浅谈接地技术在轨道交通电磁兼容系统中的应用

王忠君

摘 要 确保电子设备能够正常运行，关键在于能否解决电磁干扰问题，随着技术水平的不断提升接地技术也逐渐成为解决电磁兼容问题的主要途径之一。本文将对轨道交通中存在的电磁兼容问题，运用接地技术成功解决进行重点探讨，在分析接地类型基础上提出电磁兼容系统常用接地方式和具体布局，旨在能够为提高轨道交通电力电子设备的抗电磁干扰能力提供技术指导。

关键词 接地技术;轨道交通;电磁兼容

处于目前数字信息化时代背景下，集成电路、微电子等新型技术研发，也促进了电子设备实现高灵敏度、快速、高频、多功能、集成大规模的发展趋向，而电子设备集成度的逐渐提升，也带来了越来越复杂化的内部电磁环境，以及愈发凸显的内部电磁干扰问题[1]。城市轨道交通也是为了满足现代化生活发展所需，实现自动化、信息化、智能化交通，但城市轨道交通运行中存在的电子系统集成电磁干扰问题，极易引发轨道交通故障。一旦轨道交通发生故障则会带来极大的财产、人力、物力损失甚至人身安全，所以本文为了最大化降低故障发生率，提出在轨道交通电磁兼容系统中运用接地技术展开以下分析。

1接地类型

1.1 安全接地

安全接地技术类型主要是为了能够对电网、电气设备一旦发生故障问题时，给设备人身所带来的安全损害问题能够有效避免的接地技术。通常实现机壳接地能够对机壳累积电荷所致放静电问题有效防止，还能够实现设备机壳带电及损坏时，启动电源保护自动切断确保安全。

1.2 工作接地

工作接地主要为了能够确保电子设备可以正常稳定运行所实施的接地技术，所以电路系统需要不受外界干扰因素的参考零电位，电路系统内存在的某一个点、段或部分，都能够作为基准电路连接大地提供这样零电位，不会受外界磁场环境改变而随之改变。工作接地以差异化电路性质，具体也可以划分为直流、交流、数字、模拟、功率、信号、电源等不同接地类型。

1.3 防雷接地

此种接地技术应用主要是为了能够对直接、感应等雷击所致电力设备受损，并对工作人员的人身安全形成有力保护实现的接地，通常依靠设计避雷针设备连接大地。

1.4 屏蔽接地

屏蔽接地主要是为了能够对电磁干扰问题有效预防，从而降低电磁干扰源引入大地这种接地方式，具备了接地功能性及屏蔽保护性。静电屏蔽作为一种在完整金属屏蔽体内放置静电屏蔽，在屏蔽体外侧能够感应同等带正电导体的等量负电荷的情况[4]。实现金属屏蔽体接地，就是在金属屏蔽体外侧将正电荷内流入大地，这样外侧电场随之消失，从而在金属屏蔽体内部屏蔽带电导体电场。屏蔽突变电场作为敏感电路及干扰源间，通过设计具备较好导电性的金属类屏蔽体，实现金属类屏蔽体接地能够对交变电场形成的敏感电路耦合干扰电压最大化降低。

2电磁兼容系统运用接地方式

2.1 单点接地

通常情况下在轨道交通系统中，只要有一点作为接地点那么其他需要接地信号接地线，都需要在该单点上实现连接。进行单点接地不仅是为了对差异化子系统的预防使用相同回路所制共阻抗耦合，另一方面是为了对形成地回路的有效预防，从而避免产生地回路电流干扰问题。

2.2 多点接地

多点接地主要指的是能够将大接地平面视为接地系统信号回路，不同子系统地分别在不通电连接接地导体。

2.3 地支线地母线

在树杈型接地系统中地支线作为重要组成，在应用时具备较大应用优势，不仅能够有效确保形成多级并联一点接地树杈结构，还能够对接地线数量有效减少，并确保空间充足减小彼此干扰，针对复杂化产品可以划分地支线为三四条，对于简单产品则可以划分为两条。地母线可以视为汇流条，连接于地支线端点并建立不同类型的电路公共电位，沟通地支线。

3装置屏柜接地布局

3.1 单台装置接地

针对单台装置接地假若想要符合设备所需，一般电路种类不同譬如低电平信号电路、高电平功率电路，并且为了确保能够实现电磁系统的运行正常稳定，还应当对人身财产安全形成有力保障，将机壳接安全地这样便可以有效预防发生机壳带电问题。

3.2 屏柜接地

对于轨道交通多装置组合系统，安装于同一面屏柜时，需要将公共接地板安装于屏柜内，并且屏柜接地还需要重视信号地线运用绝缘铜纹线，避免直接应用裸铜线，还要保证不可以混合应用其他接地线。

3.3 系统接地

组装多屏柜时形成一个系统，假若过多屏柜就会产生过多地线，对于这一问题通过并行两条半环形接地母线，一条作为信号地母线，一条作为屏蔽地和外壳机柜母线，除此之外还能够实现系统接地时重视连接接地母线和接地体，以焊接方式为主。

4电磁兼容系统应用接地技术注意事项

在将接地技术应用于电磁兼容系统中，还需要对技术操作工作人员的自身专业素养技术水平不断提升，主动学习新型接地技术专业知识，还应当加强对工作者的技术培训，或引入具备高专业技术水平人才，严格遵守电磁兼容系统有关制度，确保系统运行正常。还要制定健全的安全管理制度，对于各项规章机制不断明确，并对电磁兼容系统内的差异化接地类型引起故障可能性进行综合分析，选择适用的接地技术方式有效解决轨道交通的电磁干扰问题。

5结束语

总而言之，本文通过对不同的接地类型，安全接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地进行简单分析，探讨电磁兼容系统中应用不同的接地方式，包括单点接地、多点接地、地支线地母线，以及在轨道交通装置屏柜接地时的可应用布局，单台装置接地、屏柜接地、系统接地，旨在可以有效确保轨道交通电磁兼容系统的运行安全稳定可靠性。

参考文献

[1] 蔡伯根，朱强，上官伟，等. 动态间隔可调整的列控系统自主感知关键技术及应用[J]. 北京交通大學学报，2019，43（1）：36-46.

[2] 徐劲松，张建昭，赖峰. 地铁接触网可视化验电接地操作管理系统研究[J]. 轨道交通，2016，29（4）：80-82.

[3] 陶晶涛. 综合自动化系统中电磁兼容的接地技术及其实践[J]. 黑龙江科技信息，2018，5（34）：35.

[4] 张颖，兰光武，韩冬梅，等. 电磁兼容技术在某武器系统设计中的应用[J]. 兵器装备工程学报，2016，33（12）：32-35.