探究铁路车辆5T系统接地装置的测量及运用维护
2021-03-07李成伟
李成伟
摘 要:本文主要介绍了探测站接地电阻测量的操作原理和方法,分析了电阻在测量中的应用原理,最后为接地设备的使用和维护提供了一些建议。
关键词:行车安全;监测系统;接地装置
引言
铁路车辆运行安全监控系统(以下简称“5T系统”)THDS—车辆轴温智能探测系统、TFDS—货车故障轨旁图像检测系统、TADS—铁道车辆滚动轴承故障轨旁声学诊断系统、TPDS—铁道车辆运行品质轨旁动态监测系统、TCDS—客车运行安全监控系统、TVDS—铁路客车故障轨旁图像检测系统、TEDS—动车组运行故障图像检测系统、WTD—动车组车载数据传输设备,正在推进建设的TWDS—货车轮对尺寸动态检测系统等监控系统。该系统利用车辆安全监控系统中的声学、力学、红外辐射、图像等先进的监控技术,利用信息、智能方法和网络,对车辆性能进行判断、数据采集、数据分析和结论,为车辆安全运行提供保障,并提供相应的服务。为保证5T系统的可持续运行,铁路部门制定了相应的规章制度——《车辆运行安全监控系统设备检修维护管理规则》(以下简称《检修维护管理规程》)。在雷电活动频繁区域,车辆监控系统必须配备适当的接地装置,有关部门对接地设备有明确规定:“探测站必须采用共用接地系统,在探测站地网20米以内有其他设备地网时,探测站地网应与其做等位连接。”根据规定,5T系统须单独设计合适的接地装置,包括水平接地体和垂直接地体。以确保5T系统的运行安全。
1、5T系统接地装置主要指标——接地电阻
接地电阻是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻。接地电阻值体现电气装置与“地”接触的良好程度和反映接地网的规模。接地作用主要是防止人身遭受电击、设备和线路遭受损坏、预防火灾和防止雷击、防止静电损害和保障5T系统正常运行。接地是通过金属导线与接地装置连接来实现,常用的有保护接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防静电接地等。可有效将电气设备和其他设备上可能产生的漏电流、静电荷以及雷电电流等引入大地,避免事故的发生。
接地装置通常由以下两部分组成:接地体和接地线。在实际运用中,接地阻值会受到土壤电阻率、地质成分、自然环境等诸多因素的影响,会导致接地电阻无法满足行业规定要求,必须经过特殊处理后才能满足使用要求。
2、接地电阻的测量方法
2.1测量方法及ZC29B型电阻测试仪的测量原理
目前我国铁路车辆5T系统采用接地电阻测试仪进行测量仪,最常用的测试仪是ZC-29B阻力测试仪。
基准电压比较法是ZC-29B电阻测试仪的工作原理,在实际工作过程中,应严格按照有关要求和规定放置电流极和电压极。使用欧姆定律计算接地装置的接地电阻。ZC-29B电阻测试仪表盘指针指示出接地电阻值。需要注意的是,在测量时,如果周围有磁场,仪器会重新进入磁场并转换成电阻,所以在测量时要选择合适的测量区域。另外,在开始测量之前,仔细检查ZC-29B电阻测试仪表盘的外观,在测试过程中,严格按照规定控制测试线之间的长度和距离。
2.2 ZC-29B型接地电阻测试仪的优缺点
ZC-29B电阻测试仪具有以下优点:设备自带电源,可在现场进行测量,特别适合在无电源工作的地区;使用方便,体积小,携带方便,在测试过程中可以提供准确的电阻值。ZC-29B电阻测试仪的缺点是在测试接地电阻时,需要将地线与设备分开。如果测量同时连接多台机器的地线时,则应将其拆卸。因此,工作不仅量大,而且存在缺陷,增加了设备稳定安全运行的风险。
3测量的实施
3.1接地电阻值的测量原则
测量接地电阻时需要考虑几个因素:一、在测量之前,有必要调查被测接地网络的形状和形式、大小和位置,如为地下电缆、地下钢管,测量时应尽量避开等。二、选择电压极和电流极安装位置时,要避开地下钢管和架空线的方向,保持笔直,将导线放在地面上。第三,对于丘陵坡地、山区等特殊地区的观测站,测量接地电阻时应选择两种信号测量频率。四、测量接地电阻的时间不宜选择雨雪过后。
3.2 ZC-29B型接地电阻测试仪使用要点
ZC-29B接地电阻测试在我国广泛应用于车辆领域,在实际使用过程中,应考虑以下几点:一、在使用设备前,必须检查设备是否符合要求,向相关技术监督部门出具证明其验证已过的证明。二、检查5T系统接地电阻时,将接地线拆下,测试完成后重新安装。第三,测量接地电阻时,测量误差会随着接地极与测试极之间距离的增加而减小。因此,在实际测量过程中,接地极与测试极之间的距离应合理。第四,设备漏电会向接地极提供电流使接地装置中存在杂散电流,这种情况会影响接地电阻的测量精度。因此,在测量接地电阻前,确认地线是否有电流干扰存在,如有干扰源,应及时排除,确保测量效果准确。此外,如果在测量过程中测试仪的读数仍然不稳定,则有必要确定这种情况的原因。首先检查测试极是否正确插入土壤中,不能太松,插入面是否合理;其次,檢查每条测试线的触感,看是否有接触不良。第五,地阻测量仪是一种精密测量工具,因此在使用过程中应小心摆放,以避免强烈的碰撞或振动。测量土壤电阻时,应在晴天测量,避免在雷雨或下雪天测量接地电阻。
4接地装置的运用与维护
在接地装置的实际运行中,接地体和接地线会因各种因素而损坏或断线,接地线的电阻也会因周围土壤环境的变化而发生变化。因此,应根据《检修维护管理规程》的相关管理规定,对其进行检查和测试,并定期对接地装置进行检查。
4.1检查周期
对区间探测站或列车检测设施进行现场检测,确定接地装置的实际有效性,每年检测1-2次,在雷暴来临前对各种避雷装置进行一次测试。
4.2检查内容
检查接地设备的每个接触区域,确保接触良好,有无生锈、破损、损坏等。每年春季测量土壤电阻,通过比较分析得到电阻的分布情况,如果数据有疑问,请再次检查。如果确定不符合标准,则必须调整接地装置或地线以符合标准。在土壤的特殊区域,如果含有酸、碱、盐等化学成分,需要在地下0.5m以内检查接地体的腐蚀情况。每次对铁路车辆5T探测站接地装置进行定期检修后,还应检查地线与接地干线、地线与地网的连接,以及接收设备与地线的连接。
结语
铁路车辆5T系统在我国铁路行业中发挥着重要作用,随着现代信息技术的进步,5T系统通过智能检测设备标准化,逐步推进发展和完善。为了使系统高效运行,需要有相应人员对系统的接地装置进行测量和维护,以提高其实际性能并严格按照规范执行。
参考文献:
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[2]蒋荟,马千里,曹松,王志华.铁路车辆运行安全监控(5T)系统的研究与应用[J].公路交通科技,2009,26(S1):1-6+18.
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