青島地鐵站臺門打火原因分析及應對措施

孫建軍

摘 ?要：該文介紹了青島地鐵2號線站臺門打火事件的調(diào)查經(jīng)過，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查情況以及站臺視頻監(jiān)控、FAS、鋼軌電位限制裝置等系統(tǒng)，對故障發(fā)生時的時間、打火位置等信息進行了分析，確定了站臺門打火事件發(fā)生的主要原因。對于站臺門系統(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對措施，包括對既有線路的改造措施和新建線路的防范措施，通過提高站臺門絕緣效果、取消站臺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：站臺門打火;等電位連接;站臺門絕緣

中圖分類號：U231 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

1 故障事件

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

門梯和FAS等搶修人員隨后趕到現(xiàn)場，通過現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，站臺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，青島地鐵組織對故障點和現(xiàn)場再次進行確認，結(jié)合站臺視頻監(jiān)控記錄、FAS系統(tǒng)記錄、鋼軌電位限制裝置記錄、現(xiàn)場檢查情況和設備日常維保記錄等信息，對2號線站臺門打火事件進行分析，詳細分析故障產(chǎn)生的原因。

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

青島2號線軌電壓峰值90 V左右。車站鋼軌電位限制裝置正常投入運行，合位限制電壓為120 V，即當軌電位未達到120 V時，軌電壓通過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，即表示近一時段最大軌電位電壓為94 V。

通過現(xiàn)場檢查打火部位發(fā)現(xiàn)，該處線纜橋架設計標高3 800 mm，線纜橋架施工單位施工時下調(diào)至2 700 mm，導致線纜橋架與站臺門立柱頂部伸縮件距離過近，侵入站臺門安全區(qū)域。站臺門施工單位發(fā)現(xiàn)該部位站臺門與電纜橋架間距過近，存在打火隱患，并采取了臨時措施，立柱頂部伸縮件與線纜橋架間增設了絕緣墊，如圖3所示。

由于站臺門頂部伸縮件是與鋼軌進行了等電位連接的，線纜橋架與大地連接，因此站臺門頂部伸縮件與橋架之間存在電位差，站臺門頂部伸縮件與橋架間的絕緣墊因受列車進出站振動影響，在周圍電場以及灰塵的作用下，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)過時，此處的電位差造成站臺門出現(xiàn)打火、冒煙現(xiàn)象。

3 應對措施

基于站臺門是否應與回流軌進行等電位連接存在爭議，門梯專業(yè)組織梳理相關(guān)標準規(guī)范，依據(jù)GB50157—2013《地鐵設計規(guī)范》要求：站臺門與列車車廂宜保持等電位;當站臺門與列車車廂無等電位要求時，站臺門應通過接地端子接地，由此條款說明，站臺門可以不與回流軌進度等電位連接。雖然CJJ 183—2012《城市軌道交通站臺屏蔽門系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》要求：當采用鋼軌作回流軌時，屏蔽門應與鋼軌進行等電位連接，但此條款為推薦性條款，非強制性條款，站臺門與列車車廂未強制要求進行等電位連接。

在不違反強制性條款的情況下，研究采用取消等電位連接的方式，來保證乘客安全的同時，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，能接觸到的站臺門部位，采取有效的絕緣方式，以防可能存在的站臺門與車體連接后出現(xiàn)打火情況。

另外，需要保證站臺門與其他設施設備的安全距離，防止距離過近，出現(xiàn)打火情況。

3.1 對既有線路改造

對于既有線路，可以采用門檻及立柱表面做絕緣處理、取消站臺門與鋼軌等電位連接線、采用門體接地的方式進行改造。立柱和門檻表面絕緣處理采用噴涂絕緣涂層的方式。運營公司應制定相應檢修維護規(guī)程，對站臺門噴涂絕緣進行定期檢測和維護，保證絕緣有效。

改造實施期間，站臺門打開期間應控制軌電位限位裝置閉合，保證站臺門與回流軌斷開連接，消除站臺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營安全，需對站臺門門體表面進行整體絕緣噴涂處理，絕緣處理后門體表面對地絕緣值不小于0.5 MΩ（用500 V兆歐表進行檢測）。

站臺門門體表面進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項技術(shù)指標。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)合力應能達到0級。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，無起泡、無剝落和無裂紋等，且屬于環(huán)保產(chǎn)品，揮發(fā)性有機化合物滿足國標要求。6）涂層防火等級為B1級。7）站臺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)場的發(fā)生。站臺門門體之間等電位連接，門體接地，保證站臺門門體電位一致。

滑動門、應急門采用復合絕緣門檻，門檻對地絕緣值不小于0.5 MΩ（用500 V兆歐表進行檢測）。復合絕緣門檻可分為2種方式。1）門檻由綜合性能不劣于304L不銹鋼金屬踏面、復合絕緣材料和緊固件（與站臺門底部支撐連接）構(gòu)成。復合絕緣材料采用玻璃纖維材質(zhì)拉擠型材，其強度滿足門檻相應載荷要求。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脂絕緣層的鋼板和緊固件（與站臺門底部支撐連接）構(gòu)成。

復合絕緣門檻型材的原材料構(gòu)成為低煙無鹵的難燃材料，且不含有害成分，滿足環(huán)保及相關(guān)規(guī)范規(guī)定要求，成分中無毒性物質(zhì)，無刺激性氣味，不對乘客健康造成不良影響。立柱可噴涂絕緣漆，也可采用復合絕緣門體。復合絕緣門體由不銹鋼面層、復合絕緣材料中間層和鍍鋅立柱內(nèi)層組成，立柱對地絕緣值同門檻要求。采用噴涂絕緣漆的方式時，應嚴格要求立柱在工廠完成噴涂工作，堅決禁止在施工現(xiàn)場進行噴涂作業(yè)，防止因現(xiàn)場環(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題，影響絕緣質(zhì)量。

端門單元將與站臺和站臺門主段設備絕緣。為了防止端門與站臺門之間，端門與車站結(jié)構(gòu)之間的觸摸電壓，端門與站臺門主段及車站結(jié)構(gòu)都需要保持絕緣，端門與站臺門之間的縫隙采用絕緣橡膠及絕緣凝膠填充。端門和站臺、端門單元和站臺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）。

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

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

4 結(jié)語

通過上述分析可知，站臺門打火情況是各地地鐵面臨的普遍問題，該事件的處理方案對于軌道交通線路的設計、施工、設備制造、檢修都有一定的借鑒意義。對于站臺門，采取取消站臺門與回流軌的等電位連接線、站臺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。

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