地鐵屏蔽門打火分析及其解決措施探索

李福強(qiáng)

摘要：目前國內(nèi)地鐵屏蔽門基本均采用絕緣設(shè)計(jì)，并將門體與軌道等電位連接，避免因列車車體與安全門間可能會(huì)出現(xiàn)的電位差給上下車的乘客造成危害或帶來不適，但由于受施工工藝、潮氣環(huán)境、金屬灰塵等因素影響，絕緣極易失效，帶來火花放電、雜散電流影響安全門壽命等不良后果。本研究課題主要對(duì)屏蔽門絕緣情況和影響因素進(jìn)行分析，并對(duì)屏蔽門絕緣結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行探尋，為地鐵的安全運(yùn)營提供保障。

Abstract： Currently， the insulation design are usually used in PSD to avoid the potential difference between the train and PSD may harm or discomfort to passengers， at the same time PSD and rail are connected by cable with the same potential. Due to the construction process， the moisture environment， metal dust and other factors， the insulation can easily fail to bring a spark discharge， stray currents which will affect the screen door life and other adverse consequences. This research analyzes the factors affecting the insulation and PSD， and explore the insulation scheme， to explore solutions to protect the safe operation of the subway.

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；屏蔽門絕緣；屏蔽門打火

Key words： urban rail transit；shielded door insulation；screen door ignition

中圖分類號(hào)：U231+.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）22-0017-07

0 引言

目前國內(nèi)的城市軌道交通均采用直流750V或1500V供電，機(jī)車由接觸網(wǎng)（軌）獲得電能，牽引電流通過行車軌道返回到牽引變電所整流機(jī)組負(fù)極。為了避免雜散電流對(duì)地下金屬管線和混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋等造成電腐蝕，軌道與大地是絕緣的。因此，鋼軌與大地之間可能產(chǎn)生較大的電位差，使地鐵列車的車體外殼存在電位差，其嚴(yán)重時(shí)可危及人身安全。為了限制鋼軌電位，在工程設(shè)計(jì)時(shí)采用在車站設(shè)置鋼軌電位限制裝置（Rail Over-Voltage Protection Device， OVPD），該裝置一端接鋼軌，另一端接地母排，并設(shè)置隔離開關(guān)，在正常運(yùn)行方式下是處于打開狀態(tài)，當(dāng)OVPD測(cè)量到鋼軌和接地母排之間的電位差達(dá)到一段設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)合閘將鋼軌和地短接，延遲一段時(shí)間（時(shí)間可設(shè)定）后，裝置自動(dòng)打開。鋼軌電位限制裝置自動(dòng)測(cè)量鋼軌和地母排之間的電位差，鉗制鋼軌電位在安全電位以下。

目前在國內(nèi)已建成投入運(yùn)行的城市軌道交通系統(tǒng)中，普遍存在軌電位異常升高的問題，據(jù)測(cè)試，當(dāng)OVPD動(dòng)作時(shí)，鋼軌與地之間的入地電流（雜散電流）可達(dá)到800A以上。鋼軌電位限制裝置動(dòng)作頻繁（多條線路全線軌電位動(dòng)作次數(shù)每天近千次），甚至導(dǎo)致直流框架保護(hù)動(dòng)作，大面積直流停電。當(dāng)鋼軌電位限制裝置動(dòng)作時(shí)，不可避免會(huì)有大量電流經(jīng)以大地為回路流通，尤其是當(dāng)有多臺(tái)軌電位動(dòng)作時(shí)，對(duì)城市地下金屬結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生很大的腐蝕。國內(nèi)部分地鐵運(yùn)營單位為了保證安全，采取將線路部分軌電位限制裝置運(yùn)行于永久合閘狀態(tài)，此項(xiàng)措施雖然解決了軌電位過高的問題，但這時(shí)大量的鋼軌回流通過鋼軌電位限制裝置流入地網(wǎng)，形成雜散電流，對(duì)地網(wǎng)和車站金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生腐蝕，影響地網(wǎng)和車站金屬結(jié)構(gòu)的使用壽命，直至影響到車站的使用壽命。

