【技术实现步骤摘要】
本技术涉及，尤其涉及一种城市轨道交通防杂散电流用钢轨绝缘装置。
技术介绍
1、在直流牵引供电系统中，理想情况下，牵引电流从接触网或接触轨流入车辆，然后进入钢轨，并最终返回到牵引变电所。然而，钢轨是由扣件固定在大地上，由于扣件本身并不是完全绝缘或者扣件表面脏污等原因，由于钢轨无法做到对地的完全绝缘，牵引电流除了通过钢轨返回到牵引变电所外，还会有一部分从钢轨流入沿线的金属管线或钢筋结构中，并再由这些结构返回到牵引变电所(见图1)。这部分电流被称为杂散电流，也称为迷流。
2、城市轨道交通中的杂散电流会对周边的结构产生较大的危害，主要包括：
3、(1)对钢轨、道床、隧道内结构钢筋造成腐蚀。
4、(2)对沿线周边的金属天然气管道造成电腐蚀，缩短使用寿命。
5、(3)引起过高的接地电位，使某些设备无法正常工作，甚至会危及人身安全。
6、(4)引起轨旁设备如人防门、转辙机发生事故打火、放电等。
7、根据电学原理，钢轨与大地之间的电阻越大，泄漏的电流越小。当钢轨对地过渡电阻为15ω·km时，60kg/m钢轨中泄漏至大地的杂散电流占牵引电流的3％～5％。当钢轨对地过渡电阻降至0.3～1ω·km时，泄漏量增加到牵引电流的10％～20％。因此，为了减少杂散电流外泄，应采取措施来增大钢轨对地过渡电阻或采取其他有效的隔离措施。
8、如图1所示，根据电学原理，金属导线被污染后，将形成并联电路，使得电流可以在金属内部和污染表面自由传导。钢轨与大地之间的杂散电流也会经由钢轨下方
9、在扣件未被污染的情况下，其结构中的金属件外部被绝缘件包裹，如图2所示，扣件中的弹条102、螺旋道钉103、垫圈104、铁垫板105均为金属件，而设置于弹条和钢轨之间的轨距垫101、设置于钢轨下的轨下弹性垫板108以及位于螺旋道钉外侧的尼龙套管106均为绝缘件，以在钢轨、弹条和轨枕107之间形成绝缘，每个绝缘件的电阻值均不低于108ω，整组扣件的电阻值不小于105ω，则钢轨对地过渡电阻不小于30ω·km。然而，当扣件表面被水、油、金属粉末等物质污染后，其表面电阻会大幅降低。现场实测结果表明，钢轨对地过渡电阻可能降至不足1ω·km。因此，保持扣件的清洁和干燥是防止杂散电流泄漏的关键，也是实施各种防杂散电流措施的核心所在。
10、现有的杂散电流防护措施如下：
11、通过在钢轨表面涂刷疏水疏油的绝缘涂层可以形成一层保护屏障，有效隔离钢轨与周围环境中的水分和油脂等物质，避免它们对钢轨产生污染。这不仅可以保持钢轨的干燥和清洁，还可以提高钢轨表面的电阻，从而减少杂散电流的泄漏。
12、另外，在扣件表面粘贴疏水疏油的绝缘层也可以达到类似的效果。这层绝缘层可以有效地隔离扣件表面与周围环境中的水分和油脂等物质，避免它们对扣件产生污染，保持扣件的干燥和清洁。同时，它还可以提高扣件表面的电阻，进一步减少杂散电流的泄漏。
13、这些防护措施的实施可以有效地增强轨道交通系统的防杂散电流能力，保护钢轨和扣件等金属结构不受杂散电流的腐蚀和损伤。
14、然而，钢轨表面涂刷的疏水疏油绝缘涂层在施工过程中需要打磨除锈，由于钢轨表面结构不平整，打磨操作困难，且易产生粉尘，特别是在通风不良的隧道内施工时，粉尘难以消散，影响绝缘涂层的涂刷质量。
15、运营后由于经常对钢轨进行检修、换轨或敲击等作业，这些操作会破坏绝缘涂层，因此需要经常保养维护。此外，各类绝缘涂层的表干时间较长，通常不小于2小时，导致在运营后的线路夜间天窗点(大约三小时)施工时，拆扣件、抬钢轨、打磨、等待粉尘降落、涂覆、等待涂层变干、精调钢轨、装扣件这些流程所需的时间非常有限，使得运营后的养护维修作业变得非常困难。
16、扣件表面粘贴的疏水疏油绝缘层虽然可以起到防护作用，但会影响扣件的检修和复拧等操作，同时这些操作也会破坏绝缘层，因此需要经常对绝缘层进行修补。
17、此外，这些防护措施的价格也较为昂贵。经调研，各类绝缘涂层的材料及施工费用总计价格在40～120万/km，每年每公里的保养费用也在3万以上。
18、鉴于此，需进一步研究技术经济性更好的杂散电流防护方法。为此，本技术的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种城市轨道交通防杂散电流用钢轨绝缘装置，以克服上述缺陷。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种城市轨道交通防杂散电流用钢轨绝缘装置，其结构简单，操作方便，无需进行钢轨打磨，无需经常保养维护，更换简单易操作，且经济性好。
