城市轨道交通车辆电气系统接地分析

姚春玉 曹翔宇

摘 要： 城市轨道交通项目是集多种建设形式、多专业于一体的城市轨道交通体系，交通建设不仅建设规模大、周期较长，同时还需要具有多工种和多专业的紧密配合才能顺利完成。为提升城市轨道交通规划管理水平，以轨道交通规划为基础，在项目施工管理中要吸收国外先进的施工管理技术，同时还要做好施工各个流程的监督管理工作，加强对城市轨道交通项目的管理力度，保证城市轨道交通建设顺利完成。基于此，本文主要分析了城市轨道交通车辆电气系统接地。

关键词： 城市轨道交通;电气系统;接地分析

【中图分类号】 U223.5     【文献标识码】B     【文章编号】1674-3733（2020）14-0206-01

1 发展城市轨道交通的意义

1.1 城市轨道交通提供了强大的运输能力

城市轨道交通一方面是为了缓解当前我国大、中城市交通拥堵问题，另一方面也是城市现代化的重要标志。一般情况下，当城市达到一定规模后国家才开始进行城市轨道交通规划。城市轨道交通为社会提供了较为舒适、便捷、安全的大容量交通运输新形式，它与其他交通工具不但互不影响，同时还具有较强的输送能力、较完善的现代化服务水平、明显的社会效益，能够促进中、大型城市交通可持续发展。

1.2 城市轨道交通集约化的交通形式

伴随社会发展进程的加快，单纯依靠修路、加宽的交通形式不能够从根本上解决城市的交通问题。公交专用道路的开发利用，虽然对缓解城市交通问题有一定作用，但其发挥的作用毕竟有限。另外分散交通形式也造成土地資源利用率的低下。随着社会发展的加快，地面土地资源的开发利用正逐渐被消耗，人们积极研究地下空间资源，探索新的轨道交通供给方向，为降低地上资源紧张的局面做出努力，进而促进城市的可持续发展[1]。

2 轨道交通电力控制以及空调控制系统

2.1 控制说明。空调系统设置温度传感器，主要是为了检测回风温度以及新风温度，在实际操作过程中，相关工作人员有效地接收来自不同位置的实际温度，并且将车厢内外的温度值有效传输到控制中心。相关工作人员在控制中心比较控制器内部设定的温度以及车厢温度，然后，自动进行工作状态的有效转换。

2.2 扩展供电。在实际情况中，往往会出现电流的供应问题，例如，在使用过程中，出现辅助交流电源故障，并且无法正常使用的时候，另一台辅助交流电源感应到当前电源的故障问题，通过相关技术的自动反应，马上自动对整车轨道交通空调机组进行供电。假如在正常使用的时候，轨道交通空调系统处于全冷或者全暖的状态，故障发生，无法正常使用第一台辅助交流电源时，另一台压缩机马上开始运行，此时，空调机组的工作状态则处于半冷或者半暖状态。扩展供电的工作模式下，扩展供电信号会有效地连续保持。如果TMS 取消扩展供电信号，那么，轨道交通空调系统将会自动恢复到以前的正常状态[2]。

2.3 紧急通风。在当前轨道交通电力系统正常运行的时候，突然出现意外事故导致固有的两台辅助交流电源均无法正常使用，轨道交通空调系统将会自动启动应急状态而进入紧急通风状态，此时 ，自动应急状态会迫使轨道交通空调系统停止正常运行。当紧急通风状态在正常运行过程中，主电源恢复正常，那么，此时空调系统将会自动转换成为正常的工作状态。

3 城市轨道交通车辆的电气系统接地措施

3.1 工作接地。工作接地有高压与低压回流工作接地两种。其中，低压回流工作接地，主要是使电气系统中的低压电路有准确的电位，让电路中的杂散性信号电流进行回流。而高压回流工作接地，是引导接触网中电流进入轨道中，经过相关程序处理后再回流到变电站，确保城市轨道交通车辆处于安全、稳定的电气回路中。在高压回流电路的设计中，要确保接触网输出的电流都能回流到电源中，确保车辆的电气系统在运行中不会出现故障与漏电现象[3]。

3.2 安全接地。安全接地主要是为了保护车辆设备与人员的安全。例如在与接近100mA的直流电接触时，人体感觉四肢发热，接触面的皮肤感觉到疼痛。而接触300mA以下的横向电流，几分钟后时间与电流量增加，会造成心律失常、头晕、电流烧伤痕迹，甚至失去知觉。如果接触数安培的电流，几秒内就可造成内部烧伤或引发心室纤维性颤动导致死亡。而轨交车辆中多数电气设备的电压都在110～1500V间，如果漏电会出现严重事故。而车辆的安全接地主要是为了防止乘务人员、乘客与检修工作人员，在接触电气设备中元器件受到电击伤害。所以在设计车辆时应将所有容易接触漏电的电气设备都装在车辆箱体与内装板内，而金属箱体都通过接地线连接车体，车体又因接地线和回流轴端的连接与轨道连通，所以轨道在地电位。发生设备漏电时，通过人体的电流就可控制在安全区域，由于车体、接地线与轨道的串联阻抗小于人体的阻抗，确保不会出现触电情况。

3.3 屏蔽接地。城市轨道交通车辆的屏蔽接地有电场屏蔽与趋肤效应两种。趋肤效应就是交变电流流经导体时，相互的感应作用使导体表面通过的电流不均匀，导体表面靠近电流处电流密度较高，在车辆快速运行中趋肤效应越明显，容易产生危险。所以设计人员选取了表面积较大的编织接地线，让轨道交通车辆正常、安全地运行。如当下使用的接地线双重屏蔽电缆，信号回流线是内层屏蔽，地环路产生的电磁干扰会经过外层的屏蔽，信号电流会经过两根导线表层。而屏蔽层中的干扰在互感感应下流向导线表面，信号回路中干扰会相互消除，实现了屏蔽接地的目的。双重屏蔽电缆成本较低，使用简单方便，因此得到广泛应用[4]。

结束语

电气系统是轨道交通车辆中重要的组成部分，直接影响着车辆的正常运行、乘客的安全与乘坐的舒适性。维修人员要充分了解车辆系统与线路的构成，日常检查中除了车辆系统、零件、设备方面的检查外，还要针对不同的电气接地情况进行检查，找出并解决异常情况，确保车辆运行的安全可靠性。轨道交通车辆的技术研究还需不断更新与发展，以有效降低运行成本，促进小城市与城镇的公共客运系统相应的发展。

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] 阳东， 张立强. 城市轨道交通车辆电气电路控制与检查系统技术分析[J]. 数字技术与应用，2019，37（04）：54-55.

[3] 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.

[4] 黄太昱， 李凯斌， 李现鹏. 轨道交通供电系统电气设备传动调试分析[J]. 机电信息，2020（05）：5+7.