探究鐵路車輛5T系統(tǒng)接地裝置的測量及運(yùn)用維護(hù)

李成偉

摘 ?要：本文主要介紹了探測站接地電阻測量的操作原理和方法，分析了電阻在測量中的應(yīng)用原理，最后為接地設(shè)備的使用和維護(hù)提供了一些建議。

關(guān)鍵詞：行車安全;監(jiān)測系統(tǒng);接地裝置

引言

鐵路車輛運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)（以下簡稱“5T系統(tǒng)”）THDS—車輛軸溫智能探測系統(tǒng)、TFDS—貨車故障軌旁圖像檢測系統(tǒng)、TADS—鐵道車輛滾動(dòng)軸承故障軌旁聲學(xué)診斷系統(tǒng)、TPDS—鐵道車輛運(yùn)行品質(zhì)軌旁動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、TCDS—客車運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)、TVDS—鐵路客車故障軌旁圖像檢測系統(tǒng)、TEDS—?jiǎng)榆嚱M運(yùn)行故障圖像檢測系統(tǒng)、WTD—?jiǎng)榆嚱M車載數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，正在推進(jìn)建設(shè)的TWDS—貨車輪對尺寸動(dòng)態(tài)檢測系統(tǒng)等監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用車輛安全監(jiān)控系統(tǒng)中的聲學(xué)、力學(xué)、紅外輻射、圖像等先進(jìn)的監(jiān)控技術(shù)，利用信息、智能方法和網(wǎng)絡(luò)，對車輛性能進(jìn)行判斷、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和結(jié)論，為車輛安全運(yùn)行提供保障，并提供相應(yīng)的服務(wù)。為保證5T系統(tǒng)的可持續(xù)運(yùn)行，鐵路部門制定了相應(yīng)的規(guī)章制度——《車輛運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備檢修維護(hù)管理規(guī)則》（以下簡稱《檢修維護(hù)管理規(guī)程》）。在雷電活動(dòng)頻繁區(qū)域，車輛監(jiān)控系統(tǒng)必須配備適當(dāng)?shù)慕拥匮b置，有關(guān)部門對接地設(shè)備有明確規(guī)定：“探測站必須采用共用接地系統(tǒng)，在探測站地網(wǎng)20米以內(nèi)有其他設(shè)備地網(wǎng)時(shí)，探測站地網(wǎng)應(yīng)與其做等位連接?！备鶕?jù)規(guī)定，5T系統(tǒng)須單獨(dú)設(shè)計(jì)合適的接地裝置，包括水平接地體和垂直接地體。以確保5T系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

1、5T系統(tǒng)接地裝置主要指標(biāo)——接地電阻

接地電阻是電流由接地裝置流入大地再經(jīng)大地流向另一接地體或向遠(yuǎn)處擴(kuò)散所遇到的電阻。接地電阻值體現(xiàn)電氣裝置與“地”接觸的良好程度和反映接地網(wǎng)的規(guī)模。接地作用主要是防止人身遭受電擊、設(shè)備和線路遭受損壞、預(yù)防火災(zāi)和防止雷擊、防止靜電損害和保障5T系統(tǒng)正常運(yùn)行。接地是通過金屬導(dǎo)線與接地裝置連接來實(shí)現(xiàn)，常用的有保護(hù)接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防靜電接地等?？捎行㈦姎庠O(shè)備和其他設(shè)備上可能產(chǎn)生的漏電流、靜電荷以及雷電電流等引入大地，避免事故的發(fā)生。

接地裝置通常由以下兩部分組成：接地體和接地線。在實(shí)際運(yùn)用中，接地阻值會(huì)受到土壤電阻率、地質(zhì)成分、自然環(huán)境等諸多因素的影響，會(huì)導(dǎo)致接地電阻無法滿足行業(yè)規(guī)定要求，必須經(jīng)過特殊處理后才能滿足使用要求。

2、接地電阻的測量方法

2.1測量方法及ZC29B型電阻測試儀的測量原理

目前我國鐵路車輛5T系統(tǒng)采用接地電阻測試儀進(jìn)行測量儀，最常用的測試儀是ZC-29B阻力測試儀。

基準(zhǔn)電壓比較法是ZC-29B電阻測試儀的工作原理，在實(shí)際工作過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)要求和規(guī)定放置電流極和電壓極。使用歐姆定律計(jì)算接地裝置的接地電阻。ZC-29B電阻測試儀表盤指針指示出接地電阻值。需要注意的是，在測量時(shí)，如果周圍有磁場，儀器會(huì)重新進(jìn)入磁場并轉(zhuǎn)換成電阻，所以在測量時(shí)要選擇合適的測量區(qū)域。另外，在開始測量之前，仔細(xì)檢查ZC-29B電阻測試儀表盤的外觀，在測試過程中，嚴(yán)格按照規(guī)定控制測試線之間的長度和距離。

