דרגת בידוד של מערכות הידוק ותאימות עם רכבות מחושמלות
מהם האינדיקטורים הטכניים הליבה של מערכות הידוק מבודדות בתקן לאומי Class III?
מערכת ההידוק המבודדת בתקן הלאומי Class III חייבת לעמוד תחילה בדרישת ההתנגדות לבידוד. ב-20 מעלות ו-60% לחות, התנגדות הבידוד חייבת להיות גדולה או שווה ל-10^9Ω כדי להבטיח את אפקט הבידוד הנוכחי. עליו לעבור את מבחן המתח של תדר החשמל ולהישאר ללא-התמוטטות וללא-הבהוב למשך דקה אחת מתחת למתח של 5kV, תוך התאמה לסביבת אספקת החשמל של מסילות ברזל מחושמלות-במתח גבוה. רכיבים מבודדים במערכת, כגון בלוקים מדדי בידוד ואטמים מבודדים, חייבים להיות עשויים מחומר סיבי זכוכית אפוקסי עמיד לטמפרטורה- גבוהה, שיכול לשמור על ביצועי בידוד יציבים בטווח הטמפרטורות של -40 מעלות עד 120 מעלות. הביצועים נגד-הזדקנות של רכיבי בידוד חייבים לעמוד בתקן. לאחר 3000 שעות של בדיקת הזדקנות אולטרה סגול, הנחתת התנגדות הבידוד היא פחות או שווה ל-10%, עונה על הצרכים של שימוש-לטווח ארוך בחוץ. בנוסף, מבנה הבידוד הכולל של המערכת חייב להיות בעל עיצוב עמיד למים, ואין חריצי הצטברות מים בממשק הבידוד כדי למנוע פגיעה בביצועי הבידוד הנגרמת מסביבות לחות.
מה ההבדלים בין מערכות הידוק מבודדות בתקן זר UIC לבין מערכות מבודדות בתקן לאומי?
סיווג דרגת הבידוד של מערכות הידוק מבודדות בתקן UIC זר מפורט יותר, מחולק לדרגות UIC A, B ו-C, בעוד שלתקן הלאומי יש רק סיווג של שלוש-רמות. תקן UIC יכול להתאים בצורה מדויקת יותר לקווים ברמות מתח שונות. הרכיבים המבודדים של מערכת ה-UIC עשויים מחומר פוליאמיד, שעמידותו בטמפרטורה-גבוהה יכולה להגיע ל-150 מעלות, מעבר ל-120 מעלות של חומר האפוקסי הסטנדרטי הלאומי, תוך התאמה לקווים מחושמלים-גבוהים. תקן בדיקת הבידוד של מערכת ה-UIC מחמיר יותר, ומחייב לעבור את מבחן עמידה בדחף של 10kV, בעוד שלתקן הלאומי Class III יש רק מתח עמיד בתדר הספק של 5kV, עם דרישות בטיחות גבוהות יותר. בתכנון מבני, הרכיבים המבודדים של מערכת UIC מתוכננים באופן מודולרי וניתנים להחלפה מהירה, בעוד שמערכת הסטנדרט הלאומית היא לרוב מבנה משולב עם גמישות תחזוקה לא מספקת. בנוסף, חיי הבידוד של מערכת UIC יכולים להגיע ל-30 שנה, יותר מ-20- שנות החיים של המערכת הסטנדרטית הלאומית, ועלות מחזור החיים נמוכה יותר.
כיצד מערכות הידוק מבודדות מונעות מזרם תועה משחית פסים?
