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        一種用于阻擋異物掉落引起供電短路的異型防護罩

        2020-09-10 01:53:49李良林明磊
        交通科技與管理 2020年4期

        李良 林明磊

        摘 要:接觸軌線路在站臺內(nèi)的接觸軌布置原則為布置在站臺對面。廣州地鐵4號線黃村下行站臺設(shè)計上考慮了兩邊門上下客的情況,不可避免存在一邊布置了接觸軌。4號線黃村下行21號線換乘站臺啟用后存在乘客上下車踏空或者異物掉落,造成人員觸電事故或設(shè)備故障等安全風(fēng)險。本文從接觸軌防護罩改型切入進行防護罩改造,最大限度降低黃村4號線下行側(cè)式站臺接觸軌防觸電風(fēng)險隱患。為國內(nèi)同類型的接觸軌線路防范類似風(fēng)險時,提供了可借鑒參考的方案。

        關(guān)鍵詞:踏空;異物掉落;異型防護罩;防觸電

        中圖分類號:U231.8 文獻標識碼:A

        1 背景概述

        接觸軌線路在站臺內(nèi)的接觸軌布置原則為布置在站臺對面。廣州地鐵4號線黃村下行站臺設(shè)計上考慮了兩邊門上下客的情況,不可避免存在一邊布置了接觸軌。隨著21號線的開通,需要啟用21號線換乘站臺,該站臺側(cè)屏蔽門下方存在接觸軌,站臺啟用后存在乘客上下車踏空或者異物掉落,造成人員觸電事故或設(shè)備故障等安全風(fēng)險,詳見圖1。接觸軌本身已設(shè)計安裝了接觸軌防護罩,為最大限度的減少此類事件,接觸網(wǎng)專業(yè)從集電靴防護罩防護異物掉落角度出發(fā),制定了站臺屏蔽門下方接觸軌防護罩的優(yōu)化方案。

        圖例:

        2 現(xiàn)場勘查情況

        接觸軌專業(yè)優(yōu)先考慮能否在接觸軌側(cè)加裝集電靴防護罩。經(jīng)現(xiàn)場核實以及集電靴防護罩與接觸軌安裝圖紙模擬測算比對:集電靴防護罩外廓與接觸軌防護罩外廓相沖抗,在現(xiàn)有條件下,無法安裝集電靴防護罩。集電靴防護罩外廓邊緣與接觸軌外廓邊緣相差29.5 mm。詳見圖2。

        3 優(yōu)化方案的比選

        黃村下行站臺在現(xiàn)有基礎(chǔ)上加裝集電靴防護罩,由于現(xiàn)場條件限制,接觸軌防護罩與集電靴防護罩相抗,無法進行安裝,而重新對集電靴防護罩進行設(shè)計,再廠家定制,時間跨度長,人力成本也較高,且短時間內(nèi)無法解決此隱患。

        黃村下行站臺屏蔽門下方接觸軌防護罩優(yōu)化方案如下:

        方案一:加裝集電靴防護罩,立項在接觸軌側(cè)加裝改進過的集電靴防護罩,優(yōu)點:參考現(xiàn)有集電靴的安裝方式進行安裝,有現(xiàn)有成熟的安裝經(jīng)驗及運行維保經(jīng)驗,缺點:集電靴防護罩與接觸軌防護罩相抗,需要對集電靴防護罩進行改型才可以安裝,需要重新對集電靴防護罩進行設(shè)計,再廠家定制,時間跨度長,檢修不方便,短時間內(nèi)無法解決此隱患,費用約70萬元。

        方案二:加裝異型防護罩,從接觸軌防護罩改型切入進行防護罩改造,在現(xiàn)有防護罩的基礎(chǔ)上進行改造,改型的原則參考集電靴防護罩的設(shè)計原則。優(yōu)點:通過在現(xiàn)有防護罩進行改型,實現(xiàn)方式簡單,可操作性強,時間較快,成本較低。缺點:改型后異型防護罩的設(shè)備限界參照集電靴防護罩設(shè)計。屬于新創(chuàng)設(shè)備,國內(nèi)未有相關(guān)案例。需要全方位評估運行過程中的風(fēng)險,在設(shè)計制作階段充分考慮解決運行的風(fēng)險點,費用約2.6萬元。

        通過對方案一加裝集電靴防護罩和方案二加裝異型防護罩的優(yōu)缺點分析。再考慮可操作性、時間成本和人力成本。綜合比選后,確定方案二加裝異型防護罩。

        4 接觸軌異型防護罩優(yōu)化方案

        4.1 異型防護罩改型的設(shè)計原則

        接觸網(wǎng)專業(yè)從接觸軌防護罩改型切入進行防護罩改造,在現(xiàn)有防護罩的基礎(chǔ)上進行改造,改型的原則參考集電靴防護罩的設(shè)計原則。

        接觸軌防護罩改型設(shè)計原則:

        (1)參考集電靴防護罩外廓邊緣限界值,改型后的接觸軌防護罩邊緣離線路中心的距離按1 400 mm+2 mm進行控制,不允許負誤差。(2)新增的板長2 400 mm、寬300 mm、厚3 mm,材質(zhì)為環(huán)氧樹脂絕緣板,參考集電靴防護罩長度2 200 mm基礎(chǔ)上增加200 mm余量。寬度和厚度均參考集電靴防護罩的參數(shù)進行設(shè)計。

