GB/T 36284—2018《軌道交通 站臺(tái)門(mén)電氣系統(tǒng)》解析*

連奇幸 王 飛 何悅海 凌 人 戴博靈

(1. 寧波中車(chē)時(shí)代電氣設(shè)備有限公司， 315112， 寧波；2. 寧波市軌道交通集團(tuán)有限公司建設(shè)分公司， 315101, 寧波∥第一作者, 工程師)

近年來(lái)，隨著我國(guó)軌道交通事業(yè)的不斷發(fā)展，站臺(tái)門(mén)作為必備的車(chē)站裝備設(shè)備，其市場(chǎng)規(guī)模也越來(lái)越大。大量國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)入站臺(tái)門(mén)行業(yè)，使得站臺(tái)門(mén)電氣系統(tǒng)的核心技術(shù)一直被國(guó)外企業(yè)壟斷的局面被徹底打破。但由于沒(méi)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范，各企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，這給站臺(tái)門(mén)產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)不利影響。

制定GB/T 36284—2018《軌道交通 站臺(tái)門(mén)電氣系統(tǒng)》[1](以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》)的目的是:明確站臺(tái)門(mén)電氣系統(tǒng)及其關(guān)鍵部件的使用條件、技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法;指導(dǎo)站臺(tái)門(mén)電氣系統(tǒng)各部件的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)，以保證站臺(tái)門(mén)電氣系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性。該標(biāo)準(zhǔn)已于2019年1月1日開(kāi)始正式實(shí)施。本文將對(duì)標(biāo)準(zhǔn)制定的主要技術(shù)要求進(jìn)行重點(diǎn)解析，以幫助使用者更好地理解標(biāo)準(zhǔn)條款，確保標(biāo)準(zhǔn)的順利實(shí)施。

1 標(biāo)準(zhǔn)的制定過(guò)程及其與其他標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)2014年第二批國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃中編號(hào)為20142168-T-347的要求，《標(biāo)準(zhǔn)》由全國(guó)牽引電氣設(shè)備與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC 278)歸口，由寧波中車(chē)時(shí)代傳感技術(shù)有限公司負(fù)責(zé)起草、廣州地鐵集團(tuán)有限公司參與起草。2014年12月，該項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)編制工作組成立，并開(kāi)始《標(biāo)準(zhǔn)》的編制工作。

《標(biāo)準(zhǔn)》的編制過(guò)程概要如下：① 項(xiàng)目組對(duì)站臺(tái)門(mén)電氣系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)研，收集相關(guān)技術(shù)資料，并對(duì)前期的工作進(jìn)行了充分的討論研究，于2015年3月提出了標(biāo)準(zhǔn)草案;② 《標(biāo)準(zhǔn)》的主起草單位組織項(xiàng)目組成員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行了多次討論，于2015年5月形成了標(biāo)準(zhǔn)的征求意見(jiàn)稿；③ 2015年7月根據(jù)意見(jiàn)修訂形成送審稿；④ 2015年10月在北京召開(kāi)審查會(huì)并通過(guò)審查；⑤ 2015年11月根據(jù)審查意見(jiàn)修訂形成報(bào)批稿并報(bào)批；⑥ 2018年6月7日《標(biāo)準(zhǔn)》正式發(fā)布，并于2019年1月1日起實(shí)施。

編制《標(biāo)準(zhǔn)》時(shí)，與站臺(tái)門(mén)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要有建設(shè)部于2006年11月發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ/T 236—2006《城市軌道交通站臺(tái)屏蔽門(mén)》[2]。CJ/T 236—2006站臺(tái)屏蔽門(mén)的技術(shù)要求、試驗(yàn)與包裝、存儲(chǔ)與運(yùn)輸?shù)冗M(jìn)行了規(guī)定?！稑?biāo)準(zhǔn)》結(jié)合上述行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及軌道交通近10年的最新要求，增加了使用環(huán)境、部件技術(shù)要求和RAMS(可靠性、可用性、可維護(hù)性、安全性)要求，并對(duì)系統(tǒng)技術(shù)要求、檢驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則進(jìn)行了更加明確的規(guī)定。

