胶接绝缘接头用绝缘扣件研制报告与使用
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作者: 王纯松
随着铁路提速、重载工作的不断推进，跨区间无缝线路铺设里程逐年增长，区间及道岔的绝缘设置均为胶接绝缘接头。胶接绝缘接头既能满足绝缘要求，又能实现接头处无缝化，籍此良好性能，胶接绝缘接头得以在无缝线路上大量应用。胶接绝缘接头常用规格型号有两种：胶接绝缘轨、现场胶接接头，胶接绝缘轨由工厂内胶接完成，现场胶接接头由施工人员在现场胶接完成。两种胶接绝缘接头结构在设计时均对扣件的装配空间进行了考虑，预留了一定的间隙，以防止扣件与夹板碰撞，造成连电。正常情况下，扣件尺寸合格并上紧后，应不会造成连电现象。但随着行车速度不断提高、载重不断加大，对线路的冲击加大，如果维修、保养不及时，扣件会出现松动，导致弹条与夹板碰撞、接头连电。2009年，济南铁路局工务维修会议上，路局领导及多个工务段均指出：在2008年，因胶接绝缘接头部位的扣件松动，造成了弹条与夹板相连，导致信号机出现红光带，构成数起一般行车事故，延误列车运行，影响运输安全。
针对此问题，路局领导、工务处责成济南铁路局工务器材段进行胶接绝缘接头用绝缘扣件的研发，消除当前情况下胶接绝缘接头处存在的红光带隐患，解决接头处连电带来的运输安全问题。
一、 研制依据
TB/T2975-2000 胶接绝缘轨技术
条件
TB/T1495.1-1992 弹条I型扣件组
装和配置
TB/T1495.2-1992 弹条I型扣件弹
条
TB/T1495.3-1992 弹条I型扣件
轨距挡板
TB/T3065.1-2002 弹条II型扣件
第1部分：组装
与配置
TB/T3065.2-2002 弹条II型扣件
第2部分：弹条 二、连电原因分析
当前，路局管内区间线路上铺设的胶接绝缘接头部位扣件一般为弹条I、II型扣件，道岔内铺设的胶接绝缘接头部位扣件一般为B型、II型弹条加绝缘轨距块。据此，分析可能造成连电的因素如下：
（1）螺母松动后，弹条、轨距挡板窜动至钢轨轨底上表面，与夹板相连，造成不绝缘。
（2）弹条、轨枕受制造误差影响，扣件组装后，弹条与夹板相碰，造成不绝缘。
（3）道岔内接头部位，受垫板、弹条尺寸限制，组装后易发生弹条与夹板相碰，造成不绝缘。
三、技术方案确定及实施
1、技术方案确定
通过分析，可以看出，可能造成胶接绝缘接头部位连电的主要原因是：弹条或轨距挡板与全断面夹板相碰。确定产品改进方式如下：
（1）当前区间线路上铺设的胶接绝缘接头部位现状是：采用I、II型弹条扣件紧固，此种情况下防止连电简单、可行的办法是：对弹条、轨距挡板进行改进，改进方式：
a. 对弹条靠近夹板侧进行绝缘处理，即使扣件松动后弹条与夹板相碰，也不会造成连电。
b. 对轨距挡板进行绝缘处理，即使扣件松动后轨距挡板窜动至钢轨与夹板相碰，也不会造成连电。
（2）当前道岔内铺设的胶接绝缘接头部位现状时：采用I、II型弹条、T型螺栓副、平垫圈及绝缘轨距块紧固，此种情况下防止连电简单、可行的办法是：采用两肢宽度减小的特型弹条，并对其与夹板接触侧进行绝缘处理，即使扣件松动后特型弹条与夹板相碰，也不会造成连电。
2、技术方案实施
通过分析、对比、论证，确定当前线路上胶接绝缘接头部位需要更换的扣件为：弹条、轨距挡板。
（1）弹条前端绝缘处理
根据既有线路胶接绝缘接头部位扣件组装实际情况，可将区间内胶接绝缘接头部位的弹条统一更换为前端进行绝缘处理的II型弹条（以下简称：绝缘II型弹条），将道岔内胶接绝缘接头部位的弹条统一更换为前端进行绝缘处理的特型弹条（以下简称：绝缘特性弹条）。根据弹条的用途及可能与夹板发生碰装的范围，确定弹条需要进行绝缘处理的范围及处理的厚度，见图1、图2。
综合考虑弹条绝缘处理的质量、成本，我们决定采用表面涂敷处理技术，涂敷的绝缘材料采用聚氯乙烯。具体涂敷工艺路线：
除污→中频加热→喷涂→硫化→水冷→出炉，涂敷绝缘材料的弹条紧固后不会造成绝缘层损坏，绝缘层与弹条之间的绝缘电阻值大于10MΩ。
2、绝缘轨距挡板选型
2006年9月24日，上海铁路局开发的高强树脂基复合材料轨距挡板通过了铁道部
组织的技术鉴定，鉴定证书编号：上铁局技鉴字[2006]第31号。该类型轨距挡板可在严寒（-50℃及以上）、干燥、潮湿等恶劣环境中使用，其主要技术指标：压缩强度≥120MPa；弯曲强度≥250MPa；-50℃时缺口冲击强度≥150KJ/m2;体积电阻率≥106MΩ.cm；产品强度、适用环境及绝缘性能均满足使用要求。该类型轨距挡板组装尺寸要求与原TB/T1495.3-92《轨距挡板》标准规定要求一致，可与同型号原轨距挡板互换。产品通过了铁道部质检中心的检验。（附检验报告）
3、扣件组装要求
扣件组装具体要求见图3-图6。
四、产品检验
2009年4月，首批涂敷处理的绝缘弹条试制完毕，对产品进行抽样检查，涂敷范围及厚度均达到图纸规定要求，涂敷后的绝缘电阻值达到500MΩ。首批外购的绝缘轨距挡板对其型式尺寸依据TB/T1495.3-92标准进行了检验，产品型式尺寸全部合格。
抽取检验合格的绝缘弹条、绝缘轨距挡板，依据TB/T1495.1-92和TB/T3065.1-2002进行了扣件的组装检验，绝缘弹条、轨距挡板与原弹条、轨距挡板互换，螺母紧固扭力矩达到120N.m，轨距无任何变化，弹条中部前端下颚与轨距挡板未接触。（附组装图）
五、经济效益分析
随着铁路行车速度的不断提高，线路上行车密度加大，胶接绝缘接头作为轨道电路的一个重要组成部分，确保信号的正常变换。若因胶接绝缘接头部位的组装扣件造成红光带，将会导致行车延误，影响正常的运输组织，带来极大的运输经济损失，更重要的是影响路局的运输安全工作。为此，只需将当前胶接绝缘接头部位的弹条、轨距挡板更换为绝缘弹条、绝缘轨距挡板，即可消除因扣件原因造成的红光带隐患，避免出现延误行车事故，保证路局的运输安全，社会效益巨大。
路局管内正线上大量铺设胶接绝缘接头，接头部位的原扣件均需要更换为绝缘扣件，总量大，绝缘扣件将为我段带来可观的经济效益。
六、使用结果
绝缘扣件于2009年12月25日经铁科院、济南铁路局科委有关专家审查通过后，一年来济南铁路局各工务系统对原有胶接绝缘接头部位的可联电扣件全部予以更换，新建工程全部使用该绝缘扣件，杜绝了因扣件原因导致线路出现的红光带，使用效果良好，深受济南铁路局领导、局属各工务系统的好评和欢迎。
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