城市軌道交通站臺門絕緣安裝電阻值解析

董李斌

摘要：本文主要分析了地鐵站臺門及絕緣原理，其次闡述了站臺門絕緣安裝電阻值解確定策略，通過相關(guān)分析希望進(jìn)一步提高站臺門絕緣安裝電阻精準(zhǔn)性，僅供參考。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;站臺門;絕緣電阻;絕緣性能

1城市軌道交通站臺門概述

1.1地鐵站臺門

通常狀況下，都是將地鐵站臺門設(shè)置在地鐵站臺的邊緣位置上，并會有效隔離列車與站臺候車區(qū)域。通過合理設(shè)置地鐵站臺門的方式，可以為人們乘坐地鐵列車出性提供安全保障。一旦地鐵站臺門的絕緣性能無法滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，就會產(chǎn)生安全隱患，嚴(yán)重威脅地鐵乘客出行安全。比如：地鐵站臺門的門體具體承載的電流過大，不可避免的會產(chǎn)生高溫和打火現(xiàn)象，進(jìn)而就會灼傷乘客皮膚、將周圍的易燃物引燃發(fā)生火災(zāi)。為了防止產(chǎn)生這些問題，就要精準(zhǔn)確定地鐵站臺門絕緣安裝電阻值，保證絕緣設(shè)計符合規(guī)范要求。

1.2絕緣原理

以地鐵工程為例進(jìn)行細(xì)致分析，可知將鋼軌作為回流軌，會存在一定的電壓。地鐵車體與鋼軌等電位，在不具備針對性安全防控措施的狀況下，地鐵乘客會同時接觸到車體和門體。在此種狀況下，車體與站臺板之間會存在電位差，地鐵乘客在上車和下車期間，就會形成“跨步電壓”[1]。基于此，為了防止產(chǎn)生這項問題，就要在實際設(shè)計地鐵站臺門絕緣電阻值時，結(jié)合具體狀況，正確應(yīng)用以下兩種方式。

一是做好等電位連接工作。主要內(nèi)容是指地鐵站臺門與鋼軌作一點等電位連接，充分應(yīng)用絕緣安裝方式，做好門體安裝和站臺土建結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，這樣能夠消除車體與門體二者之間實際存在的電位差，如圖一所示將等電位連接方式展現(xiàn)出來，為后續(xù)提升等電位連接工作有效性提供參考依據(jù)。

二是保證站臺板處于絕緣狀態(tài)。“站臺板絕緣”這項內(nèi)容，主要就是指地鐵站臺門區(qū)域沿著站臺邊緣，合理敷設(shè)標(biāo)準(zhǔn)寬度的絕緣層，最終目的就是消除地鐵乘客的“跨步電壓”。

2城市軌道交通站臺門絕緣安裝電阻值解確定策略

2.1細(xì)致分析站臺門鋼軌等電位聯(lián)結(jié)運行狀況

在地鐵站臺門與鋼軌等電位進(jìn)行聯(lián)結(jié)時，地鐵站臺門與直流牽引供電系統(tǒng)、地鐵車輛、車站結(jié)構(gòu)、車站接地位置裝置之間會產(chǎn)生一定的關(guān)系。地鐵屏蔽門是電位單體單點接入直流牽引供電系統(tǒng)的一種負(fù)回流系統(tǒng)，如果想要提升絕緣安裝科學(xué)合理性，就要嚴(yán)格按照負(fù)回流基本技術(shù)要求進(jìn)行操作。比如：在《地鐵雜散電流腐蝕防護(hù)技術(shù)規(guī)程》這一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，明確規(guī)定，鋼軌與隧道主體結(jié)構(gòu)二者之間的過渡電阻值需要≥15Ω·km，并且實際對應(yīng)的屏蔽門等電位體的絕緣安裝電阻值需要≥125Ω。

為了保證牽引供電系統(tǒng)穩(wěn)定運行，就要在地鐵車站兩端合理設(shè)置鋼軌電位限制裝置，限制地鐵車站站臺區(qū)域的鋼軌電位，始終處于安全狀態(tài)。嚴(yán)格按照《地鐵設(shè)計規(guī)范》進(jìn)行分析，可知正常狀況下雙邊供電系統(tǒng)在運行時，站臺處走行軌對地電位應(yīng)處于≤120V的狀態(tài)，其實際上屬于允許持續(xù)接近電壓的范疇。

