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『冠峰行』解决站台门绝缘失效问题,我一直在路上——专访冠峰行总经理蔡冠之

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-08-04  来源:轨道交通网  浏览次数:11491

地铁、轻轨等城市轨道交通的车站站台安装站台门设备,能有效地防止乘客在候车时不慎跌入或被挤入轨行区,避免造成人身伤亡或影响行车安全等损失。但是,当站台门绝缘性能不良时,会产生新的安全隐患,即当站台门门体承载过大的电流时,会造成过电流处的金属结构件高温、发热和变软,既有引燃易燃物的火灾隐患,也影响到站台门的结构寿命及安全。


2013年开始,针对国内多发的地铁车辆在运营中频发“打火”威胁乘客安全的问题,蔡冠之带领研究团队开发了简单实用的“大部件绝缘工法”和“地槛上表面绝缘工法”,可很好的解决站台门绝缘失效以及运营中的安全保障问题。这两个工法皆已获批专利,并在国内多个城市被广泛应用。


今天,轨道交通网有幸采访到了深耕轨道交通行业多年的蔡冠之先生,请他为我们系统地讲解在轨道交通行业内十余年里,他为改进我国地铁站台门绝缘效果方面所作出的努力和贡献。


2008年,蔡冠之创立了“冠峰行公司”,公司旨在面向轨道交通的站台绝缘、站台门对地绝缘及轨道绝缘等解决方案和领域的研究和实施业务,同时,他是我国较早提出“站台绝缘结构分段”、“宽幅无拼接”及“同步施工”的新型站台绝缘工法和解决方案的专家,2009-2010年,该新型方案在北京地铁4号线及沈阳地铁1号线全线推广应用,推动了行业技术及运营模式的跨越式发展。蔡冠之提出的新型绝缘工法随之成为行业发展的主流方案。


由此,蔡冠之在轨道交通行业里独特的行业认知,对地铁站台门绝缘的突出贡献也同样彰显了其专业性和权威性。通过今天的采访交流,我们能更加体会到他的专业素养之高,创新能力之强,以及贡献之不可没。


Q:您从08年开始步入轨道交通行业,接触并了解站台门绝缘,在这十几年的探索中,您能具体跟大家谈谈为什么站台门绝缘效果不甚理想,而其中又有哪些因素会影响绝缘效果呢?


A: 通过这么多年对站台门绝缘效果的实践经验总结发现,导致站台门绝缘效果欠佳的主要原因有以下四个方面:


第一,在站台门安装过程中,由于和车站土建装修等专业间存在交叉施工作业,而站台门的绝缘件容易受到明水、水泥砂浆、尘土和潮气等污染,从而导致绝缘失效。


第二,目前站台门都采用绝缘垫片或绝缘套的绝缘结构,而且一般来说,站台门所需的绝缘部件数量多、体积小,再加之基座结构高度也有限制,这种结构如果受到上述第一点中提到的污染,是难以进行清洁工作的,甚至在一定程度上来说,清洁工作是不可行的。如此一来,门体绝缘结构就极为脆弱和不稳定,一旦受到污染,绝缘效果也不可恢复。


这种失效几乎是永久性的,在地铁运营期间也没发现有很好的补救和维护措施。


第三,在现有的站台门结构和公共区装修层结构的界面划分中,由于缺乏明确的界面划分规范和标准,会导致公共区结构和站台门结构相互倚靠。这两个结构并没有严格做到物理隔离,其相倚靠的部位也就成了导致了站台门绝缘失效的接地点。


第四,在地铁投入运营后,站台门数量庞多的绝缘件也容易受到铁屑、粉土、潮气、油灰和碳吸附等的污染,这些污染在这些数量庞多的绝缘部件表面形成导电通道,从而让站台门绝缘失效。


当然,以上只是基于现有认知下对站台门绝缘失效的判断,除此之外也会有其他一些影响因素,比如站台门结构的电气部分,其选材或连接方式是否也可能会影响到站台门的绝缘效果等,也需要进一步研究和验证。


Q:刚刚您提到了四种影响站台门绝缘效果的因素,那么在面对这些难题时,您是按照什么思路,提出了哪些解决方案去解决上述因素带来的后果的呢?


