膠接絕緣接頭常見傷損病害及整治方法

曲玉福

（武漢鐵路職業技術學院，湖北 武漢 430000）

鋼軌絕緣接頭的作用是分割兩相鄰軌道中的信號電流，通過對信號電流的斷路和短路來控制鋼軌中的電流是否被接通，斷路時表示無車占用軌道，軌道空閑，可以接發列車；短路時表示有車占用軌道，車間軌道監控系統產生紅光帶，無法接發列車，通常現場以信號燈顯示紅燈，這是鐵路信號指揮系統的基礎設備。高速鐵路在區間采用以調諧區功能的電氣絕緣設備，在道岔區采用有絕緣節軌道電路，普速鐵路普遍采用有絕緣節軌道電路。本文介紹的為有絕緣節的P60膠接絕緣接頭。

1 膠接絕緣接頭簡介

膠接絕緣接頭在物理結構上對鋼軌兩端的軌道電路進行絕緣，為保絕緣接頭設備的強度，要求尼龍絕緣軌端兩側的鋼軌必須是同型號、同鋼種的鋼軌，在特殊地段鋼軌的垂磨和側磨也要一致。否則在鐵路列車的荷載下絕緣接頭被破壞掉，軌道電路接通，產生紅光帶，影響列車運行。絕緣接頭上的設備復雜，有電務單位用于軌道電路的高頻信號電流，也有供電部門用于機車牽引的高壓單項低頻牽引回流，當電流變化或者接觸不良時，會擊穿尼龍絕緣軌端，造成信號電流接通，而產生紅光帶。

2 膠接絕緣接頭常見病害產生原因及整治方法

某鐵路局集團公司的某高鐵工務段，在高鐵開通十年間更換了100余處失效絕緣接頭，嚴重干擾了列車運行秩序，也為新入職的職工提出了挑戰，更換起來費時費力，處理時間過長，易致故障升級為事故。

道岔處的絕緣節，在道岔尖軌一端的應安裝在基本軌接縫處，動車組運行區段在道岔后部的原則上安裝在警沖標內方不少于5 m，非動車徑路不少于3.5 m。

2.1 絕緣接頭拉開（圖1）

圖1 鋼軌絕緣接頭拉開

產生原因：該病害多發于秋冬季節，區間無縫線路鎖定不到位，扣件扣壓力不足，區間鋼軌溫度應力收縮，導致絕緣接頭拉開。春夏季節，區間鋼軌內部壓應力過大，也會造成絕緣接頭軌縫小于6 mm甚至擠死，造成絕緣失效。

整治方法：設好現場防護和駐站防護，利用拉伸機調整現場軌縫，避開絕緣接頭，待軌縫調整到位會，復緊絕緣接頭兩端扣件，距離不少于50 m，以免絕緣接頭軌縫進一步拉大或者擠死，高速鐵路限速160 km/h及以下；絕緣接頭失效時，立即更換普通絕緣接頭，恢復軌道電路，利用最近的夜間天窗及時進行更換新的絕緣接頭。

2.2 絕緣接頭被擊穿（圖2、圖3）

圖2 擊穿鋼軌絕緣接頭外觀

圖3 絕緣接頭擊穿內部照

產生原因：接觸網上的牽引電流經機車做功后，傳入鋼軌，在絕緣接頭處經扼流變壓器繞過絕緣接頭吸上線經回流線返回牽引變電所，由于綜合接地回路不暢，電流瞬間過大擊穿絕緣。

整治方法：臨時處理更換普通絕緣夾板，天窗點內永久處理重新更換膠接絕緣。工務、供電、電務聯合檢查牽引電流回路，重點在扼流變壓器接頭、吸上線回路，對焊點加強防銹處理，確保回路正常。

