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轨道与屏蔽门等电位连接(一)
地铁屏蔽门轨道之间电位问题
地铁屏蔽门与轨道之间电位问题的探讨
摘要：该文分析了地铁中直流电机牵引列车屏蔽门与轨道之间存在电势差问题，并指出了其安全隐患，最后提出了解决问题的方法。 关键词：屏蔽门 轨道 电位 问题 探讨
中图分类号：u231.8 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2012）12（b）-00-01
由于工作的要求，我们曾经多次去地铁进行考察，发现在所有用直流电机牵引的地铁列车中，都存在轨道或车厢与站台或屏蔽门之间电势差问题。目前所有地铁解决站台屏蔽门与轨道之间等电位及屏蔽门系统绝缘问题方案有：①屏蔽门与轨之间等电位连接，即使用一根导线连接于屏蔽门与轨道两端，使两点之间电位相等。②屏蔽门站台设备与车站接地网连接。可是两种方案都不能很好解决屏蔽门对地绝缘出现故障时的安全问题，原因是：方案①中虽然能使屏蔽门与轨道电位相等，解决屏蔽门与列车之间的跨步电压问题，但当站台屏蔽门绝缘损坏接地时，会出现接地处短路起火的情况，危及车站消防安全；方案②中屏蔽门与列车之间存在超出安全范围的跨步电压，威胁乘客的人身安全。为此，该文尝试提出解决这些问题的可行性方案进行探讨。
1 屏蔽门系统与地铁轨道之间现状及存在问题
直流电机牵引的机车钢轨或车厢的电压即是电源负极对地的电压，高达90dc，甚至120vdc，列车到站或离整流变压器出较远处最高，而站台屏蔽门是接地绝缘设计的，所以屏蔽门与地铁轨道之
轨道与屏蔽门等电位连接(二)
地铁屏蔽门与轨道之间电位问题的探讨
地铁屏蔽门与轨道之间电位问题的探讨
摘要：该文分析了地铁中直流电机牵引列车屏蔽门与轨道之间存在电势差问题，并指出了其安全隐患，最后提出了解决问题的方法。
关键词：屏蔽门 轨道 电位 问题 探讨
由于工作的要求，我们曾经多次去地铁进行考察，发现在所有用直流电机牵引的地铁列车中，都存在轨道或车厢与站台或屏蔽门之间电势差问题。目前所有地铁解决站台屏蔽门与轨道之间等电位及屏蔽门系统绝缘问题方案有：①屏蔽门与轨之间等电位连接，即使用一根导线连接于屏蔽门与轨道两端，使两点之间电位相等。②屏蔽门站台设备与车站接地网连接。可是两种方案都不能很好解决屏蔽门对地绝缘出现故障时的安全问题，原因是：方案①中虽然能使屏蔽门与轨道电位相等，解决屏蔽门与列车之间的跨步电压问题，但当站台屏蔽门绝缘损坏接地时，会出现接地处短路起火的情况，危及车站消防安全；方案②中屏蔽门与列车之间存在超出安全范围的跨步电压，威胁乘客的人身安全。为此，该文尝试提出解决这些问题的可行性方案进行探讨。
1屏蔽门系统与地铁轨道之间现状及存在问题
直流电机牵引的机车钢轨或车厢的电压即是电源负极对地的电压，高达90DC，甚至120VDC，列车到站或离整流变压器出较远处最高，而站台屏蔽门是接地绝缘设计的，所以屏蔽门与地铁轨道之间
轨道与屏蔽门等电位连接(三)
轨道交通站台屏蔽门系统接口设计
轨道交通站台屏蔽门系统接口设计
前 言 安装于地铁、轻轨等轨道交通车站站台边缘，将轨道与站台候车区隔离，设有与列车门相对应，可多级控制开启与关闭滑动门的连续屏障，称为城市轨道交通站台屏蔽门，简称屏蔽门。包括全高闭式屏蔽门（通常简称屏蔽门）、全高开式屏蔽门（通常简称全高安全门）、半高屏蔽门（通常简称半高安全门或简称安全门），屏蔽门系统具有安全、节能、环保等作用。
