張賀　劉靜濤

摘要：伴隨著城市化建設(shè)的高速推進(jìn)，地鐵獲得了廣泛應(yīng)用，同時(shí)也成為居民出行的重要交通工具。屏蔽門(mén)作為地鐵設(shè)施的重要配置，也得到了廣泛應(yīng)用。但是屏蔽門(mén)在應(yīng)用過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)絕緣阻值降低的問(wèn)題，從而導(dǎo)致電打火或者電弧，具有重大的安全隱患，因此對(duì)屏蔽門(mén)絕緣問(wèn)題的研究很有必要。從屏蔽門(mén)的結(jié)構(gòu)組成出發(fā)，結(jié)合實(shí)際工程問(wèn)題，對(duì)屏蔽門(mén)絕緣問(wèn)題進(jìn)行分析總結(jié)，最后得出在機(jī)械結(jié)構(gòu)上的5點(diǎn)改進(jìn)措施，為后期屏蔽門(mén)絕緣性能的提升提供了參考。并且通過(guò)實(shí)際工程遇見(jiàn)問(wèn)題，提出在材料選取、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、安裝步驟、施工現(xiàn)場(chǎng)及后期維護(hù)等方面的改進(jìn)建議，以提高屏蔽門(mén)系統(tǒng)的絕緣性能。

關(guān)鍵詞：地鐵;屏蔽門(mén);結(jié)構(gòu);絕緣

中圖分類號(hào)：U231+.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1009—9492（2021）03—0267—03

0引言

隨著城市現(xiàn)代化的高速推進(jìn)，地鐵行業(yè)得到了迅猛發(fā)展，作為地鐵系統(tǒng)的重要組成部分，地鐵屏蔽門(mén)系統(tǒng)也隨之獲得了廣泛應(yīng)用。地鐵屏蔽門(mén)的使用對(duì)保障整個(gè)地鐵運(yùn)行的安全性和高效性起到了重大的促進(jìn)作用，同時(shí)也具有顯著的節(jié)省能源和提升乘客候車舒適性的效果，在國(guó)內(nèi)外地鐵建設(shè)中獲得了廣泛應(yīng)用，因此對(duì)其安全性能指標(biāo)提出了越來(lái)越高的要求。屏蔽門(mén)的絕緣性能是安全性能的重要指標(biāo)，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外學(xué)者一般僅針對(duì)屏蔽門(mén)系統(tǒng)的某一部分進(jìn)行絕緣性能的理論分析，未能從實(shí)際和整個(gè)系統(tǒng)方面進(jìn)行絕緣性能的分析。

本文在對(duì)實(shí)際絕緣問(wèn)題進(jìn)行分析的基礎(chǔ)之上，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面對(duì)提升絕緣性能等級(jí)進(jìn)行了詳細(xì)分析，以便為后期可以更好地提升屏蔽門(mén)絕緣性能提供參考。

北京、上海、廣州等城市的地鐵運(yùn)行為方便市民出行做出了很大貢獻(xiàn)。從廣州地鐵2號(hào)線首次在國(guó)內(nèi)應(yīng)用地鐵屏蔽門(mén)開(kāi)始，屏蔽門(mén)在地鐵運(yùn)行中所帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)就愈加顯著。經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用表明，屏蔽門(mén)的應(yīng)用在節(jié)能、環(huán)保和提高地鐵運(yùn)行安全等方面取得了顯著成效。隨著屏蔽門(mén)不斷地應(yīng)用在地鐵運(yùn)行系統(tǒng)中，對(duì)屏蔽門(mén)的安全性能提出了越來(lái)越高的要求，對(duì)提升屏蔽門(mén)安全性能等方面的研究顯得很有實(shí)際意義。

1屏蔽門(mén)優(yōu)點(diǎn)

1.1提高運(yùn)行安全性

（1）地鐵在運(yùn)行時(shí)會(huì)有很大的乘客量，當(dāng)?shù)罔F進(jìn)入站臺(tái)時(shí)，屏蔽門(mén)的應(yīng)用可以有效防止乘客因?yàn)楹蜍嚀頂D而被擠下軌道的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也避免了地鐵在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的低壓環(huán)境對(duì)乘客造成的呼吸困難及吸附壓力等的不利影響，進(jìn)而保證了乘客在乘坐地鐵時(shí)的安全性能。