2.3 接頭阻值過低

產生原因：絕緣接頭通過萬用表測試發現阻值過低，使用軌道絕緣在線測試工具測試絕緣參考電阻值，絕緣軌端預警值不小于20Ω、鋼軌與夾板間電阻預警值不小于100Ω。

整治方法：臨時處理更換普通絕緣夾板，天窗點內永久處理重新更換膠接絕緣。定期進行絕緣接頭阻值檢查，關注阻值變化，提前告知工務部門，做好更換準備。

2.4 絕緣接頭夾板折斷（圖4）

圖4 絕緣接頭夾板折斷

產生原因：絕緣接頭處不平順，受車輪荷載沖擊力過大，軌下基礎出現空掉，線路基礎薄弱，出現接頭疲勞，造成絕緣接頭折斷。

整治方法：加強現場工務、電務聯合檢查，車站室內發現閃紅情況時，現場確認。申請臨時天窗，臨時處理更換普通絕緣夾板，天窗點內永久處理重新更換膠接絕緣。

2.5 絕緣接頭螺孔不符合要求（圖5）

圖5 絕緣接頭螺孔不規范

產生原因：在鋼軌鉆孔過程中，施工工藝不到位，鉆孔卡板未放置到位造成鉆孔位置掌握不準，經常出現接頭一邊3個眼孔整體偏上或者整體偏下，造成接頭處絕緣夾板安放不到位。

整治方法：盡量使用廠制絕緣接頭，現場施工時，先線下演練，偏差較小時可適當地銑孔，偏差較大時，切除重新鉆孔。

2.6 絕緣接頭螺栓扭力矩不達標（圖6、圖7）

圖6 絕緣接頭內有焊筋

圖7 絕緣接頭緊固螺栓折斷

產生原因：主要是螺孔不符合要求，現場安裝絕緣夾板不順暢，如果按照規定扭力矩700 N·m，就會造成螺栓孔內的絕緣套管擠破，絕緣失效。螺栓接頭扭力矩不足，在列車振動荷載作用下，空氣中的水蒸氣進入絕緣接頭內，造成絕緣失效。

整治方法：日常檢查中發現，立即申請臨時天窗，進行臨時處理，待天窗點內永久處理重新更換膠接絕緣。

2.7 膠接絕緣接頭不平整（圖8、圖9）

圖8 絕緣接頭軌頭不平整

圖9 絕緣接頭上下不平整

膠接絕緣接頭鋼軌剖切面不平整，存在兩個不同的剖切面；某某高鐵某某東站24對絕緣接頭，其中3對塑料短軌頭斷裂，一處鋼軌接頭螺栓孔偏離鋼軌腰中心。

原因分析：在新線建設中施工單位施工時未嚴格按照鋸軌作業標準來作業，監理單位未對絕緣接頭鋼軌頭部平直度進行驗收，盲目施工導致絕緣接頭失效。新線驗收時把關不嚴，未對絕緣接頭部位進行專題驗收。

處理措施：該站所有的膠接絕緣接頭，納入重點整治計劃，天窗點內永久處理，全部重新更換膠接絕緣。

2.8 接頭不平順光帶不良

產生原因：軌縫兩端鋼軌軌頭部位不平順，高低相差超過2 mm，存在低塌接頭和軌面錯牙，接頭肥邊等原因。

整治方法：光帶不良，使用鋼軌打磨機進行打磨，注意打磨后將絕緣片之間的鐵銷清理干凈，以免造成聯電。

2.9 接頭處基礎病害造成道床翻漿冒泥

產生原因：此處受車輪沖擊力增大，枕下道砟易粉碎，造成排水不暢；電務部門會在絕緣接頭部位砌筑安放電器設備的平臺，也會影響線路排水。線路保養不到位，清挖翻漿后回填道砟不到位。