在廣州地鐵運(yùn)營中發(fā)現(xiàn)，每條運(yùn)營線路的部分車站均存在軌電位普遍偏高的現(xiàn)象，造成每條線路均有2至3個(gè)車站的鋼軌電位限制裝置頻繁動(dòng)作，一旦鋼軌電位限制裝置動(dòng)作失靈則對(duì)地鐵的運(yùn)營安全及乘客的人身安全帶來威脅；同時(shí)，在運(yùn)營中發(fā)現(xiàn)，由于軌電位的存在，屏蔽門外框結(jié)構(gòu)等對(duì)相鄰金屬部件有放電火花的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。為減輕軌電位升高給地鐵的運(yùn)營安全及乘客的人身安全，對(duì)每條線路的2至3個(gè)車站臨時(shí)采取人工永久合閘鋼軌電位限制裝置的措施，采取該臨時(shí)措施雖然解決了地鐵的運(yùn)營安全及乘客的人身安全的問題，但帶來了對(duì)隧道、道床的結(jié)構(gòu)鋼和附近的金屬管線造成不同程度的電腐蝕等問題。

地鐵屏蔽門安裝在站臺(tái)邊緣，與列車車體之間的距離很近，乘客上下車時(shí)極有可能同時(shí)接觸到列車車體外殼和屏蔽門門體，即同時(shí)接觸到兩種不同電位的金屬材質(zhì)，如圖1所示。由于列車車體的外殼可能存在較大電位，使得車體與屏蔽門間可能會(huì)出現(xiàn)電位差，給上下車的乘客造成危害或帶來不適。為此，目前全國多數(shù)地鐵運(yùn)營線路均采用屏蔽門絕緣設(shè)計(jì)安裝，同時(shí)將屏蔽門與鋼軌等電位連接，保證了乘客上下車時(shí)不受鋼軌電位的影響。

但由于受施工、接口專業(yè)、潮氣環(huán)境等因素影響，屏蔽門絕緣極易失效，因存在90～110V的軌電壓差，屏蔽門結(jié)構(gòu)對(duì)相鄰金屬部件會(huì)發(fā)生火花放電，影響運(yùn)營和乘客的安全。此外，屏蔽門絕緣失效后，繼續(xù)等電位連接，大量雜散電流通過屏蔽門，對(duì)車站金屬結(jié)構(gòu)、屏蔽門結(jié)構(gòu)、電氣系統(tǒng)的壽命及運(yùn)行穩(wěn)定性帶來影響。

本研究課題主要對(duì)屏蔽門絕緣情況和影響因素進(jìn)行分析，并對(duì)屏蔽門絕緣結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行探尋，為地鐵的安全運(yùn)營提供保障。

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1 項(xiàng)目研究過程

第一階段：現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研工作。

①屏蔽門打火現(xiàn)象調(diào)研。②屏蔽門安裝情況、實(shí)際絕緣電阻記錄、施工記錄等。

第二階段：現(xiàn)場(chǎng)絕緣情況初步分析、確定研究方向。

①屏蔽門絕緣結(jié)構(gòu)分析；②屏蔽門絕緣的可能影響因素初步分析；③確定下一步研發(fā)方向。

第三階段：測(cè)量結(jié)果整理、分析。

①完成測(cè)量大綱；②進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量；③對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行整理、分析。

第四階段：屏蔽門絕緣發(fā)展方向研究。

2 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研

2012年6月，對(duì)廣州2號(hào)線、3號(hào)線及8號(hào)線的各站進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，同時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)維保記錄進(jìn)行了分析。（表1）

通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)：①目前多數(shù)屏蔽門絕緣不滿足大于0.5MΩ的要求，即時(shí)暫時(shí)滿足要求的車站，也會(huì)隨天氣等因素的影響絕緣阻值而變化。②打火問題頻發(fā)，打火部位主要集中在端門面板、固定面板與裝修吊頂之間。③屏蔽門絕緣失效對(duì)乘客和運(yùn)營安全帶來較大影響，應(yīng)對(duì)目前的設(shè)計(jì)及施工方案深入分析、改進(jìn)。