（2）地鐵在上下乘客時(shí)和站臺(tái)邊緣存有10cm左右的空隙，因?yàn)槠帘伍T(mén)直接固定在站臺(tái)邊緣上，因此可以有效防止乘客在上下地鐵時(shí)，跌入縫隙的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也避免了乘客隨身攜帶的小物件掉入軌道側(cè)的風(fēng)險(xiǎn)。

1.2增加乘客舒適性

（1）地鐵運(yùn)行時(shí)，與軌道的摩擦?xí)纬珊艽蟮脑肼暎以谕ㄟ^(guò)彎道時(shí)，會(huì)形成刺耳的哨鳴聲。如果沒(méi)有屏蔽門(mén)的阻隔，在站臺(tái)側(cè)的候車人員和工作人員會(huì)受到很大的噪聲影響，安裝屏蔽門(mén)后，可以明顯降低候車區(qū)的噪聲分貝值，增加候車時(shí)的舒適性。

（2）地鐵在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)因產(chǎn)生強(qiáng)勁的活塞風(fēng)而帶動(dòng)隧道內(nèi)的大量粉塵及微小顆粒。屏蔽門(mén)的應(yīng)用可以阻擋大部分粉塵及微小顆粒進(jìn)入候車區(qū)，防止對(duì)乘客的身體安全造成隱患，同時(shí)也防止活塞風(fēng)對(duì)乘客造成不利影響。

1.3節(jié)省能源

屏蔽門(mén)的應(yīng)用安裝可以將候車區(qū)與軌道側(cè)分開(kāi)，這樣不僅可以更方便地在候車區(qū)營(yíng)造一個(gè)舒適的候車環(huán)境，而且還可以降低地鐵進(jìn)站時(shí)產(chǎn)生的活塞風(fēng)對(duì)候車區(qū)的影響，進(jìn)而達(dá)到增加候車舒適性和節(jié)省能源的目的。

1.4提升地鐵運(yùn)行效率

屏蔽門(mén)的安裝應(yīng)用，直接保證了軌道側(cè)運(yùn)行環(huán)境的暢通，降低地鐵進(jìn)站時(shí)的制動(dòng)距離及降低出站時(shí)的提速距離，進(jìn)而明顯縮短地鐵進(jìn)出站時(shí)的時(shí)間，提升地鐵的運(yùn)行效率。

2屏蔽門(mén)絕緣現(xiàn)存問(wèn)題

屏蔽門(mén)在保障地鐵運(yùn)行過(guò)程中的乘客安全、節(jié)省能源等方面均產(chǎn)生了積極的影響，但是其在應(yīng)用過(guò)程中產(chǎn)生的安全問(wèn)題也不容忽視。地鐵運(yùn)行過(guò)程中與空氣及鐵軌等物體的摩擦?xí)a(chǎn)生大量的靜電，且地鐵一般采用直流牽引供電，因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)的發(fā)生，地鐵和大地相比，地鐵的電勢(shì)會(huì)很高。屏蔽門(mén)會(huì)在地鐵進(jìn)站時(shí)和地鐵形成等電勢(shì)體，因而也會(huì)具有很高的電勢(shì)。當(dāng)乘客上下地鐵時(shí)，如果通過(guò)乘客自己將地鐵和大地相連，則在短時(shí)間內(nèi)會(huì)形成很大的電流，對(duì)乘客安全造成威脅。所以對(duì)屏蔽門(mén)體進(jìn)行絕緣處理，顯得很有必要。

