城市軌道交通車輛電氣系統(tǒng)接地研究

摘要：近年來，隨著我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們的生活水平和出現(xiàn)方式在一定程度上獲得了很大的改進與提高，汽車作為一種代步工具，逐漸受到人們的喜愛。盡管如此，汽車在方便人們出行、改善人們出行條件的過程中，相應(yīng)的也面臨著一系列的問題，如交通堵塞與污染環(huán)境等方面的問題等。為了解決交通問題，研究人員研制了一種新型的交通工具——城市軌道交通車輛。這一交通工具的出現(xiàn)不僅能夠美化城市環(huán)境，還可緩解交通壓力，在城市中得到廣泛使用。但為了確保城市軌道交通車輛的正常使用，要求有關(guān)人員必須定期檢查電氣系統(tǒng)接地情況，確保處在穩(wěn)定運行狀態(tài)中，為人們提供便捷的交通服務(wù)。

關(guān)鍵詞：城市;軌道交通車輛;電氣系統(tǒng);接地

1城市軌道交通車輛電氣系統(tǒng)的組成要素分析

1.1牽引和制動控制系統(tǒng)

牽引和制動控制系統(tǒng)作為不可缺少的一部分，是車輛控制技術(shù)的核心，牽引制動能力直接關(guān)系到城市軌道車輛的運行狀態(tài)，為了節(jié)約車輛行駛時間，縮短列車行車間隔，加強運輸能力，要求車輛必須具備良好的牽引加速度、制動減速度。

1.2車門控制系統(tǒng)

車門控制系統(tǒng)的控制對象是車門的開關(guān)動作，組成部分有控制電路、執(zhí)行機構(gòu)及控制開關(guān)。要想實現(xiàn)車門的順暢開關(guān)，必須充分考慮車門的機械結(jié)構(gòu)，了解中央與子系統(tǒng)等系統(tǒng)控制模塊組成，確保連接軌道車輛總線處在良好狀態(tài)中，從而實現(xiàn)控制數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)的傳遞、共享，協(xié)助子系統(tǒng)控制模塊控制車門的開關(guān)動作。

1.3輔助供電系統(tǒng)

輔助供電系統(tǒng)由兩部分組成：三相交流供電系統(tǒng)與直流供電系統(tǒng);其中直流供電系統(tǒng)又劃分成直流用電設(shè)備、充電機、蓄電池及整流裝置，由充電機與蓄電池負責(zé)供電;而三相交流供電系統(tǒng)則負責(zé)向牽引變流器通風(fēng)機、變壓器通風(fēng)機、電機通風(fēng)機、壓縮機等車上設(shè)備提供三相交流輸出。

2城市軌道交通車輛電氣系統(tǒng)接地的分析

2.1工作接地

所謂的工作接地主要包括兩部分，即低壓與高壓回流。高壓回流的工作接地有助于將接觸網(wǎng)中電流引導(dǎo)到鐵軌中，然后再經(jīng)過相關(guān)程序的處理之后使其再次回流到變電站中，進而保證城市軌道車輛的運行能夠始終處在相對穩(wěn)定和安全的回路中。但是需要注意的是，有關(guān)人員在設(shè)計高壓回流工作接地過程中，必須確定接觸網(wǎng)中的全部電流都能夠回流到電源中，這樣才可以確保車輛在正常運行過程中不會損壞電氣系統(tǒng)，以此避免人員不會出現(xiàn)觸電的情況。而低壓工作接地的主要目的是為電路中的低壓電路提供精確的電位，此外，也是電路中雜散信號電流的回流通道。

2.2屏蔽接地

所謂的城市軌道交通車輛的屏蔽接地主要包括兩種，即電場屏蔽和趨膚效應(yīng)。趨膚效應(yīng)主要是交變電流在導(dǎo)體過程中，受感應(yīng)作用的影響致使導(dǎo)體表面通過不均勻的電流，且與導(dǎo)體表面越靠近則電流的密度會越大，所以時常出現(xiàn)在城市軌道交通車輛的運行過程中，因此設(shè)計人員在選型工作中應(yīng)該盡量的選擇那些表面積相對比較大的編制接地線，以保證車輛的運行的安全性、穩(wěn)定性以及可靠性。例如，在某城市軌道交通車輛項目中，關(guān)于屏蔽接地問題，選用了雙重屏蔽電纜，以內(nèi)層屏蔽作為信號回流線，讓地環(huán)路產(chǎn)生的電磁干擾經(jīng)過外屏蔽層，而信號電流會通過2根導(dǎo)線的表面。然后屏蔽層中的干擾會因為自身大小和方向相一致的關(guān)系經(jīng)過互感感應(yīng)流向2根導(dǎo)線表面，在信號回路過程中相互消除，達到屏蔽目的。該方法價格經(jīng)濟實惠，操作簡單，被廣泛應(yīng)用到屏蔽接地中。但需要注意的是，屏蔽接地方法中低頻電路指頻率不能超過1MHz的電路，相反的，高頻電路指頻率需高于1MHz。

