電氣接地在鐵路系統中的應用研究

吳海濤

摘 要：近年來，隨著鐵路事業的發展，鐵路系統中的設備數量不斷增多，如何保證電氣設備的運行安全，成為了鐵路運營單位面臨的一道重要課題。將電氣接地應用到鐵路系統中，可以為電氣設備的運行創造良好的環境，確保電氣設備能夠處于正常的運行狀態，進而減少安全事故的發生。為發揮電氣接地在鐵路系統中的作用，本文主要針對電氣接地在鐵路系統中的應用進行分析探究，希望能為鐵路系統的完善提供有力依據。

關鍵詞：電氣接地;鐵路系統;應用

電氣設備是當前鐵路系統中的重要組成部分，若是在電氣設備的運行過程中出現異常問題，不僅會影響到鐵路系統的正常運營，也將造成較嚴重的安全事故，使得現場人員的生命安全受到威脅。而電氣接地是解決這一問題的重要途徑，需要提高對這一方面的重視性，將電氣接地科學應用到鐵路系統中，既要做好電氣接地工作，也要做好相應的安全保護，從而提高電氣接地的安全性，使系統整體的運行安全得到保障。

1 電氣接地概述

作為鐵路系統中的重要部分，電氣接地對設備設施的運行安全有著極為重要的影響作用，所以在電氣裝置的運行過程中，必須提高對電氣接地的重視程度，將電氣接地具有的功能效用充分發揮出來。通過深入分析鐵路系統中的電氣接地，其主要作用體現在以下幾個方面：①減少電擊等事故的發生，使電氣裝置保持良好的運行狀態，且可以利用絕緣措施對電氣安全事故進行預防。②通過電氣接地對故障電流進行引導，使其快速進入大地，進而保證人員及設備的安全。③通過電氣接地對電氣裝置的運行進行保護，借助防電擊、防雷擊等方法促進整個系統的穩定安全運行。

一般在鐵路系統中應用電氣接地，比較常用的電氣接地包括了保護性接地系統和功能性接地系統，其中功能性接地系統在鐵路系統中的應用比較廣泛，可以滿足設備運行中的某些功能需求，比如交流系統中性點直接接地就是其中比較常用的一種接地方法。而保護性接地系統就是利用防靜電接地、防雷接地、防電擊接地等方法對用電設備進行保護，通過導線將設備與接地電阻連接起來，可以保證用電設備的安全運行[1]。

2 接地電阻及接地裝置的選擇

2.1 接地電阻的選擇

對于接地電阻的選擇，必須考慮到建筑及接地系統的情況，由接地系統自身的電阻、接地系統與土壤間的電阻和土壤電阻等幾個部分組成接地系統的電阻。為保證接地系統的安全性，實現對電氣設備的保護，必須保證功能接地系統的電阻達到要求，將接地電阻保持在設計要求的范圍內。為消除接地線對鐵路通信信號系統的干擾，必須掌握弱電系統的要求，將單獨接地的措施運用到鐵路通信信號綜合樓內。同時，需要按照規范的要求對接地系統之間的距離進行控制，將系統間的距離保持在20米以上，做好接地極和地線間的絕緣工作，從而降低安全事故的發生[2]。

一般在鐵路通信信號系統的建設中，選擇綜合防雷措施對雷電災害進行防范，降低雷電災害對信號系統造成的影響。在建設鐵路通信信號樓的過程，可以先做好避雷網和避雷帶的設置，具備相應的泄流地網，將建筑中的鋼筋連接成為屏蔽網，還可以將其與避雷網、避雷帶相結合，使其成為一個可靠的法拉第籠。由于系統中的強弱電線路較多，可以將室內外進出強弱電線路構成均壓等電位結構，在沒有感應雷電干擾的地方進行設備安裝，將屏蔽線纜作為室內導線，且需要將以上所有的接地網組成綜合接地網，以便能夠及時釋放雷電流，使電磁場、電位差和接地電阻得到降低，實現對鐵路通信信號系統的保護。