屏蔽門(mén)的絕緣處理主要是將門(mén)體和土建之間進(jìn)行絕緣隔離。屏蔽門(mén)在安裝時(shí)，如果和土建交叉施工，土建施工過(guò)程中噴濺到屏蔽門(mén)上的混凝土和水漬等會(huì)對(duì)屏蔽門(mén)的絕緣性能造成不良影響。為了規(guī)避這種情況的發(fā)生，屏蔽門(mén)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)這種情況進(jìn)行補(bǔ)救措施設(shè)計(jì)，同時(shí)應(yīng)合理安排安裝時(shí)間和進(jìn)度，做到其他單位施工時(shí)對(duì)屏蔽門(mén)的絕緣性能影響最小。在考慮屏蔽門(mén)的整體絕緣性能時(shí)，還需將滑動(dòng)門(mén)、應(yīng)急門(mén)、固定門(mén)等門(mén)體單元考慮在內(nèi)，如圖1所示。屏蔽門(mén)在后期運(yùn)營(yíng)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)門(mén)體的絕緣阻值不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題，甚至有時(shí)會(huì)發(fā)生電打火或者電弧等現(xiàn)象，但是維保人員一般僅僅將絕緣阻值下降的零部件進(jìn)行更換和維修，導(dǎo)致單一性的絕緣問(wèn)題會(huì)反復(fù)出現(xiàn)。以下結(jié)合具體的門(mén)體設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，詳細(xì)闡述整個(gè)系統(tǒng)的絕緣方案和在實(shí)際過(guò)程中遇見(jiàn)的絕緣問(wèn)題及后期對(duì)門(mén)體絕緣性能的處理方案。

2.1當(dāng)前絕緣方案

屏蔽門(mén)絕緣方案分為機(jī)械部分絕緣和電氣部分絕緣兩部分。依據(jù)國(guó)標(biāo)CJ/T 236-2006要求規(guī)定，屏蔽門(mén)門(mén)體與大地之間的阻值要大于0.5 MQ，屏蔽門(mén)的上部和下部之間的墊塊、隔圈、隔套等絕緣部件應(yīng)滿足絕緣性能要求，且屏蔽門(mén)系統(tǒng)的各個(gè)門(mén)體之間應(yīng)保持等電位設(shè)計(jì)。在實(shí)際生產(chǎn)安裝過(guò)程中，電氣部分零部件的絕緣性能應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)要求采用規(guī)定的導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)，且要對(duì)關(guān)鍵電氣部件如DCU盒體等，做相應(yīng)的絕緣防水性能測(cè)試。

2.2絕緣措施

根據(jù)屏蔽門(mén)的門(mén)體結(jié)構(gòu)，在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以采用具有絕緣性能的膠條或者毛刷、絕緣漆、絕緣伸縮節(jié)、絕緣套等零部件。屏蔽門(mén)頂部支撐和整個(gè)門(mén)體之間的絕緣可以采用兩部分絕緣方案：采用絕緣伸縮節(jié)將頂部支撐和門(mén)體立柱之間的連接進(jìn)行隔離絕緣;在門(mén)體頂部支撐和滑動(dòng)門(mén)之間進(jìn)行隔離絕緣，采用絕緣膠條或者絕緣毛刷，且絕緣膠條或毛刷支架連接處采用絕緣油漆進(jìn)行隔離絕緣，如圖2（a）～（c）所示。屏蔽門(mén)下部絕緣可采用各種絕緣墊片或者絕緣套等方式，將屏蔽門(mén)和大地進(jìn)行絕緣隔離，如圖2（d）所示。

2.3實(shí)際絕緣問(wèn)題

對(duì)于整個(gè)屏蔽門(mén)結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)時(shí)可以將門(mén)體與土建進(jìn)行隔離，以達(dá)到絕緣目的。但是在后期由于候車區(qū)域施工及頂部吊頂裝修等工程的進(jìn)行，使得實(shí)際絕緣電阻值達(dá)不到規(guī)定的要求。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，發(fā)現(xiàn)上層的絕緣問(wèn)題主要為上蓋板和門(mén)楣之間的接觸問(wèn)題;下部絕緣值不達(dá)標(biāo)的主要原因?yàn)槠帘伍T(mén)門(mén)體和底層土建之間的污染問(wèn)題。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)可以將影響絕緣阻值的因素作如下分類：

（1）門(mén)檻和土建接觸的地方因?yàn)槭┕?dǎo)致積水，致使底部的絕緣套失去絕緣功能，如圖3（a）所示;

（2）在土建施工過(guò)程中，導(dǎo)致混凝土和站臺(tái)門(mén)門(mén)體接觸，致使門(mén)體絕緣性能減弱，如圖3（b）所示;