מערכות הידוק מבודדות מבודדות תחילה את המסילה ממיטת המסילה והאדנים באמצעות רכיבים מבודדים, מנתקת את תעלת הדליפה של זרם תועה ומונעת זרם לזרום אל מצע המסילה כדי לשחית מוטות פלדה. לממשק הבידוד של המערכת יש ביצועי איטום מעולים, שיכולים למנוע חדירת מי גשמים והפשרת שלגים ליצירת נתיבים מוליכים ולשמור על ביצועי בידוד יציבים. התנגדות הבידוד של מערכת ההידוק המבודדת גבוהה מספיק כדי לעכב את הולכת זרם תועה, מה שגורם לזרם לזרום לאורך ערוץ ההחזרה המוגדר מראש ללא דליפה. לרכיבים מבודדים כמו בלוקי מד בידוד במערכת יש עמידות בפני קורוזיה אלקטרוכימית ולא יפיקו קורוזיה גלוונית עקב נזילת זרם, וחיי השירות שלהם אינם מושפעים. בנוסף, מערכת ההידוק המבודדת יכולה לשתף פעולה עם מכשיר ניטור הזרם התועה כדי לנטר את דליפת הזרם בזמן אמת, ויכולה לתת אזהרה מוקדמת בזמן מתרחש כשל בבידוד, ולמנוע קורוזיה במסלול הן מהיבטי ההגנה והן מהיבטי הניטור.
מדוע קווי רכבת אקספרס צריכים להשתמש ב-מערכות הידוק מבודדות ברמה גבוהה?
לקווי רכבת אקספרס עירוניים יש צפיפות תפעול גבוהה של רכבות ועומס מערכות אספקת חשמל גבוה, וההסתברות ליצירת זרם תועה גבוהה בהרבה מזו של מסילות ברזל רגילות. לכן, נדרשת מערכת בידוד ברמה גבוהה- כדי לחסום דליפות זרם. רוב קווי הרכבת העירוניים המהירים הם קווים תת קרקעיים עם סביבות לחות ותנאי אוורור גרועים. רכיבים מבודדים נוטים ללחות ולהזדקנות. למערכות-בדרגה גבוהה יש עמידות חזקה יותר של לחות והזדקנות ויכולות לשמור על השפעות בידוד לטווח ארוך. מערכת האותות של קווי רכבת אקספרס רגישה ביותר להפרעות זרם. מערכות בידוד בדרגה גבוהה- יכולות למנוע זרם תועה המפריע להעברת האותות ולמנוע כשלים ברכבת כגון אי דיוק איתות וחניה. מרחב התחזוקה של קווי רכבת עירוניים צר, וחיי השירות של מערכות בידוד בדרגה גבוהה-ארוכים יותר, מה שיכול להפחית את עומס העבודה של החלפת רכיבי בידוד תכופה וקושי תחזוקה נמוך יותר. יחד עם זאת, לקווי רכבת אקספרס עירוניים יש זרימת נוסעים צפופה ודרישות בטיחות גבוהות במיוחד. מערכות בידוד בדרגה גבוהה- יכולות למזער תאונות בטיחות הנגרמות כתוצאה מנזילת חשמל.
מהן נקודות המפתח של-תחזוקה באתר עבור מערכות הידוק מבודדות?
התחזוקה- באתר של מערכות הידוק מבודדות צריכה תחילה לבדוק באופן קבוע את עמידות הבידוד. מד התנגדות בידוד משמש לבדיקה אקראית מדי רבעון על מנת להבטיח שהתנגדות הבידוד אינה פחותה מ-80% מערך התכנון. אם הוא נמוך מהתקן, יש להחליף את הרכיבים בזמן. יש לבדוק את מצב המראה של רכיבים מבודדים כדי לברר האם ישנם פגמים כגון סדקים, נזקים ופחממות, שיובילו לירידה פתאומית בביצועי הבידוד. במהלך תחזוקה, יש לנקות כתמי אבק ושמן על פני השטח של רכיבים מבודדים כדי למנוע ממזהמים ליצור סרט מוליך ולהשפיע על אפקט הבידוד. עבור המבנה האטום, יש לבדוק את ההזדקנות של פס הגומי האיטום, ולהחליף את פס הגומי הכושל בזמן כדי להבטיח את ביצועי האיטום של ממשק הבידוד. בנוסף, יש לעקוב אחר הטמפרטורה של רכיבי בידוד. אם מתרחשת עליית טמפרטורה חריגה, יש צורך לבדוק האם יש הזדקנות בידוד או דליפת זרם כדי למנוע פגיעה נוספת בטמפרטורה גבוהה במערכת הבידוד ולהבטיח הפעלה בטוחה של קווים מחושמלים.