Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13695-5:2023 về Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 5: Xác định điện trở quy định quy trình thử nghiệm trong phòng thí nghiệm để xác định điện trở trong điều kiện ẩm ướt giữa hai ray chạy được liên kết vào tà vẹt bê tông, dầm đỡ hoặc tấm bản mặt cầu đường sắt. Đây là tiêu chuẩn kỹ thuật quan trọng giúp đánh giá khả năng cách điện của hệ thống liên kết đường ray, phục vụ trực tiếp cho việc bảo đảm an toàn hệ thống thông tin tín hiệu và dòng điện hồi lưu trên đường sắt.
Phạm vi áp dụng và đối tượng điều chỉnh
Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các tổ chức, cá nhân hoạt động trong lĩnh vực thiết kế, sản xuất, thử nghiệm và nghiệm thu các bộ phụ kiện liên kết đường ray. Phạm vi áp dụng cụ thể bao gồm:
- Các bộ phụ kiện liên kết được lắp đặt trên tà vẹt bê tông, thanh đỡ hoặc các cấu kiện dạng tấm bản của đường sắt khổ tiêu chuẩn và các khổ đường sắt khác.
- Phương pháp thử nghiệm này không áp dụng cho các hệ thống liên kết trên tà vẹt thép hoặc tà vẹt gỗ, trừ khi có các quy định riêng biệt khác được viện dẫn bổ sung.
- Đánh giá mức độ rò rỉ dòng điện qua hệ thống liên kết dưới tác động của nước mưa hoặc môi trường ẩm ướt nhân tạo trong phòng thí nghiệm.
Nội dung cốt lõi của các điều khoản đầu (Điều 1 đến Điều 4)
1. Phạm vi áp dụng (Điều 1)
Điều khoản này xác định rõ giới hạn kỹ thuật của phương pháp thử nghiệm. Thử nghiệm được thiết kế để đo điện trở một chiều hoặc xoay chiều giữa hai ray được lắp trên cùng một tà vẹt hoặc tấm bản. Kết quả thử nghiệm là cơ sở để phê duyệt thiết kế hoặc kiểm tra chất lượng định kỳ của bộ phụ kiện liên kết.
2. Tài liệu viện dẫn (Điều 2)
Tiêu chuẩn viện dẫn các tài liệu kỹ thuật liên quan để đảm bảo tính đồng bộ trong quá trình thực hiện phép đo. Các tài liệu viện dẫn bao gồm các phần khác của bộ tiêu chuẩn TCVN 13695 về phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết đường ray, cũng như các tiêu chuẩn về thiết bị đo lường điện năng.
3. Thuật ngữ và định nghĩa (Điều 3)
Để đảm bảo tính thống nhất trong việc hiểu và áp dụng, tiêu chuẩn đưa ra các định nghĩa chuyên ngành quan trọng:
- Bộ phụ kiện liên kết (Fastening system): Tổ hợp các chi tiết dùng để liên kết ray với tà vẹt hoặc kết cấu đỡ dưới ray.
- Điện trở liên kết (Fastening electrical resistance): Điện trở đo được giữa hai thanh ray được lắp đặt hoàn chỉnh trên một tà vẹt hoặc tấm bản dưới các điều kiện phun nước quy định.
- Tà vẹt bê tông/Tấm bản (Concrete sleeper/slab): Cấu kiện chịu lực chính nâng đỡ ray và truyền tải trọng xuống nền đường.
4. Nguyên lý thử nghiệm (Điều 4)
Nguyên lý xác định điện trở của bộ phụ kiện liên kết dựa trên việc mô phỏng điều kiện thời tiết mưa thực tế:
- Mẫu thử bao gồm một đoạn tà vẹt bê tông hoàn chỉnh (hoặc một phần tấm bản) được lắp đặt hai đoạn ray ngắn bằng bộ phụ kiện liên kết cần thử nghiệm.
- Hệ thống được đặt trong buồng thử nghiệm và chịu tác động của dòng nước phun nhân tạo với lưu lượng, áp suất và độ dẫn điện của nước được kiểm soát nghiêm ngặt theo tiêu chuẩn.
- Sau một khoảng thời gian phun nước quy định để đạt trạng thái bão hòa bề mặt, một điện áp xoay chiều hoặc một chiều xác định được đặt vào giữa hai thanh ray.
- Tiến hành đo dòng điện rò rỉ chạy qua hệ thống liên kết và tà vẹt, từ đó tính toán ra giá trị điện trở tương ứng của bộ phụ kiện liên kết.
Hiệu lực thi hành
Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13695-5:2023 có hiệu lực áp dụng kể từ ngày được công bố bởi cơ quan quản lý nhà nước có thẩm quyền về khoa học và công nghệ. Việc áp dụng tiêu chuẩn này góp phần chuẩn hóa quy trình thử nghiệm vật liệu đường sắt tại Việt Nam, tiệm cận với các tiêu chuẩn quốc tế tiên tiến.
