地铁轨道交通车站站台门初步设计方案说明书(28页).doc
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编号:949568
2024-07-17
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1、目 录1概述11.1 工程概况11.2 设计范围11.3 设计依据11.4 上阶段设计审查意见及执行情况12 主要设计规范及标准13 系统构成及方案设计23.1 主要设计原则23.2 主要技术参数33.3 系统构成及功能53.4 控制及运行模式83.5 设备选型与国产化103.6 门体形式及安装方式103.7 接地及绝缘163.8 安全防护措施203.9与相关专业接口214 系统用房及维护定员255 存在问题及下阶段设计注意事项25附 件251概述1.1 工程概况轨道交通6号线为东西向骨干线路,快速衔接河西副中心、城市主中心、星马片区南部、空港组团和黄花机场,加强城市“一主两次”跨江联系,引导2、城市东西向拓展。6号线自西向东通过了望城区、岳麓区、开福区、芙蓉区、雨花区、长沙县6个行政区。6号线西起梅溪湖国际新城,东至黄花机场,线路全长约48.0km,全为地下线,设车站34座,全为地下站,其中换乘站13座,与地铁1、2、3、4、5、7、8、9、11、12号线、西环城际、长株城际、磁悬浮换乘。平均站间距为1.44km,最大站间距2.667km,为桐梓坡站至文昌阁站区间;最小站间距0.807km,为文昌阁站至芙蓉中路站区间。在线路西侧起点设梧桐路停车场,在河东东六线附近设黄梨路车辆段检修基地;与2、12号线共享梅溪湖主变,与9号线共享麓枫路主变,与8号线共享合平路主变;新建东四线控制中心。3、6号线分西、中、东三段实施,并预留继续往东延伸的条件。6号线东西段(梧桐路枫林路、东四线西航站区)均为地下线,设站11座,均为地下站。1.2 设计范围长沙市轨道交通6号线东西段(梧桐路枫林路、东四线西航站区)工程11座地下车站的站台门系统的初步设计。具体内容包括:确定站台门的设计原则,进行站台门的功能设计、机械系统设计、控制系统设计,以及与其它专业间的相关接口要求设计 (与车辆、信号、综合控制、低压配电、建筑、结构、限界、轨道等专业的接口)。1.3 设计依据1)长沙市轨道交通工程6号线工程设计合同2)长沙市轨道交通 6号线初步设计技术要求3)长沙市轨道交通6号线工程初步设计文件编制统一规定4)4、长沙市轨道交通6号线工程初步设计文件组成与内容5)长沙市轨道交通6号线工程技术接口要求与管理6)长沙市轨道交通6号线工程机电设备对土建的技术要求7)其他有关规范、规定和标准8)业主和总体部提供的其他有关文件。1.4 上阶段设计审查意见及执行情况1)上阶段设计审查意见内容2017年1月,长沙市轨道交通6号线中段工程(枫林路站东四线站)初步设计技术审查会专家组审查意见中,关于站台门的内容如下:(九)站台门1、初步设计文件内容全面,设计原则基本正确,系统构成合理,接地和绝缘方案可行,达到初步设计深度要求。2、建议结合车辆资料优化首末滑动门设置方案,应在确保不影响列车司机上下车时尽量加大列车首末乘客门5、的有效使用开度,满足乘客上下车需要。3、端门单元规格统一为2500mm,方便工程实施和运营管理,但部分车站由装修设置的墙体过宽影响站台端部通透性,建议结合全线车站总体布局进行端门单元规格系列化设计,并配合建筑设计优化站台端部布局,方便端门使用和应急门打开后的乘客疏散。4、建议下阶段结合车门类型、曲线站台设置情况进一步核实限界,必要时进一步完善安全防护措施。2)上阶段设计审查意见执行情况1、属肯定意见。2、执行专家意见,下阶段根据车辆招标图纸,进一步优化首末两乘客门方案,确保有效开度最大。3、执行专家意见,下阶段结合车站建筑方案,在确保便于端门使用和应急门打开后和乘客疏散、站台端部通透性、备品备6、件最优等前提下,进一步优化端门布局。4、执行专家意见,下阶段结合车门类型、限界资料,进一步完善瞭望灯带、防踏空胶条等安全防护措施。2 主要设计规范及标准1)城市轨道交通技术规范(GB50490-2009);2)地铁设计规范(GB50157-2013);3)城市轨道交通站台屏蔽门(CJ/T 236-2006);4)城市轨道交通站台屏蔽门系统技术规范(CJJ183-2012)5)城市轨道交通工程项目建设标准(建标104-2008);6)玻璃幕墙工程技术规范(JGJ102-2003);7)建筑用安全玻璃第4部分:均质钢化玻璃(GB15763.4-2005);8)低压配电设计规范(GB50054-207、11);9)低压成套开关设备和控制设备(GB7251.1-2013、GB7251.2-2006、GB7251.3-2006) 10)电力工程电缆设计规范(GB50217-2007);11)IEEE有关协议;12)IEC870相关标准;13)EMC相关标准;14)可编程序控制器(GB/T15969-2007);15)现行国家及长沙市地方有关规范、规程、规定和相关行业标准。注:当两个标准有不符合时,按最高标准执行。3 系统构成及方案设计3.1 主要设计原则3.1.1 整机设计主要遵循以下原则1)本工程全线均为地下站,车站站台边缘设置全高封闭式站台门,把站台区域与列车运动区域相互隔离开。2)站台门设8、置于车站列车正常停车范围内,站台有效长度范围内站台边缘,以有效站台中心线为基准向两端对称布置。长度与列车编组辆数相匹配,滑动门数量及位置与车辆的车门相对应,保证列车驾驶室门停在端门外。3)站台门系统中的滑动门设置与列车每节车厢两侧的乘客门一一对应,并保证在列车停车精度300mm情况下,列车乘客门可以全开。4)站台门门体结构在地铁环境的最不利荷载(包括列车运行产生的风荷载、乘客对门体的挤压力和冲击力、地震力等)效应组合情况下,门体弹性变形满足工程限界要求,门体结构不应出现永久变形。5)站台门的设置满足各种运营模式的要求:正常运营时为乘客提供上下车通道;故障或火灾情况下能提供疏散通道将乘客安全疏散9、到站台;列车进站因故无法停在准确位置时,能为乘客提供应急疏散通道,保证列车停在有效站台范围内任何位置,均有至少一道车门对准站台门的应急门。6)站内站台门的顶箱兼作站台导向板,结合照明灯带装饰设计,应与车站建筑装修协调一致。7)站台门设备采用技术先进、结构合理、维修方便、质量稳定、运行可靠的产品,系统的软硬件设计充分考虑可靠性、可维修性和可扩展性,遵循模块化和冗余设计的原则,以及安装、调节、拆卸、维修工作量少的产品。8)站台门与列车、牵引负极及大地之间的电位关系,必须科学合理,保证乘客候车安全。9)站台门控制系统采用标准的现场总线数据传输协议,简化与其它系统的接口形式、保证运营安全可靠。10)站10、台门与车站土建的接口采用通用图的形式进行标准化设计。11)站台门玻璃采用超白钢化玻璃(均质处理)。12)站台门供电电源采用一级负荷,驱动电源的备用电源容量应能满足完成1h内本车站全部滑动门开/关门六次的要求,控制电源的备用电源能满足本车站站台门满负载持续工作1h的要求。13)站台门系统应具备系统级、车站级及现场级三级控制。14)站台门不得作为防火隔离装置。门体系统的绝缘材料、密封材料和电线电缆等应采用无卤、低烟的阻燃材料。15)应急门、端门活动门开启可自动复位。3.1.2系统选择及设计主要遵循以下原则:1)系统可靠性高,样机需通过100万个周期的试验;系统平均无故障周期(所有站台门单元)不小于11、60万个周期。