、線路セクションごとの絶縁測定値を経時的に比較します。変化が続く場合は、腐食による損傷が始まる前に、断熱材または排水パッケージのメンテナンスが必要であることを示しています。