青島地鐵站臺(tái)門打火原因分析及應(yīng)對(duì)措施

孫建軍

摘 ?要：該文介紹了青島地鐵2號(hào)線站臺(tái)門打火事件的調(diào)查經(jīng)過(guò)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況以及站臺(tái)視頻監(jiān)控、FAS、鋼軌電位限制裝置等系統(tǒng)，對(duì)故障發(fā)生時(shí)的時(shí)間、打火位置等信息進(jìn)行了分析，確定了站臺(tái)門打火事件發(fā)生的主要原因。對(duì)于站臺(tái)門系統(tǒng)采用與回流軌等電位連接的城市軌道交通線路，提出了防止打火的應(yīng)對(duì)措施，包括對(duì)既有線路的改造措施和新建線路的防范措施，通過(guò)提高站臺(tái)門絕緣效果、取消站臺(tái)門與回流軌的等電位連接線的方式，保障乘客安全和乘車舒適度。

關(guān)鍵詞：站臺(tái)門打火;等電位連接;站臺(tái)門絕緣

中圖分類號(hào)：U231 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 故障事件

2018年3月26日18時(shí)，運(yùn)營(yíng)晚高峰期間，青島地鐵2號(hào)線端門上方發(fā)生打火事件，控制中心與車控室均顯示該站站臺(tái)公共區(qū)FAS系統(tǒng)報(bào)火警，站臺(tái)門端門附近有煙氣并伴有焦煳味。列車離站時(shí)，站臺(tái)門上方打火出現(xiàn)火花。車站工作人員采取了及時(shí)有效的處置措施，但該事件仍造成多列次列車不停站通過(guò)。

門梯和FAS等搶修人員隨后趕到現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，站臺(tái)門頂部伸縮件與弱電線纜橋架之間的絕緣墊被擊穿引起火花，如圖1、圖2所示。

2 原因分析

為徹底查明原因，青島地鐵組織對(duì)故障點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)再次進(jìn)行確認(rèn)，結(jié)合站臺(tái)視頻監(jiān)控記錄、FAS系統(tǒng)記錄、鋼軌電位限制裝置記錄、現(xiàn)場(chǎng)檢查情況和設(shè)備日常維保記錄等信息，對(duì)2號(hào)線站臺(tái)門打火事件進(jìn)行分析，詳細(xì)分析故障產(chǎn)生的原因。

青島地鐵2號(hào)線采用DC1500V接觸軌供電，鋼軌回流制式。因站臺(tái)門與列車之間間隙較小，乘客在上下車時(shí)，乘客肢體或攜帶行李物品容易同時(shí)與站臺(tái)門門體、門檻和列車直接接觸，為避免因列車車體和站臺(tái)門之間可能出現(xiàn)的電位差給乘客上下車時(shí)造成危險(xiǎn)和不適，站臺(tái)門門體采用絕緣方式安裝，門體與站臺(tái)連接部分采用絕緣墊片進(jìn)行絕緣，門體伸縮件活動(dòng)部件與固定部件也采用絕緣塊方式連接，站臺(tái)門門體與軌道為等電位連接，采用螺栓連接方式。站臺(tái)邊緣設(shè)置1 500 mm的絕緣層。現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，站臺(tái)門與站臺(tái)絕緣良好，站臺(tái)絕緣層絕緣良好，等電位連接線連接狀態(tài)良好。

青島2號(hào)線軌電壓峰值90 V左右。車站鋼軌電位限制裝置正常投入運(yùn)行，合位限制電壓為120 V，即當(dāng)軌電位未達(dá)到120 V時(shí)，軌電壓通過(guò)等電位連接線傳到門體（包括門體伸縮件），記錄顯示軌電位電壓為94 V，即表示近一時(shí)段最大軌電位電壓為94 V。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查打火部位發(fā)現(xiàn)，該處線纜橋架設(shè)計(jì)標(biāo)高3 800 mm，線纜橋架施工單位施工時(shí)下調(diào)至2 700 mm，導(dǎo)致線纜橋架與站臺(tái)門立柱頂部伸縮件距離過(guò)近，侵入站臺(tái)門安全區(qū)域。站臺(tái)門施工單位發(fā)現(xiàn)該部位站臺(tái)門與電纜橋架間距過(guò)近，存在打火隱患，并采取了臨時(shí)措施，立柱頂部伸縮件與線纜橋架間增設(shè)了絕緣墊，如圖3所示。