        4.2 異型防護罩材料的選擇

        在選取材料時,通過調(diào)研電木絕緣板、環(huán)氧樹脂板等現(xiàn)有在電力行業(yè)常用的絕緣板,綜合比較技術(shù)參數(shù)、適用性。最終選定環(huán)氧樹脂絕緣板作為改造的材料。環(huán)氧樹脂絕緣板由玻璃纖維布用環(huán)氧樹脂粘合并加溫加壓制作而成,在中溫下機械性能高,在高溫下電氣性能穩(wěn)定。適用于機械、電器及電子用高絕緣結(jié)構(gòu)零部件,具有高的機械和介電性能,以及較好的耐熱性和耐潮性。

        新增板的材質(zhì)為環(huán)氧樹脂絕緣板。滿足絕緣防護罩在材料、結(jié)構(gòu)、機電性能參數(shù)不低于玻璃鋼材料集電靴防護罩的要求。

        4.3 異型防護罩的制作工藝

        通過在普通防護罩上粘貼錨固環(huán)氧樹脂絕緣板進行改型,使用環(huán)氧樹脂專用AB膠和雙尼龍鉚釘與普通防護罩進行固定。改型后的接觸軌防護罩最大程度減小異物從列車與站臺之間的間隙掉落時造成供電短路等安全風(fēng)險。

        接觸軌異型防護罩運行中的薄弱點主要在普通防護罩與環(huán)氧樹脂板粘連的牢固性,為此,通過環(huán)氧樹脂AB膠和防護罩的面面密貼粘連,AB膠粘貼寬度約80 mm;再通過尼龍鉚釘將普通防護罩與環(huán)氧樹脂板進行鉚固。鉚釘尺寸直徑5 mm、長6 mm,鉚固間隔400 mm,7排、共計14顆。通過剪切沖擊試驗,確保粘連的可靠性。

        異型防護罩設(shè)備設(shè)計圖見圖3。

        接觸軌異型防護罩制作工藝:

        (1)對普通防護罩及環(huán)氧樹脂絕緣板粘貼面進行粗糙處理。

        (2)異型防護罩由防護罩蓋板與防護罩通過環(huán)氧樹脂粘合而成,防護罩蓋板坡度設(shè)計10°,與防護罩上層坡度保持一致,合成后,通過雙排鉚釘錨固成型。

        (3)待膠水粘貼24 h后,使用尼龍鉚釘將普通防護罩與環(huán)氧樹脂板進行鉚固。鉚釘尺寸直徑5 mm、長6 mm,鉚固間隔400 mm一處,7排、共計14顆。考慮到盡量光滑,鉚釘頭靠頂部,向下安裝,兩張板粘合。

        (4)為保持防護罩顏色的一致性,鉚釘加固后涂刷了丙烯酸聚氨酯漆兩遍,成品完成。

        4.4 異型防護罩的安裝標準

        為確保改型后的接觸軌防護罩的運行安裝,采取以下安裝技術(shù)標準。保障防護罩的運行安全:(1)安裝異型防護罩處防護罩支撐卡間距由500 mm一處調(diào)整為250 mm一處。(2)異型防護罩處的接觸軌拉出值按1 510 mm+5 mm進行控制,不允許負誤差。(3)異型防護罩與屏蔽門中心線重合。接觸軌普通防護罩改型處的長度設(shè)計為2 400 mm,屏蔽門寬度2 000 mm,兩者相差400 mm,改型后的防護罩兩端離定位絕緣支架控制在100 mm左右,保證當(dāng)防護罩沿線路縱向位移時,異型防護罩也可以完全覆蓋屏蔽門保護范圍。(4)異型防護罩上方噴涂“有電危險,禁止踩踏”警示標識。

        5 異型防護罩兩端定位絕緣支架的布置原則

        現(xiàn)場核查時,其中黃村下行站臺行車方向右側(cè)2/3/7/8/9

        號對應(yīng)屏蔽門下方存在定位絕緣支架。需要對定位絕緣支架進行遷改。

        為此,安裝異型防護罩時,異型防護罩兩端定位絕緣支架的布置原則按以下要求執(zhí)行:(1)確保不影響異型防護罩安裝的情況下,兩端定位絕緣支架距離遠離屏蔽門左右邊框的水平距離≥600 mm。(2)絕緣支架兩定位之間的跨距困難情況下不大于5.3 m。根據(jù)異型防護罩兩端定位絕緣支架的布置原則,黃村下行站臺一共調(diào)整和新增了10處定位絕緣支架。

        6 異型防護罩在黃村站下行站臺掛網(wǎng)試驗的步驟

        因防護罩設(shè)備直接涉及行車安全,為保證防護罩準確按照設(shè)計圖紙安裝到位,保證列車的行車安全,異型防護罩上線運行按以下步驟進行:

        (1)異型防護罩的制作及限界測試。(2)在新造車輛段試車線進行安裝和行車測試異型防護罩。行車測試通過后,進行掛網(wǎng)試驗。(3)在車輛段試車線掛網(wǎng)試驗驗收通過后,組織異型防護罩在黃村下行站臺上線試運行。異型防護罩安裝后進行行車試驗,行車試驗成功后進行掛網(wǎng)試驗。

        7 黃村下行站臺接觸軌防護罩優(yōu)化方案的意義

        黃村下行站臺接觸軌防護罩優(yōu)化方案參考集電靴防護罩的防護原則,從接觸軌防護罩改型切入進行防護罩改造,最大限度的降低黃村4號線下行側(cè)式站臺接觸軌防觸電風(fēng)險隱患。為國內(nèi)同類型接觸軌線路防范同類型風(fēng)險時,提供了可借鑒參考的方案。通過本次優(yōu)化方案申請了《一種用于阻擋異物掉落引起供電短路的異型防護罩》實用新型專利。

        參考文獻:

        [1]廣州地鐵四、五號線集電靴防護工程施工圖設(shè)計.

        [2]廣州市軌道交通工程供電系統(tǒng)防護罩技術(shù)規(guī)格書.

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