電氣接地在鐵路系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

吳海濤

摘 要：近年來(lái)，隨著鐵路事業(yè)的發(fā)展，鐵路系統(tǒng)中的設(shè)備數(shù)量不斷增多，如何保證電氣設(shè)備的運(yùn)行安全，成為了鐵路運(yùn)營(yíng)單位面臨的一道重要課題。將電氣接地應(yīng)用到鐵路系統(tǒng)中，可以為電氣設(shè)備的運(yùn)行創(chuàng)造良好的環(huán)境，確保電氣設(shè)備能夠處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而減少安全事故的發(fā)生。為發(fā)揮電氣接地在鐵路系統(tǒng)中的作用，本文主要針對(duì)電氣接地在鐵路系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析探究，希望能為鐵路系統(tǒng)的完善提供有力依據(jù)。

關(guān)鍵詞：電氣接地;鐵路系統(tǒng);應(yīng)用

電氣設(shè)備是當(dāng)前鐵路系統(tǒng)中的重要組成部分，若是在電氣設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)異常問(wèn)題，不僅會(huì)影響到鐵路系統(tǒng)的正常運(yùn)營(yíng)，也將造成較嚴(yán)重的安全事故，使得現(xiàn)場(chǎng)人員的生命安全受到威脅。而電氣接地是解決這一問(wèn)題的重要途徑，需要提高對(duì)這一方面的重視性，將電氣接地科學(xué)應(yīng)用到鐵路系統(tǒng)中，既要做好電氣接地工作，也要做好相應(yīng)的安全保護(hù)，從而提高電氣接地的安全性，使系統(tǒng)整體的運(yùn)行安全得到保障。

1 電氣接地概述

作為鐵路系統(tǒng)中的重要部分，電氣接地對(duì)設(shè)備設(shè)施的運(yùn)行安全有著極為重要的影響作用，所以在電氣裝置的運(yùn)行過(guò)程中，必須提高對(duì)電氣接地的重視程度，將電氣接地具有的功能效用充分發(fā)揮出來(lái)。通過(guò)深入分析鐵路系統(tǒng)中的電氣接地，其主要作用體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①減少電擊等事故的發(fā)生，使電氣裝置保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，且可以利用絕緣措施對(duì)電氣安全事故進(jìn)行預(yù)防。②通過(guò)電氣接地對(duì)故障電流進(jìn)行引導(dǎo)，使其快速進(jìn)入大地，進(jìn)而保證人員及設(shè)備的安全。③通過(guò)電氣接地對(duì)電氣裝置的運(yùn)行進(jìn)行保護(hù)，借助防電擊、防雷擊等方法促進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行。

一般在鐵路系統(tǒng)中應(yīng)用電氣接地，比較常用的電氣接地包括了保護(hù)性接地系統(tǒng)和功能性接地系統(tǒng)，其中功能性接地系統(tǒng)在鐵路系統(tǒng)中的應(yīng)用比較廣泛，可以滿足設(shè)備運(yùn)行中的某些功能需求，比如交流系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地就是其中比較常用的一種接地方法。而保護(hù)性接地系統(tǒng)就是利用防靜電接地、防雷接地、防電擊接地等方法對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，通過(guò)導(dǎo)線將設(shè)備與接地電阻連接起來(lái)，可以保證用電設(shè)備的安全運(yùn)行[1]。

2 接地電阻及接地裝置的選擇

2.1 接地電阻的選擇

對(duì)于接地電阻的選擇，必須考慮到建筑及接地系統(tǒng)的情況，由接地系統(tǒng)自身的電阻、接地系統(tǒng)與土壤間的電阻和土壤電阻等幾個(gè)部分組成接地系統(tǒng)的電阻。為保證接地系統(tǒng)的安全性，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的保護(hù)，必須保證功能接地系統(tǒng)的電阻達(dá)到要求，將接地電阻保持在設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)。為消除接地線對(duì)鐵路通信信號(hào)系統(tǒng)的干擾，必須掌握弱電系統(tǒng)的要求，將單獨(dú)接地的措施運(yùn)用到鐵路通信信號(hào)綜合樓內(nèi)。同時(shí)，需要按照規(guī)范的要求對(duì)接地系統(tǒng)之間的距離進(jìn)行控制，將系統(tǒng)間的距離保持在20米以上，做好接地極和地線間的絕緣工作，從而降低安全事故的發(fā)生[2]。

一般在鐵路通信信號(hào)系統(tǒng)的建設(shè)中，選擇綜合防雷措施對(duì)雷電災(zāi)害進(jìn)行防范，降低雷電災(zāi)害對(duì)信號(hào)系統(tǒng)造成的影響。在建設(shè)鐵路通信信號(hào)樓的過(guò)程，可以先做好避雷網(wǎng)和避雷帶的設(shè)置，具備相應(yīng)的泄流地網(wǎng)，將建筑中的鋼筋連接成為屏蔽網(wǎng)，還可以將其與避雷網(wǎng)、避雷帶相結(jié)合，使其成為一個(gè)可靠的法拉第籠。由于系統(tǒng)中的強(qiáng)弱電線路較多，可以將室內(nèi)外進(jìn)出強(qiáng)弱電線路構(gòu)成均壓等電位結(jié)構(gòu)，在沒(méi)有感應(yīng)雷電干擾的地方進(jìn)行設(shè)備安裝，將屏蔽線纜作為室內(nèi)導(dǎo)線，且需要將以上所有的接地網(wǎng)組成綜合接地網(wǎng)，以便能夠及時(shí)釋放雷電流，使電磁場(chǎng)、電位差和接地電阻得到降低，實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路通信信號(hào)系統(tǒng)的保護(hù)。

