城市軌道交通車輛電氣系統(tǒng)接地分析

齊昊

摘要：近年來，隨著城市軌道交通的普及，不同城市的軌道交通車輛電氣系統(tǒng)的種類也各不相同，系統(tǒng)所具有的特性也各種各樣。所以，為了保證乘客以及通行車輛的安全，要采用科學(xué)合理的接地措施采確保電氣系統(tǒng)的安全運(yùn)行。文章從城軌車輛電氣系統(tǒng)的構(gòu)造出發(fā)，主要針對(duì)城軌車輛電氣系統(tǒng)的各類接地措 施的方式和功能進(jìn)行說明 。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通、車輛電氣、接地系統(tǒng)

一.城市軌道交通車輛的電氣系統(tǒng)主要構(gòu)成

1.城市軌道交通車輛牽引與制動(dòng)控制系統(tǒng)

牽引與制動(dòng)控制系統(tǒng)是城市軌道交通車輛中必不可少的組成部分，牽引與制動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)也是城市軌道交通車輛控制技術(shù)核心之一，該復(fù)合制動(dòng)控制系統(tǒng)主要包括摩擦制動(dòng)、 空氣制動(dòng)、電制動(dòng)以及制動(dòng)指令系統(tǒng)。要知道，軌道車輛的牽引制動(dòng)能力強(qiáng)弱會(huì)直接影響到軌道車輛的運(yùn)行安全及運(yùn)輸能力。因?yàn)槌鞘熊壍澜煌ㄜ囕v兩個(gè)站點(diǎn)間距短及停車頻繁等特性，為縮短軌道車輛行駛時(shí)間來增強(qiáng)運(yùn)輸性能，所以軌道車輛必須可以擁有較高的制動(dòng)減速度。 而城市軌道交通車輛最常采用減速度控制技術(shù)，制動(dòng)指令需要通過電氣系統(tǒng)才能完成，也就是說制動(dòng)系統(tǒng)必須按照電氣系統(tǒng)減速度的指令要求來施加制動(dòng)力。司乘人員在站臺(tái)兩側(cè)固定區(qū)域上下車，因此要求軌道車輛的停站方位必須準(zhǔn)確，為了達(dá)到這一目的，ATO系統(tǒng)或者司機(jī)會(huì)按照停車距離長短來給定車輛電氣系統(tǒng)減速度指令，這就要求軌道車輛在制動(dòng)過程中一定能夠根據(jù)減速度命令來快速產(chǎn)生相應(yīng)程度的制動(dòng)力。

2.城市軌道交通車輛輔助供電系統(tǒng)

城市軌道交通車輛的輔助供電系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)除了 牽引系統(tǒng)主電路之外其余裝置的供電工作， 照明的電源、牽引、制動(dòng)控制裝置的控制電源、空調(diào)通風(fēng)裝置電源、通信信號(hào)裝置電源等等都要通過輔助供電系統(tǒng)來工作。軌道車輛的輔助供電系統(tǒng)主要由直流供電系統(tǒng)和三相交流供電系統(tǒng)構(gòu)成。其中的直流供電系統(tǒng)組成部分為由充電機(jī)、整流裝置、蓄電池以及直流用電設(shè)備，通過充電機(jī)和蓄電池來提供電; 而三相交流供電系統(tǒng)的主要組成部分為電熱器、 協(xié)助變流器以及三相輔助設(shè)備電機(jī)等種種交流負(fù)載設(shè)備，該系統(tǒng)由輔助變流器提供電。

由此可知， 對(duì)于軌道車輛的正常運(yùn)行情況， 輔助供電系統(tǒng)本身的安全能力和可靠程度便格外的重要。因此這就需要在軌道車輛設(shè)計(jì)時(shí)期，對(duì)輔助供電系統(tǒng)的組成以及功能性要求種種進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查與分析， 最終要選擇出合適的設(shè)備、 以及相應(yīng)的參數(shù)來構(gòu)建安全能力和可靠程度最佳的輔助供電系統(tǒng)，以此來滿足軌道車輛運(yùn)行需求。要想輔助供電裝置的低損耗、高效率的特性發(fā)揮出來，就需要實(shí)現(xiàn)供電裝置的高頻化。供電裝置的高頻化還可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，減小所占空間以及減輕重量。因?yàn)楣╇娧b置高頻化不僅僅可以降低了變換器的體積，增大性價(jià)比，還可以將瞬時(shí)響應(yīng)速度提到極致，這樣可以抑制輔助供電裝置產(chǎn)生的噪音，因此研究開發(fā)出更加高頻化的輔助供電裝置并投入生產(chǎn)應(yīng)用也已成為新型技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

3.城市軌道交通車輛的車門控制系統(tǒng)

城市軌道交通車輛的車門控制系統(tǒng)的主要功能是控制城市軌道交通車輛的車門的開關(guān)動(dòng)作。構(gòu)成控制系統(tǒng)的主要模塊為控制電路、控制開關(guān)以及執(zhí)行的構(gòu)件。要實(shí)現(xiàn)城市軌道交通車輛車門的順利開關(guān)，要充分了解車門的機(jī)械構(gòu)造，了解熟悉車門控制系統(tǒng)的 中央以及子系統(tǒng)等一系列系統(tǒng)控制部分的構(gòu)造及原理，保證車輛的線路運(yùn)行情況良好，確?？刂?數(shù)據(jù) 能夠 良好地進(jìn)行傳遞共享，保證數(shù)據(jù)能夠有效傳達(dá)到子系統(tǒng)的控制板塊，從而對(duì)板塊進(jìn)行操控，準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)城市軌道交通車輛的車門的開關(guān)動(dòng)作。