2.3安全接地

城市軌道交通車輛的使用為人們出行提供方便的同時，也給人們的生命財產(chǎn)安全帶來威脅，其中引起安全問題的關(guān)鍵因素之一是電氣系統(tǒng)安全接地出現(xiàn)故障，安全接地的目的就是保護人們生命安全與設(shè)備設(shè)施安全。對于人們生命安全的威脅是在人們接觸與電氣系統(tǒng)有關(guān)的元器件后會出現(xiàn)較大電流引起的觸電情況。而對于設(shè)備設(shè)施保護具體表現(xiàn)在防雷接地上，若有關(guān)人員沒有做好防雷接地工作，一旦車輛遇到雷雨等惡劣天氣就有可能受到雷擊，直接影響到車輛穩(wěn)定運行，嚴重的甚至?xí){到人們的生命安全。然而，針對各種電氣設(shè)備的保護主要依靠的是防雷接地方面，如果相關(guān)工作人員沒有提前將各種防雷接地的保護工作做好，則車輛一旦遇到相對比較惡劣的天氣，如雷雨，則受到雷擊的可能性會非常大，進而對車輛的平穩(wěn)運行會帶來直接性的影響，更有甚者還會對人們的生命安全造成嚴重的傷害。例如乘客在接觸軌道交通車輛電氣元件時，通過電壓是DC110V，但人體會在3000Ω時產(chǎn)生阻抗，從而發(fā)生電擊事故。為了避免人們受到城市軌道交通車輛中電氣設(shè)備設(shè)施電擊傷害，車輛中容易被人接觸的電氣元器件必須設(shè)置在箱體內(nèi)或者內(nèi)裝板中，最終通過導(dǎo)線接通到鐵軌，讓車體和設(shè)備箱體變成等電位，鐵軌變成地電位，如果設(shè)備設(shè)施出現(xiàn)漏電情況，會因為人體阻抗超過車體、鐵軌和接地線的結(jié)合形成阻抗，將經(jīng)過人體的電流限制在安全范圍內(nèi)。

3確保城市軌道車輛接地效果提升策略

3.1合理使用接地電阻

在城市軌道交通車輛的制作中，采用的材料多是鋁合金，這種材料相對于鋼軌來說，電阻值較小，在列車運行的過程中，可能會收到一些散雜電流流向影響，這對于車輛本身不會產(chǎn)生較大影響，但是對于提升車輛對地流，對于軸承以及接地裝置的壽命也會產(chǎn)生一定影響。對此，要想消除這種不利影響，可以通過使用接地電阻來實現(xiàn)電流的合理轉(zhuǎn)移。

3.2優(yōu)化接地方式

在車輛設(shè)備接地設(shè)計中，避免對于相關(guān)機械設(shè)備過于依賴，要在確保車輛正常運行的情況下進行接地設(shè)計，防止因為不合理的接地方式造成的機架、外殼等設(shè)備的有效使用。在接地的過程中，要確保接觸的牢固性，盡可能不要對不同金屬進行焊接處理，因為不同金屬接觸可能會產(chǎn)生腐蝕作用，針對這類問題，要做好相應(yīng)的防腐蝕處理，在接觸面要防止涂抹油漆，防止斷流問題出現(xiàn)。此外，接地中布線設(shè)計也很重要，需要按照相應(yīng)的布線標準進行設(shè)計，要根據(jù)相關(guān)的溫度、機械強度、載流能力等實現(xiàn)對于布線的嚴格控制，確保布線的合理性和布線質(zhì)量。

4結(jié)語

綜上所述，城市軌道交通車輛作為一種極具現(xiàn)代化的交通工具，它的出現(xiàn)在很大程度上促進了人們出行方式的改變，改善了人們的生活，其在運行過程中所能夠涉及到的內(nèi)容非常的廣泛，在一定程度上有助于緩解交通壓力，美化城市環(huán)境。為確保城市軌道交通車輛電氣系統(tǒng)接地穩(wěn)定性，必須了解掌握城市軌道交通車輛的組成要素，通過詳細分析車輛工作接地、屏蔽接地和安全接地等電氣系統(tǒng)接地情況，找出存在的問題并采取措施給予解決，并引進先進的管理技術(shù)，以滿足我國城市軌道交通發(fā)展的需求。

參考文獻

[1]殷玥.城市軌道交通車輛電氣系統(tǒng)接地措施探討[J].通信電源技術(shù)，2018，35（02）.

[2]李紅霞，王建行.城市軌道交通車輛電氣系統(tǒng)中牽引與輔助系統(tǒng)的故障檢修[J].數(shù)碼設(shè)計，2017，6（11）.

[3]吳天皓.城市軌道交通中車輛電氣傳動系統(tǒng)的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場，2016，23（10）.

作者簡介：張宇（1982.10-），性別：男;籍貫：遼寧沈陽;民族：漢;學(xué)歷：大學(xué)本科;單位：長春眾森電氣有限公司;