地鐵、輕軌等城市軌道交通的車(chē)站站臺(tái)安裝站臺(tái)門(mén)設(shè)備，能有效地防止乘客在候車(chē)時(shí)不慎跌入或被擠入軌行區(qū)，避免造成人身傷亡或影響行車(chē)安全等損失。但是，當(dāng)站臺(tái)門(mén)絕緣性能不良時(shí)，會(huì)產(chǎn)生新的安全隱患，即當(dāng)站臺(tái)門(mén)門(mén)體承載過(guò)大的電流時(shí)，會(huì)造成過(guò)電流處的金屬結(jié)構(gòu)件高溫、發(fā)熱和變軟，既有引燃易燃物的火災(zāi)隱患，也影響到站臺(tái)門(mén)的結(jié)構(gòu)壽命及安全。
2013年開(kāi)始，針對(duì)國(guó)內(nèi)多發(fā)的地鐵車(chē)輛在運(yùn)營(yíng)中頻發(fā)“打火”威脅乘客安全的問(wèn)題，蔡冠之帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了簡(jiǎn)單實(shí)用的“大部件絕緣工法”和“地檻上表面絕緣工法”，可很好的解決站臺(tái)門(mén)絕緣失效以及運(yùn)營(yíng)中的安全保障問(wèn)題。這兩個(gè)工法皆已獲批專利，并在國(guó)內(nèi)多個(gè)城市被廣泛應(yīng)用。
今天，軌道交通網(wǎng)有幸采訪到了深耕軌道交通行業(yè)多年的蔡冠之先生，請(qǐng)他為我們系統(tǒng)地講解在軌道交通行業(yè)內(nèi)十余年里，他為改進(jìn)我國(guó)地鐵站臺(tái)門(mén)絕緣效果方面所作出的努力和貢獻(xiàn)。
2008年，蔡冠之創(chuàng)立了“冠峰行公司”，公司旨在面向軌道交通的站臺(tái)絕緣、站臺(tái)門(mén)對(duì)地絕緣及軌道絕緣等解決方案和領(lǐng)域的研究和實(shí)施業(yè)務(wù)，同時(shí)，他是我國(guó)較早提出“站臺(tái)絕緣結(jié)構(gòu)分段”、“寬幅無(wú)拼接”及“同步施工”的新型站臺(tái)絕緣工法和解決方案的專家，2009-2010年，該新型方案在北京地鐵4號(hào)線及沈陽(yáng)地鐵1號(hào)線全線推廣應(yīng)用，推動(dòng)了行業(yè)技術(shù)及運(yùn)營(yíng)模式的跨越式發(fā)展。蔡冠之提出的新型絕緣工法隨之成為行業(yè)發(fā)展的主流方案。
由此，蔡冠之在軌道交通行業(yè)里獨(dú)特的行業(yè)認(rèn)知，對(duì)地鐵站臺(tái)門(mén)絕緣的突出貢獻(xiàn)也同樣彰顯了其專業(yè)性和權(quán)威性。通過(guò)今天的采訪交流，我們能更加體會(huì)到他的專業(yè)素養(yǎng)之高，創(chuàng)新能力之強(qiáng)，以及貢獻(xiàn)之不可沒(méi)。
Q：您從08年開(kāi)始步入軌道交通行業(yè)，接觸并了解站臺(tái)門(mén)絕緣，在這十幾年的探索中，您能具體跟大家談?wù)劄槭裁凑九_(tái)門(mén)絕緣效果不甚理想，而其中又有哪些因素會(huì)影響絕緣效果呢?