二.城市軌道交通車輛電氣系統(tǒng)的接地措施探討

城市軌道交通車輛是現(xiàn)代化的交通設(shè)備，為出行提供了便捷，但也有一定的危險(xiǎn)因素。城市軌道交通車輛電氣系統(tǒng)的接地措施種類主要分為三種，分別為工作接地、屏蔽接地方法和安全接地。

1.工作接地

工作接地又可以分為兩種：低壓和高壓。高壓回流的工作接地采用引導(dǎo)接觸網(wǎng)中的電流并人城市軌道交通車輛軌道的方式，繼而通過相 關(guān)系統(tǒng)的綜合分析處理后，再將電流回流到變電站，保證城市軌道交通車輛一直處于穩(wěn)定的電氣回路中。需要注意，相關(guān)工作人員在對(duì)高壓回流工作進(jìn)行工作設(shè)計(jì)的過程中，在接地時(shí)要保證接觸網(wǎng)輸出的所有電流都能全部并人到電源，這樣才能確保城市軌道交通車輛在行駛過程中不會(huì)造成城市軌道交通車輛的電氣系統(tǒng)損壞，避免出現(xiàn)有關(guān)人員發(fā)生觸電的意外。低壓的工作接地方式是為了讓整個(gè)電氣系統(tǒng)的電路中低壓的電路能夠提供準(zhǔn)確的點(diǎn)位，也是整個(gè)電路中雜散信號(hào)電流進(jìn)行回流的途徑通道。

2.屏蔽接地

城市軌道交通車輛的屏蔽接地有電場(chǎng)屏蔽與趨膚效應(yīng)兩種。趨膚效應(yīng)就是交變電流流經(jīng)導(dǎo)體時(shí)， 相互的感應(yīng)作用使導(dǎo)體表面通過的電流不均勻，導(dǎo)體表面靠近電流處電流密度較高， 在車輛快速運(yùn)行中趨膚效應(yīng)越明顯，容易產(chǎn)生危險(xiǎn)。所以設(shè)計(jì)人員選取了表面積較大的編織接地線，讓軌道交通車輛正常、安全地運(yùn)行。如當(dāng)下使用的接地線雙重屏蔽電纜，信號(hào)回流線是內(nèi)層屏蔽，地環(huán)路產(chǎn)生的電磁干擾會(huì)經(jīng)過外層的屏蔽，信號(hào)電流會(huì)經(jīng)過兩根導(dǎo)線表層。而屏蔽層中的干擾在互感感應(yīng)下流向?qū)Ь€表面，信號(hào)回路中干擾會(huì)相互消除，實(shí)現(xiàn)了屏蔽接地的目的。雙重屏蔽電纜成本較低，使用簡(jiǎn)單方便，因此得到廣泛應(yīng)用。

3.安全接地

城市軌道交通車輛的出現(xiàn)，大大減少了城市交通堵塞的現(xiàn)象，分散了城市交通壓力，為整個(gè)城市的交通系統(tǒng)帶來了巨大優(yōu)勢(shì)和 積極作用，更為人們的 出行帶來了便利。但是，如果城市軌道交通車輛電氣設(shè)備接地沒有完善，就會(huì)對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成影響和威脅，這也是城市軌道交通車輛最容易出現(xiàn)威脅和安全隱患的一種情況。所以，安全接地的主要目的就是保證城市軌道交通車輛的正常行駛和城市軌道交通車輛設(shè)備的可靠有效。對(duì)人們生命財(cái)產(chǎn)安全威脅最大的，通常是發(fā)生在檢修人員接觸到城市軌道交通車輛電氣系統(tǒng)相關(guān)構(gòu)件時(shí)出現(xiàn)的觸電狀況。人們對(duì)于車輛設(shè)備的安全防護(hù)主要體現(xiàn)在防雷接地方面，如果有關(guān)工作人員沒有對(duì)設(shè)備做好防雷接地措施，一旦城市軌道交通車輛遇到雷雨雷暴等惡劣天氣狀況時(shí)，城市軌道交通車輛就易受到雷電的威脅和雨水的侵蝕，影響城市軌道交通車輛的正常行駛。嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)斐绍囕v損毀、威脅人員的生命安全及帶來財(cái)產(chǎn)損失。

結(jié)語：

綜上所述，城市軌道交通的建設(shè)從規(guī)劃一直到運(yùn)營，過程需要建筑制造以及管理等多方面多個(gè)領(lǐng)域技術(shù)。隨著電力方向以及控制技術(shù)的不斷發(fā)展，我國迫切需要研發(fā)出“高效、環(huán)保、節(jié)能”的城市軌道交通技術(shù)并且生產(chǎn)投入使用。這其中作為城市軌道交通車輛技術(shù)水平的標(biāo)志―軌道車輛電氣系統(tǒng)急需采用更加智能以及高效的技術(shù)，來滿足我國城市軌道交通的迫切需要，其市場(chǎng)前景及其廣闊。

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