地铁屏蔽门绝缘问题分析

顾雷 陈肖

摘 要：文章主要针对当下的地铁屏蔽门绝缘问题进行研究与分析，目前国内地铁屏蔽门基本均采用绝缘设计，并将门体与轨道等电位连接，避免因列车车体与安全门间可能会出现的电位差给上下车的乘客造成危害或带来不适。然而，受施工工艺、潮气环境、金属灰尘等因素影响，绝缘极易失效，带来火花放电、杂散电流影响安全门寿命等不良后果。根據产生的故障现象分析出问题发生的原因，及时进行改善与维护，更好的保证地铁屏蔽门的绝缘安全。国内地铁站站台屏蔽门绝缘要求达到0.5MΩ，目前地铁站屏蔽门绝缘都达不到0.5MΩ的设计要求。基于此，屏蔽门在地铁运行过程中发挥的作用，提出了地铁屏蔽门绝缘问题的改善和优化方案，以进一步提升地铁系统的性能，满足人们的日常安全出行需要。

关键词：地铁屏蔽门;绝缘问题;处理方式;绝缘电阻

1 概况

1.1 课题研究的意义

随着我国科学技术和城市化快速发展，选择轨道交通来改善交通条件已经成为城市建设重要的特征和发展趋势。从地铁首次应用屏蔽门系统开始，屏蔽门系统在节能、改善地铁车站站台区候车环境和提高城市轨道交通系统安全性等方面取得的成效已经得到广泛认可，这也是屏蔽门系统技术在国内城市轨道交通系统中得到推广和应用的原因。

1.2 现行处理方式

国内地铁管理部门及时提出处理方式，例如：1）做好施工过程屏蔽门绝缘材料的成品保护，施工过程中避免二次污染，并加强质量监督和检查;2）合理设置屏蔽门安装施工过程中的绝缘强度监控点及日常监控;3）协调好屏蔽门与接口单位的施工顺序;4）对存在的问题及时协调、落实、整改等。通过逐层把控绝缘下降或失效问题从而得到改善，防止造成伤害或是财产上的损失等。

2 绝缘门的作用

2.1 屏蔽门绝缘安装的目的

地铁屏蔽门绝缘安装的主要目的有两个：一是保护人身安全，当乘客或是其他人员接触屏蔽门金属部件时不会发生触电等伤害;二是尽量隔断杂散电流的通路。

2.2 地铁屏蔽门的绝缘标准

根据地铁运行的相关规定能够看出，地铁对于屏蔽门的绝缘水平要求非常严格。《城市轨道交通站台屏蔽门系统技术规范》CJJ183-2012中明确指出，“4.4.8当采用钢轨作回流轨时，应与钢轨进行等电位连接，等电位连接应符合下列规定：正常情况下人体可触及的屏蔽门金属构件应与土建结构绝缘，单侧体与车站土建结构之间的绝缘电阻在500VDC下不应小于0.5MΩ。”同时在屏蔽门的安装中一定要注意其中的连接线金属部位一定要使用线缆进行连接，保证屏蔽门的周围都能够达到要求电位，还需要注意在与钢轨连接中一定要保证连接孔电位与屏蔽门之间的电位相同。与此同时，在站台旁边需要建立规定宽度的安全地带，或称之为绝缘带。

2.3 地铁屏蔽门绝缘失效的危害

当屏蔽门绝缘强度偏低时，屏蔽门就会向接地体放电，发生打火现象，使车站站台存在严重火灾隐患的风险，严重影响车站及周边设备的安全。在乘客上下车时存在一定的安全风险。某地铁2017年至2018年统计发现屏蔽门多次发生打火现象，火势较之前有扩大趋势，打火部位呈现多样化。

3 地铁屏蔽门中的绝缘问题

3.1 屏蔽门系统安装工艺缺陷

地铁建设与运行规定中将屏蔽门绝缘的要求制定得非常详细，但是在实际的运行中很多地区的地铁绝缘性不能达到要求值。国家明令规定地铁的绝缘电阻需要达到0.5MΩ以上，这样才能做到真正的绝缘。但是很多地铁在建设之初，难以达到实际的要求，其原因包括所使用材料的影响，以及施工工艺等方面的影响造成的建设误差。

