城市軌道交通車(chē)輛電氣系統(tǒng)接地探討

王雪東

中車(chē)長(zhǎng)春軌道客車(chē)股份有限公司 吉林 長(zhǎng)春 130062

正文：

1.地鐵車(chē)輛接地線設(shè)計(jì)

在城市的動(dòng)車(chē)以及地鐵車(chē)輛中，為滿足電磁兼容設(shè)計(jì)需要，為確保地鐵接線安全性，設(shè)計(jì)符合車(chē)輛運(yùn)行需要的接地線路，需要在設(shè)計(jì)中重點(diǎn)把握接地設(shè)計(jì)的相關(guān)要素。在目前的城市軌道車(chē)輛接地方法應(yīng)用中，采用的接地方法眾多，通過(guò)有效的接地設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛接地的安全性，在確保經(jīng)濟(jì)性的前提下，還能保證車(chē)輛安全運(yùn)行。不過(guò)，在實(shí)際的車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中，相關(guān)的影響因素較多，接地技術(shù)應(yīng)用也比較復(fù)雜，在具體情況下需要具體分析。

1.1 接地原則

在開(kāi)展城市軌道交通車(chē)輛的接地設(shè)計(jì)中，需要遵循一定的接地原則，首先要保證絕對(duì)的人身安全，對(duì)于相關(guān)電氣設(shè)備實(shí)施外殼接地。要確保電磁兼容性能，對(duì)于干擾因素進(jìn)行排除，實(shí)施屏蔽接地。在接地設(shè)計(jì)中，要確保接地裝置以及將接地回流線的阻抗的一致性。對(duì)于電位差接地、回流電路接地進(jìn)行消除，對(duì)于高壓電路回流接地進(jìn)行有效處理，對(duì)于相關(guān)牽引設(shè)備要實(shí)施壓線接地工藝，避免軸承的電蝕現(xiàn)象發(fā)生。

1.2 保護(hù)接地

對(duì)于車(chē)輛電氣設(shè)備的接地處理其主要原因就是為了實(shí)現(xiàn)有效的接地保護(hù)，確保車(chē)輛用電安全。在接地設(shè)計(jì)中，要重點(diǎn)就接地中的雷擊電流、漏電、靜電引流通道等進(jìn)行有效把握。要確保設(shè)備的有效安全運(yùn)行。在車(chē)輛中，電子柜、牽引箱等設(shè)備往往是造成電磁兼容的主要干擾源，外部箱體結(jié)構(gòu)本身能夠發(fā)揮較好的保護(hù)作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)于射頻干擾的有效控制。

在車(chē)輛的保護(hù)接地中，又分為等電位接地、防觸電、防雷等設(shè)計(jì)。等電位連接就是在車(chē)輛進(jìn)行組裝的過(guò)程中，對(duì)于相關(guān)的側(cè)墻、梁等相關(guān)導(dǎo)電部件，要確保其和車(chē)體低阻抗搭接，要使得面積最大，相關(guān)車(chē)體間的連接線必須要確保等電位效果的發(fā)揮，這樣才能確保等電位的有效連接，防止發(fā)生故障隱患，造成列車(chē)的運(yùn)行出現(xiàn)阻礙。此外，在各個(gè)車(chē)廂的軸端以及車(chē)體接地中，要確保電荷的有效釋放實(shí)現(xiàn)，必須要借助車(chē)輪作用發(fā)揮，將相關(guān)電荷輸送到車(chē)軌部位。實(shí)施車(chē)輛的等電位連接，能夠有效提升車(chē)輛的通信質(zhì)量，確保相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行效率大大提高，不斷改善信噪比，值得一提的是，這樣還能促進(jìn)接地抗組不斷降低。即使是在發(fā)生雷擊現(xiàn)象的情況下，也能避免不同電位的干擾源出現(xiàn)，避免電纜的過(guò)流現(xiàn)象發(fā)生，確保車(chē)輛電氣設(shè)備的安全有效使用。