2)采用模块化设计、安全性好。站台门门体、门机、控制系统、电源、接口等各部件的设计需采用模块化设计,以方便运营维修人员的维修工作。站台门与信号系统间的接口回路、站台门内的开/关门命令、锁闭信号的发出、互锁解除执行回路应采用可靠的安全回路。3)系统对站台门每个门单元的所有重要状态可实现远程监控、软件参数可实现在线修改及远程下载,系统具有自诊断功能。系统可方便可靠地与机电设备综合监控系统进行接口。4)门体、顶箱、门槛等外观设计与整个车站、整条线的装修效果协调。5)为降低运营维修成本,站台门设备应采用高性能的零部件,频繁使用的零部件在正常维护条件下,其寿命不得小于15年(如电机、门锁、12、UPS等);机械零部件在规定荷载下,30年内不得失效;非金属材料(毛刷、密封胶条等)的更换间隔不得小于5年。6)站台门门体与钢轨等电位连接,设备房内设备接地。站台门的安装需考虑与车站结构部分的绝缘处理;为保证乘客的安全,自站台边缘起向内敷设不小于1200mm宽的绝缘层。端门内处两侧墙面高2m范围内应设置距门体不小于2000mm的绝缘层。7)站台门门体选用防霉菌、抗腐蚀的A级不燃材料,电线、电缆、密封材料等选用阻燃、低烟、无卤且不含有放射性成分的产品。8)站台门各连接处应进行密封处理,密封连接处不透光,乘客在站台候车时不因气流泄漏产生不适感,整侧站台门不因气流泄漏产生哨啸噪音。3.2 主要技术参13、数3.2.1系统工作条件1)系统工作条件(1)自然环境条件:(2)长沙属于亚热带季风湿润气候地区,四季分明。多年平均气温17.1,极端最高气温40.6,极端最低气温-12.0。站台门工作环境条件: 轨道侧:干球温度 045 相对湿度 95% 站台侧:干球温度 030 相对湿度 4565% 设备房温度: 271(短时030) 相对湿度 4565%2)运行强度每天运行20小时,每90秒开/关1次,且全年连续运行。3)载荷条件(1)风荷载(静载):站台门从轨道侧施加的压力为 1800 N/(2)疲劳应力 +500 -500N/(每年50万次)(3)乘客挤压力 1000N/m抗载(距站台面1.11.214、m高度处,结构无屈服变形)(4)乘客冲击力 2800N(作用在1.125m高处,作用面积100100mm,作用时间0.08s;结构无永久变形)地震动参数值:抗震设防烈度为度,设计基本地震加速度值为0.05g。3.2.2 站台门系统主要设计参数1)站台门的总长度: 约135.5m2)站台门结构总高度: 3.2m(前顶箱盖板加高200mm,满足与建筑装修的接口要求,此高度内不包括站台门与车站顶梁结合用零件) 3)站台门的净开门宽度(滑动门): 2.0m4)每侧站台门滑动门数量: 30道(60扇)5)每侧站台门应急门数量: 6道(12扇)6)每侧站台门端门数量: 2道(2扇)7)应急门开度端门净开度15、: 1200mm8)应急门的净开度: 1100mm(每扇)9)滑动门、应急门、端门门扇高度: 2150mm10)站台门解锁后人工开启力: 67N11)站台门无故障使用次数: 60万次12)站台门设计寿命: 30年13)电源条件: AC380V,3相,50HZ14)列车停车精度: 300mm15)每扇门关门力: 150N(在门关至行程的三分之一后测量)16)每扇滑动门关门运动在最后行程100 mm范围时,动能1J17)每扇滑动门关门时最大动能: 10 J18)噪音水平(站台侧): 70dB(A)19)滑动门开启时间: 2.50.1s3.50.1s范围内可调20)滑动门关闭时间: 3.00.1s416、.00.1s范围内可调21)PSC接受命令至站台门动作时间: 0.3s22)门已关信号反馈到PSC的时间: 0.3s23)设计寿命 正常维护条件下,系统整体设计寿命30年24)电源:(1)交流输入电压: 380(110%)V(2)额定频率: 502Hz(3)系统接地方式: TN-S(4)耐压水平,按IEC标准执行(针对站台门内各电气设备单元)应能承受2kV,50Hz,一分钟的工频电压。3.3 系统构成及功能站台门系统主要由门体结构、门机系统、电源系统与控制系统四个部分组成。3.3.1 门体结构站台门门体结构包括滑动门、固定门、端门、应急门、立柱及上部连接件、顶箱及上封板、门槛及底部支撑等。各部17、件应满足的主要功能如下:1)滑动门为正常运营时乘客上下车的通道,应与列车车门一一对应,其开门方式采用中分双开式。滑动门应具备遇障碍物探测功能。2)固定门设置于滑动门之间,滑动门与端门之间,在站台公共区域与隧道区域之间起屏蔽作用。3)端门设置在站台两端站台门与站台设备房外墙之间,在车站宽度方向上将站台公共区域与轨道区域隔开,起到了屏蔽作用;同时列车在区间发生火灾且无法驶入车站停车的情况下,乘客可从端门疏散到车站站台;端门还可为区间疏散和区间维护作业人员进出站台提供通道。4)应急门(EED)是为紧急情况下故障列车进站后,列车门无法对准滑动门时乘客进出站台的疏散通道。每侧站台应急门的设置数量暂定6道18、,对应每辆车各设一道。应急门向站台内侧旋转90开启。5)滑动门、端门和应急门均应可在轨道侧手动打开,在站台侧用钥匙打开。6)顶箱安装在滑动门的上方,用于保护门机等设备,由活动前盖板、后盖板、底部装饰板、密封件等组成。顶箱内设置有门单元的门机横梁、门机传动系统、门控单元(DCU)、就地控制盒(LCB)、上部导轨、滑轮组件、门状态指示灯等部件。上封板位于顶箱之上直到吊顶以内,包括前封板和后封板,实现将站台门两侧完全封闭,起密封作用,同时考虑装饰功能。7)顶箱作为固定支柱的上支点,承受滑动门、门机传动系统、DCU等重要部件的重量,对其内置部件起密封保护作用。同时,在站台侧的顶箱前盖板兼作车站导向指示19、牌。3.3.2 门机系统门机系统是站台门滑动门的操作机构,主要由电机、传动装置、导轨与滑块总成、锁紧及解锁装置、行程开关和位置检测装置等组成。滑动门是站台门门体结构中唯一频繁运作的部件,其开/关动作是否正常直接影响地铁运营的效率,因此要求门机的安全性必须可靠,在无故障使用次数不小于100万次的前提下,还要降低门机的功耗与噪音,提高门机的运行精度;另外,为了保证乘客在上/下列车时不被滑动门夹伤,还要求门机有良好的运行曲线,和较小的夹紧力。需满足以下技术要求:1)采用国内外成熟的直流电机(永磁无刷或有刷直流电机,推荐采用永磁无刷直流电机),电机调速性能和输出转矩均应满足门扇运动曲线和动力曲线的要求20、。2)传动装置可采用皮带传动或螺杆传动。3)电机应采用减振安装方式,应拆卸方便,便于维修。4)锁紧及解锁装置应具有自动和手动两种功能。电机采用DCU控制的驱动方式。每道滑动门由一套门控单元(DCU)控制一套驱动电机,同时驱动左右门扇,以提高左右门扇的运行同步性。3.3.3 电源系统电源是站台门运行的动力源,为了保证站台门在地铁运营中的高可靠性,必须采用一级电源。即提供两路独立的三相四线AC380V交流电源。两侧站台的站台门系统所需的电源容量为4050kw。在站台门设备房内设有双电源切换箱,主备两路电源自动切换。正常状态时,由主电源供电。当主电源断电、相电压过压、欠压或缺相时,经设定的时延后,自21、动切换到备用电源供电。当主电源恢复正常后,经过设定的时延后,自动返回主电源供电。事故停电时,且两路电源都失电的情况下,由UPS供电。UPS容量按系统连续工作1h设置,并能满足本车站所有站台门至少开/关门操作6次的要求。