《標(biāo)準(zhǔn)》未包含站臺(tái)門(mén)門(mén)體結(jié)構(gòu)的相關(guān)要求，因此不能代替CJ/T 236—2006，應(yīng)與CJ/T 236—2006互為補(bǔ)充。

2 《標(biāo)準(zhǔn)》的主要內(nèi)容解析

2.1 適用范圍

《標(biāo)準(zhǔn)》首先規(guī)定了軌道交通站臺(tái)門(mén)電氣系統(tǒng)的系統(tǒng)組成及技術(shù)要求、部件技術(shù)要求、RAMS要求、檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和儲(chǔ)存等?！稑?biāo)準(zhǔn)》主要適用于城市軌道交通(包括地鐵、市域快軌、有軌電車(chē)等)站臺(tái)門(mén)電氣系統(tǒng)。其他交通方式如城際鐵路、高速鐵路等沿線安裝的各類(lèi)站臺(tái)門(mén)電氣系統(tǒng)可參照?qǐng)?zhí)行。城際鐵路和高速鐵路在列車(chē)速度、車(chē)站?？苛熊?chē)的車(chē)型和編組數(shù)量等與城市軌道交通存在不同的使用工況。這些工況對(duì)門(mén)體結(jié)構(gòu)影響較大，但對(duì)于站臺(tái)門(mén)電氣系統(tǒng)差異不大。

2.2 術(shù)語(yǔ)和定義

目前，行業(yè)內(nèi)已經(jīng)將“屏蔽門(mén)、站臺(tái)屏蔽門(mén)”的中文名稱統(tǒng)一為“站臺(tái)門(mén)”，但英文名稱及縮略語(yǔ)仍然沿用原來(lái)的，導(dǎo)致中文名稱與英文名稱不一致。根據(jù)GB 50157—2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》[3]中的規(guī)定，將行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ/T 236—2006[2]中的部分術(shù)語(yǔ)名稱、英文縮寫(xiě)及英文全稱進(jìn)行了重新定義。本《標(biāo)準(zhǔn)》將站臺(tái)門(mén)、中央控制盤(pán)和就地控制盤(pán)的中英文名稱進(jìn)行了統(tǒng)一。即將CJ/T 236—2006中的站臺(tái)屏蔽門(mén)(platform screen door，PSD)、站臺(tái)中央控制盤(pán)(platform screen doors central interface panel, PSC)、站臺(tái)就地控制盤(pán)(platform screen doors local contral panel，PSL)分別改為站臺(tái)門(mén)(platform edge door，PED)、站臺(tái)中央控制盤(pán)(platform edge doors central control panel，PEC)、站臺(tái)就地控制盤(pán)(platform edge doors local contral panel，PEL)。

2.3 站臺(tái)門(mén)電氣系統(tǒng)的組成

CJ/T 236—2006中并未明確站臺(tái)門(mén)的組成，僅建議將站臺(tái)門(mén)分為電氣系統(tǒng)和門(mén)體結(jié)構(gòu)兩部分。本《標(biāo)準(zhǔn)》明確站臺(tái)門(mén)電氣系統(tǒng)主要由供電電源裝置、中央控制盤(pán)、DCU(門(mén)控器)、就地控制盤(pán)、通信介質(zhì)(設(shè)備)和通信接口等組成(見(jiàn)圖1)。

注：DCU——門(mén)控器。

同時(shí)，對(duì)外部供電、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視、與信號(hào)系統(tǒng)接口及與綜合監(jiān)控系統(tǒng)接口等提出了要求。