A:要解决我刚刚提到的这几个问题,我认为我可以用八个字总结归纳我的攻克思路,那就是“化繁为简,放多抓少”。其实从字面上理解这八个字的含义就可以了。换句话说,就是我们要放弃数量庞多的小部件绝缘,采用集中制的大部件绝缘,设计“专用的爬电通道”并聚焦漏电点。


在具体的实施过程中,我也提出了下面几个方案,就是为了解决污染后不可清理的问题,与土建装修层接口设置不规范的问题,并研究电气因素在门体绝缘中的反作用大小,从而达到即使绝缘体被污染也可以随时被清理,实现绝缘的可恢复性、可检性和可控性的效果。


第一种解决方案是对站台门结构支撑构件或连接件的表面涂覆绝缘层处理,主要是工字钢、U型支撑、门槛等支撑构件。这种变化一方面不会改变门体结构,不影响承载等使用要求,另一方面又增加了绝缘的接触面积,减少了绝缘设置点的数量,将分散点绝缘转变为集中面绝缘。同时,这些支撑构件一般来说结构简单,也便于现场的直接安装使用和检修;最为重要的是,这种变化能够解决其清理问题,使绝缘具有可恢复性,还能够定位漏电点。


第二种方案是对站台门立柱或者门槛表面敷设绝缘层处理。这种解决方案的好处在于,可保证上下车过程中,乘客接触到站台门立柱或者门槛,由于其表面敷有绝缘层,故可有效避免乘客被电击的风险。


第三种方案是对站台门与装修层结构的接口设置隔离处理。这项解决方案的核心在于,让车站装修层结构和门体结构保持相对隔离,形成中空绝缘缝隙,在绝缘缝内选用专业绝缘填充材料,即可保障绝缘,也有利于后期检修维护。


Q:为了解决绝缘失效的问题,您都做出了哪些努力?


A:其实站台门绝缘失效问题一直是轨道交通行业的痛点。从20013年开始,我就着力钻研这个问题的解决方案。虽然当时困难很大,但我相信方法一定有,只是暂时未被发现。


首先,我主要从两个方向上研究解决方案:一是治标方向,主要面向已经建成并投入使用的运营线路中的站台门,对其“可见”的绝缘问题研究。二是治本方向,主要面向待建或在建线路的站台门,从站台门的结构设计之初便开始着手解决。


其次,要结合考虑解决方案的成本和简单易用性,不要对现有的站台门结构体系造成大的变动。


通俗地讲,治标方向主要是解决“对人的防护”,即将人可接触的站台门金属结构皆加设一道绝缘防护层,该方法可保障乘客上下车过程中的安全。比如针对车辆在运营中频发“打火”威胁乘客安全问题,我带领研究团队开发了简单实用的“立柱表面速干绝缘涂层”和“地槛上表面T级绝缘”工法。这些工法可在夜间地铁车辆停运期间的三个半小时内,迅速作业完工,既解决乘客可接触部位的打火问题,又不影响车站第二天的正常运营。这两个工法已在国内多个城市内被广泛应用,标志着这个工法再一次改变了行业技术认知和格局,解决了行业难题。


治本方向主要是“在解决对人的防护的前提下,再解决对设备的防护”,即从根本上解决站台门绝缘问题,让无论在何种作业状态下,或绝缘部件是否被污染,都不影响站台门绝缘,或者即使有污染也可以实现站台门绝缘的恢复。该方向上,我带领团队研发了“站台门底部支撑(及上部连接件)绝缘包覆”工法,该工法早在2016年便获得发明专利授权。该工法的精髓即是“化繁为简,放多抓少”,即放弃依靠数量庞多的绝缘套或绝缘垫绝缘,而把绝缘聚焦于站台门的底部支撑的“立面”,进而实现绝缘的可视化、可清理、可维护、可修复和可恢复。


当然,在治本工法上,为了降低运营单位的运营难度和成本,我也带领团队开发了“智能在线监测系统”,可实现站台门“智慧绝缘”,即可实时监测站台门绝缘情况,一旦有绝缘数据异常或可能异常,系统将自动告警,然后运营维保人员可定向检修——直接定位到具体的失效位置(现有的站台门绝缘件数量庞多,任何一个绝缘件被污染,都可能导致整侧站台门绝缘失效,且没有特别有效的方法定位到哪个绝缘件被污染,也就导致绝缘的不可视和不可恢复),省时省力且效果好。


以上只是我们基于现有认知做出的一些尝试,我会为从根本上解决站台门绝缘失效问题不断探索,不懈努力。道阻且长,我一直在路上,我相信业内一定能够找到合适的方法,可以一劳永逸地解决绝缘失效问题,通过我们一代又一代轨道人的努力,让这个行业变得越来越好。

 
 


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