天津地鐵站臺(tái)門絕緣技術(shù)探討

□文 /曹敬典

天津地鐵目前運(yùn)營項(xiàng)目為1、2、3、6、9號(hào)線，目前運(yùn)營線路站臺(tái)均裝有站臺(tái)門，在運(yùn)營過程中，頻繁發(fā)生絕緣失效，導(dǎo)致等電位線不能連接。基于天津地鐵站臺(tái)門的絕緣現(xiàn)狀，對(duì)站臺(tái)門絕緣技術(shù)進(jìn)行探討。

1 站臺(tái)門絕緣安裝的必要性

以天津地鐵6號(hào)線為例，列車采用DC1500 V接觸網(wǎng)供電，鋼軌回流制式。

列車車體與鋼輪、鋼軌為同一等電位體，當(dāng)乘客同時(shí)接觸車體與地面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電流通過人體，故通過站臺(tái)門絕緣來消除電位差。

站臺(tái)門絕緣措施包含在站臺(tái)門邊貼近站臺(tái)門范圍內(nèi)敷設(shè)絕緣層或絕緣地板、將鋼軌通過等電位連接站臺(tái)門，可消除列車和站臺(tái)門門體及地面的電位差，避免上下車乘客同時(shí)接觸列車與站臺(tái)門門體后產(chǎn)生的不適感。同時(shí)可以避免雜散電流對(duì)結(jié)構(gòu)的腐蝕，見圖1。

圖1 接觸網(wǎng)站臺(tái)門絕緣系統(tǒng)

2 目前采用絕緣系統(tǒng)方案

目前天津地鐵采用的方案：每側(cè)站臺(tái)邊緣的所有站臺(tái)門門體之間用接地線連接，整列站臺(tái)門連接后再用接地電纜與鋼軌連接，實(shí)現(xiàn)等電位。

站臺(tái)門在所有與土建連接部位均采用絕緣安裝，站臺(tái)門門體與土建結(jié)構(gòu)之間絕緣值≮0.5 MΩ。

端門單元與正線站臺(tái)門和設(shè)備用房外墻之間均絕緣。

距離站臺(tái)門1 200 mm內(nèi)的地面設(shè)置站臺(tái)絕緣層，站臺(tái)絕緣層對(duì)地絕緣值均應(yīng)≮0.5 MΩ。

3 主要失效原因

目前天津地鐵站臺(tái)門絕緣失效情況常發(fā)生于地下車站，高架車站絕緣失效較少，分析各方面原因，主要原因：天津市為沿海城市，雖較南方城市雨水少，但地下水豐富，地鐵隧道內(nèi)潮濕；少數(shù)車站由于土建防水問題，有漏水；季節(jié)交替時(shí)，地下隧道與地面空氣有溫度差，會(huì)在隧道內(nèi)產(chǎn)生凝結(jié)水；由于建設(shè)時(shí)間緊張，也存在站臺(tái)門安裝和裝修交叉施工的情況。

所以，站臺(tái)門與土建連接處由于水、灰塵等污染，造成絕緣處爬電距離不夠，導(dǎo)致立柱或門檻絕緣失效，從而導(dǎo)致打火，等電位連接只能斷開的情況。

4 改善措施

站臺(tái)門與土建連接處主要分為門檻和立柱兩部分。門檻由下支撐件固定于站臺(tái)板上，立柱由上下連接件固定于軌頂風(fēng)道梁及站臺(tái)板上，目前絕緣安裝均采用絕緣套形式，將站臺(tái)門與土建結(jié)構(gòu)隔離開。經(jīng)過市場(chǎng)調(diào)研，目前絕緣改善措施主要分為門檻絕緣及立柱絕緣措施。