（3）在后期施工過(guò)程中，絕緣擋板遭到污染，也會(huì)使得門(mén)體的絕緣性能下降，如圖3（c）所示;

（4）在后期施工過(guò)程中，混凝土、水漬或雜物會(huì)覆蓋下部絕緣套，致使絕緣套不能很好地起到絕緣功能，如圖3（d）所示。

2.4解決措施

通過(guò)以上問(wèn)題可以看出，屏蔽門(mén)在實(shí)際施工中，總會(huì)出現(xiàn)不同的形式影響絕緣情況。針對(duì)于此，可以在設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)添加輔助設(shè)施，避免此類不可控因素對(duì)屏蔽門(mén)絕緣阻值的影響。針對(duì)此類問(wèn)題，可以有如下解決方案。

（1）對(duì)于因其他施工單位產(chǎn)生的混凝土和水漬等問(wèn)題而導(dǎo)致的絕緣值下降，可以和施工單位監(jiān)理等部門(mén)進(jìn)行溝通，確保在施工過(guò)程中屏蔽門(mén)周圍的環(huán)境干凈整潔。同時(shí)為防止因水漬或者混凝土將門(mén)檻的絕緣層覆蓋，在機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，可以將門(mén)檻下部的整體結(jié)構(gòu)采用絕緣層隔離操作，以防止屏蔽門(mén)和土建等的直接接觸。

（2）屏蔽門(mén)門(mén)檻和底部之間通常由于施工的原因不能很好地保證絕緣阻值，在這種情況下，可以在門(mén)檻和底座支撐之間添加一個(gè)絕緣板。這樣不僅可以在門(mén)體和底座之間產(chǎn)生碰撞時(shí)，起到緩沖作用，還可以將屏蔽門(mén)整體的絕緣性能得到很大提升。在施工過(guò)程中，還可以在門(mén)檻立柱底座之間的縫隙處填充絕緣密封膠，以防砂石泥土等雜物的進(jìn)入，降低門(mén)檻的絕緣性能等級(jí)。

（3）對(duì)屏蔽門(mén)后期的絕緣檢查過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)門(mén)檻和底座之間的絕緣性能經(jīng)常會(huì)因后期土建的原因而不能達(dá)標(biāo)。在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，可以將門(mén)檻和底座采用絕緣材料包圍的方法，防止雜物的進(jìn)入，以阻止絕緣性能的降低。

（4）屏蔽門(mén)中的立柱在工作過(guò)程中，因吸附地鐵輪轂?zāi)雺轰撥壎a(chǎn)生的鋼粉，會(huì)使得屏蔽門(mén)的絕緣性能下降。且因?yàn)槌丝蜕舷萝囄辗龅脑颍沟昧⒅砻嬖械慕^緣涂層變薄或者消失，進(jìn)而使得絕緣值下降，所以需要對(duì)立柱表面的絕緣膜材料進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。

（5）屏蔽門(mén)的前蓋板在設(shè)計(jì)安裝時(shí)，在蓋板周圍盡量采用安裝密封膠條的方式進(jìn)行密封，防止在后期運(yùn)行過(guò)程中，因?yàn)榛覊m的進(jìn)入使得內(nèi)部的電氣部件如LCB、DCU等部件的絕緣性能下降。

3絕緣方案改進(jìn)

結(jié)合以上分析，可以從以下5個(gè)方面對(duì)屏蔽門(mén)的絕緣性能進(jìn)行改進(jìn)提升。

3.1絕緣材料選取

絕緣材料的選取，應(yīng)該嚴(yán)格依據(jù)國(guó)標(biāo)和行標(biāo)，選取質(zhì)量可靠的絕緣材料，同時(shí)應(yīng)該結(jié)合屏蔽門(mén)結(jié)構(gòu)，從整體上考慮絕緣材料的絕緣性能，做到絕緣性能的穩(wěn)定可靠。其次還應(yīng)考慮材料的加工質(zhì)量，嚴(yán)格依據(jù)新的加工工藝進(jìn)行材料的加工，保證尺寸符合設(shè)計(jì)圖紙的要求。

