城市轨道交通站台门系统绝缘方案研究与探讨作者：王晓阳来源：《现代城市轨道交通》2019年第02期摘要：城市轨道交通车站站台边缘均设置站台门，但站台门绝缘不良的问题时有发生，威胁乘客的安全。

介绍城市轨道交通站台门系统的绝缘设计依据及绝缘原理，针对目前轨道交通行业内站台门各种绝缘方案进行分类研究与分析，并对站台门新型绝缘方案和绝缘措施进行论述与探讨。

關键词：城市轨道交通;站台门系统;绝缘设计依据及绝缘原理;绝缘方案中图分类号：U231.80 概述站台门是设置于地铁站台边缘，将列车与地铁站台候车区域隔离开来，在列车到达和出发时自动开启和关闭的一种设施，为乘客营造一种安全、舒适的候车环境[1]。

站台门系统作为保障乘客在站台候车时的屏障，现今在国内外已有广泛的应用，运行效果良好。

但是，在站台门绝缘性能不良时，将会产生新的安全隐患。

当站台门门体承载很大的电流时，会发生高温、打火现象，灼伤皮肤，甚至引燃周边易燃物造成火灾，严重危害乘客的出行安全。

本文将针对城市轨道交通站台门系统的绝缘设计依据及绝缘原理、站台门绝缘方案和新型绝缘措施进行论述与探讨。

1 绝缘设计依据及绝缘原理1.1 绝缘设计依据站台门的等电位和绝缘要求在《地铁设计规范》（GB 50157-2013）[2]和《城市轨道交通站台屏蔽门系统技术规范》（CJJ 183-2012）[3]中均有描述，具体内容如下。

1.1.1 《地铁设计规范》（GB 50157-2013）（1）站台门与列车车厢宜保持等电位，当与钢轨有连接需求时，等电位要求应符合下列规定：①站台门与钢轨应采用单点等电位连接，门体与钢轨连接等电位电阻值不应大于 0.4 Ω;②正常情况下，人体可触及的站台门金属构件应与车站结构绝缘，门体与车站结构之间的绝缘电阻不应小于0.5 MΩ，每侧站台门应保持整体等电位。

（2）当站台设置站台门时，自站台边缘起向内 1 m范围的站台地面装饰层下应进行绝缘处理。

1.1.2 《城市轨道交通站台屏蔽门系统技术规范》（CJJ 183-2012）当采用钢轨作回流轨时，屏蔽门应与钢轨进行等电位连接，等电位连接应符合下列规定。

（1）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，单侧站台门体与车站土建结构之间的绝缘电阻在 DC500 V 下不应小于0.5 MΩ。

（2）在屏蔽门站台侧、端门内外的地面应设置距离门体不小于 900 mm 的绝缘区域;在端门内外两侧墙面高 2 m 的范围内应设置距离门体不小于 900 mm 的绝缘区域。