随着人类社会的进步，国民经济的发展，城镇化政策的推行，带来了城市规模的不断扩大，导致了从市效到效区和从郊区到市中心的交通迅速增长；为满足当今的公共出行要求，需要大力发展城市轨道交通,为满足城市轨道交通舒适、安全、节能的要求，地铁站台屏蔽门是最好的解决办法。作为地铁站台的一项主要设备，屏蔽门系统安装过程中与车站公共区结构施工、装修施工、扶梯施工、钢轨铺设等存在着施工接口，妥善处理好这些施工接口是保证轨道交通站台屏蔽门系统及相关专业施工顺利进行，实现预期工期目标的前提。
1 轨道交通站台屏蔽门系统与土建结构的安装预留【轨道与屏蔽门等电位连接】
1.1 对下部结构（站台板）预留要求：
由于要考虑绝缘和安装踏步板等需要，一般要在安装轨道交通站台屏蔽门系统有效站台长度范围内站台板边缘预留安装安装槽（屏蔽门或全高安全门一般预留300mm（宽）×150mm（深）的安装槽，半年高安全门一般预留300mm（宽）×150mm（深）的安装槽）
1.2 对上部结构的预留要求：
由于地铁屏蔽门、全高安全门立柱上部通过上部钢连接件与上部土建结构梁连接，所以对上部土建结构梁的位置等均有要求。从屏蔽门安装需要及列车限界需要出发，对上部土建结构梁的要求：梁底到站台装修完成面的高度为3100~3600mm，主要是考虑到吊顶装修完成后能遮挡住钢立柱上部钢连接件、保持美观及考虑到如果土建结构梁高度太高，对门体的变形会产生较大的影响；梁中心线到站台边缘线为170±30mm，主要是考虑到列车限界的要求以及确保能尽量选择较小的钢连接件；梁厚200~240mm，上部土建结构梁的厚度与屏蔽门的安装没有太大的影响，建议将上部土建结构梁的厚度设置在
200~240mm主要是从便于安装预埋件或后埋件来考虑。
2 轨道交通站台屏蔽门系统的限界要求
轨道交通站台屏蔽门轨侧外沿在任何情况下均不得侵入列车动态包络线，以保证列车的行驶安全，轨道交通站台屏蔽门末端滑动门打开后不能超出安全门的纵向限界，安装误差一般只允许正公差0~+10mm。
3 轨道交通站台屏蔽门系统与列车间的等电位连接及站台绝缘层设置
3.1轨道交通站台屏蔽门系统与列车间的等电位连接
由于列车与大地之间存在电位差，为保证乘客安全，轨道交通站台屏蔽门系统要与土建结构进行绝缘设计，并且与列车钢轨可靠等电位连接，具体实施方案是每侧站台上的门体应在系统内部采用等电位连接，然后每侧站台的单列门体设置一个与钢轨的连接点。
3 .2 轨道交通站台屏蔽门系统与站台绝缘层设置
由于轨道交通站台屏蔽门系统要与土建结构进行绝缘设计，并且与列车钢轨可靠等电位连接，轨道交通站台屏蔽门系统与站台就存在电位差，为保证乘客安全，轨道交通站台屏蔽门附近的站台地面需进行绝缘层设置，站台绝缘层的敷设宽度一般为站台侧和端门以外均距离轨道交通站台屏蔽门系900~2000mm，施工完成后站台绝缘层和屏蔽门门体对地绝缘电阻均不得小于0.5M欧姆。
4、屏蔽门系统与车辆接口的要求
屏蔽门系统与车辆接口主要包括滑动门、应急门、端门的设置数量、位置，车辆限界，屏蔽门系统与轨道的等电位连接等。
4.1屏蔽门系统的总体设置原则：
2.1.1屏蔽门设置在车站站台边的有效站台长度范围内,以有效站台中心线为基准向两端对称布置。
4.1.2根据车辆编组、车辆长度、车门、列车驾驶室门的位置及尺寸确定滑动门、应【轨道与屏蔽门等电位连接】【轨道与屏蔽门等电位连接】