2.2 接地裝置的選擇

根據電氣系統的安全要求對接地裝置進行合理選擇，且需要做到充分利用自然接地極接地，對自然接地極進行嚴格的檢驗，確保自然接地極具備良好的熱穩定性。在鐵路系統的運行過程中，牽引負荷通過鋼軌引出至牽引變電所的回流電流的變化及機車弓網之間出現電火花，使得相關的信號設備等重要設備設施受到干擾，這就需要利用綜合接地對這些干擾因素進行處理，使鐵路系統的運行安全得到保障。鐵路沿線的系統設備較多，其中包括了通信、信號、電力供電系統、牽引供電回流系統、電子信息系統等等，以及聲屏障、隧道、橋梁、站臺、道床、建筑物等等都必須做好接地工作，確保接地電阻達到各系統的要求。在應用綜合接地的時候，主要就是將接地裝置通過鐵路沿線兩側的貫通地線，對隧道、橋梁、路基段構筑物設施中的接地裝置進行連接，使其成為一個安全可靠的低阻等電位綜合接地平臺。同時，在綜合接地系統的建設中，需要控制好構筑物、建筑物等設備在貫通地線接入處的接地電阻，將其保持在1 Ω以內[3]。

3 做好電氣接地的措施

3.1 完善接地系統

首先，需要做好安全接地保護。為促進電氣線路的正常運行，使電氣裝置保持良好的運行狀態，需要采用設置保護層的方法對電氣接地線路外殼進行隔離，還可以利用屏蔽線來消除電磁感應現象，從而促進整個線路的安全運行，使電氣裝置處于穩定的運行環境。其次，需要做好防雷接地安全保護。電氣裝置受到雷電的影響較大，必須采取合理的措施對其進行保護，比如避雷器、避雷針等等，都能夠對雷電流進行引導，使其快速進入大地，使電氣裝置受到的影響得以有效降低。同時，可以將鋼筋結構、金屬管道、金屬設備與大地連接，使靜電感應電荷能夠進入大地，實現最佳的電氣裝置保護效果。最后，需要做好屏蔽接地安全保護。可以將屏蔽裝置安裝在電氣裝置上，使輻射能夠受到屏蔽裝置的影響進入大地，使磁場產生的電流得到控制，從而減少安全事故的發生。還可以采用絕緣材料對導體進行隔離，在保證設備安全的同時，使電氣接地電流更加通暢[4]。

3.2 定期進行系統維護

接地系統的主要作用就是對鐵路系統的設備設施進行安全保護，在保證設備運行安全的同時，延長設備的使用壽命。但是接地系統中各項設備的使用壽命也是有限的，很容易受到各方面因素的影響，造成接地系統保護功能失效的情況。基于這一情況，需要做好接地系統的維護保養工作，根據接地系統的工作情況進行合理調整，從而促進接地系統的正常運行。比如在接地系統處于良好的工作環境下，則可以適當減少系統設備的檢修次數，若是接地系統處于惡劣的工作環境，則需要適當增加系統設備的檢修次數。在接地系統處于溫差較大的工作環境下，必須對線路安全進行檢查，避免因線路老化等等造成設備安全事故[5]。

3.3 提高接地設備的安全性

在鐵路系統的建設過程中，經常采用各種各樣的接線方式，而不同的接線方式體現出不同的特性，可以滿足不同系統的需求。基于這一情況，各個系統中采用的接地方式存在差異，需要對接地設備的安全性進行強化，盡可能保證設備安裝的質量，并及時做好線路故障的檢修處理，在發揮接地保護作用的同時，使接地保護產生的費用得以降低。

4 結語

綜上所述，為促進鐵路系統的正常運行，減少設備安全事故的發生，需要提高對電氣接地的重視性，做到合理選擇接地電阻和接地裝置，并不斷完善接地系統、做好系統維護、強化接地設備安全性，從而發揮電氣接地在鐵路系統中的作用，使電氣設備及相關工作人員的安全得到保障。

參考文獻：

[1]李國峰.電氣設備接地裝置的運行與維護探討[J].全面腐蝕控制，2021，35（2）：93-94+97.

[2]徐國長.淺談電氣產品保護接地裝置的可靠性要求[J].機電技術，2020（5）：84-86.

[3]韓延山.接地技術在電子電氣設備運行中的應用[J].中國科技信息，2020（20）：55-56.

[4]奚寬超.電氣設備接地技術在電力設備中的應用[J].河南科技，2020，39（29）：68-70.

[5]來銀平.電氣接地在鐵路系統中的應用[J].工程建設與設計，2018（3）：102-104.