1)驱动电源电源自动切换箱输出两路三相380V电源,分别经驱动电源UPS、三相隔离变压器与驱动电源屏连接,在驱动电源屏内经过断路器馈出5个供电回路,以交叉方式送至站台,向站台门驱动装置供电。两路驱动电源互为备用,当其中一路电源故障时,由另一路电源同时驱动两侧站台门;当两路交流电源均故障时,蓄电池组自动切入,保证整个系统的运营。2)控制电源电源自动切换箱输出一路单相220V电源,通22、过控制电源UPS和控制电源变压器(在PSC中)连接,经降压、整流后向单元控制器、PSL供电,当系统电源发生故障时,UPS可保证用电设备连续工作。PDU为站台门接收电源,并且将电能分配到在门机内的单元控制器和就地供电单元。3)配电设备配电单元(PDU):配电单元具有两个功能。它将380V的电源沿站台分配到每个就地供电单元(LPSU),并通过变压及整流,提供PEDC所需的控制电源。就地供电单元(LPSU):LPSU将PDU提供的电源转换后提供给门机及DCU。若站台门出现故障时,LPSU就提供就地隔离和自动保护。如果一个门出现故障就会导致那个门的断电器启动,使得仅仅只是故障门不动作,方便故障的诊断。23、站台门系统设备电源包括驱动电源和控制电源。驱动电源为门机和DCU供电,控制电源为PSC、PSL以及接口设备等供电。其馈线回路必须能够满足系统控制设备用,保证系统的运行安全可靠性。站台门系统电源为一级负荷,输入电源应为两路独立的三相AC380V,50Hz,通过设置在站台门设备室的电源自动切换箱提供。为保证站台门用电设备供电的可靠性,在配电回路设计时驱动电源的输出回路数馈出至少5个配电回路到每侧站台的门机,对应每节车厢5道车门的5道滑动门分别采用不同的输出回路,以保证对应一节车厢的其中一个回路电源故障时,对应该车厢其余4个门的滑动门能够正常工作。站台门系统配备UPS和蓄电池组作为备用电源。备用电源24、容量保证在事故停电时,能使控制系统在1h内对每侧滑动门开关操作至少6次。3.3.4 控制系统站台门控制系统根据运营模式及相关功能需求进行设计。在满足功能要求的前提下,尽量提高系统的先进性、可靠性和经济性。本工程控制系统主要由中央控制盘(PSC)、就地控制盘(PSL)、门控单元(DCU)、就地控制盒(LCB)、控制局域网、软件、监视报警装置以及网间通讯协议转换器、安全继电器回路设备、通讯介质及通讯接口模块等组成。1)中央控制盘(PSC)PSC是车站站台门系统的控制中心,设置在位于车站站台一端的站台门设备室内。PSC内设置单元控制器和监视设备。每侧站台设置一套单元控制器,控制相应侧站台站台门。PS25、C应能接收信号系统或PSL的开/关门命令,并监视站台门系统的开/关门、故障情况,将站台门关闭且锁紧信号和互锁解除信号送入信号系统,并通过PSC内设置的编程/调试接口,对各DCU单元内的可编程控制器重新编程。本工程每座车站均设置2侧站台,故每座车站设置1套PSC,负责2侧站台站台门的监控。PSC提供站台门系统与信号系统、ISCS系统(含综合后备盘IBP)的接口。2)就地控制盘(PSL)PSL在系统级控制故障时和开通试运营阶段(即信号系统不能向站台门系统发送开/关门命令)使用,供列车司机或站台上的工作人员向各DCU发出开、关门指令,实现站台级控制。除折返站以外,原则上每侧站台设置1套PSL,在具有26、站前折返功能的站台增设1套PSL,位于列车出站端的站台上,对应列车驾驶室方便司机操作的地方,供列车司机和车站值班人员使用。根据车站布局的不同,PSL可设置在端门外设备用房外墙上或结合端门门体立柱安装或采用独立立柱安装在站台上。本工程考虑司机在操作PSL时便于瞭望,以及与既有工程设置方案一致,推荐采用结合端门门体立柱的安装方案。3)门控单元(DCU)DCU执行PSC或PSL发来的开/关门命令,控制每道滑动门的开/关,同时采集滑动门打开/关闭的状态信息及各种故障信息,并发送给PSC。每道滑动门设置1套DCU,位于滑动门上方的顶箱内。4)就地控制盒(LCB)在每道站台门滑动门上方顶箱内方便站台侧工作27、人员操作的地方,设置门单元就地控制盒(LCB),可以通过钥匙进行模式转换和手动开关门。LCB包括一个自动/隔离/手动关/手动开四位钥匙开关以及开关门控制装置。正常情况下LCB位于“自动位”。在正常运营期间,当该道滑动门出现故障,如门单元发生网络通信故障、电源故障、DCU、门机故障以及其它故障影响开/关门时,工作人员可操作LCB打到“隔离”位,将该道门进行隔离,从而不影响整个系统的正常工作。并在夜间停运后,将“LCB”打到“手动开”或“手动关”位,从而对该道滑动门进行维修和测试。LCB的设置充分考虑了系统的运行安全性。5)通信接口等控制系统采用现场总线(CAN_BUS或Lonworks等)局域网28、来实现PSC与被控的各个DCU之间的通讯。每个DCU、PSC都作为一个网络结点挂接在网络现场总线上,PSC为每个控制子系统的中央控制器,DCU为网络节点。总线上其中一个节点发生故障时,其它网络结点不会受影响。为保证站台门系统控制命令传输的有效性、可靠性,所有重要的控制回路及重要的状态反馈回路都采用点对点的继电器回路。如在PSC与信号系统间、PSC与PSL间、PSC与各个DCU之间的开门/关门命令的传送。根据站台门系统各部分之间以及站台门系统与信号、综合监控系统(ISCS)等相关专业设备之间传输信息的不同,通讯介质及接口设备可分别采用数据总线、硬线等方式。同时,站台门控制系统应避免因单点故障导致29、整侧门失效,如PEDC内部接收SIG、PSL、IBP的继电器分开独立设置。3.4 控制及运行模式3.4.1站台门控制模式控制要求:站台门系统原则上在驾驶室操作,信号系统为站台门系统提供开门、关门控制信号。如果信号系统发生故障则由司机通过PSL进行操作。在控制系统故障的情况下,站务人员可在站台侧用钥匙或由乘客在轨道侧手动将门打开。列车无法定点停车时,乘客可推开应急门疏散到站台。区间疏散时乘客可通过端门到站台。站台门系统应可实现系统级控制、站台级控制、手动操作三级控制方式。三种控制方式以手动操作优先级最高,系统级最低。 系统级控制系统级控制是在正常运行模式下由信号系统对站台门进行开门/关门控制的控30、制方式。列车到站并停在允许的误差范围内时,信号发出“开门”命令,经过信号设备传到站台门系统PSC,由PSC控制门控单元打开滑动门;列车驶出站台时,列车驾驶员操作列车关门按钮,关门命令经信号系统传输至PSC,最后由DCU实现滑动门的关闭;当所有的滑动门完全关闭且锁紧时,DCU向PSC反馈“关闭且锁紧”信息到信号系统,列车可驶离车站。 站台级控制站台级控制是在非正常情况下,即系统级控制故障情况下,由列车司机在站台PSL上或站务员在车控室IBP盘上进行站台门开关的控制方式,以及在信号系统开/关门信号发出后,滑动门没有动作的情况下,列车司机可对站台侧的PSL或车站人员对车控室IBP进行操作,打开/关闭31、所有的滑动门。紧急状态下值班员还可通过设置在车站控制室的IBP盘的控制按钮对站台门进行操作,打开站台门。另外,在站台火灾情况下,可在车控室操作IBP盘控制按钮打开相应侧4道滑动门配合排烟。站台级操作模式中IBP优先级高于PSL优先级。 手动操作手动操作是当控制系统故障或个别控制回路故障或某些站台门的传动装置等发生故障时,站务人员在站台侧用钥匙进行站台门的开关门操作,或由列车通过广播,指导乘客在轨道侧打开站台门。当运营期间个别滑动门故障不能参与正常开关门时,可操作设置在站台门滑动门上方顶箱内的就地控制盒(LCB),使该道门与整个控制系统隔离,保证正常运营。待停运后再进行维护。