由于站臺(tái)門頂部伸縮件是與鋼軌進(jìn)行了等電位連接的，線纜橋架與大地連接，因此站臺(tái)門頂部伸縮件與橋架之間存在電位差，站臺(tái)門頂部伸縮件與橋架間的絕緣墊因受列車進(jìn)出站振動(dòng)影響，在周圍電場(chǎng)以及灰塵的作用下，產(chǎn)生絕緣老化，絕緣性能逐步下降，造成絕緣墊被逐漸擊穿，絕緣作用喪失，因此，列車經(jīng)過(guò)時(shí)，此處的電位差造成站臺(tái)門出現(xiàn)打火、冒煙現(xiàn)象。

3 應(yīng)對(duì)措施

基于站臺(tái)門是否應(yīng)與回流軌進(jìn)行等電位連接存在爭(zhēng)議，門梯專業(yè)組織梳理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，依據(jù)GB50157—2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》要求：站臺(tái)門與列車車廂宜保持等電位;當(dāng)站臺(tái)門與列車車廂無(wú)等電位要求時(shí)，站臺(tái)門應(yīng)通過(guò)接地端子接地，由此條款說(shuō)明，站臺(tái)門可以不與回流軌進(jìn)度等電位連接。雖然CJJ 183—2012《城市軌道交通站臺(tái)屏蔽門系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》要求：當(dāng)采用鋼軌作回流軌時(shí)，屏蔽門應(yīng)與鋼軌進(jìn)行等電位連接，但此條款為推薦性條款，非強(qiáng)制性條款，站臺(tái)門與列車車廂未強(qiáng)制要求進(jìn)行等電位連接。

在不違反強(qiáng)制性條款的情況下，研究采用取消等電位連接的方式，來(lái)保證乘客安全的同時(shí)，也不出現(xiàn)打火的情況。

保證乘客安全，就需要將乘客上下車時(shí)，能接觸到的站臺(tái)門部位，采取有效的絕緣方式，以防可能存在的站臺(tái)門與車體連接后出現(xiàn)打火情況。

另外，需要保證站臺(tái)門與其他設(shè)施設(shè)備的安全距離，防止距離過(guò)近，出現(xiàn)打火情況。

3.1 對(duì)既有線路改造

對(duì)于既有線路，可以采用門檻及立柱表面做絕緣處理、取消站臺(tái)門與鋼軌等電位連接線、采用門體接地的方式進(jìn)行改造。立柱和門檻表面絕緣處理采用噴涂絕緣涂層的方式。運(yùn)營(yíng)公司應(yīng)制定相應(yīng)檢修維護(hù)規(guī)程，對(duì)站臺(tái)門噴涂絕緣進(jìn)行定期檢測(cè)和維護(hù)，保證絕緣有效。

改造實(shí)施期間，站臺(tái)門打開(kāi)期間應(yīng)控制軌電位限位裝置閉合，保證站臺(tái)門與回流軌斷開(kāi)連接，消除站臺(tái)門與列車之間的電位差，確保乘客上下車安全。

為確保乘客乘車及車站運(yùn)營(yíng)安全，需對(duì)站臺(tái)門門體表面進(jìn)行整體絕緣噴涂處理，絕緣處理后門體表面對(duì)地絕緣值不小于0.5 MΩ（用500 V兆歐表進(jìn)行檢測(cè)）。

站臺(tái)門門體表面進(jìn)行絕緣噴涂處理方案采用透明耐磨絕緣材料，絕緣噴涂涂層的主要有7項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。1）絕緣涂層表面電阻、體積電阻大于1 012 Ω。2）涂層與不銹鋼的結(jié)合力應(yīng)能達(dá)到0級(jí)。3）涂層耐磨性不小于4 H。4）涂層透明，外觀不能影響不銹鋼立柱本體的顏色。5）絕緣材料具有耐候性、耐酸堿和防水等特點(diǎn)，無(wú)起泡、無(wú)剝落和無(wú)裂紋等，且屬于環(huán)保產(chǎn)品，揮發(fā)性有機(jī)化合物滿足國(guó)標(biāo)要求。6）涂層防火等級(jí)為B1級(jí)。7）站臺(tái)門立柱上絕緣涂層的噴涂厚度不小于30 um，門檻表面絕緣涂層的噴涂厚度不小于70 um。

