城市轨道交通车辆电气系统接地探讨

王雪东

中车长春轨道客车股份有限公司 吉林 长春 130062

正文：

1.地铁车辆接地线设计

在城市的动车以及地铁车辆中，为满足电磁兼容设计需要，为确保地铁接线安全性，设计符合车辆运行需要的接地线路，需要在设计中重点把握接地设计的相关要素。在目前的城市轨道车辆接地方法应用中，采用的接地方法众多，通过有效的接地设计，实现了车辆接地的安全性，在确保经济性的前提下，还能保证车辆安全运行。不过，在实际的车辆运行过程中，相关的影响因素较多，接地技术应用也比较复杂，在具体情况下需要具体分析。

1.1 接地原则

在开展城市轨道交通车辆的接地设计中，需要遵循一定的接地原则，首先要保证绝对的人身安全，对于相关电气设备实施外壳接地。要确保电磁兼容性能，对于干扰因素进行排除，实施屏蔽接地。在接地设计中，要确保接地装置以及将接地回流线的阻抗的一致性。对于电位差接地、回流电路接地进行消除，对于高压电路回流接地进行有效处理，对于相关牵引设备要实施压线接地工艺，避免轴承的电蚀现象发生。

1.2 保护接地

对于车辆电气设备的接地处理其主要原因就是为了实现有效的接地保护，确保车辆用电安全。在接地设计中，要重点就接地中的雷击电流、漏电、静电引流通道等进行有效把握。要确保设备的有效安全运行。在车辆中，电子柜、牵引箱等设备往往是造成电磁兼容的主要干扰源，外部箱体结构本身能够发挥较好的保护作用，实现对于射频干扰的有效控制。

在车辆的保护接地中，又分为等电位接地、防触电、防雷等设计。等电位连接就是在车辆进行组装的过程中，对于相关的侧墙、梁等相关导电部件，要确保其和车体低阻抗搭接，要使得面积最大，相关车体间的连接线必须要确保等电位效果的发挥，这样才能确保等电位的有效连接，防止发生故障隐患，造成列车的运行出现阻碍。此外，在各个车厢的轴端以及车体接地中，要确保电荷的有效释放实现，必须要借助车轮作用发挥，将相关电荷输送到车轨部位。实施车辆的等电位连接，能够有效提升车辆的通信质量，确保相关设备的运行效率大大提高，不断改善信噪比，值得一提的是，这样还能促进接地抗组不断降低。即使是在发生雷击现象的情况下，也能避免不同电位的干扰源出现，避免电缆的过流现象发生，确保车辆电气设备的安全有效使用。

在防触电设计中，要考虑到人体能够承受的电流量必须要低于5毫安，要是超过这一数值，就是造成麻痛感出现，而电流值处于10毫安的情况下，直接会对人体造成致命伤害。但是，在城市轨道交通车辆中，大部分的电气设备的电压值都在110V——1500V之间，这些电气设备的绝缘系统一旦损坏，就会出现导电现象，箱体和地之间的电位差就会产生，此时人体接触到箱体，就会触电，造成严重的伤亡事故，对此，要避免发生触电事故，必须要进行接地设计和处理。在车辆的保护接地线中，通常使用防腐蚀性能较好的镀锡软铜绞线进行接地处理，这种电线的优势在于其具有很好的导电性，通过保护接地线长度保持在15-35厘米，相关的电阻值低于人体能够承受的电阻值，这样能够实现地和箱体外壳等电位，减少事故发生。

此外，还要考虑接地的防雷效应。在雷击过程中，放电电流会比较高，雷击放电电流值一般介于200-300KA，这对于车辆运行箱体的安全性会产生较大的影响。对此，要想有效预防和减轻雷电灾害发生，必须要做好避雷器接地设计，一般需要在车顶安装避雷器，这样才能确保相关车辆电气设备不会出现过流现象，也能有效降低雷击对于列车中的人员造成伤害。

2.确保城市轨道车辆接地效果提升策略

2.1 合理使用接地电阻

在城市轨道交通车辆的制作中，采用的材料多是铝合金，这种材料相对于钢轨来说，电阻值比较小，在列车运行的过程中，可能会收到一些散杂电流流向影响，这对于车辆本身不会产生较大影响，但是对于提升车辆对地流，对于轴承以及接地装置的寿命也会产生一定影响。对此，要想消除这种不利影响，可以通过使用接地电阻来实现电流的合理转移。此外，为减少回流重新回到车体中，防止重联现象出现，必须要对每个列车单元进行有效处理，主要方法是借助并联电阻防方式，实现每个列车车钩到车体的连接，这一方法的最大好处是实现阻断相关车体间的杂散电流，防止电压过大。

2.2 优化接地方式

在车辆设备接地设计中，避免对于相关机械设备过于依赖，要在确保车辆正常运行的情况下进行接地设计，防止因为不合理的接地方式造成的机架、外壳等设备的有效使用。在接地的过程中，要确保接触的牢固性，尽可能不要对不同金属进行焊接处理，因为不同金属接触可能会产生腐蚀作用，针对这类问题，要做好相应的防腐蚀处理，在接触面要防止涂抹油漆，防止断流问题出现。此外，接地中布线设计也很重要，需要按照相应的布线标准进行设计，要根据相关的温度、机械强度、载流能力等实现对于布线的严格控制，确保布线的合理性和布线质量。

总结：城市轨道交通车辆的接地系统设计对于车辆的安全有效运行具有重要意义，接地设备对于相关电气设备的安全有效运行也具有重大影响。因此，在车辆的接地设计中，要善于利用相关的接地设计优化方案来提升接地效果，减少不利影响，促进车辆和电气设备的高效运行。