摘要：在地铁车辆运行过程中，接地技术的设计非常重要，尤其是随着“绿色出行”理念的提出，越来越多的人选择乘坐地铁出行。因此，对地铁车辆接地技术的研究分析就显得尤为重要。基于此，对接地技术的保护接地与工作接地进行研究，并通过理论与数值模拟计算论证了接地技术设计的合理性，以期为地铁车辆的安全运行提供经验借鉴。
关键词：地铁车辆；接地技术；安全运行
引言
地铁上的用电设备在使用中会由于绝缘老化、磨损、浸水、潮湿等原因，导致带电导线或部件与机壳之间漏电；或者由于设备超负荷引起严重发热，烧损绝缘造成漏电；还可能因环境气体污染、灰尘沉积导致漏电，所以要对地铁上各种用电设备进行保护接地。
1城市轨道交通车辆体系的构成部分
1.1牵引和制动把控体系
牵引和制动把控体系是相应构件种必备的一部分，其是车辆把控技术的关键环节，因而相应的效能和城市轨道车辆的运行状况密切相关，为了减少车辆运行时间以及缩短列车行车间隔，从而增强运输功能，规范车辆务必拥有相应稳固的功能以及相应的效果。
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。
1.3车门把控体系
车门把控体系主要作用于控制车门的开关动作，其涵盖把控电路、实施部分及把控开关。要想达到对车门便利开合的效果，就务必要切实分析车门的机械架构，清楚轴心体系与子体系等体系把控部件构成，保证连接轨道车辆的总线始终状态良好，进而达到把控数据与信息的传送与共享，协助子体系把控部件以操作车门的开合动作。
2保护接地
在车辆中，电子柜、牵引箱等设备往往是造成电磁兼容的主要干扰源，外部箱体结构本身能够发挥较好的保护作用，实现对于射频干扰的有效控制。在车辆的保护接地中，又分为等电位接地、防触电、防雷等设计。等电位连接就是在车辆进行组装的过程中，对于相关的侧墙、梁等相关导电部件，要确保其和车体低阻抗搭接，要使得面积最大，相关车体间的连接线必须要确保等电位效果的发挥，这样才能确保等电位的有效连接，防止发生故障隐患，造成列车的运行出现阻碍。此外，在各个车厢的轴端以及车体接地中，要确保电荷的有效释放实现，必须要借助车轮作用发挥，将相关电荷输送到车轨部位。实施车辆的等电位连接，能够有效提升车辆的通信质量，确保相关设备的运行效率大大提高，不断改善信噪比，值得一提的是，这样还能促进接地抗组不断降低。即使是在发生雷击现象的情况下，也能避免不同电位的干扰源出现，避免电缆的过流现象发生，确保车辆电气设备的安全有效使用。在防触电设计中，要考虑到人体能够承受的电流量必须要低于5毫安，要是超过这一数值，就是造成麻痛感出现，而电流值处于10毫安的情况下，直接会对人体造成致命伤害。但是，在城市轨道交通车辆中，大部分的电气设备的电压值都在110V——1500V之间，这些电气设备的绝缘系统一旦损坏，就会出现导电现象，箱体和地之间的电位差就会产生，此时人体接触到箱体，就会触电，造成严重的伤亡事故，对此，要避免发生触电事故，必须要进行接地设计和处理。在车辆的保护接地线中，通常使用防腐蚀性能较好的镀锡软铜绞线进行接地处理，这种电线的优势在于其具有很好的导电性，通过保护接地线长度保持在15-35厘米，相关的电阻值低于人体能够承受的电阻值，这样能够实现地和箱体外壳等电位，减少事故发生。此外，还要考虑接地的防雷效应。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在雷击过程中，放电电流会比较高，雷击放电电流值一般介于200-300KA，这对于车辆运行箱体的安全性会产生较大的影响。对此，要想有效预防和减轻雷电灾害发生，必须要做好避雷器接地设计，一般需要在车顶安装避雷器，这样才能确保相关车辆电气设备不会出现过流现象，也能有效降低雷击对于列车中的人员造成伤害。
3地铁车辆保护接地方式分析
地铁车辆的保护接地目前普遍采用与高压工作回流接地共用1个接地汇流排的方式，容易造成列车的工作回流通过车体及构架产生杂散电流，使轴承发生电蚀故障。特别是铝合金车体的电阻小于相等长度钢轨的电阻，可能使钢轨的杂散电流回流至车体。为了提高车体及构架的电动势，降低列车回流通过车体及构架的电流量，增加接地电阻对减少流经车体的回流有明显的改善作用，但接地电阻的数量和阻值大小需要另行确定。地铁车辆中压和低压的保护接地因为与车体相连，发生接地故障时，容易引起车体电压的升高，造成控制系统紊乱。为了提高车辆运营的稳定性和可靠性，使保护设备不被较大的短路电流损坏，要对车辆中压和低压的保护接地进行优化。
4城市轨道交通车辆电气系统的接地措施探讨
4.1屏蔽接地
屏蔽电缆表层为密闭的金属网，大部分电磁能可以通过屏蔽体节点将电流泄入大地，但应注意电缆屏蔽层应接地。根据信号频率的不同，不同类型屏蔽层的接地方式也各不相同，车体内的信号线一般使用屏蔽电缆，当信号频率过低时则屏蔽电缆只进行单端接地即可达到屏蔽效果，而当信号频率过高时则须对屏蔽电缆的阻抗进行考虑，若此时只进行单端接地，噪声电流会在屏蔽层上产生压降而影响屏蔽效果，频率过高时则须进行两端接地，确保屏蔽效果最优。
4.2工作接地
工作接地通常划分为低压与高压回流两类。其中，高压回流类型是把接触网中的电流引入铁轨，借助于相应环节的操作后转回到变电站，从而确保城市轨道车辆的稳定运行。然而应注意的是，相关人员在部署高压回流工作接地的环节中，务必确保接触网中的电流能够全数回流到电源中，这样才能够保证在不扰乱电气体系的前提下车辆能够正常运行，进而防止触电情况的发生，另外的低压相应的操作，是为了达到电路中的低电压精准电位的效果。
4.3安全接地
城市轨道的运行不仅便利了人们的出行，而且在带来便利的同时也给人们的生命财产安全构成了威胁，其中导致安全状况的核心因素之一是电气体系安全接地出现状况，而安全接地的主要功能就是保护人们生命以及设备设施的安全。而之所以会构成威胁主要是在人们触碰与电气体系相关的部件后，会出现较大电流的触电事故。而起到设备设施防护的是防雷接地部署上，如果相关人员这方面操作处理不好，那么遇到雷雨等恶劣天气时出现雷击的几率就大大提升，直接阻碍车辆稳定的运行，严重的情况下还会造成人员伤亡。
结语
城市轨道交通车辆的接地系统设计对于车辆的安全有效运行具有重要意义，接地设备对于相关电气设备的安全有效运行也具有重大影响。因此，在车辆的接地设计中，要善于利用相关的接地设计优化方案来提升接地效果，减少不利影响，促进车辆和电气设备的高效运行。
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论文作者:张慧宇
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
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