城市軌道交通車輛電氣系統接地措施探討

殷 玥

（天津交通職業學院，天津 300110）

0 引 言

隨著我國現代化的腳步不斷加快，城市化早早提上了日程。我國家庭汽車擁有量逐年增加，汽車的使用為人們帶來了出行便利，同時也存在相應的問題，如造成城市交通堵塞、尾氣的排放對城市環境造成污染等。為了解決這些問題，各類城市軌道交通被研發并廣泛采用。城市軌道交通的普及，不僅美化了城市環境，還大大減輕了城市交通壓力，緩解了交通堵塞狀況，已被廣泛應用于城市。保證城市軌道交通車輛的安全可靠運行，要求相關工作人員定期檢查電氣系統的接地情況，保證車輛運行體系的穩定與安全，從而為人們的出行提供便利。

1 城市軌道交通車輛電氣系統的構成

城市軌道交通車輛電氣系統主要由三部分組成，分別為牽引和制動的控制系統、輔助的供電設施和城市軌道交通車輛的車門控制系統。

1.1 牽引和制動的控制系統

在軌道交通車輛中，牽引和制動兩個部分缺一不可，也是極其重要的兩個環節。它們是車輛控制系統的核心構建，牽引制動的功能和質量直接影響城市軌道交通車輛的運行情況。為了保證乘坐城市軌道交通車輛的人員時間合理性，減少每班車輛的行駛時間間隔，提高城市軌道交通車輛的運輸能力，要求每輛城市軌道交通車輛具有可靠的牽引加速度和制動減速度[1]。

1.2 輔助的供電設施

城市軌道交通車輛電氣系統的輔助供電系統分為兩個模塊：一是三相交流的供電設備和直流供電的系統，而直流供電系統又可以細化分為直流的用電設施、充電機器、蓄電池以及整流裝備，其中充電機器和蓄電池的主要功能是供電；二是三相交流的供電設施的功能是向牽引的變流機器的通風機、電機通風機等城市軌道交通車輛上的其他輔助設備進行供電輸出[2]。

1.3 城市軌道交通車輛的車門控制系統

城市軌道交通車輛的車門控制系統的主要功能是控制城市軌道交通車輛的車門的開關動作。構成控制系統的主要模塊為控制電路、控制開關以及執行的構件。要實現城市軌道交通車輛車門的順利開關，要充分了解車門的機械構造，了解熟悉車門控制系統的中央以及子系統等一系列系統控制部分的構造及原理，保證車輛的線路運行情況良好，確保控制數據能夠良好地進行傳遞共享，保證數據能夠有效傳達到子系統的控制板塊，從而對板塊進行操控，準確實現城市軌道交通車輛的車門的開關動作[3]。

2 城市軌道交通車輛電氣系統的接地措施探討

城市軌道交通車輛電氣系統的接地措施種類主要分為三種，分別為工作接地、屏蔽接地方法和安全接地。

2.1 工作接地

工作接地又可以分為兩種：低壓和高壓。高壓回流的工作接地采用引導接觸網中的電流并入城市軌道交通車輛軌道的方式，繼而通過相關系統的綜合分析處理后，再將電流回流到變電站，保證城市軌道交通車輛一直處于穩定的電氣回路中。需要注意，相關工作人員在對高壓回流工作進行工作設計的過程中，在接地時要保證接觸網輸出的所有電流都能全部并入到電源，這樣才能確保城市軌道交通車輛在行駛過程中不會造成城市軌道交通車輛的電氣系統損壞，避免出現有關人員發生觸電的意外。低壓的工作接地方式是為了讓整個電氣系統的電路中低壓的電路能夠提供準確的點位，也是整個電路中雜散信號電流進行回流的途徑通道[4]。

2.2 屏蔽接地方法

城市軌道交通車輛中屏蔽的接地有趨膚效應和電場屏蔽兩種。趨膚效應指的是在交變電流經過導體時，因為感應作用的產生而導致導體表面中存在電流通過時出現電流分布不均勻的狀況。離導體表面越近，電流的密度越大。所以，城市軌道交通車輛在正常行駛途中行駛頻率越高，產生的趨膚效應也會越明顯。因此，工作人員在設計過程中要采用表面積大的接地線，減少趨膚效應，保證城市軌道交通車輛的正常可靠行駛。

