城市轨道交通车辆电气系统接地措施探讨

殷 玥

（天津交通职业学院，天津 300110）

0 引 言

随着我国现代化的脚步不断加快，城市化早早提上了日程。我国家庭汽车拥有量逐年增加，汽车的使用为人们带来了出行便利，同时也存在相应的问题，如造成城市交通堵塞、尾气的排放对城市环境造成污染等。为了解决这些问题，各类城市轨道交通被研发并广泛采用。城市轨道交通的普及，不仅美化了城市环境，还大大减轻了城市交通压力，缓解了交通堵塞状况，已被广泛应用于城市。保证城市轨道交通车辆的安全可靠运行，要求相关工作人员定期检查电气系统的接地情况，保证车辆运行体系的稳定与安全，从而为人们的出行提供便利。

1 城市轨道交通车辆电气系统的构成

城市轨道交通车辆电气系统主要由三部分组成，分别为牵引和制动的控制系统、辅助的供电设施和城市轨道交通车辆的车门控制系统。

1.1 牵引和制动的控制系统

在轨道交通车辆中，牵引和制动两个部分缺一不可，也是极其重要的两个环节。它们是车辆控制系统的核心构建，牵引制动的功能和质量直接影响城市轨道交通车辆的运行情况。为了保证乘坐城市轨道交通车辆的人员时间合理性，减少每班车辆的行驶时间间隔，提高城市轨道交通车辆的运输能力，要求每辆城市轨道交通车辆具有可靠的牵引加速度和制动减速度[1]。

1.2 辅助的供电设施

城市轨道交通车辆电气系统的辅助供电系统分为两个模块：一是三相交流的供电设备和直流供电的系统，而直流供电系统又可以细化分为直流的用电设施、充电机器、蓄电池以及整流装备，其中充电机器和蓄电池的主要功能是供电；二是三相交流的供电设施的功能是向牵引的变流机器的通风机、电机通风机等城市轨道交通车辆上的其他辅助设备进行供电输出[2]。

1.3 城市轨道交通车辆的车门控制系统

城市轨道交通车辆的车门控制系统的主要功能是控制城市轨道交通车辆的车门的开关动作。构成控制系统的主要模块为控制电路、控制开关以及执行的构件。要实现城市轨道交通车辆车门的顺利开关，要充分了解车门的机械构造，了解熟悉车门控制系统的中央以及子系统等一系列系统控制部分的构造及原理，保证车辆的线路运行情况良好，确保控制数据能够良好地进行传递共享，保证数据能够有效传达到子系统的控制板块，从而对板块进行操控，准确实现城市轨道交通车辆的车门的开关动作[3]。

2 城市轨道交通车辆电气系统的接地措施探讨

城市轨道交通车辆电气系统的接地措施种类主要分为三种，分别为工作接地、屏蔽接地方法和安全接地。

2.1 工作接地

工作接地又可以分为两种：低压和高压。高压回流的工作接地采用引导接触网中的电流并入城市轨道交通车辆轨道的方式，继而通过相关系统的综合分析处理后，再将电流回流到变电站，保证城市轨道交通车辆一直处于稳定的电气回路中。需要注意，相关工作人员在对高压回流工作进行工作设计的过程中，在接地时要保证接触网输出的所有电流都能全部并入到电源，这样才能确保城市轨道交通车辆在行驶过程中不会造成城市轨道交通车辆的电气系统损坏，避免出现有关人员发生触电的意外。低压的工作接地方式是为了让整个电气系统的电路中低压的电路能够提供准确的点位，也是整个电路中杂散信号电流进行回流的途径通道[4]。

2.2 屏蔽接地方法

城市轨道交通车辆中屏蔽的接地有趋肤效应和电场屏蔽两种。趋肤效应指的是在交变电流经过导体时，因为感应作用的产生而导致导体表面中存在电流通过时出现电流分布不均匀的状况。离导体表面越近，电流的密度越大。所以，城市轨道交通车辆在正常行驶途中行驶频率越高，产生的趋肤效应也会越明显。因此，工作人员在设计过程中要采用表面积大的接地线，减少趋肤效应，保证城市轨道交通车辆的正常可靠行驶。

