La funzione primaria: isolamento elettrico e continuità strutturale
Il compito principale delle stecche a ganascia isolate per rotaia è quello di isolare elettricamente le sezioni ferroviarie adiacenti mantenendo il giunto strutturalmente continuo. In un normale giunto a pesce-, le due barre di acciaio creano un percorso elettrico continuo tra le rotaie. In un giunto isolato, i componenti isolanti interrompono quel percorso: un montante terminale composito si trova tra le due estremità del binario, boccole isolanti e rondelle separano i bulloni dalle barre e dal binario e le barre stesse sono incollate o imbullonate su entrambi i lati dell'isolamento. Il giunto continua quindi a sopportare momenti flettenti, a mantenere le rotaie in allineamento sia sul piano orizzontale che su quello verticale e a resistere al movimento longitudinale delle rotaie - ma blocca il flusso di corrente, da cui dipendono i circuiti di binario.
Perché l'isolamento elettrico è fondamentale per la segnalazione
I circuiti di binario rilevano la presenza di treni facendo passare una corrente a bassa-tensione lungo un binario, attraverso l'asse del treno e di nuovo lungo l'altro binario fino a un relè. Affinché ciò funzioni, ciascuna sezione del circuito-deve essere elettricamente separata da quelle vicine. I giunti isolati creano questi confini. Se l'isolamento si rompe - a causa di contaminazione, ingresso di umidità o danni meccanici - perdite di corrente attraverso il giunto, il relè potrebbe rimanere eccitato e il sistema potrebbe non riuscire a rilevare un treno che occupa la sezione. Le stecche a ganascia isolate sono quindi componenti di segnalazione critici per la sicurezza-e la loro resistenza di isolamento viene regolarmente verificata durante la manutenzione. Nelle ferrovie e metropolitane elettrificate, separano anche le sezioni di potenza di trazione e impediscono alla corrente vagante di fluire nelle strutture e di corrodere l'acciaio sepolto.
Casi e funzioni di utilizzo chiave
Sistemi di segnalamento ferroviario:evitare che l'elettricità dispersa interferisca con i circuiti di binario utilizzati per rilevare i treni.
Ferrovie e metropolitane elettrificate:sezioni di binario elettrificate separate, in genere utilizzando materiali isolanti compositi-rinforzati con fibre-ad alta resistenza o materiali isolanti in fibra di vetro-.
Stabilità articolare:mantenere le rotaie allineate sia sul piano orizzontale che su quello verticale anche fornendo isolamento.
Riduzione del rumore:un giunto isolato ben-incollato riduce il rumore strutturale-trasmesso per via aerea in corrispondenza del giunto rispetto a un giunto bullonato allentato.
Specifiche della barra di giunzione di riferimento
| Standard | Tipo | Lunghezza/Diametro | Peso |
|---|---|---|---|
| AREMA | 115RE | 4 fori - 24" | 17,04 chilogrammi |
| AREMA | 115RE | 6 buche - 36" | 25,56 chilogrammi |
| AREMA | 132-136RE | 4 fori - 24" | 17,75 chilogrammi |
| AREMA | 132-136RE | 6 buche - 36" | 26,63 chilogrammi |
| UIC 864 | UIC60 | 4 fori - 630 mm / Φ26 | 18,07 chilogrammi |
| UIC 864 | UIC60 | 4 fori - 600 mm / Φ28 | 17,47 chilogrammi |
| UIC 864 | UIC54 | 4 fori | 14,34 chilogrammi |
| UIC 864 | UIC54 | 6 fori - 800 mm | 19,94 chilogrammi |
| BS 47-1 | BS90A | 685,8 mm/Φ26 | 13,23 chilogrammi |
| BS 47-1 | BS100A | 4 fori | 18,08 chilogrammi |
| COME | 50 chilogrammi | 4 fori | 14,30 chilogrammi |
| COME | S49 | 4 fori | 9,71 chilogrammi |
L'acciaio tipico per le barre di giunzione per queste sezioni è il grado 45# con carbonio 0,42-0,50%, manganese 0,50-0,80%, silicio 0,17-0,37%, cromo fino allo 0,25% e fosforo e zolfo ciascuno limitato allo 0,035%; Le sezioni BS più pesanti utilizzano gradi di carbonio più elevati con carbonio 0,62-0,70%.