2.2 接地裝置的選擇

根據(jù)電氣系統(tǒng)的安全要求對(duì)接地裝置進(jìn)行合理選擇，且需要做到充分利用自然接地極接地，對(duì)自然接地極進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，確保自然接地極具備良好的熱穩(wěn)定性。在鐵路系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，牽引負(fù)荷通過(guò)鋼軌引出至牽引變電所的回流電流的變化及機(jī)車弓網(wǎng)之間出現(xiàn)電火花，使得相關(guān)的信號(hào)設(shè)備等重要設(shè)備設(shè)施受到干擾，這就需要利用綜合接地對(duì)這些干擾因素進(jìn)行處理，使鐵路系統(tǒng)的運(yùn)行安全得到保障。鐵路沿線的系統(tǒng)設(shè)備較多，其中包括了通信、信號(hào)、電力供電系統(tǒng)、牽引供電回流系統(tǒng)、電子信息系統(tǒng)等等，以及聲屏障、隧道、橋梁、站臺(tái)、道床、建筑物等等都必須做好接地工作，確保接地電阻達(dá)到各系統(tǒng)的要求。在應(yīng)用綜合接地的時(shí)候，主要就是將接地裝置通過(guò)鐵路沿線兩側(cè)的貫通地線，對(duì)隧道、橋梁、路基段構(gòu)筑物設(shè)施中的接地裝置進(jìn)行連接，使其成為一個(gè)安全可靠的低阻等電位綜合接地平臺(tái)。同時(shí)，在綜合接地系統(tǒng)的建設(shè)中，需要控制好構(gòu)筑物、建筑物等設(shè)備在貫通地線接入處的接地電阻，將其保持在1 Ω以內(nèi)[3]。

3 做好電氣接地的措施

3.1 完善接地系統(tǒng)

首先，需要做好安全接地保護(hù)。為促進(jìn)電氣線路的正常運(yùn)行，使電氣裝置保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，需要采用設(shè)置保護(hù)層的方法對(duì)電氣接地線路外殼進(jìn)行隔離，還可以利用屏蔽線來(lái)消除電磁感應(yīng)現(xiàn)象，從而促進(jìn)整個(gè)線路的安全運(yùn)行，使電氣裝置處于穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境。其次，需要做好防雷接地安全保護(hù)。電氣裝置受到雷電的影響較大，必須采取合理的措施對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，比如避雷器、避雷針等等，都能夠?qū)纂娏鬟M(jìn)行引導(dǎo)，使其快速進(jìn)入大地，使電氣裝置受到的影響得以有效降低。同時(shí)，可以將鋼筋結(jié)構(gòu)、金屬管道、金屬設(shè)備與大地連接，使靜電感應(yīng)電荷能夠進(jìn)入大地，實(shí)現(xiàn)最佳的電氣裝置保護(hù)效果。最后，需要做好屏蔽接地安全保護(hù)?？梢詫⑵帘窝b置安裝在電氣裝置上，使輻射能夠受到屏蔽裝置的影響進(jìn)入大地，使磁場(chǎng)產(chǎn)生的電流得到控制，從而減少安全事故的發(fā)生。還可以采用絕緣材料對(duì)導(dǎo)體進(jìn)行隔離，在保證設(shè)備安全的同時(shí)，使電氣接地電流更加通暢[4]。

3.2 定期進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)

接地系統(tǒng)的主要作用就是對(duì)鐵路系統(tǒng)的設(shè)備設(shè)施進(jìn)行安全保護(hù)，在保證設(shè)備運(yùn)行安全的同時(shí)，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。但是接地系統(tǒng)中各項(xiàng)設(shè)備的使用壽命也是有限的，很容易受到各方面因素的影響，造成接地系統(tǒng)保護(hù)功能失效的情況。基于這一情況，需要做好接地系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)工作，根據(jù)接地系統(tǒng)的工作情況進(jìn)行合理調(diào)整，從而促進(jìn)接地系統(tǒng)的正常運(yùn)行。比如在接地系統(tǒng)處于良好的工作環(huán)境下，則可以適當(dāng)減少系統(tǒng)設(shè)備的檢修次數(shù)，若是接地系統(tǒng)處于惡劣的工作環(huán)境，則需要適當(dāng)增加系統(tǒng)設(shè)備的檢修次數(shù)。在接地系統(tǒng)處于溫差較大的工作環(huán)境下，必須對(duì)線路安全進(jìn)行檢查，避免因線路老化等等造成設(shè)備安全事故[5]。

3.3 提高接地設(shè)備的安全性

在鐵路系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中，經(jīng)常采用各種各樣的接線方式，而不同的接線方式體現(xiàn)出不同的特性，可以滿足不同系統(tǒng)的需求。基于這一情況，各個(gè)系統(tǒng)中采用的接地方式存在差異，需要對(duì)接地設(shè)備的安全性進(jìn)行強(qiáng)化，盡可能保證設(shè)備安裝的質(zhì)量，并及時(shí)做好線路故障的檢修處理，在發(fā)揮接地保護(hù)作用的同時(shí)，使接地保護(hù)產(chǎn)生的費(fèi)用得以降低。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為促進(jìn)鐵路系統(tǒng)的正常運(yùn)行，減少設(shè)備安全事故的發(fā)生，需要提高對(duì)電氣接地的重視性，做到合理選擇接地電阻和接地裝置，并不斷完善接地系統(tǒng)、做好系統(tǒng)維護(hù)、強(qiáng)化接地設(shè)備安全性，從而發(fā)揮電氣接地在鐵路系統(tǒng)中的作用，使電氣設(shè)備及相關(guān)工作人員的安全得到保障。

參考文獻(xiàn)：

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