A: 通過(guò)這么多年對(duì)站臺(tái)門(mén)絕緣效果的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致站臺(tái)門(mén)絕緣效果欠佳的主要原因有以下四個(gè)方面：
第一，在站臺(tái)門(mén)安裝過(guò)程中，由于和車(chē)站土建裝修等專業(yè)間存在交叉施工作業(yè)，而站臺(tái)門(mén)的絕緣件容易受到明水、水泥砂漿、塵土和潮氣等污染，從而導(dǎo)致絕緣失效。
第二，目前站臺(tái)門(mén)都采用絕緣墊片或絕緣套的絕緣結(jié)構(gòu)，而且一般來(lái)說(shuō)，站臺(tái)門(mén)所需的絕緣部件數(shù)量多、體積小，再加之基座結(jié)構(gòu)高度也有限制，這種結(jié)構(gòu)如果受到上述第一點(diǎn)中提到的污染，是難以進(jìn)行清潔工作的，甚至在一定程度上來(lái)說(shuō)，清潔工作是不可行的。如此一來(lái)，門(mén)體絕緣結(jié)構(gòu)就極為脆弱和不穩(wěn)定，一旦受到污染，絕緣效果也不可恢復(fù)。
這種失效幾乎是永久性的，在地鐵運(yùn)營(yíng)期間也沒(méi)發(fā)現(xiàn)有很好的補(bǔ)救和維護(hù)措施。
第三，在現(xiàn)有的站臺(tái)門(mén)結(jié)構(gòu)和公共區(qū)裝修層結(jié)構(gòu)的界面劃分中，由于缺乏明確的界面劃分規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)導(dǎo)致公共區(qū)結(jié)構(gòu)和站臺(tái)門(mén)結(jié)構(gòu)相互倚靠。這兩個(gè)結(jié)構(gòu)并沒(méi)有嚴(yán)格做到物理隔離，其相倚靠的部位也就成了導(dǎo)致了站臺(tái)門(mén)絕緣失效的接地點(diǎn)。
第四，在地鐵投入運(yùn)營(yíng)后，站臺(tái)門(mén)數(shù)量龐多的絕緣件也容易受到鐵屑、粉土、潮氣、油灰和碳吸附等的污染，這些污染在這些數(shù)量龐多的絕緣部件表面形成導(dǎo)電通道，從而讓站臺(tái)門(mén)絕緣失效。
當(dāng)然，以上只是基于現(xiàn)有認(rèn)知下對(duì)站臺(tái)門(mén)絕緣失效的判斷，除此之外也會(huì)有其他一些影響因素，比如站臺(tái)門(mén)結(jié)構(gòu)的電氣部分，其選材或連接方式是否也可能會(huì)影響到站臺(tái)門(mén)的絕緣效果等，也需要進(jìn)一步研究和驗(yàn)證。
Q：剛剛您提到了四種影響站臺(tái)門(mén)絕緣效果的因素，那么在面對(duì)這些難題時(shí)，您是按照什么思路，提出了哪些解決方案去解決上述因素帶來(lái)的后果的呢？
A：要解決我剛剛提到的這幾個(gè)問(wèn)題，我認(rèn)為我可以用八個(gè)字總結(jié)歸納我的攻克思路，那就是“化繁為簡(jiǎn)，放多抓少”。其實(shí)從字面上理解這八個(gè)字的含義就可以了。換句話說(shuō)，就是我們要放棄數(shù)量龐多的小部件絕緣，采用集中制的大部件絕緣，設(shè)計(jì)“專用的爬電通道”并聚焦漏電點(diǎn)。
在具體的實(shí)施過(guò)程中，我也提出了下面幾個(gè)方案，就是為了解決污染后不可清理的問(wèn)題，與土建裝修層接口設(shè)置不規(guī)范的問(wèn)題，并研究電氣因素在門(mén)體絕緣中的反作用大小，從而達(dá)到即使絕緣體被污染也可以隨時(shí)被清理，實(shí)現(xiàn)絕緣的可恢復(fù)性、可檢性和可控性的效果。
第一種解決方案是對(duì)站臺(tái)門(mén)結(jié)構(gòu)支撐構(gòu)件或連接件的表面涂覆絕緣層處理，主要是工字鋼、U型支撐、門(mén)檻等支撐構(gòu)件。這種變化一方面不會(huì)改變門(mén)體結(jié)構(gòu)，不影響承載等使用要求，另一方面又增加了絕緣的接觸面積，減少了絕緣設(shè)置點(diǎn)的數(shù)量，將分散點(diǎn)絕緣轉(zhuǎn)變?yōu)榧忻娼^緣。同時(shí)，這些支撐構(gòu)件一般來(lái)說(shuō)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，也便于現(xiàn)場(chǎng)的直接安裝使用和檢修；最為重要的是，這種變化能夠解決其清理問(wèn)題，使絕緣具有可恢復(fù)性，還能夠定位漏電點(diǎn)。
第二種方案是對(duì)站臺(tái)門(mén)立柱或者門(mén)檻表面敷設(shè)絕緣層處理。這種解決方案的好處在于，可保證上下車(chē)過(guò)程中，乘客接觸到站臺(tái)門(mén)立柱或者門(mén)檻，由于其表面敷有絕緣層，故可有效避免乘客被電擊的風(fēng)險(xiǎn)。
第三種方案是對(duì)站臺(tái)門(mén)與裝修層結(jié)構(gòu)的接口設(shè)置隔離處理。這項(xiàng)解決方案的核心在于，讓車(chē)站裝修層結(jié)構(gòu)和門(mén)體結(jié)構(gòu)保持相對(duì)隔離，形成中空絕緣縫隙，在絕緣縫內(nèi)選用專業(yè)絕緣填充材料，即可保障絕緣，也有利于后期檢修維護(hù)。