3.4.2站台门运营32、模式对应站台门控制功能,本线站台门系统设置三种运行模式,按优先级别由低到高依次排列为:系统级运行模式、站台级运行模式和手动操作模式,以及在火灾等紧急情况下站台门的运营模式,以便达到站台门系统运行与安全的要求。 系统级运行模式在系统正常运行时,列车到站并且停止位置在允许的误差范围内,站台门接受信号系统指令自动或经列车司机确认后控制滑动门的开/关。开门操作当列车到站,信号系统确认列车的停止位置在允许的范围内,信号系统发出“列车到站”持续的信息,同时信号系统发出开门命令,该命令通过站台门中央控制盘传给门控单元,门控单元接收到开门命令后,按顺序执行解锁、开门等操作,此时安全回路打开,中央控制盘停止发送33、“关闭且锁紧”状态信息给信号系统,站台门指示灯及蜂鸣器做相应的动作。在开门过程中,站台门指示灯闪烁,远方报警盘、中央控制盘上“所有站台门全开”状态指示灯亮,就地控制盘PSL上“关闭且锁紧”状态指示灯灭。当门开到位后,站台门指示灯常亮。关门操作列车需要离开站台时,信号系统通过中央控制盘向门控单元发出关门命令。门控单元接收到关门命令后,按顺序执行关门、闭锁等操作。在所有站台关闭且锁紧后,站台指示灯熄灭,并且中央控制盘向信号系统发出所有站台门关闭且锁紧的状态信息,允许列车离站。在关门过程中,站台指示灯闪烁,在所有站台门关闭且锁闭后,指示灯和中央控制盘上“所有站台门全开”状态指示灯灭,中央控制盘及站台34、就地控制盘面板上的“关闭且锁紧”状态指示灯点亮。障碍物探测站台门在关闭的过程中探测到障碍物,滑动门停止关闭并且重新打开,然后重新关闭。滑动门连续进行3次(次数可以调整)的关闭与打开循环,如障碍物仍旧没有消除,滑动门将完全打开并保持静止,发出报警,等待站台工作人员或乘客消除障碍物。障碍物消除后,手动关闭且锁紧滑动门。 站台级运行模式站台级运行模式是在非正常情况下,即系统级控制故障情况下,由列车司机或站务人员在站台PSL上进行站台门开关的控制方式,以及在信号系统开/关门信号发出后,滑动门没有动作的情况下,列车司机可对站台侧的PSL进行操作,打开/关闭所有的滑动门。如果某一个滑动门不能关闭而影响发车35、,司机/站台值班员在确认没有危险的前提下,可在PSL上手动解除站台门系统与信号系统的联锁,发车离站。所有站台门系统出现的非正常情况,均能在车站综合控制室进行显示和报警。站台级运行模式也具备对应不同编组列车的开门功能。 手动操作模式为确保站台门系统个别故障状态时列车的正常运行,以及紧急情况下乘客的疏散,站台门设置以下机械手动操作为最优级操作:紧急情况下单个滑动门的手动操作(门级手动操作)。一旦出现系统故障,比如:系统电源故障、单个滑动门故障以及紧急撤离等,授权的站台工作人员在站台侧通过专用的钥匙、乘客在轨道侧通过操作手动解锁装置进行人工操作,打开站台门。应急门的手动操作。当列车无法在规定范围内停36、车,且偏离量较大,而且乘客无法从滑动门进出时,站台工作人员在站台侧用钥匙打开应急门或由列车司机通过广播指导乘客用开门把手打开应急门。端门的手动操作。当隧道内发生火灾等情况,需要在隧道内停车时,乘客将从车厢疏散到隧道,站台工作人员在站台侧用钥匙打开或者乘客用开门把手打开端头门,乘客通过端门进入站台。 火灾时站台门系统运行模式当车站站台处于火灾状态下,利用站台层排烟系统以及在经OCC确认无列车驶向该站后(以避免列车穿过着火区),通过设在IBP盘上的按钮,开启站台火灾一侧的4道滑动门,配合通风空调系统完成排烟模式;当列车在站台发生火灾,如信号系统无法打开站台门的情况下,可由司机或车站工作人员通过就地37、控制盘PSL或工作人员通过IBP盘打开站台门,确保乘客能快速的疏散到站台。若某一车站火灾时,即将到站的列车应越行至下一站,此时应保持该侧的站台门处于关闭状态,即不在火灾车站上、下乘客。3.5 设备选型与国产化站台门系统在国内已经有了使用,但至现在,仍未有国内厂家能够将适应地铁环境的站台门传动系统及控制系统进行国产化并投入运营。对于站台门系统只能实现选择性的国产化。在地铁站台门系统的设备中,对于门体结构部分(包括固定门、滑动门、端门、应急门、结构架、预埋件、支承件及顶箱盖板等)及电源部分可以实行国产化。站台门系统的集成和软件编制都能由国内的专业公司完成,所需的设备如:主控机、传感器等均可在国内配38、套完成。目前门机以及DCU、PEDC、PSL等核心部件的供应商主要是英国的WestingHouse、法国的Faive-Ley、瑞士的Kaba及日本的Naboco四家公司,站台门整机国内合作商则有广州广日集团、深圳方大集团、深圳鹏基隆电集团有限公司、重庆川仪集团等合资公司。在国内也有供应商生产门机以及DCU、PEDC、PSL等,但为了达到系统的可靠性与先进性,建议长沙市轨道交通6号线站台门系统的核心部件依然采用引进方案,其他部件采用国内生产厂家配套供应,国产化率可以达到80%以上,满足长沙市轨道交通6号线机电设备的国产化原则。3.6 门体形式及安装方式3.6.1 门体形式1)材料选择方案站台门门39、体材质主要有不锈钢和铝合金(外加表面防腐处理)两种,两种材质各有利弊。不锈钢材料制作站台门门体时,一般采用奥氏体系列不锈钢304、304L、316等,其韧性、塑性及工艺性能比较好,硬度适中,但焊接时可能出现晶间腐蚀。所以需采用较好的焊接工艺来预防或减少晶间腐蚀及应力腐蚀。不锈钢材质防腐性能、防刮伤性能比较好,但是表面比较单一,不容易喷涂颜色,较难满足车站装修效果的不同需要。铝合金型材制作站台门门体时,一般采用可热处理的强化型变形铝合金,具有密度小、强度高、导电性能良好等特点,有良好的塑性和优良的可焊性、抗蚀性,无应力腐蚀倾向,可阳极氧化,提高耐腐蚀性。铝型材自身防腐性能差,必须对其表面进行严格40、的防腐处理,如静电喷涂等,同时必须加强表面处理硬度,以防刮伤,并延长使用寿命。但是对其表面进行的氟碳喷涂等方便着色,可以适应不同的车站装修风格和效果。同时,相比不锈钢,铝合金重量轻,且可以制作不同截面的铝型材,提高外观效果。两种材质的比较参见下表所示:表3.6-1 不锈钢、铝合金比较表材质优点缺点不锈钢( 304、304L、316 )韧性、塑性及工艺性能好;硬度适中,防刮伤性能好;防腐性能好。焊接性能稍差;表面较单一,不易喷涂颜色,装修效果不好;门体较重,冲击力及开关门时间相对加长,须有足够的站停时间。铝合金(强化型变形铝合金)密度小、强度高、导电性能良好,塑性和可焊性好;表面处理方便着色,装41、修效果较好;门体重量轻,可减少冲击力及开关门时间,减少站停时间;可制作不同截面的铝型材,提高外观效果。自身防腐性能差,必须进行严格的表面防腐处理,如静电喷涂等;须加强表面处理硬度,以防刮伤和延长使用寿命;因此,不锈钢和铝合金,各有利弊,且国内外既有站台门,两种材质应用均较多。因此,本工程站台门门体材质可选择不锈钢或铝合金(进行表面防腐处理)。2)门玻璃选择本工程共11个车站、共设置22侧站台门,滑动门、固定门、端门、应急门门体材料均采用玻璃材料。(1)玻璃材料特性站台门滑动门、固定门、端门、应急门的门体材料,均采用玻璃材料。(2)方案比选站台门门体所采用的玻璃,应具有以下功能:破碎后安全,不应42、该掉下来;机械强度满足环境使用要求;平面度、透明度高;降噪功能。从另外一方面考虑,门玻璃用量大、工程造价也较大,以下对超白钢化玻璃、钢化玻璃、夹层玻璃、普通玻璃、半钢化玻璃等各种产品进行比较见表3. 6-2:表3. 