2、为实现上述目的，本技术公开了一种城市轨道交通防杂散电流用钢轨绝缘装置，包括绝缘装置本体，所述绝缘装置本体设置于钢轨和扣件之间，其特征在于：
3、所述绝缘装置本体包含一体成型的位于上端的贴合部以及位于下端的包覆部，所述贴合部为两个且分别贴合于钢轨的两侧，所述包覆部连接于贴合部的下端且贴合包覆于钢轨的下端，从而在绝缘装置本体内形成供钢轨穿过的贯通空间，所述包覆部两侧向外延伸有便于扣件安装固定的连接部，两个贴合部的顶端均形成向外延伸的挡水罩，所述绝缘装置本体的前端设有前挡水板，后端对应设有后挡水板。
4、其中：所述连接部的外端形成圆弧过渡。
5、其中：所述挡水罩一体成型于贴合部以有效避免液体落下时的影响。
6、其中：所述挡水罩的内表面涂覆有疏水疏油涂层。
7、其中：所述挡水罩为圆弧状以防止水分进入和雨水排出。
8、其中：所述前挡水板和后挡水板一体成型于绝缘装置本体。
9、其中：所述前挡水板和后挡水板的外表面涂覆有疏水疏油涂层。
10、其中：所述前挡水板和后挡水板的外形为三角形板状结构以有效防止水分和杂物进入装置内部。
11、其中：所述绝缘装置本体、连接部、挡水罩、前挡水板和后挡水板采用橡塑或尼龙整体成型。
12、通过上述内容可知，本技术的城市轨道交通防杂散电流用钢轨绝缘装置具有如下效果：
13、1、实现了钢轨与扣件的完全隔离，切断了电流泄漏的途径。通过这种创新设计，能够有效地防止杂散电流的产生，提高了轨道交通系统的安全性和稳定性。
14、2、不影响钢轨及扣件原有性能的发挥，这使得该装置具有很高的适应性，可以在不影响现有轨道交通系统正常运行的情况下进行安装和使用。
15、3、采用高弹性的橡塑材质或其他同等性能的材料整体成型，使得防护罩结构更加稳定，同时也方便了防护罩的更换和维护。
16、本技术的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。
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1.一种城市轨道交通防杂散电流用钢轨绝缘装置，包括绝缘装置本体，所述绝缘装置本体设置于钢轨和扣件之间，其特征在于：
2.如权利要求1所述的城市轨道交通防杂散电流用钢轨绝缘装置，其特征在于：所述连接部的外端形成圆弧过渡。
3.如权利要求1所述的城市轨道交通防杂散电流用钢轨绝缘装置，其特征在于：所述挡水罩一体成型于贴合部以有效避免液体落下时的影响。
4.如权利要求1所述的城市轨道交通防杂散电流用钢轨绝缘装置，其特征在于：所述挡水罩的内表面涂覆有疏水疏油涂层。
5.如权利要求1所述的城市轨道交通防杂散电流用钢轨绝缘装置，其特征在于：所述挡水罩为圆弧状以防止水分进入和雨水排出。
6.如权利要求1所述的城市轨道交通防杂散电流用钢轨绝缘装置，其特征在于：所述前挡水板和后挡水板一体成型于绝缘装置本体。
7.如权利要求1所述的城市轨道交通防杂散电流用钢轨绝缘装置，其特征在于：所述前挡水板和后挡水板的外表面涂覆有疏水疏油涂层。
8.如权利要求1所述的城市轨道交通防杂散电流用钢轨绝缘装置，其特征在于：所述前挡水板和后
9.如权利要求1所述的城市轨道交通防杂散电流用钢轨绝缘装置，其特征在于：所述绝缘装置本体、连接部、挡水罩、前挡水板和后挡水板采用橡塑或尼龙整体成型。
...【技术特征摘要】
1.一种城市轨道交通防杂散电流用钢轨绝缘装置，包括绝缘装置本体，所述绝缘装置本体设置于钢轨和扣件之间，其特征在于：
2.如权利要求1所述的城市轨道交通防杂散电流用钢轨绝缘装置，其特征在于：所述连接部的外端形成圆弧过渡。
3.如权利要求1所述的城市轨道交通防杂散电流用钢轨绝缘装置，其特征在于：所述挡水罩一体成型于贴合部以有效避免液体落下时的影响。
4.如权利要求1所述的城市轨道交通防杂散电流用钢轨绝缘装置，其特征在于：所述挡水罩的内表面涂覆有疏水疏油涂层。
5.如权利要求1所述的城市轨道交通防杂散电流用钢轨绝缘装置，其特征在于：所述挡水罩为圆弧状以防止水分进...
【专利技术属性】
技术研发人员：邢春阳，兰慧峰，李国玉，孙建军，王美霞，吴建忠，翟贝贝，陈鹏，张宏亮，樊建辉，王凯建，吴鲁京，康锴，
申请(专利权)人：青岛地铁集团有限公司，
类型：新型
国别省市：
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