整治方法：及時清挖翻漿，回填道砟飽滿，增加排水設施，做好排水。

2.1 0絕緣接頭聯電產生紅光帶

產生原因：絕緣接頭鋼軌頂面出現肥邊造成聯電；絕緣軌端破損造成聯電；軌下道砟過多未低于鋼軌30 mm以下，道砟存在導電物質造成聯電。

整治方法：絕緣接頭肥邊處理，及時更換絕緣軌端絕緣片；采用絕緣接頭處專用扣件增強絕緣性，如絕緣彈條、絕緣軌距塊、絕緣卡等；絕緣保持軌枕盒內道岔清潔。

3 接頭日常養護注意事項

3.1 膠接絕緣接頭養護

（1）設置專門的技術人員、主管工程師負責段管內膠接絕緣接頭的技術管理工作，核心是每一處膠接絕緣接頭的履歷臺賬，包括更換時間、更換原因、施工單位、更換時的線路狀態、天氣、氣溫等，臺賬及時動態更新，分析每一處膠接絕緣接頭更換的原因，及時總結，發現規律，提前謀劃。

（2）建立規范的鋼軌膠接絕緣接頭檢查機制，建立段、車間、工區三級檢查標準，工區自驗、車間聯驗、段級抽檢的工作制度，重點檢查絕緣軌縫變化及緊固螺栓是否松動、接頭處的道床及動、靜態幾何尺寸情況，氣溫驟變時，加密檢查周期。

（3）基層單位加強鋼軌膠接絕緣接頭養護工作，加強道床養護，及時補充和搗固，并做到道床頂面（以軌底處為準）低于軌枕頂面20~30 mm。軌枕及扣件狀態良好，軌道平順，無低接頭，空吊板。

絕緣接頭處軌枕應與兩端線路軌枕類型相同，扣件達到“全、正、靠、潤、緊”的要求，并注意軌距擋板或彈條不得頂住夾板，道岔上絕緣接頭應使用絕緣軌距塊，以免發生彈條碰夾板、夾板碰鋼軌，造成絕緣接頭失效。

（4）發現膠接絕緣接頭個別螺栓折斷或松動時，立即申請臨時天窗，將折斷的螺栓取出，同時將絕緣套管取出，更換新的戴絕緣套管的螺栓，保持絕緣套管完整，須小心謹慎。待檢測合格后，進行緊固，施工固定扭力扳手緊固，扭矩應達到1 100 N·m，并做好防松標記。加強觀察，發現螺栓有松動跡象時，再次進行緊固，更新防松標記。

（5）加強膠接絕緣接頭肥邊檢查，普速鐵路不得超過2 mm，高速鐵路不得超過1 mm，出現肥邊時立即申請臨時天窗，及時打磨。對于特殊地段的膠接絕緣接頭，如小半徑曲線地段，要注意專用膠接絕緣夾板下顎部分與鋼軌接觸情況，發現過近時，及時打磨。修理工區加強打磨工具的配置和打磨人員的培訓，做好膠接絕緣接頭日常打磨修理工作，打磨時注意鋼軌邊緣的45°角倒棱，并不得傷損尼龍絕緣軌端。

（6）膠接絕緣接頭進行永久處理作業按照無縫線路插入短軌施工進行，施工作業時應測量施工軌溫，膠接絕緣接頭兩側松開扣件的長度，按照張拉長度反算膠接時的鎖定軌溫，與兩側無縫線路保持鎖定軌溫不變，優化作業流程，及時復緊松開的扣件，施工一次到位。當發現軌縫變化，絕緣接頭“開膠”情況時，必須重新施工。

3.2 新線接管絕緣接頭驗收

我國高速鐵路結構復雜，扣件類型眾多，不同扣件結構使用的特殊彈條類型，FC型扣件、WJ-7型扣件、WJ-8型扣件、Ⅳ型扣件、W300-1型扣件、Ⅴ型扣件、彈條Ⅱ扣件等專用的絕緣接頭扣件，絕緣接頭處設置絕緣卡。設備驗收確保扣件絕緣類型正確，絕緣卡安放到位，彈條不碰緊固螺栓，預埋螺桿絕緣性能良好，預埋套管完整，不得接觸軌枕中的埋設鋼筋。

