文/南通大通电气有限公司
当前在中国各城市都在发展轨道交通，尤其地铁的建设更盛。由于中国城市轨道交通建设起步较晚，各系统在吸收国外的先进技术和经验的同时，国内的相关配套单位也在各个工程中不断探索，积累自己宝贵的经验。就地铁AFC地面布线系统来说，也经历了运用、发现、探索、再提高的一个过程。
通过研究发现，相当一部分地铁AFC系统地面管线槽敷设完毕后，强、弱电管槽内全是渗水，尤其南方和沿海城市地下水位高，问题更加突出。电缆长久浸泡在水里的后果怎样大家可想而知，轻则造成设备短路，系统瘫痪。重则造成人员触电事故。长期以来，AFC地面线槽的防水问题一直未能解决。
就目前来说，在国内，初建地铁的工程单位，对AFC地面布线系统的防水问题并没有引起足够的重视，所以一般来说，初建的地铁AFC地面布线的槽盒里都有水，电缆都浸泡在水里。有过经验教训的工程单位对AFC地面布线槽、盒的防水问题已引起了高度的重视，在设计、招标时就对这一块提出了严格防水要求。因此建议，就AFC地面线槽的防水问题，新建地铁的单位不要再走别人已走过的弯路。
一、AFC地面线槽技术背景
最初，因为没有AFC地面线槽生产的专业厂家，一般都是由桥架厂来供货的，他们制造的AFC地面布线槽生产工艺与普通桥架类似，根本就达不到防渗水的要求。还有些地铁AFC地面线槽是采用传统的地面插座以及线槽来替代的，由于传统的地面插座布线方法防水要求不高，所以防护等级一般都在IP44以内。以上两种情况，通过了解国内多地AFC地面布线系统发现：槽盒内存留有大量的地下水，相当一部分的电缆线浸泡在地下水中，由于电缆线在施工过程中会造成外皮破损，因此漏电情况必然存在。
为解决地铁AFC地面布线系统槽、盒的漏水问题，这就要求提高槽、盒的防护等级，即密水性能。通过试验验证，防护等级至少达到IPX7才能满足AFC地面线槽防水要求。所以，国内部分地铁AFC地面布线，为了防水的需要，采用现场焊接的办法来解决这一问题。由于普通钢板表面必须进行热镀锌（一般采用热镀锌的方法来提高钢材的耐腐蚀性能），这样就不适宜在现场进行焊接。因为现场焊接会破坏表面的防腐层，焊接处在短时间内就会锈蚀损坏，还是容易造成漏水的现象。基于以上原因，国内多条地铁AFC地面布线系统，采用不锈钢材料做成槽、盒，再在现场进行拼装焊接，以此来提高槽、盒的防水能力。由于AFC地面布线槽在连接在一起长度至少有几十米，而且有拐弯和交叉，AFC地面线槽的底面无法翻过来进行焊接。再由于焊接是特殊工艺，在焊接时难免产生气孔和沙孔，在现场也无法验证是否漏水，这也不能保证防水效果。反而增大了现场的施工难度。由于现场焊接会产生明火，也增加了产生火灾的安全隐患。
二、AFC地面线槽、盒创新设计
我公司在掌握了以上的情况基础上，结合其它防水电器的设计经验，针对地铁AFC地面线槽、盒深入地进行调查研究，提出了一个新概念：在不高于传统地面插座成本的情况下进行产品创新设计。
地面布线系统都是由地面线槽、地面分线盒、连接器等相互连接组装而成的。在设计时突破原有的理念，针对地面分线盒和连接器进行了大胆的创新设计，分线盒预先焊接线槽段，这样分线盒的每一个接口都是一个线槽段。另外设计出适用于矩形线槽连接的专用连接器。连接器由上下两片组成，斜对角方向安装螺栓。当螺栓收紧时，就会有一个垂直的夹紧力，由于巧妙的设置有45°斜坡结构，把垂直的力转换成含有横向力的合力，所以，连接器上下两片，就会产生向内的四个面收缩力来收紧橡胶带，这样就保证了线槽与分线盒的有效的密封连接。连接器不仅可以用于线槽与分线盒的连接，也可以用于线槽与线槽的连接，防护等级高于IPX7。由于连接器内衬有高性能的橡胶垫，伸缩性能优良，每只连接器的连接，其实就是一个软连接，在具有防止热胀冷缩的功能的同时，也可在高低不平的地面上安装，丝毫不影响其防水性能，同时具备伸缩节的功能，不需要再另配伸缩节。
为了避免人工焊接会产生气孔、砂孔的问题，AFC地面线槽必须采用焊接机器人进行自动焊接，这样才能保证焊接质量，避免因人工焊接产生砂孔而造成日后漏水情况的发生。线槽及分线盒的加工，采用数控激光切割机进行加工，确保了加工的精度。矩形地面线槽的四只R角应与连接器的R角相吻合。除对管槽内壁焊缝的毛刺进行拉毛处理外，主要是对焊缝进行X光探伤，发现线槽细微毛孔要进行补焊处理，然后再进行热浸锌的表面处理，以达到IPX7的防护等级标准。
密封防水线槽、连接器的研制成功，填补了国内线槽、分线盒连接达到IPX7的空白。
三、质量控制
密封分线盒、线槽、连接器的连接如何确保达到IPX7的防水目的呢？首先在采购时要选用Q235钢板或不锈钢材质，厚度一般要达到公称3mm才能达到理想的强度。通过线槽管口的压力试验，300×70×3mm的线槽，在挠度为3mm时可承受压力实测为3.7 kN,当厚度在2mm时承受的压力只有0.97 kN。在生产过程中质量控制要严格，线槽及盒体在焊接好后要进行仔细检查，经过热浸锌处理后要进行全数检验，出厂前每只盒体均要进行防水试验，线槽、分线盒的生产要满足GB 4208-2008标准，达到IPX7防护等级要求。
