地铁站台门绝缘问题及处理方法

2021-09-10 06:15沙磊
科学与生活 2021年14期
关键词:基板铁轨门槛

沙磊

摘要:随着我国基础建设设施的完善,地铁线路覆盖范围已经跟上人们日常活动的步伐,越来越多的人出行选择乘坐地铁。并且在地铁技术中,乘客首先感受到的是站台屏蔽门,他不仅可以隔离乘客与地铁运行铁轨,保证乘客安全使得地铁运行顺利。每天成千上万的乘客都要通过站台门进入地铁内部,当乘客或其他物体行李等经过站台门时,势必会与其产生接触。由于地铁运行的特点,势必会在站台门之间存在杂散电流以及经典,而当乘客在此时触碰到站台门,就会因为存在这点位差而在人体与站台门之间产生电流,对乘客产生影响甚至是伤害。因此,本文将对此问题进行深刻剖析,分析站台门产生电流及静电的原因,在通过对地铁站台门的绝缘措施进行分析,提出可行建议,为我国的研究人员提出一定的参考。

关键词:地铁站台;站台屏蔽门;绝缘处理;问题方法

引言

就我国目前的发展情况来看,地铁的产生不仅对我国的人民生活水平有所提升,并且在经济发展方面有着很大的促进作用。而目前的地铁技术来看,站台屏蔽门的对地绝缘技术并不是在每个地区每个地铁的站台门上都可以应用。这时候就需要一种技术对站台门进行单独的绝缘处理,来改善改进这种问题。而简单地贴膜刷漆等表面处理技术,并不能在极大客流使用情况下保持稳定,需要经常进行维修维护,而这与地铁运转的高效性不符,因此并不能单纯使用这样的表面处理技术。所以,我们急需一种使用性能优越,可以在较大客流的使用中保持良好的绝缘性能,并且在结构和造价方面也有着突出的特点。因此,笔者将对这些存在问题进行分析,提出满足其使用要求及目标的新型技术设备,来供在此领域内进行研究的研究人员。地铁系统如下图一所示:

一、地铁站台门的绝缘系统介绍

我国现下的地铁技术一般是以直流高压电对车体提供牵引力及动力,铁轨被当作回流线路一直延伸到变电站。这种情况下为了有效地逸散的电流对基础结构以及其他设备产生影响的,应当对铁轨进行相应的绝缘处理。由于地铁本身与铁轨电位差相等,因此地铁车辆外部与大地之间也存在相应的电位差,但是这个电位差通过相应的设备可以消除,减少使用过程中的影响,一般在经过相应处理之后不超过九十伏。地铁等电位施工如图2所示:

由于站台门的安装地点以及使用设计要求要做到不对列车产生影响,并且在这种要求下站台门与列车之间的距离越小越好,因此对安装精度要求比较高。

本实用新型的目的在于解决现有地铁站台门门槛的绝缘问题,提供一种绝缘效果好,结构简单便于安装的用于地铁站台门的门槛绝缘部件。一般情况下,站台门的主体以及基础部分使用的都是金属材料,在这种情况下,加入其与铁轨基础或者大地是等电位,这时乘客在越过站台门进入车辆时就会因为电势差存在产生不适感,严重时甚至发生触电。现下流行的技术是将站台门和铁轨进行连接,创造等电位,与站台基础部分做绝缘处理,并且绝缘电阻要大于五千欧。并且为了防止乘客上下车时扒扶站台门上下列车时产生跨步电压发生触电的危险,因此必须强制要求在站台门及皱纹设置满足要求的绝缘层进行处理,防止乘客触电事件发生。根据国家在相关方面的技术要求规范,并没有在铁轨和站台门之间的等电位连接作出强制要求,因此也为我们解决站台门绝缘问题发挥出了可能性,虽然在这部分存在争议,但是并不影响本次的技术实施。

二、站台门存在的绝缘问题

本次研究在站台门与钢轨已经进行等电位链接的情况下进行,并且站台门已经与基础部分进行绝缘处理。站台门是被安装在站台边缘上防止乘客进入轨道发生意外的专用设备。由于站台一般跨度较长,并且在上端和下端存在着大量设备的接口,因此,只要绝缘存在问题,与任意一个设备联通,就会导致全部的站台门绝缘发生故障,造成危险事故,在这种情况下想要寻找故障点位排除故障是相当困难的。我国国内现在的绝缘系统大多无法满足大于五千欧的要求,并且还有一种情况是在列车运行初期或者验收时绝缘是满足要求的,但是在运行一段时间之后发生打火的现象,笔者经过分析认为存在这种问题的原因主要有以下几个方面。

一是在我国现在并没有稳定成熟的成套技术,并且相关技术规范较为残缺。笔者在研究查阅资料中发现,许多站台门失效的原因正是因为站台门的主体与绝缘层接触产生的,并且这种情况下绝缘层已经失效。

二是由于地铁其他展业在施工时的其他专业设备和站台门的距离较近,而使得站台门绝缘遭到破坏,此时应当告诫其他专业在进行施工时做好技术成品防护,并且协调好相关专业的施工进度,保证站台门绝缘层在施工完成后不会遭到破坏。