2.3 安全接地

城市軌道交通車輛的出現，大大減少了城市交通堵塞的現象，分散了城市交通壓力，為整個城市的交通系統帶來了巨大優勢和積極作用，更為人們的出行帶來了便利。但是，如果城市軌道交通車輛電氣設備接地沒有完善，就會對人們的生命財產安全造成影響和威脅，這也是城市軌道交通車輛最容易出現威脅和安全隱患的一種情況。所以，安全接地的主要目的就是保證城市軌道交通車輛的正常行駛和城市軌道交通車輛設備的可靠有效。對人們生命財產安全威脅最大的，通常是發生在檢修人員接觸到城市軌道交通車輛電氣系統相關構件時出現的觸電狀況。人們對于車輛設備的安全防護主要體現在防雷接地方面，如果有關工作人員沒有對設備做好防雷接地措施，一旦城市軌道交通車輛遇到雷雨雷暴等惡劣天氣狀況時，城市軌道交通車輛就易受到雷電的威脅和雨水的侵蝕，影響城市軌道交通車輛的正常行駛。嚴重時，甚至會造成車輛損毀、威脅人員的生命安全及帶來財產損失。

譬如，人們不小心觸碰到城市軌道交通車輛電氣構件時，通過的電壓一般是DC 110 V。然而，人體會在電流通過的情況下產生3 000 Ω阻抗，這將造成人體觸電的危險。為了保證人們在城市軌道交通車輛運行時不小心與電氣構件碰觸也不會造成觸電傷害，要求妥善安置城市軌道交通車輛中容易和人碰觸且容易發生觸電的電氣構件，要隔離安放，避開人員，使電流通過導線連接輸送到車輛的走行軌道上，從而使車體、電氣設備變成等電位，而車輛走行的軌道成為地電位。如果電氣設施出現了漏電狀況，也會因為人的阻抗超過車體、軌道以及接地線共同所形成的阻抗，使流經人體的電流處于安全標準范圍，保證人們不會發生觸電危險[5]。

3 結 論

綜上所述，城市軌道交通車輛電氣系統的接地措施繁雜，需因地制宜，具體問題具體分析。電氣系統的接地系統狀況良好與否，直接影響城市軌道交通車輛的行駛狀況，也是保證城市軌道交通體系正常運行的重要舉措之一。因此，如果相關工作人員在對城市軌道交通車輛電氣系統設備及線路排布設計過程中設計不合理，亦或者在平時城市軌道交通車輛運行過程沒有對電氣系統進行定期合理檢查以及維護，或管理方法不當等，就會造成城市軌道交通車輛電氣系統出現問題，影響城市軌道交通車輛正常運行，給人們帶來不可估量的生命財產損失和威脅。所以，為了保證城市軌道交通車輛電氣接地系統的穩定可靠，要充分了解與熟知城市軌道交通車輛設備及線路的構成。要具體分析車輛電氣設備在工作接地、屏蔽接地以及安全接地等不同情況下電氣接地的情況，找出問題并善于解決問題，同時采用科學且先進的管理方法和技術，不斷推動我國城市軌道交通車輛的發展，保證城市軌道交通車輛運行過程的穩定可靠，從而不斷提高城市軌道交通車輛運行的可靠性和安全系數。

參考文獻：

[1] 趙錫林.城市軌道交通車輛電氣系統接地探討[J].城市建設理論研究（電子版），2016，（32）：15-16.

[2] 李慶陽.城市軌道交通車輛電氣系統接地探討[J].建材與裝飾，2016，（37）：235-236.

[3] 劉 洋.城市軌道交通車輛電氣系統接地探討[J].科技視界，2012，（34）：74-75，58.

[4] 張智杰.城市軌道交通DC1500V供電系統研究[D].蘭州：蘭州交通大學，2015.

[5] 李恩龍，于青松.城市軌道交通車輛接地方案分析[J].城市軌道交通研究，2012，15（8）：139-140.