电气接地在铁路系统中的应用研究

吴海涛

摘 要：近年来，随着铁路事业的发展，铁路系统中的设备数量不断增多，如何保证电气设备的运行安全，成为了铁路运营单位面临的一道重要课题。将电气接地应用到铁路系统中，可以为电气设备的运行创造良好的环境，确保电气设备能够处于正常的运行状态，进而减少安全事故的发生。为发挥电气接地在铁路系统中的作用，本文主要针对电气接地在铁路系统中的应用进行分析探究，希望能为铁路系统的完善提供有力依据。

关键词：电气接地;铁路系统;应用

电气设备是当前铁路系统中的重要组成部分，若是在电气设备的运行过程中出现异常问题，不仅会影响到铁路系统的正常运营，也将造成较严重的安全事故，使得现场人员的生命安全受到威胁。而电气接地是解决这一问题的重要途径，需要提高对这一方面的重视性，将电气接地科学应用到铁路系统中，既要做好电气接地工作，也要做好相应的安全保护，从而提高电气接地的安全性，使系统整体的运行安全得到保障。

1 电气接地概述

作为铁路系统中的重要部分，电气接地对设备设施的运行安全有着极为重要的影响作用，所以在电气装置的运行过程中，必须提高对电气接地的重视程度，将电气接地具有的功能效用充分发挥出来。通过深入分析铁路系统中的电气接地，其主要作用体现在以下几个方面：①减少电击等事故的发生，使电气装置保持良好的运行状态，且可以利用绝缘措施对电气安全事故进行预防。②通过电气接地对故障电流进行引导，使其快速进入大地，进而保证人员及设备的安全。③通过电气接地对电气装置的运行进行保护，借助防电击、防雷击等方法促进整个系统的稳定安全运行。

一般在铁路系统中应用电气接地，比较常用的电气接地包括了保护性接地系统和功能性接地系统，其中功能性接地系统在铁路系统中的应用比较广泛，可以满足设备运行中的某些功能需求，比如交流系统中性点直接接地就是其中比较常用的一种接地方法。而保护性接地系统就是利用防静电接地、防雷接地、防电击接地等方法对用电设备进行保护，通过导线将设备与接地电阻连接起来，可以保证用电设备的安全运行[1]。

2 接地电阻及接地装置的选择

2.1 接地电阻的选择

对于接地电阻的选择，必须考虑到建筑及接地系统的情况，由接地系统自身的电阻、接地系统与土壤间的电阻和土壤电阻等几个部分组成接地系统的电阻。为保证接地系统的安全性，实现对电气设备的保护，必须保证功能接地系统的电阻达到要求，将接地电阻保持在设计要求的范围内。为消除接地线对铁路通信信号系统的干扰，必须掌握弱电系统的要求，将单独接地的措施运用到铁路通信信号综合楼内。同时，需要按照规范的要求对接地系统之间的距离进行控制，将系统间的距离保持在20米以上，做好接地极和地线间的绝缘工作，从而降低安全事故的发生[2]。

一般在铁路通信信号系统的建设中，选择综合防雷措施对雷电灾害进行防范，降低雷电灾害对信号系统造成的影响。在建设铁路通信信号楼的过程，可以先做好避雷网和避雷带的设置，具备相应的泄流地网，将建筑中的钢筋连接成为屏蔽网，还可以将其与避雷网、避雷带相结合，使其成为一个可靠的法拉第笼。由于系统中的强弱电线路较多，可以将室内外进出强弱电线路构成均压等电位结构，在没有感应雷电干扰的地方进行设备安装，将屏蔽线缆作为室内导线，且需要将以上所有的接地网组成综合接地网，以便能够及时释放雷电流，使电磁场、电位差和接地电阻得到降低，实现对铁路通信信号系统的保护。

