城市軌道交通車輛接地方案研究

劉風(fēng)春 張野

摘要：近年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，城市軌道交通的到了大規(guī)模的普及，其具有容量大，速度快的優(yōu)勢，極大的促進(jìn)了城市交通的發(fā)展，了保障城市軌道交通的安全運(yùn)行，必須采用可靠合理的車輛接地措施。本文主要對城市軌道交通的接地方案進(jìn)行分析研究，希望對相關(guān)行業(yè)有指導(dǎo)和借鑒意義。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;車輛接地方案;研究

引言

隨著我國現(xiàn)代化的腳步不斷加快，城市化早早提上了日程。我國家庭汽車擁有量逐年增加，汽車的使用為人們帶來了出行便利，同時(shí)也存在相應(yīng)的問題，如造成城市交通堵塞、尾氣的排放對城市環(huán)境造成污染等。為了解決這些問題，各類城市軌道交通被研發(fā)并廣泛采用。城市軌道交通的普及，不僅美化了城市環(huán)境，還大大減輕了城市交通壓力，緩解了交通堵塞狀況，已被廣泛應(yīng)用于城市。保證城市軌道交通車輛的安全可靠運(yùn)行，要求相關(guān)工作人員定期檢查電氣系統(tǒng)的接地情況，保證車輛運(yùn)行體系的穩(wěn)定與安全，從而為人們的出行提供便利。

1城市軌道交通車輛體系的構(gòu)成部分

1.1牽引和制動把控體系

牽引和制動把控體系是相應(yīng)構(gòu)件種必備的一部分，其是車輛把控技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因而相應(yīng)的效能和城市軌道車輛的運(yùn)行狀況密切相關(guān)，為了減少車輛運(yùn)行時(shí)間以及縮短列車行車間隔，從而增強(qiáng)運(yùn)輸功能，規(guī)范車輛務(wù)必?fù)碛邢鄳?yīng)穩(wěn)固的功能以及相應(yīng)的效果。

1.2輔助供電體系

輔助供電體系主要涵蓋三相交流類型的供電體系和直流類型的供電體系;其中直流類型的供電體系又劃分成直流類型的用電配備以及蓄電池和整流裝置，另外的充電操作由充電機(jī)與蓄電池承擔(dān);而三相交流類型的供電體系，則負(fù)責(zé)向起牽引功能的變流器通風(fēng)機(jī)等車上配置輸出。

1.3車門把控體系

車門把控體系主要作用于控制車門的開關(guān)動作，其涵蓋把控電路、實(shí)施部分及把控開關(guān)。要想達(dá)到對車門便利開合的效果，就務(wù)必要切實(shí)分析車門的機(jī)械架構(gòu)，清楚軸心體系與子體系等體系把控部件構(gòu)成，保證連接軌道車輛的總線始終狀態(tài)良好，進(jìn)而達(dá)到把控?cái)?shù)據(jù)與信息的傳送與共享，協(xié)助子體系把控部件以操作車門的開合動作。

2城市軌道交通車輛系統(tǒng)接地的分析

2.1工作接地的分析

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(jìn)而保證城市軌道車輛的運(yùn)行能夠始終處在相對穩(wěn)定和安全的回路中。值得一提的是，相關(guān)人員在對高壓回流工作地進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該將接觸網(wǎng)中的所有電流確定下來，確保電流都能夠成功的回流到電源中，以此便能夠保證車輛在正常運(yùn)行的過程中不會對電氣系統(tǒng)造成任何的破壞，人員觸電的情況也能夠得到有效的避免。然而，低壓回流工作地在很大程度上可以將精準(zhǔn)的電位提供給低壓電路，是雜散信號電流集中進(jìn)行回流的重要通道。

2.2屏蔽接地的分析

城市軌道交通車輛的屏蔽接地主要有趨膚效應(yīng)和電場屏蔽。其中，趨膚效應(yīng)即是交變電流在經(jīng)過導(dǎo)體過程中，由于感應(yīng)作用導(dǎo)致導(dǎo)體表面中通過的電流出現(xiàn)不均勻的情況，越接近導(dǎo)體表面經(jīng)過的電流密度越大。因此，城市軌道交通車輛正常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的頻率越高，趨膚效應(yīng)就愈發(fā)明顯，這就要求設(shè)計(jì)人員在選型工作中應(yīng)選擇表面積較大的編制接地線，以此確保城市軌道交通車輛的安全運(yùn)行。例如在某城市軌道交通車輛項(xiàng)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?yàn)樽陨泶笮『头较蛳嘁恢碌年P(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(dá)到屏蔽目的。該方法價(jià)格經(jīng)濟(jì)實(shí)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，高頻電路指頻率需高于1MHz。

2.3安全接地的分析

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，就會對人們的生命財(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。

譬如，人們不小心觸碰到城市軌道交通車輛電氣構(gòu)件時(shí)，通過的電壓一般是DC110V。然而，人體會在電流通過的情況下產(chǎn)生3000Ω阻抗，這將造成人體觸電的危險(xiǎn)。為了保證人們在城市軌道交通車輛運(yùn)行時(shí)不小心與電氣構(gòu)件碰觸也不會造成觸電傷害，要求妥善安置城市軌道交通車輛中容易和人碰觸且容易發(fā)生觸電的電氣構(gòu)件，要隔離安放，避開人員，使電流通過導(dǎo)線連接輸送到車輛的走行軌道上，從而使車體、電氣設(shè)備變成等電位，而車輛走行的軌道成為地電位。如果電氣設(shè)施出現(xiàn)了漏電狀況，也會因?yàn)槿说淖杩钩^車體、軌道以及接地線共同所形成的阻抗，使流經(jīng)人體的電流處于安全標(biāo)準(zhǔn)范圍，保證人們不會發(fā)生觸電危險(xiǎn)。

2.4設(shè)備保護(hù)接地的分析

設(shè)備保護(hù)接地的設(shè)定準(zhǔn)則是確保在設(shè)備出現(xiàn)狀況時(shí)，使得流經(jīng)的電流在規(guī)定的限額范圍內(nèi)。有關(guān)規(guī)定曾指出，任何類型的觸電方式，其流經(jīng)人體的電流都不得超過交流情況下的25mA，而保持在1s的時(shí)間范圍內(nèi);而相對的直流情況下為15mA，時(shí)間限定和交流情況下一致。如果相應(yīng)的設(shè)備的電源電壓的電路出現(xiàn)短路，并在相應(yīng)的輸入電源防護(hù)設(shè)備還沒有反應(yīng)的情況下，為了確保人體不會發(fā)生觸電的事故，就應(yīng)在相應(yīng)的電纜設(shè)定中確保接地的安全可靠性，相應(yīng)的防護(hù)操作應(yīng)選用適當(dāng)規(guī)格的電纜，從而使電纜能夠起到相應(yīng)的功能和效果。

結(jié)語

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(jìn)了人們出行方式的改變，改善了人們的生活，其在運(yùn)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。為保證城市軌道交通車輛的正常運(yùn)行，相關(guān)人員必須通過定期或者不定期的檢查，保證整個(gè)電氣系統(tǒng)的接地情況能夠始終處于相對比較穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)中，為人們提供舒適快捷的交通服務(wù)。

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（作者單位：1沈陽地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營分公司;2沈陽渾南現(xiàn)代有軌電車運(yùn)營有限公司）