La famiglia dei giunti ferroviari
| Tipo di giunto | Specifica/descrizione chiave |
|---|---|
| Giunto ferroviario standard (piastra a ganascia) | Il profilo corrisponde alla sezione del binario; lunghezza tipicamente 600 mm o 800 mm per lato; 4 o 6 fori per bulloni per barra. |
| Giunto ferroviario isolato (IRJ) | Anima in acciaio con montanti e piastre terminali-isolanti compositi o composito completamente epossidico-; resistenza elettrica superiore a 10⁸ Ω. |
| Giunto ferroviario di compromesso | Collega due diversi profili di binario, ciascun lato lavorato alla propria sezione. |
| Giunto ferroviario scosso | La sezione depressa mantiene la superficie di scorrimento continua per un passaggio più fluido della ruota. |
| Giunto ferroviario del ponte | Rete rinforzata e più spessa e barre più lunghe per luoghi ad alto-stress come gli approcci ai ponti. |
| Giunto isolante incollato | Barre di acciaio fissate all'isolamento composito con adesivo ad alta-forza per una maggiore durata. |
| Giunto ferroviario saldato (per CWR) | Saldatura flash-di testa o termite che rispetta le proprietà meccaniche della rotaia-principale. |
| Giunto di dilatazione (per BRE) | Consente l'espansione termica controllata in lunghe rotaie su ponti o in zone a temperature estreme. |
Scelta e manutenzione delle ganasce coibentate
La selezione inizia dalla sezione del binario: il profilo della barra deve corrispondere alle superfici di pesca del binario e lo schema dei fori deve essere allineato con i fori dell'anima del binario entro ±0,5 mm. Per il funzionamento del circuito di binario-, verificare le specifiche della resistenza di isolamento, in genere superiore a 10⁸ Ω, e l'intervallo di temperature di servizio del materiale isolante. Durante il servizio, l'azione critica di manutenzione è mantenere il giunto pulito e asciutto: olio, ruggine, polvere di zavorra e umidità che forma un ponte sul-montante terminale sono le cause più comuni di guasto dell'isolamento. I giunti isolati incollati (incollati) richiedono un'ispezione periodica della linea di collegamento e della coppia dei bulloni; i tipi imbullonati necessitano di -serraggio per mantenere la forza di serraggio.
Domande frequenti
Sono necessarie stecche a ganascia isolate su ogni binario?
Solo dove è richiesta la separazione elettrica - traccia-linee circuitate, tratti elettrificati e protezione-passaggi a livello. Le linee senza circuiti di segnalazione possono utilizzare stecche conduttive standard.
Qual è la differenza tra giunti isolanti isolati e incollati?
Un giunto isolato può essere bullonato o incollato; un giunto isolato incollato è una costruzione specifica in cui le barre sono fissate alla rete ferroviaria con adesivo strutturale, garantendo una maggiore rigidità e un migliore isolamento a lungo termine- rispetto a un giunto bullonato.
Con quale frequenza è necessario controllare la resistenza di isolamento?
L'isolamento viene verificato durante le prove programmate del circuito del binario-e dopo qualsiasi compattazione, pulizia della zavorra o riparazione della rotaia in prossimità del giunto. Frequenti ambienti umidi o contaminati giustificano intervalli più brevi.
È possibile installare un giunto isolato nel binario CWR?
Sì, i giunti isolanti incollati sono progettati per CWR e binari saldati lunghi; l'incollaggio deve sostenere la forza longitudinale del binario, pertanto la temperatura di installazione e l'indurimento dell'adesivo sono controllati.
Cosa succede se l'isolamento si guasta durante il servizio?
Il circuito di binario non è più in grado di rilevare i treni in quella sezione in modo affidabile, quindi il giunto viene riparato o sostituito immediatamente, normalmente entro una breve finestra di manutenzione per evitare limitazioni di velocità.