3 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量及結(jié)果分析

3.1 屏蔽門絕緣的影響因素初步分析

①絕緣材料。絕緣材料的選擇不當(dāng)，極易導(dǎo)致屏蔽門絕緣失效，同時(shí)影響屏蔽門整體結(jié)構(gòu)壽命。絕緣材料（PBT）的主要性能指標(biāo)如表2。

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②絕緣間隙和爬電距離。絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，會(huì)導(dǎo)致絕緣失效。屏蔽門與軌道等電位連接后，與大地間產(chǎn)生90～110V的電壓差，根據(jù)工作電壓、材料絕緣性質(zhì)、污染指數(shù)等參數(shù)確定絕緣間隙和爬電距離。

絕緣套體積電阻率為1.0×1016Ω·cm，以絕緣間隙10mm計(jì)算，每個(gè)絕緣套電阻值1.0×1016Ω，每側(cè)200個(gè)并聯(lián)，其理論并聯(lián)后電阻遠(yuǎn)大于絕緣電阻0.5MΩ。

屏蔽門設(shè)計(jì)中，電氣間隙和爬電距離通常大于理論選擇，即絕緣間隙大于10mm，爬電距離大于12mm。

在實(shí)際設(shè)計(jì)中如以上兩指標(biāo)不符合要求，將影響絕緣效果。

③天氣和環(huán)境因素的影響。因絕緣件表面會(huì)附著灰塵，在多雨天氣、車站空氣潮濕的條件下，會(huì)導(dǎo)致屏蔽門絕緣阻值降低或絕緣失效。

此外，門檻與絕緣帶之間的縫隙在施工完成后，通常采用絕緣耐候膠收口，但后期使用過程中因各種因素導(dǎo)致膠體脫落、裂開，尤其滑動(dòng)門區(qū)域該問題談比較嚴(yán)重，保潔或雨雪天氣時(shí)產(chǎn)生的污水進(jìn)入該縫隙后，造成屏蔽門絕緣阻值降低或絕緣失效。

從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來看，該因素影響較大。

④接口專業(yè)施工的影響。接口專業(yè)施工對(duì)屏蔽門絕緣的影響因素有：1）絕緣地板施工導(dǎo)致屏蔽門的絕緣失效：絕緣件粘附砂土、絕緣帶與門檻間隙小、絕緣縫隙中有異物等。2）裝修專業(yè)的天花吊板與屏蔽門頂箱面板間隙過小。3）端門區(qū)域屏蔽門裝飾板與土建墻之間的間隙過小。4）其它專業(yè)設(shè)備與屏蔽門間隙過小，或有鐵絲等導(dǎo)電體與屏蔽門搭接。

⑤熱影響。列車停站時(shí)，車輛底部及上部有大量熱能排出，排熱部位與絕緣處理位置接近，隨著溫度升高，屏蔽門與車站建筑結(jié)構(gòu)之間的絕緣體變軟，其抗剪強(qiáng)度會(huì)逐步喪失。當(dāng)溫度超過絕緣體的額定值時(shí)，將導(dǎo)致絕緣退化（壽命縮短），還可能造成塑變或炭化，促使絕緣體的局部破裂。

⑥電氣影響。當(dāng)絕緣材料承受由地鐵產(chǎn)生的電磁場(chǎng)時(shí)，絕緣材料的表面或內(nèi)部空隙會(huì)發(fā)生放電。屢次放電所產(chǎn)生的離子電弧和離子運(yùn)動(dòng)將嚴(yán)重侵蝕絕緣材料，使其絕緣性能下降。

3.2 屏蔽門現(xiàn)場(chǎng)絕緣測(cè)量

3.2.1 測(cè)量項(xiàng)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研報(bào)告，屏蔽門打火主要集中于三處：

①固定面板與裝修吊頂之間；②端門固定面板與裝修掛板之間；③端門與邊門的連接拐角處。

另外，根據(jù)報(bào)告統(tǒng)計(jì)，等電位電纜燒焦的原因主要集中于端門絕緣失效。重點(diǎn)針對(duì)以上位置進(jìn)行絕緣電阻和絕緣距離的測(cè)量。具體見《測(cè)量大綱》。

