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摘要:地铁屏蔽门是优化车站环境及保障乘客出行的有效措施,但屏蔽门的绝缘失效,使得屏蔽门与车体间出现电位差,可能对乘降过程中的乘客造成人身危害。导致绝缘失效的原因有多种,长期受压损伤,电、热、化学、潮湿等环境的影响,建设初期施工不良均可导致绝缘失效。所以探究如何处理地铁屏蔽门绝缘材料发生材质老化、绝缘特性变差对地铁安全运行造成的影响就显得尤为重要。
关键词:地铁;屏蔽门系统;绝缘失效;绝缘处理
1 地铁屏蔽门绝缘现状
目前各大城市的地铁现状是由于施工阶段与土建、装修等专业接口问题及施工工艺局限性,导致屏蔽门与站台绝缘达不到标准同时无法跨接轨道,与停站列车不可避免的存在电压。该问题于业内普遍存在且无法通过土建、设备大规模拆改加以根治。
2 地铁屏蔽门绝缘背景
由于土建结构渗水、装修灯带距盖板过近等接口原因,以及站台绝缘层潮湿、绝缘子积灰等施工工艺暂无法解决的问题,导致屏蔽门普遍存在与站台绝缘效果不达标的情况,未能依照设计标准跨接轨道,从而给乘客安全乘降埋下隐患。天津地铁在2015年曾经发生过乘客行李搭接列车、屏蔽门门槛造成打火的事件,虽未对乘客人身构成伤害,但给公司敲响了警钟。研究有效措施,加速实施改造,以最大程度预防此类安全隐患是杜绝此类安全隐患的根本。经了解,此类问题在国内各线路普遍存在,目前切实可行的应对措施是对门体金属表面进行贴膜处理,虽工艺较为成熟,但耐用性难以保证,因此研究兼顾性能和寿命的绝缘防护方案将成为处理绝缘问题的技术关键。
3 影响屏蔽门绝缘的因素
3.1 环境因素
屏蔽门系统起绝缘作用的绝缘子与土建基础、金属结构之间的间隙较小,起不到良好的隔离效果。同时地铁洞体尘埃里含有大量的金属类粉尘,活塞风吹起粉尘及轮轨磨擦产生的铁粉日积月累粘附在门体和绝缘子外表并与大地导通。又因地下站的潮湿环境,严重影响屏蔽门的绝缘值。
3.2 施工因素
绝缘材料容易受到灰尘、混凝土、污水等异物的污染,是施工过程无法规避的问题。且施工工序不合理,一般情况则为屏蔽门施工完成后其他专业入场,导致低绝缘电阻设备、物体、线路接触屏蔽门系统。屏蔽门设备的基座与土建结构之间连接点多达上百个,顶部与土建结构、导向标识、风管等均存在连接或接触的可能。在安装过程中,只要有任何外部设备或材料与其搭接,甚至门槛下未清理彻底的混凝土碎料和垃圾,均可能造成整侧的屏蔽门绝缘不良。由于接触点多,各单元之间又互相连接,因此出现绝缘问题后极难查找。
3.3 其他因素
清洁作业时使用带有腐蚀性的清洁剂,会破坏屏蔽门的绝缘。绝缘子发生老化,导致绝缘性能下降,在轨电位过高的情况下容易引起绝缘击穿。
4 处理屏蔽门绝缘问题的对策
在门体和列车门中选择乘客乘降期间可能触及的点位进行绝缘处理,具体设备主要包括滑动门和应急门的立柱包板及门槛。为了最大程度规避乘客触电风险,本着切断列车经由人体到屏蔽门回路的思路,对立柱装饰板、滑动门防撞胶条处边框、门槛进行绝缘处理,可起到有效防护作用。从改造周期性、产品质量、施工工艺、不影响既有线运营等方面考虑具备可实施性。
4.1 新线设计优化绝缘方案
在新线设计上,需要前期就方案设计对屏蔽门的绝缘措施进行充分对比和分析。针对爬电距离、空气湿度、电气绝缘间隙、绝缘性能等由绝缘材料本身导致的绝缘效果,在系统设计上采取相应的措施。绝缘体材料选型应满足使用要求,绝缘阻值要符合标准、强度要达标、同时适应环境;结构设计应控制爬电距离及电气绝缘间隙、考虑好防水结构、尽量避免屏蔽门结构与土建间的接触、采用分段绝缘设计、特殊绝缘涂层,端门独立绝缘设计、端门门槛可拆卸设计;接口设计应控制控制屏蔽门与管道距离、控制屏蔽门与端门墙面间隙、控制屏蔽门与吊顶间隙、门槛与站台板间隙。此外,列车车厢相对大地有电位差,为了乘客上下列车时的安全,需确保屏蔽门与车厢处于等电位状态。屏蔽门上下部采用绝缘板,螺杆采用绝缘套进行连接。