3.2 施工阶段的因素

相关报道上经常登出地铁屏蔽门出现打火现象，这种现象不仅会对地铁造成严重伤害，还会引发火灾，造成财产与生命的伤害。产生这种问题主要是因为在进行建筑施工的过程中没有很好的对屏蔽门建设进行控制，其中的绝缘强度不达标，或是在建设的过程中没有注意到屏蔽门的绝缘性，再者是因为地铁建设的地点或是环境的影响，导致绝缘性质下降。列举如下：

（1）施工环境恶劣：施工阶段现场环境复杂，施工时隧道内的灰尘和湿度都较大，不可避免地使绝缘材料受到灰尘、水等异物污染，各部分杂质混杂的附着在绝缘部件上导致绝缘破坏。如图1。

（2）施工工序安排不科学：很多城市地铁建设时期，屏蔽门施工完成后其他专业才进场施工，导致低绝缘电阻设备、物体、线路接触屏蔽门。

（3）安装过程中存在问题：每侧站台屏蔽门设备的下部与土建之间存在上百个连接点，上部更是与站台结构、支撑件、风管、导向指示牌等均存在连接或接触的可能性。在安装过程中，只要有一点受到外部设备或材料搭接，甚至门槛底部未清理彻底的垃圾均有可能造成屏蔽门绝缘不达标。

3.3 运行阶段的因素

地铁开始运行之后对地铁屏蔽门绝缘性的影响及带来的绝缘性问题包括以下三个方面：

（1）地铁隧道环境条件差，列车运行过程中活塞风吹起灰尘，对屏蔽门的绝缘性造成严重的伤害。同时部分地下站湿度较大，屏蔽门上经常可见水雾严重影响屏蔽门绝缘值。

（2）站台地面的清洁工作不规范，清洁作业用水冲洗地面，使用带有腐蚀性的清洁剂等行为，均有可能破坏屏蔽门的绝缘。

（3）屏蔽门上下绝缘部件因长期受潮、振动、灰尘等外部环境因素影响出现老化、破损，导致绝缘性能下降，在轨电位过高的情况下容易引起绝缘击穿。

3.4 屏蔽门绝缘问题排查要点

屏蔽门绝缘排查要点及要求如下：

（1）排查间距：屏蔽门盖板与顶部装饰金属间距，检查清理门体附近的异物。

（2）排查等电位线：排查等电位线连接是否完好牢固;是否存在破损;等电位线之间是否存在电压差;屏蔽门与轨道是否存在电压差。

（3）排查端门立柱、盖板与端墙间隙：检查绝缘间隙的宽度，清理搭接位置或塞入绝缘垫片进行隔离。

（4）排查盖板固定情况：盖板安装是否牢固;盖板与顶部装饰结构间隙，是否存在搭接等情况。

（5）排查下部支架绝缘、粉尘：下部支架与门槛之间是否有绝缘垫，是否存在绝缘垫潮湿、粉尘砂石情况。

（6） 排查端门与整侧门立柱及装饰条绝缘处理：端门及立柱接地绝缘情况，端门与整侧门立柱之间绝缘部件（胶条、绝缘层）。

（7）排查绝缘分段：根据图纸，找到每侧门绝缘分段位置，检查横梁、门机梁、门楣、盖板、后盖板、地坎处绝缘垫片是否有变形、缺失。

4 优化地铁屏蔽门绝缘的有效措施

地铁在一定程度上推动了城市交通出行的方便，但是同时也存在很多需要解决的问题。在地铁不断运行的过程中需要及时进行安全隐患的排查，保证人民与交通的安全。其中针对地铁屏蔽门绝缘问题的改善方法主要包含以下几项：

4.1 降低外界影响因素

在进行屏蔽门绝缘改善中还需要注意降低外部因素的影响，重视地铁屏蔽门建设设计过程中的结构改善，同时注重设计的细节。站台门与土建、站台门与站台板两个绝缘系统。利用这两个系统的建设需要，能够更好地规避其中的电流影响，防止出现绝缘性受到影响。与此同时还需要对其中整体的屏蔽系统建设进行定期检查与维护，在减少影响因素的基础上，尽量做好平时运行保养工作，及时进行清洁与整理，避免其中的灰尘对绝缘性造成影响。