2.2 接地装置的选择

根据电气系统的安全要求对接地装置进行合理选择，且需要做到充分利用自然接地极接地，对自然接地极进行严格的检验，确保自然接地极具备良好的热稳定性。在铁路系统的运行过程中，牵引负荷通过钢轨引出至牵引变电所的回流电流的变化及机车弓网之间出现电火花，使得相关的信号设备等重要设备设施受到干扰，这就需要利用综合接地对这些干扰因素进行处理，使铁路系统的运行安全得到保障。铁路沿线的系统设备较多，其中包括了通信、信号、电力供电系统、牵引供电回流系统、电子信息系统等等，以及声屏障、隧道、桥梁、站台、道床、建筑物等等都必须做好接地工作，确保接地电阻达到各系统的要求。在应用综合接地的时候，主要就是将接地装置通过铁路沿线两侧的贯通地线，对隧道、桥梁、路基段构筑物设施中的接地装置进行连接，使其成为一个安全可靠的低阻等电位综合接地平台。同时，在综合接地系统的建设中，需要控制好构筑物、建筑物等设备在贯通地线接入处的接地电阻，将其保持在1 Ω以内[3]。

3 做好电气接地的措施

3.1 完善接地系统

首先，需要做好安全接地保护。为促进电气线路的正常运行，使电气装置保持良好的运行状态，需要采用设置保护层的方法对电气接地线路外壳进行隔离，还可以利用屏蔽线来消除电磁感应现象，从而促进整个线路的安全运行，使電气装置处于稳定的运行环境。其次，需要做好防雷接地安全保护。电气装置受到雷电的影响较大，必须采取合理的措施对其进行保护，比如避雷器、避雷针等等，都能够对雷电流进行引导，使其快速进入大地，使电气装置受到的影响得以有效降低。同时，可以将钢筋结构、金属管道、金属设备与大地连接，使静电感应电荷能够进入大地，实现最佳的电气装置保护效果。最后，需要做好屏蔽接地安全保护。可以将屏蔽装置安装在电气装置上，使辐射能够受到屏蔽装置的影响进入大地，使磁场产生的电流得到控制，从而减少安全事故的发生。还可以采用绝缘材料对导体进行隔离，在保证设备安全的同时，使电气接地电流更加通畅[4]。

3.2 定期进行系统维护

接地系统的主要作用就是对铁路系统的设备设施进行安全保护，在保证设备运行安全的同时，延长设备的使用寿命。但是接地系统中各项设备的使用寿命也是有限的，很容易受到各方面因素的影响，造成接地系统保护功能失效的情况。基于这一情况，需要做好接地系统的维护保养工作，根据接地系统的工作情况进行合理调整，从而促进接地系统的正常运行。比如在接地系统处于良好的工作环境下，则可以适当减少系统设备的检修次数，若是接地系统处于恶劣的工作环境，则需要适当增加系统设备的检修次数。在接地系统处于温差较大的工作环境下，必须对线路安全进行检查，避免因线路老化等等造成设备安全事故[5]。

3.3 提高接地设备的安全性

在铁路系统的建设过程中，经常采用各种各样的接线方式，而不同的接线方式体现出不同的特性，可以满足不同系统的需求。基于这一情况，各个系统中采用的接地方式存在差异，需要对接地设备的安全性进行强化，尽可能保证设备安装的质量，并及时做好线路故障的检修处理，在发挥接地保护作用的同时，使接地保护产生的费用得以降低。

4 结语

综上所述，为促进铁路系统的正常运行，减少设备安全事故的发生，需要提高对电气接地的重视性，做到合理选择接地电阻和接地装置，并不断完善接地系统、做好系统维护、强化接地设备安全性，从而发挥电气接地在铁路系统中的作用，使电气设备及相关工作人员的安全得到保障。

参考文献：

[1]李国峰.电气设备接地装置的运行与维护探讨[J].全面腐蚀控制，2021，35（2）：93-94+97.

[2]徐国长.浅谈电气产品保护接地装置的可靠性要求[J].机电技术，2020（5）：84-86.

[3]韩延山.接地技术在电子电气设备运行中的应用[J].中国科技信息，2020（20）：55-56.

[4]奚宽超.电气设备接地技术在电力设备中的应用[J].河南科技，2020，39（29）：68-70.

[5]来银平.电气接地在铁路系统中的应用[J].工程建设与设计，2018（3）：102-104.