4.1 門檻絕緣

門檻絕緣改善措施主要有復(fù)合材料絕緣門檻、下支撐件包覆絕緣材料、門檻面板下襯絕緣襯板、噴涂絕緣漆形式。

4.1.1 復(fù)合材料絕緣門檻

復(fù)合材料絕緣門檻是采用絕緣材料制成門檻，面層固定金屬面板。由于主體采用復(fù)合材料制作，強(qiáng)度不能保證，需要經(jīng)過第三方檢測(cè)驗(yàn)證，見圖2。

圖2 復(fù)合材料絕緣門檻

4.1.2 包覆絕緣材料

門檻下支撐件包覆絕緣材料是不改變結(jié)構(gòu)的情況下，將門檻下部的支撐件在外層包覆絕緣材料，但是在安裝時(shí)，由于搬運(yùn)、施工等原因，有包覆材料脫落的風(fēng)險(xiǎn)，見圖3。

圖3 絕緣包覆

4.1.3 面板下襯絕緣襯板

門檻面板下襯絕緣襯板形式，在原有結(jié)構(gòu)上，在面板下方增加絕緣襯板，起到隔離作用，配合原有絕緣套使用，不增加額外投資。但是存在襯板安裝時(shí)污染，導(dǎo)致絕緣失效的風(fēng)險(xiǎn)。

4.1.4 噴涂絕緣漆

門檻上噴涂絕緣漆，經(jīng)常踩踏摩擦，會(huì)導(dǎo)致絕緣漆脫落，需要補(bǔ)涂。目前只有北京6號(hào)線試驗(yàn)站采用，已運(yùn)營一年半，絕緣效果可以滿足絕緣要求，但是還要看每站的具體客流情況。

4.2 立柱絕緣

立柱絕緣改善措施主要分為貼絕緣膜、噴涂絕緣漆，上下連接件包覆絕緣材料、內(nèi)襯復(fù)合材料的形式。目前后期絕緣改造均采取表面絕緣處理的方式，新線采用上下連接件絕緣包覆，也有配合采取表面絕緣處理相結(jié)合的方式。

4.2.1 表面處理

貼絕緣膜、噴涂絕緣漆都是在原立柱表面進(jìn)行絕緣處理，絕緣可靠性強(qiáng)，但是表面處理會(huì)因人為破壞破損，絕緣膜損壞需要重新貼膜，絕緣漆脫落需要局部補(bǔ)涂，絕緣漆修補(bǔ)較為簡便，見圖4和圖5。

圖4 噴涂絕緣漆效果

圖5 貼膜效果

4.2.2 包覆絕緣材料

上下連接件包覆絕緣材料是在原立柱連接件上進(jìn)行絕緣材料包覆處理，不同廠家包覆厚度不同，使用材料不同。在施工過程中，可能發(fā)生損壞，如果損壞在孔內(nèi)，無法修補(bǔ)，只能拆掉站臺(tái)門之后修補(bǔ)，絕緣失效后一般采用表面絕緣處理方式補(bǔ)救。

4.2.3 內(nèi)襯絕緣復(fù)合材料

內(nèi)襯絕緣復(fù)合材料是在立柱包板內(nèi)部，增加一層絕緣復(fù)合材料。但是在與門檻接觸位置，有可能因環(huán)境原因，導(dǎo)致絕緣失效。失效后一般采用表面絕緣處理方式補(bǔ)救，目前暫沒有成熟應(yīng)用。

5 結(jié)語

基于天津地鐵目前的情況以及各地調(diào)研，綜合考慮性能、補(bǔ)救便捷、造價(jià)等方面，推薦新線采用絕緣門檻和立柱表面絕緣處理方式。

建議在站臺(tái)門安裝的過程中，減少交叉施工，保證施工環(huán)境整潔，能有效避免絕緣失效情況。

站臺(tái)門絕緣失效問題目前是地鐵行業(yè)內(nèi)普遍存在的問題，各地方地鐵及廠家都在積極改善、出謀劃策，在各地的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，分享成果，希望能夠早日解決該問題，增加乘客乘車的舒適度，減少安全隱患。

[1]GB 50157—2013，地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].