天津地铁站台门绝缘技术探讨
2018-03-05曹敬典
□文 /曹敬典
天津地铁目前运营项目为1、2、3、6、9号线，目前运营线路站台均装有站台门，在运营过程中，频繁发生绝缘失效，导致等电位线不能连接。基于天津地铁站台门的绝缘现状，对站台门绝缘技术进行探讨。
1 站台门绝缘安装的必要性
以天津地铁6号线为例，列车采用DC1500 V接触网供电，钢轨回流制式。
列车车体与钢轮、钢轨为同一等电位体，当乘客同时接触车体与地面时，会产生电流通过人体，故通过站台门绝缘来消除电位差。
站台门绝缘措施包含在站台门边贴近站台门范围内敷设绝缘层或绝缘地板、将钢轨通过等电位连接站台门，可消除列车和站台门门体及地面的电位差，避免上下车乘客同时接触列车与站台门门体后产生的不适感。同时可以避免杂散电流对结构的腐蚀，见图1。
图1 接触网站台门绝缘系统
2 目前采用绝缘系统方案
目前天津地铁采用的方案：每侧站台边缘的所有站台门门体之间用接地线连接，整列站台门连接后再用接地电缆与钢轨连接，实现等电位。
站台门在所有与土建连接部位均采用绝缘安装，站台门门体与土建结构之间绝缘值≮0.5 MΩ。
端门单元与正线站台门和设备用房外墙之间均绝缘。
距离站台门1 200 mm内的地面设置站台绝缘层，站台绝缘层对地绝缘值均应≮0.5 MΩ。
3 主要失效原因
目前天津地铁站台门绝缘失效情况常发生于地下车站，高架车站绝缘失效较少，分析各方面原因，主要原因：天津市为沿海城市，虽较南方城市雨水少，但地下水丰富，地铁隧道内潮湿；少数车站由于土建防水问题，有漏水；季节交替时，地下隧道与地面空气有温度差，会在隧道内产生凝结水；由于建设时间紧张，也存在站台门安装和装修交叉施工的情况。
所以，站台门与土建连接处由于水、灰尘等污染，造成绝缘处爬电距离不够，导致立柱或门槛绝缘失效，从而导致打火，等电位连接只能断开的情况。
4 改善措施
站台门与土建连接处主要分为门槛和立柱两部分。门槛由下支撑件固定于站台板上，立柱由上下连接件固定于轨顶风道梁及站台板上，目前绝缘安装均采用绝缘套形式，将站台门与土建结构隔离开。经过市场调研，目前绝缘改善措施主要分为门槛绝缘及立柱绝缘措施。
4.1 门槛绝缘
门槛绝缘改善措施主要有复合材料绝缘门槛、下支撑件包覆绝缘材料、门槛面板下衬绝缘衬板、喷涂绝缘漆形式。
4.1.1 复合材料绝缘门槛
复合材料绝缘门槛是采用绝缘材料制成门槛，面层固定金属面板。由于主体采用复合材料制作，强度不能保证，需要经过第三方检测验证，见图2。
图2 复合材料绝缘门槛
4.1.2 包覆绝缘材料
门槛下支撑件包覆绝缘材料是不改变结构的情况下，将门槛下部的支撑件在外层包覆绝缘材料，但是在安装时，由于搬运、施工等原因，有包覆材料脱落的风险，见图3。
图3 绝缘包覆
4.1.3 面板下衬绝缘衬板
门槛面板下衬绝缘衬板形式，在原有结构上，在面板下方增加绝缘衬板，起到隔离作用，配合原有绝缘套使用，不增加额外投资。但是存在衬板安装时污染，导致绝缘失效的风险。
4.1.4 喷涂绝缘漆
门槛上喷涂绝缘漆，经常踩踏摩擦，会导致绝缘漆脱落，需要补涂。目前只有北京6号线试验站采用，已运营一年半，绝缘效果可以满足绝缘要求，但是还要看每站的具体客流情况。
4.2 立柱绝缘
立柱绝缘改善措施主要分为贴绝缘膜、喷涂绝缘漆，上下连接件包覆绝缘材料、内衬复合材料的形式。目前后期绝缘改造均采取表面绝缘处理的方式，新线采用上下连接件绝缘包覆，也有配合采取表面绝缘处理相结合的方式。
4.2.1 表面处理
贴绝缘膜、喷涂绝缘漆都是在原立柱表面进行绝缘处理，绝缘可靠性强，但是表面处理会因人为破坏破损，绝缘膜损坏需要重新贴膜，绝缘漆脱落需要局部补涂，绝缘漆修补较为简便，见图4和图5。
图4 喷涂绝缘漆效果
图5 贴膜效果
4.2.2 包覆绝缘材料
上下连接件包覆绝缘材料是在原立柱连接件上进行绝缘材料包覆处理，不同厂家包覆厚度不同，使用材料不同。在施工过程中，可能发生损坏，如果损坏在孔内，无法修补，只能拆掉站台门之后修补，绝缘失效后一般采用表面绝缘处理方式补救。
4.2.3 内衬绝缘复合材料
内衬绝缘复合材料是在立柱包板内部，增加一层绝缘复合材料。但是在与门槛接触位置，有可能因环境原因，导致绝缘失效。失效后一般采用表面绝缘处理方式补救，目前暂没有成熟应用。
5 结语
基于天津地铁目前的情况以及各地调研，综合考虑性能、补救便捷、造价等方面，推荐新线采用绝缘门槛和立柱表面绝缘处理方式。
建议在站台门安装的过程中，减少交叉施工，保证施工环境整洁，能有效避免绝缘失效情况。
站台门绝缘失效问题目前是地铁行业内普遍存在的问题，各地方地铁及厂家都在积极改善、出谋划策，在各地的实验中应总结经验，分享成果，希望能够早日解决该问题，增加乘客乘车的舒适度，减少安全隐患。
[1]GB 50157—2013，地铁设计规范[S].