1.2 绝缘原理在常规地铁工程中，钢轨作为回流轨会存在一定的电压。

由于车体与钢轨等电位，在没有安全措施的情况下，站台门与站台土建结构等电位，乘客同时接触到车体和门体，此时车、人、门体和大地会形成电流回路，威胁乘客的安全。

同时，车体与站台板存在电位差，乘客上下车时会形成“跨步电压”。

为避免产生上述安全问题，一般在设计过程中采取以下措施。

1.2.1 等电位连接等电位连接指站台门体与钢轨作一点等电位连接，门体与站台土建结构采用绝缘安装，以消除车体与门体之间的电位差，如图 1 所示。

1.2.2 站台板绝缘站台板绝缘指在站台门区域沿站台边缘敷设一定宽度的绝缘层，以消除“跨步电压”。

2 绝缘方案为了满足绝缘要求，通常采用在车站站台层的站台铺设绝缘层或站台门自身绝缘的方案使站台绝缘，减少站台与站台门的电压差。

目前，站台绝缘层的铺设采用较多的是以下 3 种方案。

（1）在站台装饰层下部铺设绝缘层。

此方式的优点是：装饰层可直接铺至站台门门体边缘，站台表面与站台装修融为一体，外表和谐、美观;无磨损、防水及保养之患;施工方便，且符合车站防火的要求;铺设造价低。

缺点是：一旦绝缘层受损，检测及维修时需掀开装饰层，故检测与维修不方便。

（2）在站台表面铺设绝缘层。

此方式的优点是：检测与维修方便;一般绝缘层铺设由站台门厂商负责实施，施工质量容易保证，绝缘较可靠。

缺点是：长期使用易磨损和破坏，使用寿命相对较短，且铺设造价高。

（3）站台自身绝缘方案。

该方案一般配合绝缘层方案一同设置，此方式的优点是：站台门方案相对可靠，现场施工简单，使用寿命较高。

缺点是：初期造价较高。

下面将针对以上 3 种绝缘方案进行详细论述。

2.1 在站台装饰层下部铺设绝缘层方案国内城市轨道交通站台装饰层下部铺设绝缘层的方案通常有绝缘卷材方案和绝缘砂浆方案。

2.1.1 绝缘卷材方案绝缘卷材方案是在站台层铺设，在敷设站台装饰层之前，站台层需预留绝缘卷材铺设槽。

在铺设绝缘卷材之前，应先清理现场，在绝缘区与站台门门槛接口处、与非绝缘区地面接口处以及与设备墙接口处均支设绝缘支撑架;绝缘支撑架放置之后，将卷材（三聚绝缘层，图 2 红色部分）铺设至预留槽底部，分段铺设;卷材铺设完成之后，再在卷材上铺设绝缘材料，绝缘部分基本完成;最后在绝缘材料上敷设站台装饰层，在接口部分填充绝缘密封胶，彻底完成绝缘工作，如图 2 所示。

绝缘卷材方案操作方便、施工难度小、造价低，是目前国内城市轨道交通行业内较为普遍的绝缘方案。

2.1.2 绝缘砂浆方案绝缘砂浆方案和绝缘卷材方案类似，均是在站台层铺设。

在敷设站台装饰层之前，站台门也需预留绝缘铺设槽。

与绝缘卷材方案的不同之处在于，绝缘砂浆方案不预先铺设绝缘卷材层，而是连续铺设 2 层已经预制好的绝缘砂浆，如图 3 所示。

该方案与绝缘卷材方案相比，施工更为方便，工期更短，但是砂浆预制需专业人员完成，近年来在城市轨道交通行业采用也逐渐增多。

2.2 在站台表面铺设绝缘层方案站台表面铺设绝缘层大多数采用绝缘大理石或其他绝缘石材方案。

该方案无需土建预留安装槽，只需在装饰层装修过程中铺设;施工过程最为简便，只需在站台层表面同其他装修石材一同铺设。

但是绝缘大理石的造价较高，要满足防火要求的绝缘石材需经特殊加工制作，如图4 所示。

该方案绝缘效果较好，检测与维修较方便，但是易磨损。

该方案在城市轨道交通行业应用相对较少，目前只有南京地铁采用该方案。

2.3 站台门自身绝缘方案由于地铁列车与站台门门槛存在电位差，当乘客上下车时会产生跨步电压，从而对上下车乘客造成危害或不适。

为此，地铁站台门采用绝缘安装，绝缘要求其对地绝缘值≥0.5 MΩ（500 V 兆欧表在常态下测量）。

站台门绝缘安装位置包括上部与站台顶梁间绝缘、下部与站台板结构层绝缘、站台门门槛与站台板装修完成面间绝缘。

站台门所有结构的安装均采用绝缘安装，站台门门体结构的对地绝缘值≥0.5 MΩ（用500 V 兆欧表测量），绝缘件方便更换。

端门除与土建结构绝缘外，还应与整侧车站站台门绝缘，即端门采取独立的绝缘安装。

为了满足站台门结构的绝缘，除了上述站台门支撑结构的绝缘安装外，部分站台门厂家对站台门本身也进行绝缘处理，主要有门体绝缘、门槛绝缘和立柱绝缘等。

2.3.1 门体绝缘目前站台门门体绝缘方案主要有以下 2 种。

（1）贴绝缘膜方案。

绝缘膜可以直接粘贴在门体金属表面，如图 5a所示。

其操作简单，初期投入成本较低。

但易以点带面破损，无法局部修复，损坏后需要清除旧膜重贴新膜才能保证美观和绝缘性能，使用寿命较短，后期维护修补成本较高，耐磨性、耐腐蚀性较差，并且绝缘膜无法贴在地槛上，存在安全隐患。