2.4 站臺(tái)門(mén)電氣系統(tǒng)的技術(shù)要求

1) 絕緣要求：明確了電氣系統(tǒng)各部件電路絕緣電阻要求以及工程現(xiàn)場(chǎng)站臺(tái)門(mén)的絕緣要求。電氣系統(tǒng)各部件電路絕緣電阻要求不小于 0.5 MΩ。站臺(tái)門(mén)與鋼軌有連接需求時(shí)，若站臺(tái)門(mén)與鋼軌采用單點(diǎn)等電位連接，則等電位電阻不應(yīng)大于0.4 Ω；站臺(tái)門(mén)與車(chē)站結(jié)構(gòu)絕緣時(shí)，端門(mén)與整側(cè)站臺(tái)門(mén)絕緣，絕緣電阻值不應(yīng)小于0.5 MΩ。每側(cè)站臺(tái)門(mén)應(yīng)保持整體等電位。站臺(tái)門(mén)與鋼軌無(wú)電氣連接需求時(shí)，站臺(tái)門(mén)應(yīng)通過(guò)接地端子接地，接地電阻值不應(yīng)大于1 Ω。站臺(tái)門(mén)與車(chē)站結(jié)構(gòu)的絕緣要求引用GB/T 50157—2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》[3]的相關(guān)條款。

2) 防護(hù)等級(jí)要求：《標(biāo)準(zhǔn)》起草項(xiàng)目組對(duì)主流站臺(tái)門(mén)廠家的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行故障數(shù)據(jù)及相關(guān)電氣系統(tǒng)設(shè)備故障模式進(jìn)行了調(diào)研和分析，尤其是發(fā)現(xiàn)就地控制盤(pán)和DCU部分故障是由于雨水和灰塵的污染導(dǎo)致介電能力的降低而造成，因此規(guī)定“就地控制盤(pán)、DCU的防護(hù)等級(jí)不應(yīng)低于IP54”。實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)安裝應(yīng)用數(shù)據(jù)表明，IP54可有效避免此類(lèi)失效的發(fā)生。

3) 電磁兼容要求：《標(biāo)準(zhǔn)》起草項(xiàng)目組依據(jù)GB/T 24338.6—2018[4]的規(guī)定，對(duì)組成電氣系統(tǒng)的各部件單臺(tái)裝置進(jìn)行了電磁兼容性能檢測(cè)評(píng)估；同時(shí)也對(duì)各部件連接成一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了電磁兼容測(cè)試。結(jié)果表明，對(duì)于單臺(tái)裝置的電磁兼容測(cè)試要結(jié)合型式試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行。例如：在對(duì)供電電源裝置進(jìn)行射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗(yàn)時(shí)，必須和就地控制盤(pán)、DCU連接成一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，才能得到真實(shí)結(jié)果。

4) 控制要求：《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了站臺(tái)門(mén)電氣系統(tǒng)的分級(jí)控制模式?？刂苾?yōu)先等級(jí)從高到底分別是手動(dòng)操作、就地控制盒、緊急控制盤(pán)、站臺(tái)級(jí)控制、系統(tǒng)級(jí)控制。通過(guò)這5種控制模式可確保在多種不同工況下，實(shí)現(xiàn)乘客的可靠乘降?！稑?biāo)準(zhǔn)》還要求站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)級(jí)的信號(hào)開(kāi)/關(guān)門(mén)控制回路、站臺(tái)級(jí)的就地控制盤(pán)開(kāi)/關(guān)門(mén)控制回路、緊急控制盤(pán)的開(kāi)/關(guān)門(mén)控制回路三者應(yīng)獨(dú)立設(shè)計(jì)；其中任一開(kāi)/關(guān)門(mén)控制回路故障導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)開(kāi)/關(guān)門(mén)時(shí)，均不應(yīng)影響其他兩者開(kāi)/關(guān)門(mén)控制回路實(shí)現(xiàn)開(kāi)/關(guān)門(mén)。