ĐƯỜNG RAY- PHƯƠNG PHÁP THỬ NGHIỆM BỘ PHỤ KIỆN LIÊN KẾT - PHẦN 5: XÁC ĐỊNH ĐIỆN TRỞ
Track- Test methods for fastening systems
Part 5: Determination of electrical resistance
Lời nói đầu
TCVN 13695-5:2023 được biên soạn trên cơ sở tham khảo BS EN 13146-5:2012.
TCVN 13695-5:2023 do Cục Đường sắt Việt Nam biên soạn, Bộ Giao thông vận tải đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
TCVN 13695:2023, Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết, gồm các phần sau:
- TCVN 13695-1:2023, Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 1: Xác định lực cản dọc ray.
- TCVN 13695-2:2023, Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 2: Xác định sức kháng xoắn.
- TCVN 13695-3:2023, Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 3: Xác định độ suy giảm của tải trọng va đập.
- TCVN 13695-4:2023, Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 4: Ảnh hưởng của tải trọng lặp.
- TCVN 13695-5:2023, Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 5: Xác định điện trở.
- TCVN 13695-6:2023, Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 6: Ảnh hưởng của điều kiện môi trường khắc nghiệt
- TCVN 13695-7:2023, Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 7: Xác định lực kẹp và độ cứng theo phương thẳng đứng.
- TCVN 13695-8:2023, Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 8: Thử nghiệm trong vận hành
- TCVN 13695-9:2023, Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 9: Xác định độ cứng.
- TCVN 13695-10:2023, Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 10: Thử nghiệm xác định lực chống nhổ lõi.
ĐƯỜNG RAY- PHƯƠNG PHÁP THỬ NGHIỆM BỘ PHỤ KIỆN LIÊN KẾT - PHẦN 5: XÁC ĐỊNH ĐIỆN TRỞ
Track- Test methods for fastening systems
Part 5: Determination of electrical resistance
Tiêu chuẩn này quy định quy trình thử nghiệm trong phòng để xác định điện trở trong điều kiện ẩm ướt, giữa các thanh ray được giữ bởi một hệ thống phụ kiện lắp vào tà vẹt sắt hoặc tà vẹt bê tông, tà vẹt ghi hoặc tấm bản bê tông.
Quy trình thử nghiệm này cũng có thể áp dụng cho ray đặt chìm.
Quy trình thử nghiệm này áp dụng cho một cụm lắp ráp hoàn chỉnh, liên quan đến dòng điện tín hiệu, không liên quan tới dòng điện chạy tầu.
Quy trình thử nghiệm bao gồm: Phương pháp chuẩn và phương pháp thay thế.
Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).
EN 27888, Water quality - Determination of electrical conductivity, [Chất lượng nước - Xác định độ dẫn điện (ISO 7888)]
EN 13481-1 : 2012, Railway applications - Track Performance requirements for fastening systems- Part 1: Definitions, (Ứng dụng đường sắt - Đường ray - Các yêu cầu tính năng đối với bộ phụ kiện liên kết - Phần 1: Định nghĩa).
3 Thuật ngữ và định nghĩa, ký hiệu và chữ viết tắt
3.1 Thuật ngữ và định nghĩa
Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa nêu trong EN 13481-1:2012.
3.2 Ký hiệu và chữ viết tắt
Trong tiêu chuẩn này, các ký hiệu sau được áp dụng.
Rγ Điện trở đo được cho mỗi thử nghiệm, tính bằng Ω;
R Điện trở tính theo trung bình cộng của các kết quả thử nghiệm, tính bằng Ω;
γ Độ dẫn điện của nước được sử dụng, tính bằng mS/m.
Đo điện trở giữa hai đoạn ray được cố định vào giá đỡ, trong khi toàn bộ giá đỡ và liên kết được phun nước với tốc độ có kiểm soát.
5.1 Ray
Đối với hệ thống ray gắn trên bề mặt, dùng hai đoạn ray có chiều dài khoảng 0,5 m, có mặt cắt phù hợp với bộ phụ kiện liên kết. Đối với hệ thống ray đặt chìm, mẫu thử là các thanh ray. Ray không được sơn, không có rỉ sét trên bề mặt cũng như không làm sạch đế ray bằng phương pháp mài.
5.2 Nước
Dùng nước uống được với độ dẫn điện (50 ± 5) mS/m được đo theo EN 27888, nhiệt độ tại thời điểm phun được hiệu chỉnh tới nhiệt độ 25 °C.
CHÚ THÍCH 1:
Các hệ số hiệu chỉnh đối với nhiệt độ được nêu trong EN 27888.