连接器是连接线槽和线槽、线槽和分线盒的重要关键部件，在设计时要计算好在螺丝拧紧时密封胶带的变形量，所有的配件均为模具化成型，减少了手工加工的误差，提高产品的精度，从而使每个部件均达到设计要求。从多个工程质量跟踪情况看，达到防浸水之目的。
AFC防水槽、盒在安装过程中方便快捷，该套产品研制成功后在南京二号线、南延线、3、10、4号线、苏州1、2、4号线、无锡1、2号线、合肥地铁1、2号线、深圳地铁7、9、11号线、宁波地铁1、2号线、广州7、9号线等工程中得到应用，从现场安装的最终效果完全达到了IPX7整体防护要求，解决防水问题。
四、AFC防水线槽技术要求
1、为了分线盒体和地面线槽的钢度要求，钢板厚度选用公称3mm。
2、分线盒、线槽采用自动焊接工艺，焊缝整齐，没有漏焊、裂纹、烧穿、弧坑，必须采用气保焊避免夹渣情况发生。
3、为了保证连接器的收紧力，连接器紧固件采用8.8级。
4、连接器防水胶采用硅橡胶进行模压，橡胶回弹力达95%。
5、当采用普通钢板时，材质选用Q235钢质，地面线槽采用热镀锌，内无锌
渣残留，镀锌层不应露出金属基体，表面没有明显的层次感，不应有剥离、起皮、凸起等现象，镀层平均厚度应大于55微米，符合GB/T 13912-2002《金属覆盖层 钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法》的要求。
6、地面线槽按GB/T 2423.17的规定经48h的盐雾试验应不低于JB/T 6743-1993中表6中3的要求，防护层外观质量分级规定，色泽有明显变化，镀层局部有少量腐蚀点（产生腐蚀点的面积≤50%）底金属无锈点。
7、分线盒、线槽间的连接件必须有接地装置并标识，确保接地的连续性。
8、相同规格的产品及配件应具有互换性。
9、防护等级IPX7：将密闭防水分线盒、线槽段及防水连接器的组合体置于水中，持续30min，水面在外壳顶部以上至少0.15m，外壳底面在水面以下至少1m，盒内无可见进水，符合国标GB 4208-2008《外壳防护等级（IP代码）》。
10、当AFC防水线槽安装好以后，可以在现场进行分段气压防漏试验，每100～150米的空气测试压力为6kPa，保持30～60min合理降压至4～5kPa为安装合格。
五、现场安装配合
为达到高防护的预期效果，AFC地面布线槽盒安装十分重要。只要认真负责地按程序施工，定能达到满意的效果。
1、按照施工图纸尺寸把各类分线盒准确定点。
2、根据±０基准，拉线确定分线盒上平面高度（盒体上口平面应低于大理石上平面2mm～15mm）。
3、打入膨胀螺栓，调节分线盒高度，调节螺栓达到所需的标准高度。固定分线盒。
4、确定地面线槽长度（采用切割机进行线槽的切割），修理切割后线槽内外毛刺，（如果采用普通钢板热镀锌，切口部分刷防锈漆）。
5、在线槽两端70mm处用色笔作一条标记线（主要为了观察线槽接入连接器内的长度）。
6、在分线盒线槽接头处放置连接器，然后放置线槽，与盒体相接（注意：相接两线槽缝隙不大于2mm），盖上连接器盖板并用气动或电动螺批紧固螺栓，并确认螺栓紧固度。
7、检查70mm的那根记号线是否与连接器外边相吻合，如果相吻合，相接的两根线槽缝隙合格，反之则重新连接。
8、当确认连接器封闭件连接好后，继续紧固线槽螺栓，使连接器与线槽夹紧。
9、安装线槽固定支架，调节至水平的统一高度，然后用内膨胀螺栓在地面上定位紧固。
10、当地面线槽管道系统安装好后就可以进行混凝土的浇筑。在浇筑混凝土时，应当避免对地面线槽系统的冲撞，以免破坏线槽的密封。严格做好地面线槽系统的全面防护。
11、土建单位在敷设大理石时,不得损坏凸出地面的出线盒,每到各类出线盒出口处应留孔（开孔一定要准确），开孔尺寸应与各类分线盒盒口外径尺寸相吻合。
12、当工程需要作敷设施工时，打开盒体防护盖，保护好防护盖的所有配件，而后敷设导线。
13、盖上防护盖，紧固盖板承载螺栓高度调至防护盖底平面，做好密封。然后盖上不锈钢盖板，做好密封即可，全套工序完成。
在产品的生产和安装前针对施工原图进行深化设计，由于地铁站台的设置形式多样，AFC地面槽的走向千变万化，每个站台的槽、盒规格各异，工厂设计人员必须将每个地铁站台名称，在线槽、分线盒上进行标识、编号，同时提供深化图纸，施工人员只要将产品对号入座，安装将会方便进行。同时生产厂家必须派出技术人员进行现场指导安装，使产品能达到预期的防水效果。新型AFC地面布线系统在现场安装只需采用简单的通用工具就可进行，不需现场焊接，简化的安装方法，使安装更加容易，一个标准站台AFC地面线槽的安装只需6～8人一天就可完成，能节约大量的安装费用，多快好省地完成安装任务。