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3.2.2 測(cè)量結(jié)果

2012年12月分別對(duì)白云大道、飛翔公園、嘉禾望崗、南方醫(yī)院進(jìn)行了測(cè)量。

具體測(cè)量結(jié)果見《廣州地鐵軌電位過高和屏蔽門打火分析及其解決措施-測(cè)量記錄》。

3.2.3 測(cè)量結(jié)果分析

對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行整理、分析后，總結(jié)如下：

①門體絕緣阻值（表3）。測(cè)量的四個(gè)站中，均存在絕緣失效的問題。同時(shí)，端門區(qū)域因與其它專業(yè)收口較多，比較容易導(dǎo)致絕緣失效。

②軌道對(duì)大地的絕緣阻值。通過4個(gè)站的測(cè)量發(fā)現(xiàn)，軌道絕緣阻值均為零。

3.2.4 測(cè)量結(jié)論

①屏蔽門盡管采取了絕緣設(shè)計(jì)，且通過了施工驗(yàn)收，但由于與其它專業(yè)的收口較多，如絕緣帶施工、裝修專業(yè)、管道專業(yè)等，稍有施工失誤，極易造成絕緣失效；同時(shí)存在施工現(xiàn)場(chǎng)不易管理的問題。②屏蔽門絕緣會(huì)因后期運(yùn)營過程中天氣環(huán)境、粉塵、潮濕、絕緣密封接口損壞等因素導(dǎo)致絕緣失效。③軌道對(duì)大地絕緣阻值偏低，將門體與軌道等電位連接后會(huì)影響屏蔽門的絕緣效果。④目前的屏蔽門安裝絕緣方案存在較大缺陷，對(duì)乘客和運(yùn)營安全存有較大隱患，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行深入研究分析。

4 屏蔽門絕緣方案建議

4.1 屏蔽門與鋼軌不進(jìn)行等電位連接的可行性分析

根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，安全電壓為不高于36V，安全電流為10mA。人體感知電流，交流為1mA，直流為5mA。

2014年1月14日，廣州地鐵建設(shè)事業(yè)總部、中鐵電氣化勘測(cè)設(shè)計(jì)院等對(duì)萬勝圍站進(jìn)行了相關(guān)測(cè)量。在拆除屏蔽門與鋼軌間的等電位線后，測(cè)量了鋼軌與屏蔽門、鋼軌與大地、屏蔽門與大地間的電位差，分別如圖3、圖4、圖5所示。

根據(jù)《萬勝圍車站屏蔽門懸浮與鋼軌電位測(cè)試報(bào)告》電位檢測(cè)數(shù)據(jù)，在列車未進(jìn)站時(shí)，屏蔽門對(duì)鋼軌電位不大于36V，小于人體能接受的安全電壓，車輛加速駛出期間，屏蔽門與鋼軌電位差升高，電位能達(dá)到鋼軌電位限制裝置動(dòng)作值，其持續(xù)時(shí)間在5～10S。

理論上，屏蔽門絕緣阻值良好，且大于0.5MΩ的情況下，可較好的保護(hù)乘客的乘車安全。但由于外部環(huán)境、施工等因素的影響，目前多數(shù)屏蔽門絕緣狀況不理想，普遍存在絕緣失效的情況。

根據(jù)萬勝圍現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)分析推斷，屏蔽門與鋼軌間不進(jìn)行等電位連接，對(duì)乘客乘車的安全影響較小，在北京地鐵，目前大部分地鐵運(yùn)營線路沒有將屏蔽門與鋼軌作等電位連接，也尚未有乘客因此感覺不適的情況報(bào)告，加上鋼軌電位限制裝置的保護(hù)作用，異常情況下鋼軌電位可限制在合理的范圍內(nèi)。此外，考慮在屏蔽門與鋼軌之間安裝電壓檢測(cè)裝置，當(dāng)列車停車時(shí)，檢測(cè)電壓大于設(shè)定值時(shí)，檢測(cè)裝置將鋼軌與車站接地網(wǎng)連接，將軌電位降低至安全電壓。