3.2優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

屏蔽門(mén)絕緣問(wèn)題的發(fā)生與整個(gè)門(mén)體的機(jī)械結(jié)構(gòu)關(guān)系很大。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，將整個(gè)門(mén)體的絕緣特性考慮在內(nèi)，以優(yōu)良的結(jié)構(gòu)特性達(dá)到屏蔽門(mén)整體的絕緣效果?？紤]到屏蔽門(mén)長(zhǎng)年連續(xù)運(yùn)營(yíng)時(shí)，粉塵會(huì)吸附到門(mén)體之上，降低整個(gè)門(mén)體的絕緣性能。研究表明，當(dāng)空氣濕度大于75%～85%時(shí)，絕緣電阻會(huì)急劇下降;絕緣底座上有輕微粉塵污染時(shí)，絕緣電阻下降90%以上。所以對(duì)門(mén)體進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該綜合考慮濕度、粉塵等對(duì)門(mén)體造成的不好影響。

3.3規(guī)范安裝步驟

借鑒之前的安裝經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)考慮門(mén)體的結(jié)構(gòu)特性，制定詳細(xì)、嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的安裝步驟手冊(cè)，做到安裝過(guò)程中絕緣安裝。同時(shí)做到每一關(guān)鍵零部件安裝后都有相關(guān)的檢測(cè)記錄，做到無(wú)盲區(qū)、全都有跡可尋的規(guī)范安裝。

3.4施工現(xiàn)場(chǎng)的維護(hù)性

屏蔽門(mén)是集建筑、機(jī)械、通訊等為一體的高科技產(chǎn)品。且在施工過(guò)程中，經(jīng)常與土建、運(yùn)營(yíng)等部門(mén)交叉施工。所以在安裝過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合監(jiān)理的合理安排，科學(xué)高效地組織屏蔽門(mén)的現(xiàn)場(chǎng)安裝。不僅需要和其他單位施工時(shí)間錯(cuò)開(kāi)，還要保持不同單位施工時(shí)屏蔽門(mén)的完整性和門(mén)體絕緣性能的不變性。

3.5后期對(duì)屏蔽門(mén)門(mén)體的維護(hù)

屏蔽門(mén)的運(yùn)行一般為每天連續(xù)運(yùn)行20 h左右，且全年365天連續(xù)運(yùn)營(yíng)。應(yīng)該制定合理的維護(hù)保養(yǎng)措施，需每180天對(duì)門(mén)體進(jìn)行一次全面清潔和檢修，防止粉塵的吸附使得門(mén)體絕緣性能下降，及時(shí)更換門(mén)體立柱門(mén)檻等關(guān)鍵部件，防止長(zhǎng)時(shí)間上下乘客造成的結(jié)構(gòu)上的磨損使得門(mén)體絕緣性能下降。

4結(jié)束語(yǔ)

屏蔽門(mén)絕緣阻值的降低，以及繼而會(huì)引發(fā)的電弧等現(xiàn)象，會(huì)對(duì)屏蔽門(mén)門(mén)體結(jié)構(gòu)的很多個(gè)零部件造成危害，同時(shí)也會(huì)給整個(gè)運(yùn)營(yíng)造成重大的安全威脅。

本文對(duì)地鐵屏蔽門(mén)絕緣問(wèn)題進(jìn)行了分析，并提出了改進(jìn)措施。結(jié)合以上的分析內(nèi)容，可以很大程度上規(guī)避屏蔽門(mén)系統(tǒng)絕緣阻值的降低。且因屏蔽門(mén)系統(tǒng)涉及到機(jī)械、電氣、控制等多個(gè)專業(yè)，后期在運(yùn)營(yíng)中應(yīng)該明確記錄遇見(jiàn)的各種問(wèn)題，并且針對(duì)各個(gè)問(wèn)題進(jìn)行具體分析，找出問(wèn)題發(fā)生根源，進(jìn)而做到從設(shè)計(jì)上杜絕此類問(wèn)題發(fā)生，同時(shí)后期也應(yīng)做好各零部件壽命預(yù)估，及時(shí)更換零部件，做到從整體上提升屏蔽門(mén)的安全性能等級(jí)。