2.3 安全接地

城市轨道交通车辆的出现，大大减少了城市交通堵塞的现象，分散了城市交通压力，为整个城市的交通系统带来了巨大优势和积极作用，更为人们的出行带来了便利。但是，如果城市轨道交通车辆电气设备接地没有完善，就会对人们的生命财产安全造成影响和威胁，这也是城市轨道交通车辆最容易出现威胁和安全隐患的一种情况。所以，安全接地的主要目的就是保证城市轨道交通车辆的正常行驶和城市轨道交通车辆设备的可靠有效。对人们生命财产安全威胁最大的，通常是发生在检修人员接触到城市轨道交通车辆电气系统相关构件时出现的触电状况。人们对于车辆设备的安全防护主要体现在防雷接地方面，如果有关工作人员没有对设备做好防雷接地措施，一旦城市轨道交通车辆遇到雷雨雷暴等恶劣天气状况时，城市轨道交通车辆就易受到雷电的威胁和雨水的侵蚀，影响城市轨道交通车辆的正常行驶。严重时，甚至会造成车辆损毁、威胁人员的生命安全及带来财产损失。

譬如，人们不小心触碰到城市轨道交通车辆电气构件时，通过的电压一般是DC 110 V。然而，人体会在电流通过的情况下产生3 000 Ω阻抗，这将造成人体触电的危险。为了保证人们在城市轨道交通车辆运行时不小心与电气构件碰触也不会造成触电伤害，要求妥善安置城市轨道交通车辆中容易和人碰触且容易发生触电的电气构件，要隔离安放，避开人员，使电流通过导线连接输送到车辆的走行轨道上，从而使车体、电气设备变成等电位，而车辆走行的轨道成为地电位。如果电气设施出现了漏电状况，也会因为人的阻抗超过车体、轨道以及接地线共同所形成的阻抗，使流经人体的电流处于安全标准范围，保证人们不会发生触电危险[5]。

3 结 论

综上所述，城市轨道交通车辆电气系统的接地措施繁杂，需因地制宜，具体问题具体分析。电气系统的接地系统状况良好与否，直接影响城市轨道交通车辆的行驶状况，也是保证城市轨道交通体系正常运行的重要举措之一。因此，如果相关工作人员在对城市轨道交通车辆电气系统设备及线路排布设计过程中设计不合理，亦或者在平时城市轨道交通车辆运行过程没有对电气系统进行定期合理检查以及维护，或管理方法不当等，就会造成城市轨道交通车辆电气系统出现问题，影响城市轨道交通车辆正常运行，给人们带来不可估量的生命财产损失和威胁。所以，为了保证城市轨道交通车辆电气接地系统的稳定可靠，要充分了解与熟知城市轨道交通车辆设备及线路的构成。要具体分析车辆电气设备在工作接地、屏蔽接地以及安全接地等不同情况下电气接地的情况，找出问题并善于解决问题，同时采用科学且先进的管理方法和技术，不断推动我国城市轨道交通车辆的发展，保证城市轨道交通车辆运行过程的稳定可靠，从而不断提高城市轨道交通车辆运行的可靠性和安全系数。

参考文献：

[1] 赵锡林.城市轨道交通车辆电气系统接地探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2016，（32）：15-16.

[2] 李庆阳.城市轨道交通车辆电气系统接地探讨[J].建材与装饰，2016，（37）：235-236.

[3] 刘 洋.城市轨道交通车辆电气系统接地探讨[J].科技视界，2012，（34）：74-75，58.

[4] 张智杰.城市轨道交通DC1500V供电系统研究[D].兰州：兰州交通大学，2015.

[5] 李恩龙，于青松.城市轨道交通车辆接地方案分析[J].城市轨道交通研究，2012，15（8）：139-140.