4.2 既有线改造绝缘方案
在既有线绝缘效果不良的改造措施是本文的探究侧重点,为了不影响既有线的正常运行又能快速有效的达到改造目的,综合考虑金属表面喷涂和背部绝缘包覆等方案的造价、后期维护量、可实施性等因素采用喷涂绝缘材料的方式对立柱包板表面进行处理;踏板背面及下部支撑整体进行绝缘材料喷涂包覆,连接踏板与下部支撑的铰接件全部采用高强度绝缘螺栓、螺母,踏板安装后应满足绝缘性能、抗压、抗剪强度要求。
4.2.1踏板改造总体方案选型
4.2.2本方案优点
1、踏板背部绝缘材料包覆处理,施工方便,解决了踏板表面喷涂绝缘漆不耐磨、易失效的问题;
2、绝缘树脂喷涂后与不锈钢表面可靠粘结;
3、绝缘树脂喷涂完成后绝缘层实测绝缘电阻≥0.5MΩ(500V兆欧表)。绝缘层在其寿命期限内绝缘性能不降低,寿命不得低于30年;
4、彻底消除安全门踏板绝缘问题引起的运营安全隐患,保证乘客和司乘人员的人身安全;
5、保证踏板的耐腐蚀性能,延长设备的使用寿命;
6、踏板外观不变,保证门体整体美观。
4.2.3 施工工艺、方法
现有门槛拆卸:将蚀刻板、衬板作为整体拆除,送加工厂进行包裹绝缘层等处理,后返回车站施工现场;
绝缘门槛安装:绝缘门槛运至施工现场可直接替换现有门槛,安装时螺栓铰接点位必须加装绝缘平垫片,最后经微调打胶密封;
立柱门框喷涂:喷涂前应对立柱门框周边做好遮挡防护,作业时保持站台通风良好,多次喷涂保证表面挂漆均匀、厚度达标;
绝缘阻值测量:绝缘漆、绝缘胶表干后,测量门槛蚀刻板、立柱、门框表面对门体其余金属面以及站台挑檐的绝缘阻值。
将由蚀刻板、衬板组成的踏板整体拆除,对衬板上的支撑座安装通孔适当扩孔,之后对除蚀刻板上表面以外的踏板其他部分(包括蚀刻板外沿、蚀刻板折边、衬板安装孔等)进行一体化绝缘材料包覆,并保证包覆厚度不小于1mm 。最后,将处理后的踏板水平安装回原位,微调导靴槽宽度。
踏板周边点位的配套处理措施:
5 经济性分析、风险分析及预控措施
5.1 经济性分析
本文侧重讨论的门槛改造方案选型为基于现有门槛的整体绝缘处理,既保证了受力性能,又避免出现因更换材质、更换部件而产生的现有门槛大量报废,节约了经费。门槛改造施工采用先期对部分备品备件进行加工,后用于现场轮转替换的方式,节约了重新加工门槛的部分费用。喷涂的点位只选取乘客乘降时可能触及的立柱装饰板、滑动门防撞胶条处边框等位置,不对门体其余点位进行处理,即突出实用性达到目的又能节省开支。通过改造,可有效防范因车门、屏蔽门跨步电压造成的客伤事件发生,避
免公司不必要的经济损失。
5.2风险分析及预控措施
本次改造采用在门槛、立柱装饰板等外表面进行绝缘处理的方案,因此承载性能未受影响。所选绝缘材料为低烟、无卤、阻燃材料,且无挥发性、对人体无害,有效降低了使用风险。
6 结语
随着我国科学技术高速发展和城市化的日趋变化,优先选择轨道交通来改善出行条件已成为当今城市建设的发展趋势和重要特征。从地铁首次应用屏蔽门系统开始,屏蔽门系统在节能、改善地铁车站环境、提高系统安全性等方面已经成为不可或缺的因素,因此更大程度的提高屏蔽门系统的稳定性、安全性、便捷性也是行业内需要关心和探究的话题。
参考文献:
[1]刘升华,熊东平.地铁屏蔽门系统与车站建筑基车辆的接口探讨[J].城市轨道交通研究,2010年第6期.
论文作者:姜为
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/9/10
标签:屏蔽门论文; 踏板论文; 门槛论文; 地铁论文; 立柱论文; 绝缘材料论文; 乘客论文; 《基层建设》2018年第21期论文;