急门、端门的设置。
1）滑动门应与列车门一一对应，滑动门的门高及门宽不小于列车门的门高及门宽，滑动门的门高一般为2000mm~2100mm，活动门的净开度与列车门净开度、停车精度及客流通过有效宽度有关，应根据下式计算确定：
a=2(d+c)-b
式中：
a 活动门的净开度，按上式计算确定，一般不宜超过2100mm，太宽门体重量大，对驱动门机不利，开关门时间长影响营运效率。
b 列车门净开度，一般标准列车门的净开度为1400mm。
c 列车停车精度；与列车及车站信号等系统先进性有关，一般为250－300mm。 d 客流通过有效宽度，乘客上下车的最小通过有效宽度，应考虑营运客流量高峰时，乘客上下车方便，一般不得小于1200mm。
2）应急门为当列车因故障或其它原因，列车门与活动门不能对准时，乘客离开列车的应急通道，该门可向站台侧旋转开启。目前常规的做法是每节车设置一档应急门（如深圳1、2号线，南京1号线等），或者在每侧屏蔽门的两端各设一档应急门（如广州1、3号线，沈阳1号线等），应急门高度一般与活动门基本一致，宽度为1200mm左右，不宜太小。两种做法的差别主要表现在：
a 如果每节车设置一档应急门，出现意外时人群蔬散速度较快，但由于应急门要接如安全回路，应急门设置过多，会对屏蔽门的有效运行产生一定的影响。
b 如果在每侧屏蔽门的两端各设一档应急门，出现意外时对人群蔬散速度有较大的影响。
端头门：布置于整列屏蔽门两端可旋转开启的门，是供车站工作人员进入隧道的专用门。端头门高度一般与活动门基本一致，宽度应考虑简单的维修器具，能通过端头门进入隧道
的需要，一般取1200mm左右。
5 结语
本文对轨道交通站台屏蔽门系统与车站建筑的接口、轨道交通站台屏蔽门系统安装基准、轨道交通站台屏蔽门系统与列车间的等电位连接及站台绝缘层设置、屏蔽门系统与车辆的接口技术要求及实施方法，供轨道交通站台屏蔽门设计、监理、施工管理人员参考。 参考文献
1、朱卫平等
2、陈韶章等
3、施仲衡等
中国标准出版社 科学出版社 中国标准出版社 《城市轨道交通站台屏蔽门》 《地下铁道站台屏蔽门系统》 《地下铁道设计规范》
轨道与屏蔽门等电位连接(四)
轨道交通屏蔽门系统安全性维护要点
摘 要：一个城市的轨道交通最需要注意的就是其安全性，现在城市的轨道交通发展越来越快，其复杂程度也随之不断增加，因此，如何做好轨道交通安全性的分析与维护，是当前最需要思考的问题。本文通过简单概述轨道交通屏蔽门的相关内容、功能、系统的连接以及需要掌握的要点，从而更好的陈述轨道交通屏蔽门系统安全性维护要点。 关键词：轨道交通；屏蔽门系统；安全性；维护
一、轨道交通屏蔽门的具体内容
轨道交通屏蔽门是出现在轻轨、地铁等交通车站台的边缘部分，能够起到有效隔绝轨道和站台候车区的作用。轨道交通屏蔽门和列车的门是互相对应的，能够通过多种方式来控制其的开启或者关闭。当列车到站时，所有的乘客都可以通过屏蔽门的滑动而直接进入列车里面，保障了乘客的人身安全。
二、轨道交通屏蔽门的功能
轨道交通屏蔽门主要是为了保障乘客们的人身安全，同时也具有其他不同的功能，比如说屏蔽门具有环保节的作用。
（一）安全功能
屏蔽门能够有效隔绝列车和候车区，乘客在候车区内站立，不会出现掉入轨道等问题。
（二）提高站台面积使用率
在未安装屏蔽门之前，站台与列车临近的地方都会预留一米长的空间来警戒乘客请勿靠近。有了屏蔽门之后，警戒线就可以撤离，节省了站台的空间。