6-2 各 类 玻 璃 比 较 表玻璃类型构成及工艺强 度性 能自爆率价 格超白钢化玻璃均质处理采用了超白玻璃原片钢化后将玻璃放在均质炉内进行处理(加热、保温、降温)大于95MPa安全性高强度挠度热稳定性透光率91.5%以上低于210mm厚约500元/m2超白铯钾玻璃均质处理采用超白玻璃原片,边缘不允许有爆边,经钢化、铯钾工艺后,再进行均质处理大于120MPa安全性高强度挠度热稳定43、性透光率91.5%以上低于210mm厚约575元/m2钢化玻璃将普通玻璃进行加热(高于380)并急速冷却处理大于95MPa安全性高强度挠度热稳定性310mm厚约200元/m2钢化玻璃 均质处理将钢化玻璃放在均质炉内进行处理。(加热、保温、降温)大于95MPa安全性高强度挠度热稳定性小于3,10mm厚约230元/m2钢化夹层玻璃两层玻璃中间夹上坚韧的聚乙烯醇缩丁醛,经高温加工制成大于95MPa保安性防飕风与地震防弹、防爆性降噪性防紫外线特性小于3,10mm厚约400元/m2根据地铁站台门承受荷载要求,站台门采用的玻璃首先必须是安全玻璃,根据国内外站台门采用玻璃情况,主要可选择超白钢化玻璃、超白铯44、钾玻璃、钢化安全玻璃和钢化夹层玻璃。钢化玻璃属安全玻璃,破碎后呈类似蜂窝状的碎小颗粒,对人体不会造成重大伤害,破碎后不能承受水平负载;钢化夹层玻璃主要性能是保安性,玻璃采用双层,当一层玻璃破碎后,还可以承受水平负载,其安全性较高;钢化玻璃及钢化夹层玻璃都存在玻璃自爆率。为降低玻璃自爆的几率,可采取均质处理降低玻璃自爆率,提高性能。超白钢化玻璃是将一种超透明、低铁浮法玻璃作玻璃原片,通过物理钢化制成的玻璃。是一种高品质、多功能的新型高档玻璃品种,透光率可达91.5%以上,具有晶莹剔透、高档典雅的特性,有玻璃家族 “水晶王子”之称。超白玻原料在磁选矿的基础上,剔除铁元素的同时,亦将镍等杂质筛选出,45、进而将造成钢化玻璃自爆的硫化镍这一因素排除在主要因素之外。超白玻具有特定的优势,即为超低的自爆率,经均质处理后,进一步降低自爆率,低于2。超白铯钾防火玻璃对原片的质量要求更为苛刻,不但具有超白钢化玻璃的低铁、低镍特性,而且要求边缘不允许有爆边现象(普通钢化玻璃按国标要求,每片玻璃允许每米有一处爆边现象,爆边可能在后续的安装、使用工况中会增大玻璃自爆的风险),铯钾防火玻璃在经过钢化、铯钾工序后,还具有很高的抗击强度,它主要采用物理与化学钢化的综合增强技术,使玻璃表面,特别是玻璃四周边缘产生大的应力强度,其强度是普通钢化玻璃的3倍左右,在一定程度上降低了玻璃薄弱边缘的自爆率,提高了站台门承受挤压、46、冲击、风压复合荷载的安全系数。而且即使高强度超白铯钾防火玻璃在破碎后,其碎片颗粒也远小于普通钢化玻璃,碎片坠落后,也不易伤人,具有安全系数高的特点。这种玻璃在经过热浸均质后,更大大地降低自身的自爆率,自爆率低于1。但此种玻璃的价格最高。另外,从消防角度,由于钢化夹层玻璃破碎后玻璃不掉落,在必要时无法满足通过站台门(有可能砸破玻璃进行救援,如列车着火后的消防灭火等其它情况)的救援方式。单纯从性能上比较,超白铯钾玻璃的防火、抗冲击强度肯定优于超白钢化玻璃。但就目前的使用情况来看,超白钢化玻璃的抗冲击强度可以满足使用要求;而站台门本身是不作为防火分隔设计的,因此超白钢化玻璃的防火性能也能满足使用要求47、;从降低玻璃自爆率的角度考虑,超白钢化玻璃完全可以满足要求;从经济上考虑,超白钢化玻璃较超白铯钾玻璃单价低,性价比高。因此,站台门玻璃可以根据情况在设计联络中确认。3)其它部件材质推荐 顶箱前盖板采用2mm钢板氟碳喷涂或2.5mm单层铝板;顶箱后盖板宜采用1.5mm不锈钢盖板和2mm单层铝板。 立柱、底部支承件、上部连接件等承力部件使用Q235A,机械性能好、市场价格低。 经常拆卸的紧固件采用1Cr18Ni9Ti;不经常拆卸、直径较大的螺栓部件采用Q235制成,表面处理应用达克罗涂层。 非金属材料(包括密封胶、毛刷、皮带轮等)采用难燃类材料。3.6.2 电源方案站台门系统的供电方式有直流供电与48、交流供电两种方式。方案一:直流供电方式直流供电方式的电源由单/三相隔离变压器、整流器、蓄电池组、UPS等设备组成,分为驱动电源与控制电源两部分。(1)驱动电源运行方式电源自动切换箱输出两路380V电源,分别经三相隔离变压器和整流器至两段100直流母线,两段直流母线分别馈出5个供电回路,以交叉方式(可保证一路电源线路故障时每节车厢的车门所对应的5个站台门中均有4个门可正常动作)送至站台,向站台门驱动装置供电。两路驱动电源互为备用,当其中一路电源故障时,由另一路电源同时驱动两侧站台门;当两路交流电源均故障时,蓄电池组自动切入,保证整个系统的运行。(2)控制电源运行方式电源自动切换箱输出一路单相2249、0V电源,经单相隔离变压器、UPS和整流器向PSC、PSL和DCU供电。当系统电源发生故障时,UPS可保证用电设备连续工作。方案二:交流供电方式交流供电方式的供电系统由驱动电源UPS、控制电源UPS、驱动电源屏、控制电源变压器、LPSU等设备组成,分为驱动电源和控制电源两部分。驱动电源运行方式电源自动切换箱输出两路三相380V电源,分别经驱动电源UPS、三相隔离变压器与驱动电源屏连接,在驱动电源屏内经过断路器馈出5个供电回路,以交叉方式送至站台,向站台门驱动装置供电。两路驱动电源互为备用,当其中一路电源故障时,由另一路电源同时驱动两侧站台门;当两路交流电源均故障时,蓄电池组自动切入,保证整个系50、统的运营。控制电源运行方式电源自动切换箱输出一路单相220V电源,通过控制电源UPS和控制电源变压器(在PSC中)连接,经整流变压向PEDC、PSL供电。当系统电源发生故障时,UPS可保证用电设备连续工作。直流供电方式与交流供电方式各具特色,在世界范围已有的站台门工程中均有成熟应用。既有长沙地铁多采用直流方案,从用电安全的角度考虑,参考近年同类项目的主流做法,建议本线采用DC110V直流方案。3.6.3 安装方案设计3.6.3.1 门体安装型式站台门门体承受列车运行活塞风压、乘客对门体的挤压和冲击以及地震力作用,同时还具有本身自重,重点从其门体受力的角度分析顶部和底部两种固定方案和顶梁底面和顶51、梁侧面安装方式。由站台门门体在运行过程中所受到的各种荷载进行分析,包括静风压、活塞风压、门体自重、地震荷载、乘客挤压力及乘客冲击力、滑动门滑动过程的推力,各种荷载在门体上的作用方向共分为三种,详见下表:表3. 6-3 站台门门体受力表序号受力方向位置内容1X轴方向平行车站站台边缘滑动门滑动过程的推力2Y轴方向竖直方向门体机构自重产生的重力、地震荷载3Z轴方向垂直车站站台边缘静风压、活塞风压、乘客挤压力及乘客冲击力。以上各种方向的荷载中,X轴方向的荷载较小,Y轴及Z轴方向的荷载较大,而站台门门体结构固定在站台边缘,其顶部与站台顶梁、底部与站台板相连接,Y轴方向的荷载即主要依靠顶梁与站台板直接承担52、,Z轴方向的荷载也是通过门体结构传递到顶梁与站台板。因此,站台顶梁与站台板是站台门系统门体结构最主要的荷载承受部位。站台门的安装是通过土建上下部预埋件来接口的,不同的土建预埋形式可以形成不同的站台门安装方式。按照站台门结构的受力形式划分,可以将站台门的安装方式归结为两种,即底部支承方式和顶部悬挂方式,如图3. 6-1。底部支承方式顶部悬挂方式图4.4-2 站台门安装方式1)上部支承结构形式(顶部悬挂方式),这是一种将门体重量支承在车站站台边缘顶梁上的结构形式,顶梁承受垂直力(Y轴方向/竖直方向,门体结构重量产生的重力)、轴向力(X轴方向/平行车站站台边缘,滑动门门扇滑动过程的推力)、径向力(Z53、轴方向/垂直于车站站台边缘,活塞风压力和乘客挤压力及冲击力)站台门门体结构可不设立柱。