2.2 ZC-29B型接地電阻測試儀的優(yōu)缺點(diǎn)

ZC-29B電阻測試儀具有以下優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備自帶電源，可在現(xiàn)場進(jìn)行測量，特別適合在無電源工作的地區(qū);使用方便，體積小，攜帶方便，在測試過程中可以提供準(zhǔn)確的電阻值。ZC-29B電阻測試儀的缺點(diǎn)是在測試接地電阻時(shí)，需要將地線與設(shè)備分開。如果測量同時(shí)連接多臺(tái)機(jī)器的地線時(shí)，則應(yīng)將其拆卸。因此，工作不僅量大，而且存在缺陷，增加了設(shè)備穩(wěn)定安全運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。

3測量的實(shí)施

3.1接地電阻值的測量原則

測量接地電阻時(shí)需要考慮幾個(gè)因素：一、在測量之前，有必要調(diào)查被測接地網(wǎng)絡(luò)的形狀和形式、大小和位置，如為地下電纜、地下鋼管，測量時(shí)應(yīng)盡量避開等。二、選擇電壓極和電流極安裝位置時(shí)，要避開地下鋼管和架空線的方向，保持筆直，將導(dǎo)線放在地面上。第三，對于丘陵坡地、山區(qū)等特殊地區(qū)的觀測站，測量接地電阻時(shí)應(yīng)選擇兩種信號(hào)測量頻率。四、測量接地電阻的時(shí)間不宜選擇雨雪過后。

3.2 ZC-29B型接地電阻測試儀使用要點(diǎn)

ZC-29B接地電阻測試在我國廣泛應(yīng)用于車輛領(lǐng)域，在實(shí)際使用過程中，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：一、在使用設(shè)備前，必須檢查設(shè)備是否符合要求，向相關(guān)技術(shù)監(jiān)督部門出具證明其驗(yàn)證已過的證明。二、檢查5T系統(tǒng)接地電阻時(shí)，將接地線拆下，測試完成后重新安裝。第三，測量接地電阻時(shí)，測量誤差會(huì)隨著接地極與測試極之間距離的增加而減小。因此，在實(shí)際測量過程中，接地極與測試極之間的距離應(yīng)合理。第四，設(shè)備漏電會(huì)向接地極提供電流使接地裝置中存在雜散電流，這種情況會(huì)影響接地電阻的測量精度。因此，在測量接地電阻前，確認(rèn)地線是否有電流干擾存在，如有干擾源，應(yīng)及時(shí)排除，確保測量效果準(zhǔn)確。此外，如果在測量過程中測試儀的讀數(shù)仍然不穩(wěn)定，則有必要確定這種情況的原因。首先檢查測試極是否正確插入土壤中，不能太松，插入面是否合理;其次，檢查每條測試線的觸感，看是否有接觸不良。第五，地阻測量儀是一種精密測量工具，因此在使用過程中應(yīng)小心擺放，以避免強(qiáng)烈的碰撞或振動(dòng)。測量土壤電阻時(shí)，應(yīng)在晴天測量，避免在雷雨或下雪天測量接地電阻。

4接地裝置的運(yùn)用與維護(hù)

在接地裝置的實(shí)際運(yùn)行中，接地體和接地線會(huì)因各種因素而損壞或斷線，接地線的電阻也會(huì)因周圍土壤環(huán)境的變化而發(fā)生變化。因此，應(yīng)根據(jù)《檢修維護(hù)管理規(guī)程》的相關(guān)管理規(guī)定，對其進(jìn)行檢查和測試，并定期對接地裝置進(jìn)行檢查。

4.1檢查周期

對區(qū)間探測站或列車檢測設(shè)施進(jìn)行現(xiàn)場檢測，確定接地裝置的實(shí)際有效性，每年檢測1-2次，在雷暴來臨前對各種避雷裝置進(jìn)行一次測試。

4.2檢查內(nèi)容

檢查接地設(shè)備的每個(gè)接觸區(qū)域，確保接觸良好，有無生銹、破損、損壞等。每年春季測量土壤電阻，通過比較分析得到電阻的分布情況，如果數(shù)據(jù)有疑問，請?jiān)俅螜z查。如果確定不符合標(biāo)準(zhǔn)，則必須調(diào)整接地裝置或地線以符合標(biāo)準(zhǔn)。在土壤的特殊區(qū)域，如果含有酸、堿、鹽等化學(xué)成分，需要在地下0.5m以內(nèi)檢查接地體的腐蝕情況。每次對鐵路車輛5T探測站接地裝置進(jìn)行定期檢修后，還應(yīng)檢查地線與接地干線、地線與地網(wǎng)的連接，以及接收設(shè)備與地線的連接。

結(jié)語

鐵路車輛5T系統(tǒng)在我國鐵路行業(yè)中發(fā)揮著重要作用，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的進(jìn)步，5T系統(tǒng)通過智能檢測設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化，逐步推進(jìn)發(fā)展和完善。為了使系統(tǒng)高效運(yùn)行，需要有相應(yīng)人員對系統(tǒng)的接地裝置進(jìn)行測量和維護(hù)，以提高其實(shí)際性能并嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行。

參考文獻(xiàn)：

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