Q：為了解決絕緣失效的問(wèn)題，您都做出了哪些努力？
A：其實(shí)站臺(tái)門(mén)絕緣失效問(wèn)題一直是軌道交通行業(yè)的痛點(diǎn)。從20013年開(kāi)始，我就著力鉆研這個(gè)問(wèn)題的解決方案。雖然當(dāng)時(shí)困難很大，但我相信方法一定有，只是暫時(shí)未被發(fā)現(xiàn)。
首先，我主要從兩個(gè)方向上研究解決方案：一是治標(biāo)方向，主要面向已經(jīng)建成并投入使用的運(yùn)營(yíng)線路中的站臺(tái)門(mén)，對(duì)其“可見(jiàn)”的絕緣問(wèn)題研究。二是治本方向，主要面向待建或在建線路的站臺(tái)門(mén)，從站臺(tái)門(mén)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之初便開(kāi)始著手解決。
其次，要結(jié)合考慮解決方案的成本和簡(jiǎn)單易用性，不要對(duì)現(xiàn)有的站臺(tái)門(mén)結(jié)構(gòu)體系造成大的變動(dòng)。
通俗地講，治標(biāo)方向主要是解決“對(duì)人的防護(hù)”，即將人可接觸的站臺(tái)門(mén)金屬結(jié)構(gòu)皆加設(shè)一道絕緣防護(hù)層，該方法可保障乘客上下車(chē)過(guò)程中的安全。比如針對(duì)車(chē)輛在運(yùn)營(yíng)中頻發(fā)“打火”威脅乘客安全問(wèn)題，我?guī)ьI(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了簡(jiǎn)單實(shí)用的“立柱表面速干絕緣涂層”和“地檻上表面T級(jí)絕緣”工法。這些工法可在夜間地鐵車(chē)輛停運(yùn)期間的三個(gè)半小時(shí)內(nèi)，迅速作業(yè)完工，既解決乘客可接觸部位的打火問(wèn)題，又不影響車(chē)站第二天的正常運(yùn)營(yíng)。這兩個(gè)工法已在國(guó)內(nèi)多個(gè)城市內(nèi)被廣泛應(yīng)用，標(biāo)志著這個(gè)工法再一次改變了行業(yè)技術(shù)認(rèn)知和格局，解決了行業(yè)難題。
治本方向主要是“在解決對(duì)人的防護(hù)的前提下，再解決對(duì)設(shè)備的防護(hù)”，即從根本上解決站臺(tái)門(mén)絕緣問(wèn)題，讓無(wú)論在何種作業(yè)狀態(tài)下，或絕緣部件是否被污染，都不影響站臺(tái)門(mén)絕緣，或者即使有污染也可以實(shí)現(xiàn)站臺(tái)門(mén)絕緣的恢復(fù)。該方向上，我?guī)ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了“站臺(tái)門(mén)底部支撐（及上部連接件）絕緣包覆”工法，該工法早在2016年便獲得發(fā)明專利授權(quán)。該工法的精髓即是“化繁為簡(jiǎn)，放多抓少”，即放棄依靠數(shù)量龐多的絕緣套或絕緣墊絕緣，而把絕緣聚焦于站臺(tái)門(mén)的底部支撐的“立面”，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)絕緣的可視化、可清理、可維護(hù)、可修復(fù)和可恢復(fù)。
當(dāng)然，在治本工法上，為了降低運(yùn)營(yíng)單位的運(yùn)營(yíng)難度和成本，我也帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了“智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”，可實(shí)現(xiàn)站臺(tái)門(mén)“智慧絕緣”，即可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)站臺(tái)門(mén)絕緣情況，一旦有絕緣數(shù)據(jù)異?；蚩赡墚惓＃到y(tǒng)將自動(dòng)告警，然后運(yùn)營(yíng)維保人員可定向檢修——直接定位到具體的失效位置（現(xiàn)有的站臺(tái)門(mén)絕緣件數(shù)量龐多，任何一個(gè)絕緣件被污染，都可能導(dǎo)致整側(cè)站臺(tái)門(mén)絕緣失效，且沒(méi)有特別有效的方法定位到哪個(gè)絕緣件被污染，也就導(dǎo)致絕緣的不可視和不可恢復(fù)），省時(shí)省力且效果好。
以上只是我們基于現(xiàn)有認(rèn)知做出的一些嘗試，我會(huì)為從根本上解決站臺(tái)門(mén)絕緣失效問(wèn)題不斷探索，不懈努力。道阻且長(zhǎng)，我一直在路上，我相信業(yè)內(nèi)一定能夠找到合適的方法，可以一勞永逸地解決絕緣失效問(wèn)題，通過(guò)我們一代又一代軌道人的努力，讓這個(gè)行業(yè)變得越來(lái)越好。