车站站台板边缘仅承受轴向力(X轴方向)、径向力(Z轴方向),门体结构底部在Y轴方向为自由伸缩端(不加约束)。2)下部支承结构形式,这是一种将门体结构重量支承在车站站台板边缘(或车站站台底板)的结构形式,故车站站台边缘承受垂直力(Y轴方向)、轴向力(X轴方向)、径向力(Z轴方向)。车站站台边缘顶梁仅承受轴向力(X轴方向)、径向力(Z轴方向)。站台门系统的门体结构中需设置立柱,并将其固定在车站站台板边缘(或底板)上,亦经调整后门体结构在车站站台板边缘上X、Y、Z轴方向是固定的,而在车站站台边缘顶梁上,经调整后X、54、Z轴方向是固定的,而Y轴方向为自由伸缩端(不加约束)。表3. 6-4 支承方式优缺点比较表序号项目顶部悬挂结构下部支承结构1立柱无承重立柱有承重立柱2土建沉降要求滑动门门体底部与站台板间应预留一定的间隙门立柱顶部轴套的伸缩结构上可预留30mm的伸缩量。滑动门底部与站台板的安装间隙可控制在5mm3材料用量为保证强度和刚度,不锈钢门体多选用4-6mm的型材不锈钢门体多选用2-2.5mm的型材4维修维修重点工作面在顶部,门结构的变形检查、调节均需在顶箱内进行。承重工作面在站台板,方便检修本次设计推荐:在本线站台门安装方式上选择底部支承方式,可以在相同的结构载荷下减少材料厚度,从而减少门体材料的用量,55、进而适当降低门体的成本。在站台门顶部与站台顶梁结合部位的安装形式上有顶梁底面安装和顶梁侧面安装两种形式。屏蔽门立柱结构梁屏蔽门立柱结构梁图3. 6-2 顶梁底面安装形式图3. 6-3 顶梁侧面安装形式图3. 6-4 站台门安装形式图底部安装方式与顶梁侧面安装方式优缺点比较见下表:表3. 6-5 顶梁安装方式优缺点比较序号项目顶梁底部安装顶梁侧面安装1对土建要求土建梁中心线需与高站台门顶箱中心线对正土建梁中心线不必保持与高站台门顶箱中心线对正2误差消除解决上下、左右两个方向上产生偏差解决上下、左右、前后三个方向上产生偏差3空间要求土建梁正对站台边土建梁向轨道侧偏移了250mm,增加站台板顶部管线56、布置空间,有利于缓解各专业布置管线时争夺空间的矛盾4安装、维护不便于调整高站台门安装时基准点对位便于调整高站台门安装时基准点对位,便于后期维护5受力悬挂件受拉力悬挂件受剪切力6防水易进水不易进水从国内工程实际来看,采用顶部悬挂方式多用于旧线加装高站台门工程,本线为新建工程,推荐采用底部支撑的安装方式和在顶梁侧面安装的形式。3.6.3.2 端门安装方案站台门系统的端门单元与设备用房外墙连接。在既有工程没有对站台门端门单元的宽度提出特别需求,为此存在多种端门单元的宽度尺寸,给后期实施带来一定的不便,同时增加了站台门系统端门门扇的种类和规格,导致运营备品备件种类增多。为此在本次站台门系统设计过程中,57、与车站建筑配合进行了端门单元宽度的系列化,基本统一到各处端门单元的宽度为2500mm,在保证端门单元宽度统一的基础上,还保证了站台门应急门打开后的通道宽度基本为1200mm,可不调整应急门的位置,提高了门体的整体美观统一性和运营管理的方便性。此外,站台门端门是车站站台公共区与区间隧道的联络通道。端门上方的结构也需承受列车行驶的活塞风压、车站环控系统静压等负载。若不隔断,则将与隧道空间相连。站台门端门处设计有端门结构梁及结构柱,用以固定端门。在风管、电缆等管线穿过后,端门结构梁上方的空间,需要用防火材料进行封堵,如图3. 6-5结构梁及结构柱主要具备以下功能:1)每侧站台上的两个站台门端门结构梁58、及柱是站台门的安装起始点和终点。2)结构柱、结构梁的设计可以使站台门系统结构只局限于端门结构梁以下,结构柱以内的范围。减少了站台门系统的影响范围。3)明确了车站内其它专业管线穿越端门的空间范围。4)结构柱、结构梁为站台门端门的安装提供了固定基础。5)通过对站台门端门结构梁及结构柱的规格进行统一,可以使站台门端门规格统一,减少了站台门与车站结构专业的配合工作量。图3. 6-5 端门结构封堵示意图经过对站台门系统的结构型式和预埋件设置分析,并结合本工程车站特点,站台门采用底部支撑结合上部悬挂的安装方式,上部顶梁与底部结构板均采用后打孔的安装方式。3.7 接地及绝缘3.7.1接地方式本工程采用DC159、500V接触轨下部受流方式,钢轨作为回流轨,在门体与列车车体之间仍存在一定的电位差,该电位差超过了国家/国际规定的安全电压,因此可能会给乘客带来危险,为此为保证乘客的安全,本工程拟将门体与钢轨连接,实现等电位,消除门、车之间电位差,即将门体上的设备外壳、金属保护管及上部转换装置金属结构与门体连接,门体各单元之间用连接线缆可靠连接后,在端部通过一点与钢轨直接连接,保证门体与钢轨等电位,从而保证门体与列车车体之间等电位。同时,系统采用绝缘安装。站台门绝缘件安装的位置包括站台板、上部结构及端门单元等所有与土建有连接的地方。3.7.2 站台门绝缘设计1)站台门门体绝缘安装站台门顶部和底部均采用绝缘安装60、,即在站台门门体立柱和顶部的连接采用绝缘套垫,底部的连接采用绝缘垫片等确保门体自身绝缘效果。具体方式参见图3.7-1、图3.7-2所示。站台门顶部与侧向站台结构纵梁,底部与站台板,端门与设备房外墙,各部分连接处所采用的化学螺栓(或其它高强度螺栓)或穿透螺栓均应进行绝缘安装,使整列站台门整体对地绝缘。站台门与钢轨采用单点等电位连接,门体与钢轨连接等电位电阻不大于0.4;门体与车站结构之前的绝缘电阻不小于0.5M,每侧站台门应保持整体等电位。 图3.7-1顶部结构绝缘处理示意图 3.7-2底部结构绝缘处理示意2)站台绝缘层设计由于目前门体表面绝缘处理工艺还不成熟,故本次方案设计站台门门体仍采用绝缘61、安装后与钢轨进行等电位连接的方式(考虑后期可能采用门体表面绝缘的工艺),因此门体(车体)与站台土建存在电位差,为防止乘客上车时电位差对人体伤害或造成不适,因此,要求在站台一定区域内敷设绝缘层。站台绝缘层目前主要采用暗敷方案。优点为:在站台地面石材下面敷设,采用绝缘卷材或绝缘水泥等方式;完工后站台地面材质和色彩可统一,比较美观;缘层不直接裸露地面,不易被磨损和破坏,寿命长,耐久性好;投资低;满足消防对车站装修材质A级防火的要求。 图3.7-3暗敷式站台绝缘层方案因此,本次设计绝缘层暗敷方案范围为距站台边缘1200mm范围,端门内外侧2000mm范围。3.7.3整体绝缘方案从工程实际绝缘门体及绝缘62、层的施工、运营、使用的情况看,国内大部分城市轨道交通线路站台门门体绝缘的效果均不理想,部分线路在初期门体绝缘能满足设计要求,但随着运营一段时间后,绝缘性能逐渐下降甚至失效;还有部分线路,由于施工工期紧张、交叉施工等问题,在建设初期门体绝缘就达不到设计要求,给运营带来一定的安全隐患。在有条件的情况下,有必要研究屏蔽门的整体绝缘方案。1)方案一:绝缘膜方案绝缘膜方案是指在乘客能触摸到的站台门外露金属构件上,包括门体门框包板、门槛、踢脚板等位置,粘贴特种电气绝缘膜,如聚酯薄膜材料,该薄膜厚度约为1mm左右,无色透明,耐压可达5500V以上,绝缘电阻大于1106兆欧姆。图3.7-5 绝缘膜 图3.7-63、6 绝缘膜刮破、脱落现场照片绝缘膜方案,可预防或在站台门门体失效后,乘客接触站台门受到触电危险,实施简单、工程投资较小,但存在问题是耐久性差,容易被刮破、脱落、易损坏,且目前还没有适合门槛位置大交通流量、长期踩踏工况要求的绝缘膜产品,也没有在采用非绝缘安装、不接轨方案的站台门应用案例。