4.2 提高对绝缘建设期的控制

在地铁建设之初对屏蔽门的绝缘进行注意，一定要保证屏蔽门在安装施工过程中绝缘强度的监控点及日常监控的合理性。地铁在建设过程中具有很多的要求，同时对于人身安全方面具有重要影响，因此在施工建设上加强屏蔽门的绝缘性控制，与此同时还需要加强技术上的创新，更好的解决安装中出现的问题。首先，应做好产品的质量控制与工艺控制工作。门体与轨道等电位连接电缆、门体等电位连接电缆的各种线缆的规格要充分满足过流要求，门体内各类非金属材料的阻燃性能必须符合规范要求，防止自身材质缺陷造成隐患。其次要重点加强施工过程中的工序控制。每步安裝工序均要逐步逐级严格把关，上一道工序的绝缘测试合格后方能进人下一道工序，防止出现问题时无从查找。尤其是门槛与土建之间的碎石、尘土等杂物必须用吸尘设备清理干净，防止这些建筑垃圾成为接触点而引起绝缘性能的下降。此外，考虑到端门的特殊结构，为减少端门对绝缘的影响，将端门与正线站台屏蔽门分开绝缘。

4.3 优化屏蔽门绝缘设计方案

在新线设计上，对于屏蔽门绝缘措施应进行详尽的方案比选。针对绝缘材料本身的绝缘性能、空气湿度、爬电距离，电气绝缘间隙等对绝缘效果的影响，在绝缘系统设计上采取相应的措施：绝缘体材料选用应满足强度、绝缘阻值及适应环境要求。结构设计应控制电气绝缘间隙及爬电距离，设计必要的防水结构;减少屏蔽门结构与土建的接触点，采用特殊绝缘涂层、分段绝缘设计;正线以车厢为单位，端门独立绝缘设计、端门门槛可拆卸设计;接口设计应控制门槛与站台板间隙、控制屏蔽门与吊顶间隙、控制屏蔽门与端门墙面间隙、控制屏蔽门与管道距离。此外，列车车厢相对大地有一定的电位差，为了乘客上下列车时的安全，需确保屏蔽门与列车车厢处于等电位状态。屏蔽门上下部采用绝缘板，螺杆采用绝缘套进行连接。如图2。

5 总结

综上所述，地铁屏蔽门系统的绝缘问题具有一定的普遍性，在国内外已安装屏蔽门的地铁系统中均存在。绝缘下降或失效而引起的安全问题日益凸显，已经引起了各地铁公司和专业技术人员的高度关注。因此，如何从根本上解决这一问题，需要相关技术人员在理论和实际运用中不断探索和研究。本文主要从地铁屏蔽门绝缘问题方面，阐述了绝缘的重要性及有效管控措施。随着理论研究和实验的不断创新，各种新材料、新工艺、新结构的出现，地铁屏蔽门系统绝缘、接地问题将会得到更好的解决，屏蔽门系统运营的可靠性和安全性将会更高。

参考文献：

[1]付长生.地铁屏蔽门绝缘问题浅析与探讨[J].中国新通信，2015

（13）：126-127.

[2]王晓杰，王天鹏，付建虎.厦门某地铁站台桩间距的优化[J].江苏科技信息，2017（11）：63-63+71.

[3]刘春梅，李振清，韦巍，李丽娟，顾庆宜，刘艳荣，王亮，关振宇，卢泽泉，谭铁仁.地铁安全回路的可靠性研究[J].城市轨道交通研究，

2016（12）：77-82.

[4]马洪亮.地铁站台屏蔽门等电位与绝缘系统研究[J].机车电传动，

2011（03）：49-51.

[5] 梁绍昌.地铁站台屏蔽门在线绝缘监测装置的研制[J].科技风，

2018（18）：13+9.

[6]朱振飞.地铁屏蔽门绝缘问题分析[J].科技经济导刊，2016（24）：

44+43.

[7]欧阳科华，王维强.探究地铁屏蔽门绝缘问题及处理[J].中国战略新兴产业，2017（04）：170-172.

[8]张辉.探究地铁屏蔽门绝缘问题及处理[J].科技风，2018（10）：198.