改善屏蔽门门体绝缘的探讨

罗长新

（西屋月台屏蔽门（广州）有限公司，广东广州510447）

改善屏蔽门门体绝缘的探讨

罗长新

（西屋月台屏蔽门（广州）有限公司，广东广州510447）

根据在工程实践中的研究与应用分析了屏蔽门门体绝缘现状和失效原因，从产品设计上和安装管理上针对失效原因提出门体绝缘性能的改善与提高建议。

地铁；站台屏蔽门；绝缘改善

0　引言

这些年来，中国的城市轨道交通事业以惊人的速度在发展，其中表现尤为突出的要属中国地铁的发展。截至2014年末，全国已有22个城市建成地铁95条，地铁运营里程达到2 900 km。站台屏蔽门作为轨道交通的配套产品，为地铁的正常运营提供安全保障，为保证乘客乘车安全、改善乘车环境服务。

1　屏蔽门门体绝缘性能现状

屏蔽门系统，作为现时保障地铁正常运营必备之附属产品，其安全性能是最重要的考量因子。按照《城市轨道交通站台屏蔽门系统技术规范》（CJJ183-2012）及《城市轨道交通站台屏蔽门》（CJ/T236-2006）规范要求，正常情况下人体可接触的屏蔽门金属部件与土建结构及其他绝缘，单侧门体与车站土建结构间绝缘电阻在500 VDC下不小于0.5 MΩ［1］；然而就此绝缘安全性来说，我国的地铁轨道采用绝缘安装，列车与屏蔽门间隙很小，乘客在进出列出时很容易同时触摸到列车与屏蔽门，为防止乘客受到两者跨步电压差危害，屏蔽门都是通过双线冗余式接地电缆连接到走行轨，进行门体等电位连接［2］；同时屏蔽门在安装时，屏蔽门的底部与顶部都采用绝缘套将门体与土建结构绝缘，并且端门门体与主段门体作电气隔离处理；而且在站台上沿门体地槛铺设站台绝缘层，以此方式来获取屏蔽门门体达到规定的绝缘值而满足安全要求［3］。但是屏蔽门安装后受到站台高湿高温环境以及运营产生的灰尘污染的影响，其门体绝缘值在半年或更短的时间内降低到0.5 MΩ以下，甚至降为零。

2　门体绝缘失效原因讨论

本文主要结合台北信义-松山线屏蔽门项目试验与实践，探讨屏蔽门门体绝缘失效原因。规范及合同要求屏蔽门与列车等电位，防止走行轨的杂散电流危害乘客安全及门体设备的电腐蚀，因此屏蔽门安装时采用功能性绝缘方式，使用带高绝缘电阻的绝缘件阻隔在屏蔽门与其他连接的物体间。因此影响绝缘效果的两因子为爬电距离与电气间隙。而本项目所采用的绝缘件本身为极低吸湿性（＜7.3 mg）、高表面电阻率（＞1012Ω）且耐燃等级为V0绝缘材料。其屏蔽门与土建结构接口方式如图1和图2所示。

图1　屏蔽门门体顶部接口示意图

图2　屏蔽门门体底部接口示意图

根据IEC60335-1对功能性绝缘爬电距离与电气间隙规范，上述图中所指示A、C为屏蔽门与土建结构装修之间非直接性连接间隙，因此要求考虑电气间隙必须达到规范最小值，而B、D为屏蔽门上下部与土建结构间螺栓连接件，爬电距离与电气间隙两者必须都满足规定最小值。现行地铁列车采用1 500 V接触网供电，用走行轨道作为供电回路，直流电机牵引的机车钢轨或车厢的电压即是电源负极对地的电压，因此轨道对大地会有小于120 V的压降，使得车体对于大地也有小于120 V的压降［1-2］，如果上述的A、B、C、D不能满足绝缘要求规范，在高温高湿及昼夜温差影响下绝缘件表面与间隙内会凝结雾水或水珠，同时随着运营产生的轨道金属灰尘污染慢慢堆积，爬电距离与电气间隙慢慢减小而导致门体与土建结构导通，使得屏蔽门门体的绝缘失效。

3　改善屏蔽门门体绝缘的建议措施

为防止屏蔽门门体在运营过程中上述提到的失效，在满足功能和设计要求下必须适当增加门体的爬电距离及电气间隙，根据在台北信义-松山线屏蔽门项目以及之前项目累积实践所获得的经验，改善门体绝缘有以下建议。

图1中提到的A距离≥25 mm，确保顶部装饰物与屏蔽门门体没有任何接触，清理干净此空间间隙。

门体结构柱顶部连接改善建议如图3，绝缘件2外形采取曲线设置防止灰尘堆积及增大绝缘爬电距离；同时增加绝缘My⁃lar-3密封与提高电气间隙；连接件-4热镀锌后喷涂一层500～700 μm的黑色绝缘保护层。此设计改善能有效提高顶部连接在实际运用的绝缘性能。

图3　屏蔽门门体顶部改善说明

图4　屏蔽门门体底部改善说明

图2中提到的C设置15±3 mm的电气间隙距离，建议在站台绝缘层处设置L型绝缘支架，高度与地槛顶面等高，确保地板装饰层没有任何物料渗漏与屏蔽门门槛接触，同时在间隙内填充满足地铁环境及设计规范要求的不燃或难燃材料绝缘棒，并在其表面上使用硅酮结构绝缘胶密封，防止水和金属杂物的导通，提供绝缘性能。

同时对门体结构柱底部连接实施改善如图4，绝缘件2和3采取特别的外形设计和安装方式，防止灰尘和水的堆积影响绝缘性能；同时增加绝缘Mylar-4密封与提高电气间隙；底部支撑件-5热镀锌后喷涂一层500～700 μm的黑色绝缘保护层。此设计能有效提高底部支撑连接件在实际运用中的绝缘性能。

4　结束语

屏蔽门系统绝缘问题具有一定普遍性，国内外地铁部门对此采取了许多防范措施。本研究的改善建议对门体的绝缘性能有很大的提高，但不是唯一的最佳方案，可作为大家参考应用。

［1］汤永光.地铁屏蔽门与轨道之间电位问题的探讨［J］.科技创新导报，2012（35）：1.

［2］黎卓虹.地铁屏蔽门系统绝缘处理方案的研究［J］.城市建设理论研究，2014（19）：1-2.

［3］GB50157-2013.地铁设计规范［S］.

Proposals to Improve the Insulation Performance of Platform Screen Doors

LUO Chang-xin
（Westinghouse Platform Screen Door（Guangzhou）Limited，Guangzhou510447，China）

This article analyzes the current insulation situate and failure causes of platform screen doors based on research and application in engineering project，and proposes to improve the insulation performance of platform screen doors from the side of product design and installation management.

metro；platform screen door；insulation improvement

U291.6+3

A文献标识码：1009-9492（2015）12-0129-03

10.3969/j.issn.1009-9492.2015.12.037

罗长新，男，1979年生，湖南人，大学本科，工程师。研究领域：屏蔽门机械结构与外观设计及绝缘方案设计，现场安装技术支持。

（编辑：王智圣）

2015-06-02