2)方案二:绝缘喷涂方案绝缘喷涂方案是指在乘客能触摸到的站台门外露金属构件上,包括门体门框包板、门槛、踢脚板等位置,喷涂耐磨绝缘涂料,如绝缘凝胶材料,喷涂厚度不小于50m左右,无色透明,绝缘电阻大于1106兆欧姆。绝缘喷涂方案,可预防或在站台门门体失效后,乘客接触站台门受到触电危险,实施简单、工程投资较小,但存在64、问题是耐久性差,容易被刮破、脱落、易损坏,且目前还没有解决门槛位置绝缘喷涂的办法。图3.7-7 绝缘喷涂层被刮损现场照片3)方案三:绝缘连接构件方案绝缘连接件方案是指采用特种绝缘涂料,将站台门门体底部连接件进行绝缘涂刷处里后,再进行安装, 图3.7-8 绝缘连接件照片绝缘连接件方案可有效解决绝缘件材料老化、失效等问题,保障站台门门体绝缘效果。实施较难、工程投资较大,但存在绝缘连接件受污染,导致绝缘效果降低的风险。4)方案四:复合门体材料方案复合门体材料方案,是采用能完全满足站台门机械性能、运行性能等使用要求的复合绝缘材料,将门体门框包板、踢脚板、门槛等乘客能触摸到各个部位构件,进行密闭式包覆处65、理,实现门体自身完全绝缘。图3.7-9 复合门体材料站台门样机照片采用复合门体材料方案,站台门门体可与站台土建结构直接连接,站台层无需再设置绝缘层,也无需再设置站台门门体与钢轨之间的等电位连接线缆,也解决了门槛位置绝缘材料的不耐磨问题,彻底解决站台门绝缘问题。各方案优缺点对比见下表。 表3.7-2 方案对比分析表序号项 目方案一绝缘膜方案二绝缘喷涂方案三绝缘连接件方案四复合门体材料1绝缘性能满足满足满足满足2施工难度较易较易较难较难3美观性不影响不影响不影响不影响4投资成本较高较高较低高5耐久性较差较差较好好6耐磨性差差-好7保养维护难难较难无需8门槛绝缘是否能解决否否是是9后期绝缘是否可能失66、效可能可能可能不可能10应用实案例有有有无 综合以上分析研究,方案一、二均存在耐久性差、门槛绝缘问题无法解决;方案三仅对连接件进行绝缘处理,仍存在绝缘失效风险;方案四能彻底解决门体绝缘问题,但尚无应用案例,若后续经过实际应用验证可行后,可作为站台门门体绝缘的推荐方案。门体的优化方案待站台门实施阶段结合地铁公司意见综合确定。3.8 安全防护措施为保证站台门系统正常工作,以及保证乘客的安全,本工程站台门系统目前采取了以下安全保护措施:1)机械及探测方面(1)与车站设计协调,尽量使站台门在站台上按直线方案设计。(2)在满足限界要求的条件下,研究站台门的布置减小间隙的可能性。(3)站台门的滑动门底部形67、状要求改为楔形,伸出部分覆盖门槛的宽度,作为物理检测间隙之间是否有人或物的方法之一。(4)为减小站台门门槛与列车车体间隙,在站台门门槛上安装防踏空胶条及防踏空胶条灯带。胶条材料选用难燃或阻燃材料,安装宽度和高度应根据6号线车辆最终招标的车门形式及限界要求确定。(5)为确保乘客上下车的安全,由于本工程车辆采用A型车6辆编组,站台门的纵向组合总长度约135.5m,为便于列车司机在关门后观察站台门与列车之间的间隙是否存在障碍物,本工程暂定借鉴国内其他城市地铁线路的经验,考虑在站台端部(列车发车端的尾端)设置车尾软灯装置。安装宽度和高度应根据6号线车辆最终招标的车门形式及限界要求确定。2)电气方面(168、)滑动门关闭时具备遇障碍物检测功能,从而避免乘客被夹;(2)每侧站台所有滑动门、应急门均进入安全回路,只有所有以上门均关闭且锁紧后才允许列车发车;(3)三级运营模式下的五种控制方式应确保在任何情况下乘客均可从轨道侧通过站台门下到站台上进行疏散;(4)站台门系统在站台区域的不带电外露金属部分应进行等电位连接,单侧站台整体电阻值不应大于0.4;(5)下阶段与信号、车辆等相关专业并根据运营需求,进一步落实、确定合理的车门、开关顺序。(6)采取有效的接地和绝缘措施。本工程采用DC1500V接触轨下部受流方式,钢轨作为回流轨,在门体与列车车体之间仍存在一定的电位差,该电位差超过了国家/国际规定的安全电压69、,因此可能会给乘客带来危险,为此为保证乘客的安全,本工程拟将门体与钢轨连接,实现等电位,消除门、车之间电位差,即将门体上的设备外壳、金属保护管及上部转换装置金属结构与门体连接,门体各单元之间用连接线缆可靠连接后,在端部通过一点与钢轨直接连接,保证门体与钢轨等电位,从而保证门体与列车车体之间等电位。同时,系统采用绝缘安装。站台门绝缘件安装的位置包括站台板、上部结构及端门单元等所有与土建有连接的地方。3.9与相关专业接口3.9.1站台门系统与信号系统的接口1)站台门系统与信号系统的接口说明(1)站台门系统为每侧站台提供一组与信号系统连接的接口,岛式车站和侧式车站各有两组接口设备。(2)信号系统发给70、站台门系统的“开门”及“关门”命令一直保持,直至下一次发出改变门状态的命令时终止。(3)站台门向信号系统反馈站台门的锁闭信号,该信号一直保持到下一次开门命令时终止。(4) “ASD/EED互锁解除” 信号由站台门系统发出,并一直保持至故障修复为止。2)站台门系统与信号系统的接口功能站台门系统与信号系统的接口功能如下表所示。表3.9-1内容信号名称方式信号方向信号系统功能站台门系统功能站台门系统(PSD)与信号系统开/关门命令硬线PSDSIG负责将开/关门命令传送给站台门系统收到开/关门命令后,由站台门系统完成站台门开/关门动作。门闭锁状态硬线PSDSIG接收到站台门闭锁状态信号,信号系统将允许71、发车。当所有站台门锁闭时,反馈闭锁信息给信号系统;若有其中一个PSD单元没有锁闭,则不能给出闭锁信息。“ASD/EED”互锁解除硬线PSDSIG收到D/EED”互锁解除信号后,信号系统将允许发车。当站台门系统故障时,为保证运营,通过解除与信号系统的互锁来使列车正常发车。3)站台门系统与信号系统的接口界面站台门系统与信号系统的接口界面位于站台门设备室内站台门中央接口盘的接口端子盘上,信号系统提供两个系统间传输信号所需的电缆。站台门系统提供相应的可靠信号的接口形式。3.9.2站台门系统与综合监控(ISCS)系统的接口1)系统界面划分站台门系统与综合监控系统的接口在相关车站综合监控系统的通信接口处。72、2)物理接口(1)接口界面在车站综合监控系统设备房内PSD提供的光/电转换装置的RJ45以太网接口上。由综合监控系统提供光/电转换装置的供电,以及该装置与FEP的连接线路。(2)接口类型:RJ45以太网接口;TCP/IP协议。(3)站台门系统与综合监控系统采用网络电缆通讯,在通讯两端加以太网络接口装置。站台门侧信号转换装置由站台门系统提供。(4)站台门系统接口内容:站台门系统向综合监控系统提供光/电转换装置在接线排上的安装尺寸,并安装。PSD负责将带编号的通信电缆拉至综合监控设备房内提供的光/电转换器的输入接口上,作为PSD与综合监控系统之间的通讯通道。PSD系统将每个车站中多个PEDC中的有73、关信息进行集成,集成后的信息能够识别到具体的门单元。站台门系统将车站所有站台门控制子系统的有关信息按约定的通讯方式进行传输,并对所有传输的信息进行冗余,综合监控系统提供冗余的网络接口。站台门系统向综合监控系统提供IBP盘面上相关按钮数量、颜色及布置要求。3)功能接口(1)站台门系统按约定好的数据格式,准备:包括设备故障信息、设备运行状态(含门的开、关状态等)。(2)综合监控系统至少每1秒对以上信息进行采集。(3)综合监控系统至少每隔500ms,对与综合监控系统间的通道进行检测。