（三）防止他人随意进入
屏蔽门隔绝列车与站台候车区，可以防止他人随意进入。
（四）节约能源
有了屏蔽门之后，使得候车区成为一个密闭的空间，空调只会在这个空间里面发挥功能，就能够防止空调的流失，能够有效节约电量。
（五）提高站台环境质量
屏蔽门能够隔绝列车，同时也能够隔绝列车经过时带来的灰尘、噪声以及经过时产生的气流，提高了站台的环境质量。
三、轨道交通屏蔽门系统安全性维护要点
（一）安装
在安装屏蔽门的时候，施工单位一定要按照《施工组织设计》里面的具体要求来进行安装，防止其中发生的不合格现象。
（二）验收
按照规定安装好屏蔽门之后，还要对其进行严格的验收。验收主要有两个流程，首先是进行样机验收和鉴定验收，确定所设计的屏蔽门的合理性，确保产品的合格，外观的合适等；其次就是进行现场的验收，在屏蔽门到货之后，在现场进行检验。
（三）对屏蔽门系统进行贝叶斯分析
通过贝叶斯网络对屏蔽门系统进行安全性分析，例如下图：
通过这种安全性分析方式，能够一目了然的看出屏蔽门系统之中发生实践的概率。如果发生了屏蔽门夹伤人的事件，能够采取及时的补救措施的话，也能够降低事件带来的伤害性。通过贝叶斯网络来进行相对的分析和判断，一旦发生类似的事件，会出现什么情况？并对这些情况作出准确的补救措施。贝叶斯网络就会作出科学正确的概率分析，从而协助工作人员更好的进行屏蔽门系统的安全维护。
下图就是贝叶斯网络对屏蔽门夹伤人的后果分析：
通过贝叶斯网络类似的分析结果，能够更加准确客观的陈述出事件发生的因果关系和概率。能够结合所发生的原因，采取相应的措施来进行事故的补救。
贝叶斯网络运用到轨道交通法屏蔽门系统的安全性维护中，能够科学的建立起一种模型，对于屏蔽门夹人可能出现的原因和结果进行系统的分析。通过这种分析方式，能够有效的降低屏蔽门对乘客的伤害性，同时也能够为屏蔽门系统的设计和维护留下一定的参考意见和建议。
（四）对轨道交通屏蔽门系统进行定期的检测
在屏蔽门安装之后，要对其进行质量的测试，确保其正常运行时出现不会出现问题，将伤害降到最低。要对屏蔽门进行手动解锁开门力度的测试、PSL性能的测试、探测障碍物和自动开门功能的测试、关门测试等。通过这种测试，确保屏蔽门系统的安全性。
另外，屏蔽门系统还需要注意的一点就是其紧急后备控制盘的测试。当屏蔽门发生故障，无法正常的开启或者关闭的时候，如果警示灯亮起，那么就说明其功能是正常的。
上述的任何一个流程，都要严格的进行。一旦发生某一环节产生问题，就要进行解决，不能放过任何一个细节。只有将轨道交通屏蔽门系统的每一个流程工作都做好，才能确保其安全性，才能够保障每一个乘客的人身安全，同时还能够有效节约轨道交通的各种资源，实现其健康可持续发展。
轨道交通对于一个城市的发展来说起着重要的作用，它便捷了人们的出行方式，节约了城市表面的土地面积，促进了城市的交通发展。因此，在轨道交通屏蔽门系统的安全性问题上，应该严肃对待，尽量避免有任何安全事故的产生。在进行屏蔽门系统的安全性维护时，要注重科学结合实际，确保其安全性。保障了屏蔽门系统的安全性，也是提高了整个城市交通的安全性。
参考文献
[1]商晖，燕飞，李开成.贝叶斯网络在轨道交通屏蔽门系统安全分析中的应用[J].城市轨道交通研究.2011（11）
[2]徐新玉.屏蔽门系统在城市轨道交通中的应用[J].现代交通技术.2011（03）
[3]刘升华.轨道交通站台屏蔽门系统[J].中国电子商务.2010（06）.