綜上，根據(jù)目前的測(cè)量數(shù)據(jù)分析及運(yùn)行情況，將屏蔽門與鋼軌不作等電位連接，同時(shí)增加電壓實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置，初步判斷是可行的。

4.2 門體結(jié)構(gòu)方案一

屏蔽門不做整體絕緣設(shè)計(jì)、安裝，只對(duì)屏蔽門局部做絕緣處理，其結(jié)構(gòu)、門體與大地直接連通。具體實(shí)施如下：

屏蔽門與土建站臺(tái)板及土建頂梁間不作絕緣安裝。如圖6所示。

本方案會(huì)導(dǎo)致列車與屏蔽門間產(chǎn)生電位差，影響乘客安全通過對(duì)乘客在乘車時(shí)可能碰到的區(qū)域采取絕緣處理的方式解決，該區(qū)域包括：門檻板、門楣、立柱裝飾板、滑動(dòng)門、應(yīng)急門、后封板等。同時(shí)，應(yīng)對(duì)車輛相應(yīng)區(qū)域作絕緣防護(hù)處理，避免因屏蔽門絕緣防護(hù)失效，危及乘客安全。（圖7）

①門檻板的絕緣防護(hù)。

門檻板防護(hù)重點(diǎn)對(duì)滑動(dòng)門門檻板和應(yīng)急門門檻板進(jìn)行防護(hù)，固定門門檻區(qū)域可不作考慮，門檻板的防護(hù)形式采用如下兩種形式：

1）碳鋼門檻支撐+絕緣防護(hù)層。

門檻板采用Q235碳鋼板支撐，表面覆蓋一層絕緣材料，如尼龍、絕緣橡膠等，結(jié)構(gòu)形式如圖8所示。

該結(jié)構(gòu)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

a）碳鋼支撐可確保屏蔽門整體鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和門檻板的局部剛度。

b）表面覆蓋的絕緣材料可同時(shí)起防滑作用，確保乘客的乘車安全。

c）表層絕緣材料可作顏色選擇，起到良好的區(qū)別功能區(qū)域的作用。比如，可將滑動(dòng)門門檻設(shè)計(jì)成綠色，應(yīng)急門門檻設(shè)計(jì)成黃色。

該結(jié)構(gòu)形式須注意如下問題的解決：

a）表層絕緣材料的絕緣性能。

b）表層絕緣材料的耐磨、耐老化性，防火、阻燃等是否符合地鐵相關(guān)規(guī)范要求。

c）該結(jié)構(gòu)形式必須考慮可維護(hù)性，便于絕緣層失效后的更換。

2）門檻整體采用絕緣材料。

門檻板整體采用絕緣性能好的材料，如工程塑料、尼龍等。該結(jié)構(gòu)形式具有如下優(yōu)點(diǎn)：

a）因門檻整體采用絕緣材料，絕緣易保障。

b）表面覆蓋的絕緣材料可同時(shí)起防滑作用。

該結(jié)構(gòu)形式，同樣必須考慮門檻的整體剛度、可加工性、耐磨性、耐老化、防火性等。為了門檻表面更耐磨和外觀金屬質(zhì)感，可以在表面使用嵌入蝕刻（或沖壓）不銹鋼板。（圖9）

②立柱裝飾板的絕緣防護(hù)。

屏蔽門兩側(cè)的立柱裝飾板在乘客區(qū)域內(nèi)，乘車過程中最易碰到，因此應(yīng)重點(diǎn)作絕緣防護(hù)，可采用以下絕緣方案：

1）噴涂絕緣層。

立柱裝飾板采用金屬材料，如碳鋼或鋁材，表面噴涂一層絕緣材料，如絕緣烤瓷、絕緣漆等。

2）裝飾板整體采用絕緣材料。

立柱裝飾板可采用絕緣橡膠等材料制作，同時(shí)為確保一定的強(qiáng)度，橡膠內(nèi)襯碳鋼骨架。該結(jié)構(gòu)受到磕碰時(shí)，不易損傷，同時(shí)，因橡膠的緩沖特性，可起到保護(hù)乘客免受磕傷的作用。此方式在日本地鐵運(yùn)營線路中較多采用，如圖10、11所示。