“鋼軌電位限制裝置”，通常狀況下都會將“三級電壓”作為保護(hù)依據(jù)，規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中嚴(yán)格要求接觸器的總合閘時間，小于或是等于100ms，而晶閘管合閘的時間為微秒級。在這種狀況下，即使正極接觸網(wǎng)發(fā)生短路故障，鋼軌電位限制裝置也能充分發(fā)揮作用，承受電路50kA@200ms的耐受電流對其造成的沖擊，之后就會瞬間合閘。在直流牽引變電所饋線直流快速斷路器、綜合保護(hù)裝置充分發(fā)揮作用的狀況下，一般都會在50ms內(nèi)切除故障。基于此，在地鐵車站鋼軌限制裝置發(fā)揮保護(hù)作用之后，地鐵站臺門等電位連接體，實際允許的最大接近電壓為480V。

2.2細(xì)致分析人身安全對絕緣安裝電阻值的影響

一般狀況下，地鐵車站站臺門對地鐵乘客、工作人員造成的電擊風(fēng)險，主要來自鋼軌電位電壓，如在通過車體之后就會作用在人體中[2]。地鐵車輛在實際運行期間，車體們的油漆處于絕緣狀態(tài)，但是長時間受到地鐵列車運行的影響，極易產(chǎn)生破損問題。比如：地鐵乘客的兩只腳都在站臺上，乘客一只手扶車廂，此種狀況下乘客受到的電擊風(fēng)險處于最嚴(yán)重狀態(tài)。

全面結(jié)合人體的一條給定電流通路進(jìn)行分析，可知電流的數(shù)值、具體的通電時間，會決定電流通路對人體造成的危害程度。電流幅度和通電時間不斷增加，在人的心臟中極易有可能會發(fā)生劇烈的無意識肌肉反應(yīng)，或是會產(chǎn)生可逆的脈沖，進(jìn)行就會出現(xiàn)傳導(dǎo)紊亂問題。

地鐵站臺門這種類型的基礎(chǔ)設(shè)施，主要就是直接面向廣大乘客，為了保證乘客安全，需要消除鋼軌電位對人體造成的輕微刺痛感，同時也要限制其通過人體的具體電流，如具體可以控制在≤2mA的狀態(tài)。一般狀況下，人體電阻為1000-3000Ω，舊濕鞋的電阻為1000Ω。在實際計算消除直流電流對人體造成的不適感期間，可以忽略計算人體電阻。在此基礎(chǔ)上，如果是按照鋼軌電位120V進(jìn)行計算，就要保證地鐵屏蔽門等電位體絕緣安裝電阻值≥60Ω;如果按照鋼軌電位480V進(jìn)行計算，就要保證地鐵屏蔽門等電位體絕緣安裝電阻值值≥240kΩ。

2.3合理選擇絕緣電阻值

如果從“城市軌道交通運行系統(tǒng)”整體角度進(jìn)行分析，就會發(fā)現(xiàn)絕緣安裝電阻值的越大，絕緣效果就會越好。在選擇地鐵屏蔽門等電位體絕緣安裝電阻值過程中，不僅要保證滿足系統(tǒng)運行要求和人身安全保障要求，也要充分考慮地鐵工程施工的可行性和偏差等問題，并要保留一定的安全裕量。比如：在確定安全裕量時，一定要細(xì)致分析地鐵站臺門運行環(huán)境中是否存在大量粉塵，一旦運行環(huán)境變得惡劣，就會使地鐵站臺門在地鐵運行時出現(xiàn)絕緣性能降低的現(xiàn)象。

結(jié)束語：

總之，為了確定地鐵站臺門絕緣安裝電阻值，就要細(xì)致分析多種情況，并做好總結(jié)工作。 在站臺門與鋼軌等電位連接期間，站臺門電位體絕緣安裝電阻值處于>125Ω的狀態(tài)，不會對直流牽引供電直流系統(tǒng)的運行狀況造成影響;如果絕緣安裝電阻值處于>60kΩ的狀態(tài)，地鐵運行過程中不會對人體安全造成威脅。為了進(jìn)一步確定站臺門絕緣安裝電阻值，需要全面分析車站鋼軌電位限制裝置，對站臺區(qū)域鋼軌電位的限制，從而精準(zhǔn)確定鋼軌電壓。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂文龍，韓臻，李金峰.城市軌道交通信號系統(tǒng)與站臺門系統(tǒng)信息接口方式分析[J].鐵路通信信號工程技術(shù)，2020，17（09）：83-88.

[2]魏剛，張小虎，陳寧寧.城市軌道交通站臺門與車門間隙探測系統(tǒng)研究[J].鐵道通信信號，2020，56（09）：85-88.