[4]陈艳新.屏蔽门系统与土建接口的若问题[J].铁道工程学报.2012（2）.
[5]吴海超.基于层次分析法和逼近理想求解排序法的轨道交通安全性评价研究[J].城市轨道交通研究，2012，15（10）
[6]张志龙.轨道交通车辆RAMS工程技术应用和实践[J].城市轨道交通研究，2012，15（4）
轨道与屏蔽门等电位连接(五)
关于地铁屏蔽门绝缘问题的研究分析
【摘 要】自地铁屏蔽门系统投入使用以来，屏蔽门“打火”现象频繁发生。本文通过分析屏蔽门系统在施工、运行中存在的问题，提出相应的处理建议和措施，提高屏蔽门系统绝缘效果，保障乘客人身安全。 【关键词】地铁 屏蔽门 绝缘
随着我国科学技术和城市化的发展，选择轨道交通来改善交通条件已成为当前城市建设的重要特征和发展趋势。从地铁首次应用屏蔽门系统开始，屏蔽门系统在节能、改善地铁车站站台乘客区的环境条件和提高城市轨道交通系统安全性等方面取得的成效已得到广泛认可，自此屏蔽门系统技术在国内城市轨道交通系统中得到了推广和应用 。
屏蔽门作为城市轨道交通的一个重要组成部分，同时也是乘客上下车的主要通道设施，其安全性尤为重要。屏蔽门作为一个新兴的行业，相关的课题研究和论著并不多。为此，通过实践经验的总结，介绍当前地铁屏蔽门的绝缘、接地系统结构，探讨其在施工、运行中存在的问题及处理措施等，从而为相关专业人员在工程设计和实践中提供参考。
1 屏蔽门与地绝缘的原因
地铁列车一般采用直流牵引供电系统，并把钢轨作为回流排，直接连至牵引变电所。为了避免杂散电流对地下金属管线和混凝土结构钢筋等造成电腐蚀，钢轨与大地是绝缘的。因此，钢轨与大地之间可能产生较大的电位差，使地铁列车的车体外壳存在电位。
屏蔽门安装在站台边缘，与列车车体之间的距离很近，乘客上下车时极有可能同时接触到列车车体外壳和屏蔽门门体。为保证足够的强度，屏蔽门门体立柱和门框均为金属材质（大部分地铁线路屏蔽门的外露金属材料采用不锈钢，部分线路采用铝合金），列车车体外露材质也类似。在上下车过程中，乘客可能同时接触到两种不同电位的金属材质，使得车体与屏蔽门间可能会出现电位差，给上下车的乘客造成危害或带来不适。为此，从理论上讲，地铁屏蔽门系统需要采用满足绝缘电阻要求的绝缘安装。
2 屏蔽门的绝缘结构
地铁屏蔽门系统由电气和机械两部分组成。其中机械部分可分为门机系统与门体结构。根据《城市轨道交通站台屏蔽门系统技术规范》（CJJ183-2012）的要求，屏蔽门门体和车站结构之间的绝缘电阻应不小于0.5兆欧。当前，一般门体结构的顶部（图1）和底部（图2）采用绝缘套、绝缘橡胶及空气间隙等方式进行绝缘安装，同时把站台边缘距离屏蔽门一定范围内设置为绝缘区域，其绝缘做法是：在站台装修层下敷设绝缘层，或者直接将站台地面装修层设置为绝缘层，即铺设绝缘地板，以实现屏蔽门门体与大地之间的绝缘，避免跨步电压对人体造成危害。
3 影响屏蔽门绝缘的因素
在地铁建设和运营过程中，有许多因素会影响到屏蔽门系统绝缘性能，使其绝缘性下降。实际运行中，屏蔽门安装使用6个月后，几乎没有国内城市的地铁屏蔽门仍可达到规定的绝缘要求 。而其中影响屏蔽门绝缘性能的主要因素有以下三个方面。
（1）屏蔽门系统安装工艺缺陷
屏蔽门自身需要做绝缘的金属部件与不需要做绝缘处理的金属部件之间间隙过小，绝缘距离不够，中间也没有安装绝缘件进行隔离。在地铁环境里，由于长期附在各个部件外表的粉尘里含有车轮与铁轨摩擦产生的金属粉尘，当绝缘距离不足、又遇到潮湿天气时，会导致其绝缘性下降并放电。
（2）施工阶段的问题。