③門楣的絕緣防護(hù)。

相對(duì)于立柱、門檻，門楣在乘客乘車過程中受到觸摸和外物磕碰損傷的幾率較小，因此可采用碳鋼板內(nèi)襯，外噴絕緣層或透明絕緣薄膜的結(jié)構(gòu)形式。這樣可確保門楣、立柱裝飾板、面板等的整體外觀顏色一致，不會(huì)影響屏蔽門的整體美觀。

④滑動(dòng)門的絕緣防護(hù)。

滑動(dòng)門門框在乘客乘車過程中易被乘客觸摸到，產(chǎn)生電壓差，從而導(dǎo)致可能的傷害，且開關(guān)門過程中被外物磕碰而影響絕緣效果的幾率較高，故滑動(dòng)門應(yīng)重點(diǎn)絕緣防護(hù)。

滑動(dòng)門通常由玻璃粘接在門框上組成，如圖12所示，由于玻璃屬于絕緣體，因此重點(diǎn)對(duì)滑動(dòng)門門框進(jìn)行防護(hù)。門框可采用如下形式進(jìn)行絕緣處理：1）噴涂絕緣層，如絕緣漆、絕緣烤瓷等。2）門框外表面粘貼絕緣防護(hù)薄膜。

⑤后封板的防護(hù)。

后封板在乘客乘車過程中觸碰的幾率相對(duì)較小。因此可采用碳鋼板內(nèi)襯，外噴絕緣漆、絕緣烤瓷的結(jié)構(gòu)形式。

注意：絕緣處理后的門檻板、門楣、立柱裝飾板、滑動(dòng)門、應(yīng)急門、后封板等，相對(duì)大地的絕緣值應(yīng)不小于0.5MΩ（采用500V兆歐表測(cè)量）。

⑥方案特點(diǎn)。

相對(duì)于目前屏蔽門的絕緣方式，該方案具有如下特點(diǎn)：

1）施工質(zhì)量容易保障。

屏蔽門與裝修、管線等專業(yè)間的接口較多，施工過程中的管理不善，易造成屏蔽門絕緣失效。

本方案僅對(duì)滑動(dòng)門和乘客易接觸的區(qū)域作絕緣處理，與其它專業(yè)間的接口較少，不會(huì)因其它專業(yè)的施工影響導(dǎo)致屏蔽門絕緣區(qū)域的絕緣效果。

2）整體鋼構(gòu)強(qiáng)度易保障。

目前的屏蔽門設(shè)計(jì)方案是：鋼構(gòu)立柱底部通過螺栓與底座相連，頂部通過鋼件伸縮套與上部固定件相連，全部為鋼結(jié)構(gòu)直接連接，大大提高了屏蔽門整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并不會(huì)因?yàn)槠渌蛩囟l(fā)生變化。

3）維護(hù)方便。

目前的屏蔽門設(shè)計(jì)方案中的絕緣件和頂部絕緣套因受周期性結(jié)構(gòu)壓力作用，并受空氣氧化等因素的影響，將逐漸老化，機(jī)械性能、絕緣性等降低，因此須定期更換。絕緣件的更換一般在非運(yùn)營期軌道側(cè)作業(yè)，作業(yè)強(qiáng)度和作業(yè)難度較高。而此方案將不需要對(duì)屏蔽門整體絕緣的絕緣件，所以維護(hù)會(huì)更方便，在正常設(shè)計(jì)30年年限內(nèi)無需更換。

