城市軌道交通車輛電氣系統接地措施探討

摘 要：城市軌道交通車輛是為了緩解交通壓力而誕生出的新型交通方式，交通軌道以電氣系統為基礎進行驅動，不僅工作原理復雜，而且車輛行駛過程存在安全風險，因此需要對電氣系統采取必要的接地安全措施，本文先簡介城市軌道交通車輛電氣系統的運行影響，然后分析了城市軌道交通車輛電氣系統的組成部分，最后提出城市軌道交通車輛電氣系統接地措施，保障城市軌道交通車輛安全穩定運行，從而為人們的出行提供便利。

關鍵詞：城市軌道交通車輛；電氣系統；組成部分；接地措施

隨著社會的發展，私家車的使用越來越多，給城市交通出行帶來了很大的壓力，也給人們的生活帶來很多不便。科學技術的發展推動新型交通方式的誕生，地鐵等城市軌道交通車輛逐漸成為發達城市主要交通方式，這種交通方式不僅節約利用城市空間，也能夠緩解傳統交通方式的壓力，然而城市軌道交通車輛建設施工較為復雜，尤其是電氣系統的安裝，既要考慮各種電氣設備的性能，還要考慮電氣系統的安全，接地措施則是保障安全的必要手段。

1.城市軌道交通車輛電氣系統簡介

城市軌道交通車輛電氣系統關系到車輛的控制和行駛，必須結合特定城市的環境要求來進行設施布置，并結合復雜的電氣系統進行恰當的分析。對電氣系統采取接地措施則是保證城市軌道交通車輛安全行駛的重要方式，也會影響城市軌道交通運輸方式的正常運行。所以城市軌道交通車輛電氣系統要從多個階段進行控制，避免技術人員進行城市軌道交通車輛電氣系統的規劃設計時出現疏忽導致設備及線路連接方式不合理，同時要注意在城市軌道交通車輛運行過程中定期進行電氣系統的檢修，加強電氣系統維護管理，降低電氣系統運行過程中出現問題風險，甚至由于城市軌道交通車輛電氣系統的故障造成嚴重的經濟損失和安全事故。

因此，研究城市軌道交通車輛電氣系統的設備組成和線路連接等方式很有必要，既能夠保證城市軌道交通車輛電氣系統穩定運行，還能夠為電氣系統的接地措施奠定基礎。研究城市交通車輛電氣系統接地措施需要明確軌道車輛電氣設備在工作接地、屏蔽接地以及安全接地等不同階段的接地問題，分析出現問題的原因并尋找解決辦法，并輔以科學技術手段和合理的管理計劃進行電氣系統維護，才能促進我國城市軌道交通車輛的穩定行駛，增強城市軌道交通車輛運行的安全可靠性，從而發揮城市軌道交通車輛的有效價值。

2.城市軌道交通車輛電氣系統組成部分

城市軌道交通車輛電氣系統是驅動車輛行駛的先行條件，完善的組成結構才能提高電氣系統的工作效率，城市軌道交通車輛由牽引制動控制系統、輔助供電系統、車門控制系統三個主要部分組成。

2.1牽引制動控制系統

牽引制動控制系統包括牽引和制動兩個功能部分，是軌道車輛工作時不可缺少的兩個部分。兩者結合實現車輛控制，而兩者結合所表現出來的功能效果則直接反應在車輛運行中。實際軌道車輛行駛過程控制中，需要通過改變單次城市軌道車輛的牽引加速度和制動減速度來協調車輛的周期性行駛，盡量平衡不同車輛的行駛時間差，從而保證乘坐城市軌道交通車輛的人員能夠更好的安排時間、利用時間，進一步提升城市軌道車輛運行效率。

2.2輔助供電系統

輔助供電系統則是城市軌道交通車輛電氣系統的動力來源，其主要由兩部分設施組成，一部分是以直流供電系統為基礎的三相交流電源支持的供電設備系統，直流供電系統包括用電設施、充電機器、蓄電池以及整流裝備三個基礎部分，利用充電機器和蓄電池實現設備系統的供電功能；另一部分是將三相交流的供電設施功能化，使城市軌道交通車輛上的其他設備借助變流機器的通風機、電機通風機等接收供電效果。