使用寿命一般为 1～2 年，甚至更短。

（2）喷/刷绝缘层方案。

绝缘涂料可以用在站台门立柱、地槛、顶箱盖板上，如图 5b 所示。

其绝缘材料常温固化，与绝缘膜相比更耐磨、耐腐蚀。

受外力破坏后，坏点周边无扩散，修复便捷时间短，使用寿命较长。

但在实施工程中绝缘层的厚度、均匀度较难把握。

绝缘层的施工有喷涂和涂刷 2 种方案。

相较于涂刷而言，喷涂易于操作、施工速度快，但容易造成空气污染，不太适用于现场施工。

立柱外包板喷/刷绝缘涂层的使用寿命预期能达到 5年以上，目前并无使用寿命的有效工程数据。

2.3.2 门槛绝缘此门槛由不锈钢门槛面板与玻璃钢（绝缘）粘接制成，起到绝缘效果，如图 6 所示。

该方案绝缘性能更加稳定，目前该方案还处于研究阶段，暂无工程实例。

2.3.3 立柱绝缘立柱绝缘方案是给金属立柱与门框包裹绝缘材料，立柱组件添加绝缘板，将不锈钢外包边与立柱主体绝缘隔开，连接螺钉采用绝缘的尼龙螺钉，达到单独绝缘的目的，如图 7 所示。

该方案绝缘性能更加稳定，使用寿命更长，但是外观和质感较差。

目前该方案还处于研究阶段，逐步有工程实施案例。

3 其他新型绝缘方案除上述绝缘方案外，在明确的全国各地铁公司及各个站台门供应商正在探讨与研究的新型绝缘方案中，主要有采用专用回流轨方案和全复合绝缘门体方案。

虽然新型绝缘方案没有得到大范围的推广，但是在讨论站台门绝缘方案中也起到了积极的作用。

3.1 采用专用回流轨方案根据站台门绝缘原理，若使站台门不产生“跨步电压”，只需使钢轨不带电（即不作为回流轨），这样则需专门设置作为回流的第三轨（专用回流轨）进行回流。

采用专用轨回流供电系统后，站台门无须绝缘设计及安装，即可与接地网连接，站台侧地面、端门内外地面及墙面也不用再进行绝缘处理。

但是该方案将引起工程相关方案的调整，主要论述如下。

专用轨回流牵引供电方式是采用架空接触网授流与专用回流轨回流相结合的直流供电方式。

其中，架空接触网系统与常规设计一致，无須变化;专用回流轨采用单独设置的全线电气连通的钢铝复合轨，不再采用走行轨作为回流轨。

专用回流轨采用绝缘安装，并在各牵引变电所处通过设置的单向导通短路回流装置与地网连接;车辆采用钢轮系统，与走行轨等电位，该走行轨在各车站或区间变电所处接地;车辆需在转向架上增设回流器，回流器的结构和安装方式可参照第三轨受流器设置。

该方案虽能完全解决站台门自身的绝缘问题，但专用回流轨将引起工程相关专业较大的调整，工程造价和实施难度都较大，目前仅在理论研究阶段，暂无实例。

3.2 全复合绝缘门体方案站台门全复合门体密闭式绝缘结构，就是以绝缘的复合材料复合在站台门门体的上下连接件（与站台板或轨顶风道的连接件）、立柱、立柱包板、踢脚板、顶箱盖板、应急门、端门推杆及活动门、固定门、应急门、端门的门框等乘客和司乘人员有可能接触到的站台门门体的各个部位构件表面。

这些复合材料构成的金属构件表面绝缘包覆层的绝缘性能稳定持久，且机械性能完全满足站台门的强度和使用要求。

该方案使站台门所有人可以接触到的地方均采用复合绝缘材料。

由于该方案目前正处于研究阶段，站台门的强度及防火性能能否达到要求也有待进一步考证。

4 结论本文系统地分析了站台门的绝缘设计依据及绝缘原理，分别说明了目前较为常见的站台门绝缘方案，同时也结合最新站台门绝缘发展趋势总结梳理了新型绝缘措施。

在城市轨道交通站台门绝缘方案选择过程中，需结合本城市轨道交通的使用环境，综合考虑绝缘方案的造价、施工难易、绝缘效果、防火性能等，在满足规范的前提下进行选择。