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摘要:随着我国地铁行业的发展与拓展,作为地铁车站的重要组成部分屏蔽门,越来越发挥出关键作用。屏蔽门主要是设在车站站台的边缘部位,用来保护乘客的安全的屏蔽设施,屏蔽门系统常与导轨的电位相连接,在某些情况下,受到车站的环境,设备安装位置,钢轨回流及泄漏电流的影响,屏蔽门常存在放电现象,不仅会造成乘客有触电的现象,还会造成金属设备的电腐蚀。这就要求地铁运营管理部门高度重视屏蔽门的作用,通过进行一定的技术分析,提出相应的处理措施及建议,确保屏蔽门的绝缘指标值,尽可能保证广大乘客的安全。
关键词:屏蔽门;放电现象;绝缘指标值
0 前言
地铁轨道交通已经成为目前大城市最受欢迎的运营方式之一,这种偏爱趋势在持续增长。屏蔽门的应用改变了以前站台乘客的环境条件,极大提高城市轨道交通的安全性,在地铁的发展过程中具有举足轻重的作用。许多后续的地铁建设都将屏蔽门建设作为强制性的标准,屏蔽门技术得到了广泛的推广与应用。屏蔽门的应用在逐渐增加,但屏蔽门的技术仍处于发展中阶段,在应用中仍存在许多问题亟待解决。本文就屏蔽门存在的问题进行分析与研究,提出合理的处理措施,旨在确保屏蔽门能更好地服务于广大乘客。
1 地铁屏蔽门绝缘系统
地铁运行常采用的直流电动机牵引系统,导轨作为直流电的回流传导设施,而现实中列车外壳、车轮和导轨是完全导通的。为了避免杂散电流对地下金属管线和地基钢筋结构造成电腐蚀的侵害,在建设中将轨道与大地进行了绝缘。这样做会导致轨道与大地之间产生电位差,会造成地铁的外壳带上电位。为了避免乘客发生触电的危险,通过将屏蔽门门体与列车外壳与车站地进行绝缘隔离。
2 屏蔽门对车站地放电现象和分析
屏蔽门受运营环境湿度、尘扬以及接触网回流值等的影响,电位差很难进行控制,进而会造成屏蔽门放电现象。放电情况分析见表1。直流牵引供电系统在理想的状况下,牵引电流由牵引变电所的正极出发,经由接触网、电动列车和回流轨(即走行轨)返回牵引变电所的负极[1]。但由于轨道铺设在轨枕、道碴或整体道床上,钢轨与轨枕之间并非完全绝缘状态,会存在一定过渡的电阻。当轨枕绝缘不良会产生导电的性能,地下的杂散电流将会流入大地,最后又重新流回钢轨和牵引变电所的负极,杂散电流的一部分就会沿着附近的金属导体流动。
屏蔽门门体表面有结构渗水、漏水的现象;灰尘覆盖,保洁用水残留等情况,在潮湿的环境下混凝土是处于绝缘体和良导体之间的状态,屏蔽门与车站地的绝缘值会发生变化,屏蔽门门体类似走行轨,屏蔽门和车站地有电导性耦合回路,存在杂散电流。正是屏蔽门和车站地存在电气耦合回路,当回流大时或门体通过其他金属物与车站地联接时,部分回流通过门体流向车站地,在回路中接触电阻大的地方(类似点接触)产生较大的热量,导致连接处温度升高,进而发生氧化,增加电阻值,造成恶性循环产生电火花;在回路中金属件的过小间隙空气被击穿也会产生放电现象。分回流和泄漏电流的存在会对屏蔽门产生负面影响:
(1)泄漏电流引起过高的接地电位,导致某些弱电回路可能无法正常运行;(2)分回流和泄漏电流放电直接损伤金属部件;(3)分回流和泄漏电流造成电腐蚀,长期影响会导致门体结构强度降低。
3 防护措施
鉴于分回流和泄漏电流给设备和乘客会带来较大的危害,遂需要对钢轨和车站形成的电位差进行紧急泄流处理。
首先要提高门体对车站地绝缘性能,在这种潮湿多尘、沉降变化大的环境下,提高绝缘性能确实相对复杂,但可以就以下几个方向进行探讨:
①避免受到异物侵害,门体与其他设备保持20 mm 的间隔距离,以防爬电或放电,在一些情况下,门体和其他设备之间敷设绝缘不燃材料隔离且检测结果能达到规范要求。
②做好结构布局,减少各金属部件连接点,拼接位置防止留有过小间隙或点接触;连接螺栓、垫片等受力部件应是面接触。特别门体下方部件,从放电位置统计,多数内部放电位置是下方部件连接点。
③做好车站针对渗水、漏水的防水导水措施,含杂质的水是良好导体,会产生有效的电解质,进而在门体车站附近形成回路,加大门体电腐蚀的程度;同时混凝土的水化产物在潮湿环境也溶出导电化合物,形成电解质,提高了污水的导电性能。门体顶部应设置具有非金属的遮挡槽,做到防滴水和导流;底座设置排水沟,避免积水。
其次对门体电位进行检测和保护。屏蔽门泄漏电流监控装置主要是监控分回流电流,对电流报警设定值是预估,但仍旧无法精确确定门梯的绝缘情况,把门体看做走形轨一部分,参照标准,设立测试模型,测量参比电极本体电位,门体极化电位,如果两者超限进行报警,特别门体极化电位正值偏高时,可考虑将变电所轨电位限制装置合闸,或屏蔽门等电位线与车站地短接。
4结论
本文针对地铁运行过程中,屏蔽门可能出现的放电现象进行分析,确定屏蔽门系统绝缘的重要性,并提出针对屏蔽门绝缘的建议和措施。及时保障了乘客的人身安全,进而降低了运营安全隐患的发生概率,为以后改进屏蔽门绝缘提供了许多建议。
参考文献
[1]杜宏民,吕馨,高莉萍,等.地铁屏蔽门绝缘安装相关问题探讨[J].都市轨道交通,2012,25(1):78-81.
[2]陈绍章.地下轨道站台屏蔽门系统[M].北京:科学出版社,2005.
论文作者:姚家军
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/18
标签:屏蔽门论文; 电流论文; 车站论文; 电位论文; 地铁论文; 乘客论文; 回路论文; 《基层建设》2017年第26期论文;