3.2 新建線路采用絕緣方式

新建線路可以采取更為有效的方式，杜絕打火現(xiàn)場(chǎng)的發(fā)生。站臺(tái)門門體之間等電位連接，門體接地，保證站臺(tái)門門體電位一致。

滑動(dòng)門、應(yīng)急門采用復(fù)合絕緣門檻，門檻對(duì)地絕緣值不小于0.5 MΩ（用500 V兆歐表進(jìn)行檢測(cè)）。復(fù)合絕緣門檻可分為2種方式。1）門檻由綜合性能不劣于304L不銹鋼金屬踏面、復(fù)合絕緣材料和緊固件（與站臺(tái)門底部支撐連接）構(gòu)成。復(fù)合絕緣材料采用玻璃纖維材質(zhì)拉擠型材，其強(qiáng)度滿足門檻相應(yīng)載荷要求。2）門檻由綜合性能不劣于304L不銹鋼金屬踏面、表面噴涂高分子絕緣樹(shù)脂絕緣層的鋼板和緊固件（與站臺(tái)門底部支撐連接）構(gòu)成。

復(fù)合絕緣門檻型材的原材料構(gòu)成為低煙無(wú)鹵的難燃材料，且不含有害成分，滿足環(huán)保及相關(guān)規(guī)范規(guī)定要求，成分中無(wú)毒性物質(zhì)，無(wú)刺激性氣味，不對(duì)乘客健康造成不良影響。立柱可噴涂絕緣漆，也可采用復(fù)合絕緣門體。復(fù)合絕緣門體由不銹鋼面層、復(fù)合絕緣材料中間層和鍍鋅立柱內(nèi)層組成，立柱對(duì)地絕緣值同門檻要求。采用噴涂絕緣漆的方式時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格要求立柱在工廠完成噴涂工作，堅(jiān)決禁止在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行噴涂作業(yè)，防止因現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣、濕度較大、灰塵較多、施工人員工藝水平難以保證等問(wèn)題，影響絕緣質(zhì)量。

端門單元將與站臺(tái)和站臺(tái)門主段設(shè)備絕緣。為了防止端門與站臺(tái)門之間，端門與車站結(jié)構(gòu)之間的觸摸電壓，端門與站臺(tái)門主段及車站結(jié)構(gòu)都需要保持絕緣，端門與站臺(tái)門之間的縫隙采用絕緣橡膠及絕緣凝膠填充。端門和站臺(tái)、端門單元和站臺(tái)門主段之間的絕緣電阻不小于0.5 MΩ（用500V直流兆歐表檢測(cè)）。

任何與站臺(tái)或回流軌連接的設(shè)備不得與端門連接，任何附上或者交叉越過(guò)端門單元的電纜都要使用有絕緣設(shè)置的線槽或者管道保護(hù)。端門單元的結(jié)構(gòu)將盡可能減少金屬和導(dǎo)電材料的使用。除了符合條件的超低壓電纜通過(guò)，否則端門結(jié)構(gòu)中不得經(jīng)過(guò)和接入電纜線。

通過(guò)上述方式，可保證乘客安全，杜絕站臺(tái)門打火情況的發(fā)生，同時(shí)，可消除雜散電流對(duì)地網(wǎng)和車站金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的腐蝕以及對(duì)站臺(tái)門等設(shè)備造成的不良影響。青島地鐵站臺(tái)門改造完成后，運(yùn)行至今未再發(fā)生站臺(tái)門打火情況。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述分析可知，站臺(tái)門打火情況是各地地鐵面臨的普遍問(wèn)題，該事件的處理方案對(duì)于軌道交通線路的設(shè)計(jì)、施工、設(shè)備制造、檢修都有一定的借鑒意義。對(duì)于站臺(tái)門，采取取消站臺(tái)門與回流軌的等電位連接線、站臺(tái)門門體和門檻做好絕緣的方式，可以減少或避免打火事件的再次發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]劉永紅.地鐵屏蔽門絕緣問(wèn)題及處理[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，2014（4）：117-120.

[2]李福強(qiáng).地鐵屏蔽門打火分析及其解決措施探索[J].價(jià)值工程， 2017，36（22）：17-23.

[3]施仲衡.GB50157—2013，地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2013.

[4] 陳韶章.CJJ183—2012，城市軌道交通站臺(tái)屏蔽門系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.