5) 狀態(tài)監(jiān)視及故障診斷要求：《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了站臺(tái)門(mén)電氣系統(tǒng)應(yīng)監(jiān)視的主要狀態(tài)信息、應(yīng)記錄的主要系統(tǒng)事件和主要單道滑動(dòng)門(mén)事件。這些狀態(tài)有助于工作人員對(duì)站臺(tái)門(mén)電氣系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的了解；同時(shí)也對(duì)相關(guān)操作進(jìn)行記錄，便于后續(xù)追蹤?！稑?biāo)準(zhǔn)》還規(guī)定了站臺(tái)門(mén)電氣系統(tǒng)按故障嚴(yán)重程度進(jìn)行故障等級(jí)的劃分，并詳細(xì)描述了當(dāng)診斷出故障時(shí)根據(jù)故障等級(jí)應(yīng)采取哪些相應(yīng)的動(dòng)作；同時(shí)規(guī)定了電氣系統(tǒng)應(yīng)對(duì)故障和報(bào)警信息進(jìn)行存儲(chǔ)。

2.5 各部件的技術(shù)要求

1) 供電電源裝置的技術(shù)要求：《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了供電電源裝置的輸入電源參數(shù)要求及組成，要求輸出通道應(yīng)采用冗余配置；并對(duì)供電回路的設(shè)置進(jìn)行規(guī)定，要求每側(cè)站臺(tái)的供電回路故障不影響另一側(cè)站臺(tái)的運(yùn)行；每側(cè)站臺(tái)的供電回路數(shù)不小于單節(jié)車(chē)廂的對(duì)應(yīng)側(cè)的車(chē)門(mén)數(shù)；每個(gè)供電回路應(yīng)設(shè)置斷路器進(jìn)行保護(hù)；同時(shí)要求配置蓄電池，對(duì)其儲(chǔ)能容量也進(jìn)行了規(guī)范——應(yīng)能滿足電氣系統(tǒng)工作30 min，且30 min內(nèi)至少能3次循環(huán)開(kāi)/關(guān)整側(cè)滑動(dòng)門(mén)?！稑?biāo)準(zhǔn)》還規(guī)定了供電電源裝置應(yīng)提供監(jiān)視單元，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和故障進(jìn)行監(jiān)視。

2) 中央控制盤(pán)的技術(shù)要求：《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了中央控制盤(pán)應(yīng)為每側(cè)站臺(tái)門(mén)電氣系統(tǒng)的控制提供獨(dú)立的控制單元，確保一側(cè)站臺(tái)門(mén)的故障不影響另一側(cè)站臺(tái)門(mén)的正常運(yùn)行；同時(shí)該控制單元電路宜采用熱備冗余方式。在冗余切換時(shí)，不應(yīng)影響站臺(tái)門(mén)的正常運(yùn)行?！稑?biāo)準(zhǔn)》規(guī)定對(duì)控制單元的熱備冗余要求可有效提升電氣系統(tǒng)的可靠性?！稑?biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了中央控制盤(pán)應(yīng)具有的功能，包括應(yīng)能接收信號(hào)系統(tǒng)、就地控制盤(pán)和緊急控制盤(pán)的開(kāi)關(guān)門(mén)信號(hào)；實(shí)現(xiàn)站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)級(jí)、站臺(tái)級(jí)及緊急級(jí)控制，應(yīng)設(shè)置監(jiān)視軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)站臺(tái)門(mén)的各種狀態(tài)及故障數(shù)據(jù)的查詢、顯示及上傳等功能。

3) 門(mén)控器的技術(shù)要求：《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了門(mén)控器應(yīng)具有的功能，包括對(duì)直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制、障礙物探測(cè)的控制、故障自診斷及數(shù)據(jù)記錄、自動(dòng)重關(guān)門(mén)控制、聲光報(bào)警控制功能、調(diào)整參數(shù)、更新固件程序以及門(mén)體狀態(tài)探測(cè)等功能。