CHÚ THÍCH 2:
Độ dẫn điện của nước có thể được điều chỉnh đến các giới hạn quy định, bằng cách bổ sung natriclorua hoặc nước cất.
5.3 Thiết bị phun
Một khung có thể di chuyển song song với đường ray, kết hợp bốn vòi phun như minh họa trong hình 1. Các vòi phun có đường kính 3,6 mm và hình nón phun (100 đến 125)°. Các thiết bị phải có phương tiện kiểm soát và đo lưu lượng nước đến mỗi vòi phun.
5.4 Nguồn điện
Sử dụng dòng điện xoay chiều (30 ± 3) V RMS và có tần số (50 ±15) Hz.
5.5 Thiết bị
Thiết bị để đo điện áp và dòng điện tổng hợp giữa các ray với độ chính xác 1 %, cho phép tính toán điện trở trong phạm vi 1 × 102 Ω đến 1 × 106 Ω. Các thiết bị phải có khả năng in ra những ghi chép về điện trở với thời gian tính toán.
Các thiết bị phải được kiểm định/hiệu chuẩn theo quy định hiện hành.
Ba thanh tà vẹt sắt hoặc tà vẹt bê tông hoặc tà vẹt ghi (với hai thanh ray) hoặc tấm bản bê tông, với chi tiết phụ kiện chôn trong bê tông hoặc tạo lỗ tại vị trí đặt ray, được chế tạo không sửa đổi cho thử nghiệm.
Đối với ray đặt chìm, dùng các cụm phụ kiện cơ khí để gắn chặt, chiều dài của mẫu thử phải bằng khoảng cách tà vẹt danh định trong EN 13481-1:2012, Bảng 1. Đối với ray đặt chìm, hệ thống phụ kiện là chất kết dính, chiều dài của mẫu thử phải là (500 đến 750) mm. Tất cả các mẫu thử phải gồm hai ray chạy.
Mỗi mẫu thử được thử nghiệm riêng lẻ. Các mẫu thử được xem như tà vẹt trong quy trình thử nghiệm.
7 Quy trình - Phương pháp chuẩn
Thử nghiệm phải được thực hiện dưới mái che và được bảo vệ khỏi mưa, gió lùa, trong phòng thông gió và có nhiệt độ không khí (15 đến 30) °C. Lắp các thanh ray vào một tà vẹt bằng cách sử dụng tất cả các chi tiết phụ kiện như lắp ráp trên đường sắt. Bề mặt gối đỡ tà vẹt phải khô ráo và có hai tấm cách điện, dày không dưới 50 mm, như trong hình 1.
CHÚ THÍCH:
Gối đỡ phù hợp là các khối gỗ có gắn đệm nhựa để cách điện.
Nếu tà vẹt sử dụng lần đầu cho thử nghiệm, trước khi thực hiện thử nghiệm tiến hành quy trình phun nước và để khô trong thời gian không ít hơn 24 h hoặc cho đến khi bề mặt khô, tùy theo thời gian nào lâu hơn. Thiết lập các dụng cụ đo như trong hình 2 và kết nối với nguồn điện. Di chuyển thiết bị phun lên tà vẹt, neo thiết bị vào vị trí và phun nước (10 đến 20) °C với tốc độ (7 ± 1) l/min từ mỗi vòi phun trong 2 phút. Ghi lại điện áp và dòng điện trong khi phun và không ít hơn 10 min sau khi ngừng phun.
Lặp lại thử nghiệm hai lần nữa trên hai mẫu thử tương tự khác.
Nếu một mẫu thử đã được được thử nghiệm, để khô trong thời gian không ít hơn 120 h, hoặc thời gian cần thiết để mẫu trở nên khô bề mặt, tùy theo điều kiện nào là dài hơn, giữa các thử nghiệm.
Biểu đồ điện trở/thời gian điển hình được thể hiện trong Hình A.1.

CHÚ DẪN:
1 Khung phun
2 Vòi phun như mô tả trong 5.3
3 Tà vẹt thử nghiệm như mô tả trong Điều 6
4 Khối gỗ
5 Đệm nhựa
Hình 1 - Bố trí thử nghiệm

Hình 2 - Mạch đo
8 Mẫu thử - Phương pháp thay thế
Một tà vẹt sắt hoặc tà vẹt bê tông hoặc tà vẹt ghi hoặc mẫu ray đặt chìm phù hợp với điều 6. Mẫu thử được xem như một tà vẹt trong quy trình thử nghiệm.
9 Quy trình - Phương pháp thay thế
Thực hiện theo quy trình trong điều 7. Khi quá trình thử nghiệm trên một tà vẹt hoàn tất, để tà vẹt khô ráo ít nhất 120 h và sau đó lặp lại quy trình. Sau thử nghiệm thứ hai, để tà vẹt khô ráo trong ít nhất 120 h và sau đó lặp lại quy trình.