(4)车站级综合监控系统负责对PSD的运营统计报表工作,站台门系统提供相关数据。(5)综合监控系统能监视站台门的运行状74、态,并在车控室的显示终端进行显示。(6)综合监控系统对站台门系统进行故障报警,可实施故障查询和记录。(7)站台门系统从综合监控系统接收时钟信号。4)功能接口表站台门系统与综合监控系统功能接口表表3.9-2类别综合监控系统实现的PSD功能说明备注故 障 信 息1单侧站台ASD/EED关门故障单侧站台上有PSD单元在设定时间内未关闭,则故障报警。2单侧站台ASD/EED开门故障单侧站台上有PSD单元在设定时间内未打开,则故障报警。3门处于测试/旁路报警门处于测试/旁路状态,此门从自动控制系统中隔离出来,进行报警。4供电故障报警车站站台门中有出现电源故障,则进行故障报警5驱动电源故障报警车站内PSD75、中驱动电源出现故障,则进行故障报警6控制电源故障报警车站内PSD中控制电源出现故障,则进行故障报警7单侧站台驱动电源故障单侧站台中驱动电源故障,则进行故障报警8主监视系统故障报警PSC中的主监视系统出现故障则进行报警9单侧站台ASD/EED互锁解除报警单侧站台ASD/EED处于“互锁解除”状态,进行报警。10每个DCU故障报警站台上有DCU出现故障,则进行故障报警11每个电机故障报警站台上有电机出现故障,则进行故障报警12单侧站台应急门打开状态报警每侧站台上有应急门处于打开状态,则进行故障报警13单侧站台门状态指示灯故障报警每侧站台上若有门状态指示灯故障,进行报警工 作 状 态1ASD/EED76、开门状态显示单个ASD/EED开门状态2ASD/EED关门状态显示单个ASD/EED关门状态3每个门单元的控制模式状态每个门单元的隔离、手动、自动状态4PSL操作允许PSL的操作允许开关置“PSL操作允许”位5每侧站台的PSL开门命令触发每侧站台PSL的每次开门命令成功触发6每侧站台的PSL关门命令触发每侧站台PSL的每次关门命令成功触发7排烟模式模式下站台门/安全门应急开关开门命令触发IBP盘每侧站台操作允许开关置“排烟操作允许”位每侧站台运营报表1可对每个门单元进行运营报表统计可按月、季度(或门的编号)对每个门单元进行运营统计和查询(故障时间、次数等)3.9.3站台门系统与低压配电的接口177、)接口界面站台门专业与低压配电专业之间设计界面说明如下:( 1)设计分界点:在自动切换箱和照明配电箱上的输入端子排上及接地端子排上。( 2)设计责任:电源自动切换箱由站台门系统提供,接地端子排由低压配电系统提供。2)物理接口 (1)站台门系统和低压配电专业物理接口的范围如下表所示。站台门系统和低压配电专业物理接口的范围 表3.9-3接口位置站台门系统低压配电接口类型接口效用在站台门设备室内在电源自动切换箱上的输入端子排上电力电缆引至站台门设备室内电源自动切换箱上,箱内回路及设备由站台门系统配置及提供。为站台门提供足够容量的电源及回路。为PSD系统提供两路三相380V交流电源。在照明配电箱的输入78、端子排上照明电缆引至站台门设备室内照明配电箱上,照明配电箱由站台门系统提供。为站台门提供足够容量的电源及回路。为PSD系统提供两路三相380V交流电源至照明配电箱。(2)在正常情况下,要求车站低压配电系统,通过电源自动切换箱,向站台门系统提供两路三相380V电源,负荷等级为一级。站台门系统提供电源切换箱。(3)电源设备、电源自动切换箱和照明配电箱均需设置在站台门系统的设备室内。(4)站台门设备室内设置接地端子箱,低压配电专业为站台门设备室提供连接车站接地网的接地端子箱。站台门系统的所有电气设备可靠接地。(5)站台门专业负责从照明配电箱分别引一路三相电源至每侧站台门系统照明配电箱内,站台门系统提79、供照明配电箱。3)接口要求低压配电专业所提供交流电源的质量应满足不停电电源装置的要求。电压波动范围一般应不大于额定值的10%。 3.9.4站台门系统与车站建筑及装修的接口站台门系统与土建的接口界面在车站站台的结构顶梁和站台结构板上。接口内容如下:1)站台顶梁及站台板的设计中考虑垂直负载与水平负载。2)站台门系统负责上部所有与土建结构相连接部件的设计、供货和安装,负责下部所有与土建结构相连接部件的设计、供货、预埋、灌浆和安装。3)站台门顶箱盖板兼做车站导向板,导向内容、字体、颜色由建筑专业设计,而顶箱盖板及导向内容由站台门系统负责设计。4)安装站台门的站厅底梁外侧距离轨道中心线1250mm,站台80、门距离相应轨道中心线mm。5)每侧站台两端门单元上部3000mm处设置有端门结构顶梁。6)站台门采用绝缘安装。站台门门体与土建结构之间绝缘值不小于0.5兆欧姆(用500兆欧表)。7)车站装修施工单位负责承担站台内侧1200mm宽度范围,以及左端门、右端门内外侧各2000mm宽度范围内的绝缘层供货及施工,达到以上绝缘值要求。3.9.5站台门系统与限界及轨道的接口站台门系统在施工时将与限界专业进行配合,站台门的安装不能侵入列车行驶动态包络线,站台门距离轨道中心线mm。详细限界将根据车辆资料进行设计。站台门门体部分与轨道进行可靠连接,具体连接位置站台门系统在施工时与轨道专业进行协调。3.9.6站台门81、系统与车辆专业接口1)车辆专业向本系统提供:车辆专业向站台门专业提供车辆的型式、各期的编组方式,车辆的尺寸(包括列车长度、车门数量及布置、车门尺寸及车门之间的尺寸等参数)。2)本系统根据车辆相关资料进行系统结构平面布置。3.9.7站台门系统与环控专业接口环控专业向本系统提供列车运行时对站台门产生的风压值;本系统专业向环控专业提供有关设备用房的环境要求及设备发热量;环控专业向站台门系统提供火灾模式下开启单元的数量和编号要求。4 系统用房及维护定员4.1 设备用房为设置站台门系统控制设备和电源设备,各站在站台层靠近站台门端门处设置站台门设备室。其位置应与车站控制室位于车站的同一端,并尽可能靠近信号82、设备室。站台门设备室设双开门,朝外开,开门净宽净高不小于1200mm2100mm。设置架空地板和吊顶,地板高度300mm(从结构完成面到地板顶面),房间净空高应不小于3000mm。站台门设备室的大小:两侧站台车站站台门设备室的有效使用面积不小于3700mm(宽)5600mm(长),根据各站具体情况确定。在车辆段设站台门样机室、值班室及材料间各一处。4.2 维护定员综合维修中心的机电车间下设站台门检修组,负责对全线站台门设备的日常巡检及故障的组织处理,车站设计不另设定员。全线10名技术人员(含全线11个车站)。5 存在问题及下阶段设计注意事项1)目前车辆参数尚未确定,站台门提供给相关专业的参数按83、照A型车常规参数确定。下阶段需根据车辆正式参数确定站台门相关边界参数与条件。2)由于站台门的安装与土建施工密切相连,安装工作量相对较大,建议在施工图设计前招标。采用公开招标方式采购。对系统内各项设备的确定都应征得业主认可,对于这种大宗机电设备执行资格预审制度。附 件附件一 主要设备材料表附件一 主要设备材料表序号设备名称及型号单位数量1门机套6602门控单元(DCU)套6603中央接口盘(PSC)套114单元控制器(PEDC)套225就地控制盘(PSL)套226驱动电源套117控制电源套118系统软件套19滑动门扇132010大号固定门扇50611小号固定门扇4412应急门扇13213端门套4414门槛套2215立柱套2216门状态指示灯(含滑动门、应急门和端门)套2217灯带套2218顶箱套2219电缆(控制、动力)套1120密封及绝缘件套2221绝缘层套2222防踏空胶条(含滑动门、应急门)套22