4) 就地控制盤(pán)的技術(shù)要求：《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了就地控制盤(pán)應(yīng)具有的功能，包括對(duì)站臺(tái)門(mén)進(jìn)行開(kāi)關(guān)門(mén)操作、解除信號(hào)系統(tǒng)和站臺(tái)門(mén)的互鎖關(guān)系等功能。

2.6 RAMS要求

《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了站臺(tái)門(mén)電氣系統(tǒng)的平均無(wú)故障周期FMCB的計(jì)算方法，并要求FMCB不應(yīng)小于100萬(wàn)次的開(kāi)關(guān)門(mén)周期。

FMCB=C/F

式中：

C——電氣系統(tǒng)在所有門(mén)單元總的運(yùn)行周期(單位時(shí)間內(nèi))；

F——電氣系統(tǒng)在所有門(mén)單元總的故障次數(shù)(單位時(shí)間內(nèi))。

其中，C、F一般按整線范圍內(nèi)以一年為統(tǒng)計(jì)周期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了站臺(tái)門(mén)電氣系統(tǒng)中安全相關(guān)的功能宜滿足SIL2(安全完整性等級(jí)2)的要求。站臺(tái)門(mén)設(shè)備是否正常運(yùn)行會(huì)直接影響到列車(chē)的正常運(yùn)行，在CJ/T 236—2006中無(wú)安全完整性等級(jí)的要求,而國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)站臺(tái)門(mén)的可靠性、安全性提出了更高的要求。

2.7 檢驗(yàn)規(guī)則

站臺(tái)門(mén)電氣系統(tǒng)包含供電電源裝置、中央控制盤(pán)、就地控制盤(pán)、DCU等多個(gè)部件，需要對(duì)整個(gè)電氣系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)組合試驗(yàn)。系統(tǒng)組合試驗(yàn)要求在部件按相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)完成型式檢驗(yàn)后進(jìn)行。只有電氣系統(tǒng)在樣機(jī)通過(guò)組合試驗(yàn)鑒定后，其各部件方可進(jìn)行批量生產(chǎn)。

2.8 檢驗(yàn)方法

系統(tǒng)組合試驗(yàn)包括控制試驗(yàn)、通信試驗(yàn)、狀態(tài)監(jiān)視及事件記錄試驗(yàn)和故障診斷試驗(yàn)。該試驗(yàn)在站臺(tái)門(mén)樣機(jī)整機(jī)上進(jìn)行。樣機(jī)整機(jī)包括1套站臺(tái)門(mén)門(mén)體、中央控制盤(pán)、就地控制盤(pán)、DCU、傳動(dòng)裝置、電機(jī)和供電電源裝置等。

部件試驗(yàn)包括部件功能試驗(yàn)、絕緣耐受試驗(yàn)、電磁兼容試驗(yàn)、防塵防水試驗(yàn)、沖擊振動(dòng)試驗(yàn)和高低溫等其他環(huán)境試驗(yàn)。部件部分功能試驗(yàn)內(nèi)容與系統(tǒng)組合試驗(yàn)有些重疊，但兩者在檢驗(yàn)重點(diǎn)和檢驗(yàn)方法上是不同的：系統(tǒng)組合試驗(yàn)是所有部件組成系統(tǒng)后測(cè)試系統(tǒng)功能是否正常，部件功能試驗(yàn)是通過(guò)測(cè)試工裝或配試設(shè)備測(cè)試該部件功能是否正常。

3 結(jié)語(yǔ)

此次《標(biāo)準(zhǔn)》的制訂，是對(duì)近10年軌道交通站臺(tái)門(mén)電氣系統(tǒng)的全面梳理，明確了產(chǎn)品技術(shù)要求、試驗(yàn)方法和RAMS等要求；可為指導(dǎo)企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造，幫助用戶驗(yàn)收和使用發(fā)揮積極作用；并使站臺(tái)門(mén)行業(yè)朝健康、有序、穩(wěn)定、持續(xù)的方向發(fā)展。