Đối với mỗi thử nghiệm, xác định điện trò tối thiểu Rγ từ đồ thị điện trở - thời gian.
Kết quả của phép thử R là trung bình cộng của ba giá trị của Rγ thu được.
Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm ít nhất các thông tin sau:
a) Số hiệu của tiêu chuẩn này;
b) Tên và địa chỉ của phòng thử nghiệm thực hiện phép thử;
c) Ngày thực hiện thử nghiệm;
d) Quy trình thử nghiệm được sử dụng (phương pháp chuẩn hoặc phương pháp thay thế);
e) Tên, ký hiệu và mô tả của cụm phụ kiện liên kết, bao gồm các thành phần riêng lẻ, đã được thử nghiệm;
f) Nguồn gốc của các mẫu thử;
g) Đoạn ray được sử dụng trong thử nghiệm;
h) Các chi tiết của tà vẹt, trụ đỡ hoặc chi tiết của bản sàn bê tông được sử dụng;
i) Độ dẫn điện của nước được sử dụng và nhiệt độ của nước tại thời điểm đo;
j) Biểu đồ điện trở - thời gian cho mỗi thử nghiệm và giá trị của R γ ;
k) Kết quả của thử nghiệm, R tính bằng Ω .
Hình A.1 thể hiện biểu đồ đặc trưng điện trở/thời gian như mô tả trong Điều 7.

CHÚ DẪN
1 Điện trở Rγ, tính bằng Ω.
2 Thời gian, tính bằng min.
Hình A.1 - Biểu đồ đặc trưng điện trở - thời gian
Mục lục
Lời nói đầu
1 Phạm vi áp dụng
2 Tài liệu viện dẫn
3 Thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu
3.1 Thuật ngữ và định nghĩa
3.2 Ký hiệu
4 Nguyên tắc
5 Thiết bị
5.1 Ray
5.2 Nước
5.3 Thiết bị phun
5.4 Nguồn điện
5.5 Thiết bị
6 Mẫu thử - Phương pháp tham chiếu
7 Quy trình - Phương pháp chuẩn
8 Mẫu thử - Phương pháp thay thế
9 Quy trình - Phương pháp thay thế
10 Tính toán
11 Báo cáo thử nghiệm
Phụ lục A Biểu đồ điện trở/thời gian
- 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13695-1:2023 về Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 1: Xác định lực cản dọc ray
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13695-2:2023 về Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 2: Xác định sức kháng xoắn
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13695-3:2023 về Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 3: Xác định độ suy giảm của tải trọng va đập
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13695-6:2023 về Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 6: Ảnh hưởng của điều kiện môi trường khắc nghiệt
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13695-7:2023 về Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 7: Xác định lực kẹp và độ cứng theo phương thẳng đứng
- 6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13695-8:2023 về Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 8: Thử nghiệm trong vận hành
- 7 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13695-9:2023 về Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 9: Xác định độ cứng
- 8 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13695-10:2023 về Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 10: Thử nghiệm xác định lực chống nhổ lõi
- 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13566-1:2022 về Ứng dụng đường sắt - Đường ray - Tà vẹt và tấm đỡ bê tông - Phần 1: Yêu cầu chung
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13566-2:2022 về Ứng dụng đường sắt - Đường ray - Tà vẹt và tấm đỡ bê tông - Phần 2: Tà vẹt bê tông dự ứng lực một khối
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13566-3:2022 về Ứng dụng đường sắt - Đường ray - Tà vẹt và tấm đỡ bê tông - Phần 3: Tà vẹt bê tông cốt thép hai khối
- 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13566-1:2022 về Ứng dụng đường sắt - Đường ray - Tà vẹt và tấm đỡ bê tông - Phần 1: Yêu cầu chung
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13566-2:2022 về Ứng dụng đường sắt - Đường ray - Tà vẹt và tấm đỡ bê tông - Phần 2: Tà vẹt bê tông dự ứng lực một khối
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13566-3:2022 về Ứng dụng đường sắt - Đường ray - Tà vẹt và tấm đỡ bê tông - Phần 3: Tà vẹt bê tông cốt thép hai khối
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13695-1:2023 về Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 1: Xác định lực cản dọc ray
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13695-2:2023 về Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 2: Xác định sức kháng xoắn
- 6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13695-3:2023 về Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 3: Xác định độ suy giảm của tải trọng va đập
- 7 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13695-6:2023 về Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 6: Ảnh hưởng của điều kiện môi trường khắc nghiệt
- 8 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13695-7:2023 về Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 7: Xác định lực kẹp và độ cứng theo phương thẳng đứng
- 9 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13695-8:2023 về Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 8: Thử nghiệm trong vận hành
- 10 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13695-9:2023 về Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 9: Xác định độ cứng
- 11 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13695-10:2023 về Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 10: Thử nghiệm xác định lực chống nhổ lõi