屏蔽门绝缘在施工过程中的问题主要表现在以下几个方面：
1）施工环境恶劣：施工过程中没有办法避免绝缘材料受到水、灰尘等异物的污染，绝缘部位容易受到杂物或混凝土的污染；同时施工隧道的灰尘、和湿度较大，钢轨与列车车轮摩擦产生大量钢粉，各部分杂质混杂附着在绝缘部位导致绝缘破坏。
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（如装修专业在绝缘层安装盲道钉），导致低绝缘电阻设备、物体、线路接触屏蔽门。
3）安装过程存在问题：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、风管、导向指示牌等均存在连接或接触的可能。在安装过程中，只要有任何外部设备或材料与其搭接，甚至门槛下未清理彻底的混凝土碎料和垃圾，均可能造成整侧的站台门绝缘不良。由于接触点多，各单元之间又互相连接，因此出现绝缘问题后极难查找，往往带来返工，不但延误工期，而且影响质量。
（3）运行阶段的问题。
1）地铁隧道环境条件差，活塞风吹起的粉尘，轮轨磨擦产生的铁粉粘附在门体和绝缘材料上与大地导通导致绝缘失效。同时部分地下车站湿度非常大，屏蔽门上常可见到有水迹出现，严重影响屏蔽门的绝缘值。
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，均会破坏屏蔽门的绝缘。
3）屏蔽门上下绝缘件因长期受潮湿、灰尘、振动等外部环境因素影响发生老化，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。
4 屏蔽门绝缘措施及效果评估
（1）加强施工过程控制
屏蔽门绝缘系统接口多，每侧屏蔽门与土建存在上百个接触点，只要其中一个接触点出现绝缘不合格，就会导致整侧屏蔽门绝缘检测不合格。检查、整改都相当麻烦，如果已投入运营，要整改合格基本上不可能。因此加强设计和施工过程的质量控制非常重要。
（2）外露结构件采用绝缘材料
当屏蔽门与车站结构间的绝缘值不达标时，由于屏蔽门与运营列车之间存在电位差，在乘客上下车时存在一定的安全风险，故在乘客可触及的门体部位进行贴绝缘膜处理，以保证乘客的人身安全。目前来看效果良好，其缺点是绝缘膜的寿命有限，也带来后期运营成本增加的缺陷。
（3）每个单元门独立绝缘
每扇滑动门及应急门都独立做绝缘处理，门与门之间也做绝缘隔离，使每扇门都形成独立的绝缘孤岛，这样不会因1处绝缘问题导致整侧屏蔽门的绝缘都出现问题。另一方面，在单个门绝缘性下降时，易于定位，接地点可以很快排查出问题门，无需对整侧屏蔽门逐个寻找，节省时间。
（4）绝缘监控
根据GB/T10411-2005《城市轨道架通直流牵引供电系统》中“7.4.2利用走行轨回流，且在最大负荷时，轨上任意一点对地电位差应不大于90 V” 的规定，钢轨电位限制装置的动作定值设置一般为90 V。也就是说，当钢轨电位超过90 V的时候，钢轨电位限制装置就会自动接地。
参考文献
[1] 陈韶章.地下铁道站台屏蔽门系统[M].北京：科学出版社，2005.
[2] 卜立峰.地铁屏蔽门门体电阻分类及计算方法研究[ J ] .上海电气技术， 2012 （2）： 31-33， 37.
[3] GB/T10411-2005 城市轨道架通直流牵引供电系统[S].北京：中国标准出版社，2005.
本文来源：http://www.zhuodaoren.com/yuwen369583/
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