4）減少雜散電流對(duì)車站建筑結(jié)構(gòu)的腐蝕。

由于屏蔽門與軌道不作等電位連接，可有效避免回流軌雜散電流通過屏蔽門腐蝕車站建筑結(jié)構(gòu)，確保車站壽命。

另外，此方案對(duì)運(yùn)營線路中屏蔽門系統(tǒng)絕緣失效整改給出了可操作的方案。

4.3 方案二

屏蔽門絕緣安裝，但不與軌道等電位連接。

本方案中，屏蔽門對(duì)大地絕緣安裝，絕緣電阻大于0.5

MΩ，同時(shí)，屏蔽門與軌道間不作等電位連接，即屏蔽門懸浮安裝，屏蔽門與列車間的位置及電位如圖13所示。

4.3.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

該方案的特點(diǎn)是：

①屏蔽門與軌道不作等電位連接，可避免回流軌雜散電流通過屏蔽門腐蝕車站建筑結(jié)構(gòu)，確保車站的設(shè)計(jì)壽命不受影響。

②屏蔽門絕緣效果良好的情況下，可較好的保障乘客上下車的人身安全。此外，如前所述，屏蔽門與車站建筑結(jié)構(gòu)間的絕緣值不達(dá)標(biāo)，但不作等電位連接的情況下，對(duì)其乘客的乘車安全影響較小。

③對(duì)于接觸網(wǎng)式供電方式，因存在接觸網(wǎng)搭在屏蔽門上的風(fēng)險(xiǎn)，影響乘客安全，屏蔽門不適合采用此方式。

4.3.2 確保絕緣效果措施的探討

由于該方案中，盡管絕緣失效對(duì)乘客安全影響較小，但不能完全避免特別情況，同時(shí)地鐵屬于公共安全工程，應(yīng)最大化保障乘客的安全，因此如何確保絕緣符合要求，且保持長期有效是技術(shù)重點(diǎn)，建議從如下幾方面進(jìn)行探討：①對(duì)乘客可觸及的區(qū)域，進(jìn)行有效的二次絕緣防護(hù)。②嚴(yán)格施工管理。③做好屏蔽門與相關(guān)專業(yè)間的技術(shù)交流。④做好屏蔽門與相關(guān)專業(yè)間施工工序的合理安排。⑤如前所述，在屏蔽門與鋼軌之間安裝電流或電壓檢測(cè)裝置。

4.4 絕緣區(qū)域的設(shè)計(jì)探討

為避免乘客同時(shí)觸及站臺(tái)和列車，產(chǎn)生跨步電壓差，危及乘客安全，目前通常將臺(tái)邊緣距離屏蔽門1m左右的范圍內(nèi)設(shè)置為絕緣區(qū)域，其絕緣做法是：在站臺(tái)裝修層下敷設(shè)絕緣層，或在裝修層以上鋪設(shè)絕緣地板，以實(shí)現(xiàn)屏蔽門門體與大地之間的絕緣。

在前述方案中，均不可避免乘客產(chǎn)生跨步電壓的可能，因此應(yīng)繼續(xù)設(shè)置絕緣區(qū)域。

5 結(jié)論

本文通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及測(cè)量數(shù)據(jù)分析，得出如下結(jié)論。①由于施工、環(huán)境等因素的影響，運(yùn)營線路中的屏蔽門絕緣效果不佳，存在絕緣失效的問題，而繼續(xù)采取將屏蔽門與鋼軌等電位連接，會(huì)導(dǎo)致通過屏蔽門，對(duì)車站金屬結(jié)構(gòu)、屏蔽門結(jié)構(gòu)、電氣系統(tǒng)的壽命及運(yùn)行穩(wěn)定性帶來影響，同時(shí)打火等危險(xiǎn)現(xiàn)象影響運(yùn)營安全。因此，推薦屏蔽門與鋼軌不等電位連接。②提出了兩種屏蔽門絕緣方案：1）屏蔽門不作整體絕緣設(shè)計(jì)，乘客易接觸部分做絕緣處理，方案詳述見4.2。2）屏蔽門整體絕緣設(shè)計(jì)，但不與軌道等電位連接，方案詳述見4.3。備注：綜合實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)和各種因素分析，優(yōu)先推行方案一。③為避免乘客跨步電壓，目前的絕緣帶區(qū)域應(yīng)繼續(xù)作絕緣設(shè)計(jì)。

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