3.2.1 測量與檢查

（1）檢測工具：使用的萬用表量程不小于20 MΩ，檢查鋼軌與夾板、夾板與扣件間電壓，檢查時鋼軌、扣件應除銹，保證檢查質量。

（2）檢測周期：根據分工膠接絕緣性能檢測由電務根據規定檢測，狀態不良地段和重點處所應根據實際由工務參與進行復測和復核。鋼軌、膠接夾板、絕緣軌縫大小等外觀狀態的檢查由工務部分負責，結合道岔檢查周期，納入到道岔結構巡視中，每周不少于1次。發現異常時及時處理。

（3）阻值檢測標準：膠接絕緣接頭的檢查時掌握如下標準，新膠接絕緣接頭阻值，干燥情況下應為無窮大，潮濕環境中不小于1 000Ω，低于1 000Ω為不合格，既有膠接絕緣接頭阻值穩定在不小于20Ω時可以繼續使用，如果阻值小于20Ω或阻值變化較大時，應立即更換。

3.2.2 驗收絕緣接頭螺栓孔狀態

絕緣接頭是整體結構屬隱蔽工程，設備管理單位接管設備時已經施工完畢。一是工務部分介入組全過程跟蹤，從鉆孔時就介入，驗收螺栓孔位置、大小、鉆孔后是否倒棱、阻值、扣件狀態。二是利用測厚儀來測量螺栓孔的位置，利用探傷儀器測試螺栓孔是否存在擴孔、重孔等。發現問題及時拆檢，不合格絕緣接頭立即返工，不能等到運營后期進行整改。

3.3 人才培養和后續力量病害應急演練和應急處置

（1）在工區和車間內要存放普通絕緣夾板備用，一旦現場膠接絕緣失效，需要立即恢復軌道電路，最快的方式就是更換上行普通絕緣夾板，限速開通。

（2）加強拆卸絕緣夾板演練，當絕緣膠層發生破損時，可用環氧類密封膠（亦可用玻璃膠代替）填充縫隙。需拆開夾板時，應在全部卸掉螺栓后，將特制的鍥鐵緊貼夾板端的鋼軌腹部，用大錘打擊鍥鐵使夾板剝離。也可使用絕緣夾板專用拆卸工具，將夾板頂開，以達到夾板與鋼軌分離。

（3）加強與電務部門溝通配合，建立定期對接機制，在安裝鋼軌膠接絕緣接頭時，提前3天下達與電務和供電部門的配合通知書，電務和供電人員到場配合。納入工電結合部聯合管理，電務測量阻值后，向工務部門反饋接頭狀況，工務部門要主動了解絕緣接頭的絕緣性能，當電阻值出現下降趨勢時，應加強觀察，并做好處理準備工作。

（4）學習膠接絕緣接頭測試——萬用表使用。現階段高職高專等畢業生在學校都已學習了萬用表的使用方法，是專業課程中所要求必須達標的專業技能。在工作實際中，工務需要向電務部門學習膠接絕緣接頭測量部位和相關技術要求。一是定期做好培訓，每年在培訓中設置專門的實作課程，聘請廠家或者電務專家進行授課，了解無縫線路中軌道電路的基礎知識。二是掌握絕緣接頭常見的失效故障，在氣溫變化較大時，鋼軌溫度應力調整期間，在電務測量周期外進行有效補充，減少因絕緣接頭失效造成的設備故障甚至事故。三是主動作為，牢固樹立鐵路運輸大局觀，膠接絕緣接頭是最常見也是最復雜的結合部，道床質量、接頭處養護水平直接影響膠接絕緣接頭的使用壽命，必須高度重視，相互配合，通過有效的聯動機制將膠接絕緣接頭缺陷消滅在萌芽狀態。

4 結束語

膠接絕緣接頭是無縫線路的關鍵設備，是多部門的結合部，在工務部門又是專業性強的工作，必須重視絕緣接頭處保養，發生故障、影響行車，應加強工務電務聯合檢查，跟蹤絕緣接頭狀態，早發現、早整治，減少對行車秩序的干擾。