2.3車門控制系統

車門控制系統是控制城市軌道車輛開關門的智能化系統，來完成城市軌道車輛的順利開關門，該系統由控制電路、控制開關以及執行的構件等共同組成。技術人員需要明確車門的機械組成和車門智能化控制系統及其子系統的控制原理，正確安裝軌道車輛車門控制系統的連接線路，為控制信號的順利傳輸和及時處理提供物質基礎，從而保證城市軌道車輛進行精準的開關門控制，減少車輛運行故障。

3.城市軌道交通車輛電氣系統接地措施

城市軌道車輛電氣系統接地是保證其安全穩定工作的必要方式，實際交通基礎設施建設過程中必須科學完善的進行接地處理，才能實現信號傳輸和安全疏導，主要措施包括工作接地、屏蔽接地和安全接地。

3.1工作接地

工作接地指的是工作狀態下的接地措施，目的是形成電氣回路幫助進行車輛行駛控制，主要有低壓和高壓兩種方式。高壓電氣回路的組建主要是將連接線網中的電流與城市軌道交通車輛軌道形成相互關聯，然后利用電路傳輸信號給主控中心，通過智能化的分析處理后，控制中心的將處理后的電信號傳輸給變電站，通過電流參數的改變實現對城市軌道交通車輛的穩定控制。技術人員設計高壓電氣回路時，要利用接地手段將連接線網與軌道響應電流完全并入到電源中，防止城市軌道交通車輛在行駛過程中由于電流負載而損壞電氣系統，減少意外事故的發生。低壓電氣回路主要是進行輔助信號回流，通過對電氣系統中低壓信號的精準點位將多余的信號電流進行妥善處理。

3.2屏蔽接地

屏蔽接地指的是在城市軌道交通車輛運行中將周圍的電磁場效應進行消除，避免電磁場產生干擾信號影響車輛的運行控制，主要接地措施是趨膚效應電場屏蔽。電流經過電氣系統電路時會產生感應作用使導體內部產生分流作用，由導體內部向外，電流密度逐漸增大，形成趨膚效應，為了提高行駛速度而增加回路電流時會增加趨膚效應強度，形成軌道安全威脅，因此需要技術人員采取接地措施削弱趨膚效應，盡可能增大接地線的表面積，才能在保證城市軌道交通車輛行駛安全的前提下提高行駛速度。

3.3安全接地

安全接地措施是城市軌道車輛安全運行的基礎保障，城市軌道車輛本質是通過軌道中的電流交變進行運行控制。因此，正常運行狀態下，整個車輛、軌道以及相應的電氣設備都處于電氣回路中，如果城市軌道交通車輛相關設備和設施沒有妥善的做好接地處理，就極有可能存在安全威脅，一旦電流積聚，便會對接觸到的導體瞬間釋放，產生不可挽回的后果。例如，城市軌道交通車輛電氣構件處于工作狀態時，會負載一定的電壓，大約是DC110 V，如果此時人體不小心解除電氣構件，將會有電流流經人體，人體相當于3000Ω的電阻，由于電流的熱效應，瞬間會產生大量的熱，產生嚴重的觸電后果。進行安全接地措施時要考慮多方便可能，盡可能全面進行風險的規避，首先要通過設計規劃將城市軌道交通車輛中容易產生觸電危害的設備及元件進行隔離處理，盡量避免接觸人員，其次利用導線連接的方式將流經車輛及軌道的電流盡快疏導，降低車輛及軌道的電勢電位，降低危害程度。需要注意的是，電氣設施如果存在漏電現象，也會產生同樣的觸電危害，所以要經常對電氣系統構件進行檢修，保證其工作狀態正常。

結束語：

隨著我國交通運輸行業的發展，城市軌道交通車輛將會加大應用力度，雖然其有效緩解了城市交通壓力，但仍然對人們產生較大的安全威脅，因此需要技術人員做好電氣系統接地措施，并制定計劃定期對城市軌道交通車輛及電氣系統進行檢修，檢修人員也需要強化自身安全意識，避免自身發生觸電事故，只有做好接地措施建設，經常進行電氣系統維護，才能發揮城市軌道交通車輛的運行價值。

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（作者單位：天津地下鐵道運營有限公司）