三是由于在进行清洁地面是采用水流进行冲刷,并且有水残留在站台门的结构主体上,长时间存在这种情况造成的绝缘失效,这种情况可以通过内部管理方式来避免。

还有一种是由于站台门结构单元没有做单独的绝缘系统。虽然国家在相关的技术指标中并没有规定在此方面必须实施,但是由于在实际使用情况中站台门周边的环境接口要比其他部位复杂得多,将站台门及端门的绝缘系统与其他设备结合在一起很容易受到其他因素干扰造成大面积故障。

最后一种产生问题的原因是由于地铁施工时环境较差,昼夜温差较大,从而导致绝缘层失效。有些地铁在湿度较大时甚至会在站台门上出现露水凝结的现象。这种情况对站台门的结构来说是不小的负担。并且由于地铁在运行时与铁轨接触摩擦会产生很多细小灰尘颗粒以及铁粉,这种物质附着在站台门表面,对其绝缘性能的影响也是巨大的。

结合上述几点问题我们可以发现,只有将理论与实际结合,灵活做出变通,才能保证站台门的绝缘性能长久保持。地铁站台绝缘层施工如图3所示:

三、站臺门的绝缘结构设计改进

经过笔者反复的试验以及研究发现,当前的主流站台门绝缘技术设计以及有很多厂家在进行研究。并且在结构以及性能上存在着较大的差异,比如在绝缘层厚度材料方面的变化。因此,基于站台门与铁轨连接存在等位差的情况下,将站台门结构底部和站台进行绝缘安装,结构顶部与梁或者吊顶进行绝缘安装可以实现整体站台门与站台基础的绝缘。从实践中得出这种改进措施不仅在成本方面较为出色,并且性能也较原来的绝缘保护措施有着不小的改进提升。这种优化后的安装技术虽然解决了站台门的绝缘问题,但是站台门作为一种机电设备,其在安装中的改进措施虽然在绝缘方面得到提升,但是在某些安装环境中并不能完全得以实现。因此笔者综合各种因素,提出一种新的改进措施以及思路。是否存在一种新的技术可以实现站台门与站台基础结构等电位连接而与铁轨绝缘,从而降低在安装精度方面较高的要求。还有就是是否可以在乘客可以接触到的部位进行相应的绝缘处理,以此来消除站台门与列车之间可能存在的电势差对乘客产生影响,这里比较关键的技术难点在于要寻找到适合此设想的地板比较困难,此方法要求地板要求一定载荷承受力的同时又具备良好的对地绝缘性能,并且还要经久耐用。

四、站台门绝缘技术改进

这一技术改进存在的依据是站台门与铁轨已经实现等电位,在此主要改进的是将传统的绝缘胶垫作为绝缘安装措施的基础上再增设衬套以及灌注密封胶。

根据上文所分析,本次改进的措施是对站台门的门槛绝缘部件进行相应的改进,它由绝缘材料注塑成型,其包括:第一基板,呈左右对称设置;中间基板,设在两个第一基板之间,所述中间基板高于所述第一基板,所述中间基板通过垂直连接板与第一基板连为一体;在中间基板的一边开有一边缘开放的开口,用于地铁站台门的立柱自底部支撑部件伸出;在所述开口的边缘设有垂直于所述中间基板的中间立板,该中间立板自所述中间基板向上延伸。

同时,一种用于地铁站台门的绝缘门槛结构,其包括金属门槛、底部支撑部件,以及与底部支撑部件固定连接的并穿过所述金属门槛的立柱;其特征在于:在所述金属门槛和底部支撑部件之间设有门槛绝缘部件,该门槛绝缘部件由绝缘材料注塑成型,其包括:第一基板,呈左右对稱设置;中间基板,设在两个第一基板之间,所述中间基板高于所述第一基板,所述中间基板通过垂直连接板与第一基板连为一体;在中间基板的一边开有一边缘开放的开口,用于地铁站台门的立柱自底部支撑部件伸出;在所述开口的边缘设有垂直于所述中间基板的中间立板,该中间立板自所述中间基板向上延伸。

五、结束语

这种改进方式作为一种新型的技术解决方案,在长期应用中的性能变化还有待验证。解决地铁站台门的绝缘问题涉及方面也较为广泛,本文对其存在的问题进行分析,结合实际工程项目实施经验,针对存在的重点问题,提出了一定的技术改进措施及方案,以此为在此行业的研究者提供一些思路。

参考文献

[1]曲博,吴李刚,张哲晨.沈阳地铁站台门系统绝缘问题及改造方案研究[J].城市轨道交通研究,2019,v.22;No.196(01):132-134.

[2]孙秀芹.地铁站台门安全问题的设计优化与改进方案思考[J].中国设备工程,2020,No.458(22):118-120.

[3]刘春梅,田永强.用于地铁站台门的复合式绝缘门槛结构:CN110878663A[P].2020.

[4]刘春梅,田永强.用于地铁站台门的门槛绝缘部件以及绝缘门槛结构:CN110878664A[P].2020.

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