在防觸電設(shè)計(jì)中，要考慮到人體能夠承受的電流量必須要低于5毫安，要是超過(guò)這一數(shù)值，就是造成麻痛感出現(xiàn)，而電流值處于10毫安的情況下，直接會(huì)對(duì)人體造成致命傷害。但是，在城市軌道交通車(chē)輛中，大部分的電氣設(shè)備的電壓值都在110V——1500V之間，這些電氣設(shè)備的絕緣系統(tǒng)一旦損壞，就會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)電現(xiàn)象，箱體和地之間的電位差就會(huì)產(chǎn)生，此時(shí)人體接觸到箱體，就會(huì)觸電，造成嚴(yán)重的傷亡事故，對(duì)此，要避免發(fā)生觸電事故，必須要進(jìn)行接地設(shè)計(jì)和處理。在車(chē)輛的保護(hù)接地線中，通常使用防腐蝕性能較好的鍍錫軟銅絞線進(jìn)行接地處理，這種電線的優(yōu)勢(shì)在于其具有很好的導(dǎo)電性，通過(guò)保護(hù)接地線長(zhǎng)度保持在15-35厘米，相關(guān)的電阻值低于人體能夠承受的電阻值，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)地和箱體外殼等電位，減少事故發(fā)生。

此外，還要考慮接地的防雷效應(yīng)。在雷擊過(guò)程中，放電電流會(huì)比較高，雷擊放電電流值一般介于200-300KA，這對(duì)于車(chē)輛運(yùn)行箱體的安全性會(huì)產(chǎn)生較大的影響。對(duì)此，要想有效預(yù)防和減輕雷電災(zāi)害發(fā)生，必須要做好避雷器接地設(shè)計(jì)，一般需要在車(chē)頂安裝避雷器，這樣才能確保相關(guān)車(chē)輛電氣設(shè)備不會(huì)出現(xiàn)過(guò)流現(xiàn)象，也能有效降低雷擊對(duì)于列車(chē)中的人員造成傷害。

2.確保城市軌道車(chē)輛接地效果提升策略

2.1 合理使用接地電阻

在城市軌道交通車(chē)輛的制作中，采用的材料多是鋁合金，這種材料相對(duì)于鋼軌來(lái)說(shuō)，電阻值比較小，在列車(chē)運(yùn)行的過(guò)程中，可能會(huì)收到一些散雜電流流向影響，這對(duì)于車(chē)輛本身不會(huì)產(chǎn)生較大影響，但是對(duì)于提升車(chē)輛對(duì)地流，對(duì)于軸承以及接地裝置的壽命也會(huì)產(chǎn)生一定影響。對(duì)此，要想消除這種不利影響，可以通過(guò)使用接地電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)電流的合理轉(zhuǎn)移。此外，為減少回流重新回到車(chē)體中，防止重聯(lián)現(xiàn)象出現(xiàn)，必須要對(duì)每個(gè)列車(chē)單元進(jìn)行有效處理，主要方法是借助并聯(lián)電阻防方式，實(shí)現(xiàn)每個(gè)列車(chē)車(chē)鉤到車(chē)體的連接，這一方法的最大好處是實(shí)現(xiàn)阻斷相關(guān)車(chē)體間的雜散電流，防止電壓過(guò)大。

2.2 優(yōu)化接地方式

在車(chē)輛設(shè)備接地設(shè)計(jì)中，避免對(duì)于相關(guān)機(jī)械設(shè)備過(guò)于依賴(lài)，要在確保車(chē)輛正常運(yùn)行的情況下進(jìn)行接地設(shè)計(jì)，防止因?yàn)椴缓侠淼慕拥胤绞皆斐傻臋C(jī)架、外殼等設(shè)備的有效使用。在接地的過(guò)程中，要確保接觸的牢固性，盡可能不要對(duì)不同金屬進(jìn)行焊接處理，因?yàn)椴煌饘俳佑|可能會(huì)產(chǎn)生腐蝕作用，針對(duì)這類(lèi)問(wèn)題，要做好相應(yīng)的防腐蝕處理，在接觸面要防止涂抹油漆，防止斷流問(wèn)題出現(xiàn)。此外，接地中布線設(shè)計(jì)也很重要，需要按照相應(yīng)的布線標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，要根據(jù)相關(guān)的溫度、機(jī)械強(qiáng)度、載流能力等實(shí)現(xiàn)對(duì)于布線的嚴(yán)格控制，確保布線的合理性和布線質(zhì)量。

總結(jié)：城市軌道交通車(chē)輛的接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)于車(chē)輛的安全有效運(yùn)行具有重要意義，接地設(shè)備對(duì)于相關(guān)電氣設(shè)備的安全有效運(yùn)行也具有重大影響。因此，在車(chē)輛的接地設(shè)計(jì)中，要善于利用相關(guān)的接地設(shè)計(jì)優(yōu)化方案來(lái)提升接地效果，減少不利影響，促進(jìn)車(chē)輛和電氣設(shè)備的高效運(yùn)行。