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摘要:近年來,随着我国社会经济的高速发展,人们的生活水平和出现方式在一定程度上获得了很大的改进与提高,汽车作为一种代步工具,逐渐受到人们的喜爱。尽管如此,汽车在方便人们出行、改善人们出行条件的过程中,相应的也面临着一系列的问题,如交通堵塞与污染环境等方面的问题等。为了解决交通问题,研究人员研制了一种新型的交通工具——城市轨道交通车辆。这一交通工具的出现不仅能够美化城市环境,还可缓解交通压力,在城市中得到广泛使用。但为了确保城市轨道交通车辆的正常使用,要求有关人员必须定期检查电气系统接地情况,确保处在稳定运行状态中,为人们提供便捷的交通服务。
关键词:城市;轨道交通车辆;电气系统;接地
1城市轨道交通车辆电气系统的组成要素分析
1.1牵引和制动控制系统
牵引和制动控制系统作为不可缺少的一部分,是车辆控制技术的核心,牵引制动能力直接关系到城市轨道车辆的运行状态,为了节约车辆行驶时间,缩短列车行车间隔,加强运输能力,要求车辆必须具备良好的牵引加速度、制动减速度。
1.2车门控制系统
车门控制系统的控制对象是车门的开关动作,组成部分有控制电路、执行机构及控制开关。要想实现车门的顺畅开关,必须充分考虑车门的机械结构,了解中央与子系统等系统控制模块组成,确保连接轨道车辆总线处在良好状态中,从而实现控制数据与信息数据的传递、共享,协助子系统控制模块控制车门的开关动作。
1.3辅助供电系统
辅助供电系统由两部分组成:三相交流供电系统与直流供电系统;其中直流供电系统又划分成直流用电设备、充电机、蓄电池及整流装置,由充电机与蓄电池负责供电;而三相交流供电系统则负责向牵引变流器通风机、变压器通风机、电机通风机、压缩机等车上设备提供三相交流输出。
2城市轨道交通车辆电气系统接地的分析
2.1工作接地
所谓的工作接地主要包括两部分,即低压与高压回流。高压回流的工作接地有助于将接触网中电流引导到铁轨中,然后再经过相关程序的处理之后使其再次回流到变电站中,进而保证城市轨道车辆的运行能够始终处在相对稳定和安全的回路中。但是需要注意的是,有关人员在设计高压回流工作接地过程中,必须确定接触网中的全部电流都能够回流到电源中,这样才可以确保车辆在正常运行过程中不会损坏电气系统,以此避免人员不会出现触电的情况。而低压工作接地的主要目的是为电路中的低压电路提供精确的电位,此外,也是电路中杂散信号电流的回流通道。
2.2屏蔽接地
所谓的城市轨道交通车辆的屏蔽接地主要包括两种,即电场屏蔽和趋肤效应。趋肤效应主要是交变电流在导体过程中,受感应作用的影响致使导体表面通过不均匀的电流,且与导体表面越靠近则电流的密度会越大,所以时常出现在城市轨道交通车辆的运行过程中,因此设计人员在选型工作中应该尽量的选择那些表面积相对比较大的编制接地线,以保证车辆的运行的安全性、稳定性以及可靠性。例如,在某城市轨道交通车辆项目中,关于屏蔽接地问题,选用了双重屏蔽电缆,以内层屏蔽作为信号回流线,让地环路产生的电磁干扰经过外屏蔽层,而信号电流会通过2根导线的表面。然后屏蔽层中的干扰会因为自身大小和方向相一致的关系经过互感感应流向2根导线表面,在信号回路过程中相互消除,达到屏蔽目的。该方法价格经济实惠,操作简单,被广泛应用到屏蔽接地中。但需要注意的是,屏蔽接地方法中低频电路指频率不能超过1MHz的电路,相反的,高频电路指频率需高于1MHz。
2.3安全接地
城市轨道交通车辆的使用为人们出行提供方便的同时,也给人们的生命财产安全带来威胁,其中引起安全问题的关键因素之一是电气系统安全接地出现故障,安全接地的目的就是保护人们生命安全与设备设施安全。对于人们生命安全的威胁是在人们接触与电气系统有关的元器件后会出现较大电流引起的触电情况。而对于设备设施保护具体表现在防雷接地上,若有关人员没有做好防雷接地工作,一旦车辆遇到雷雨等恶劣天气就有可能受到雷击,直接影响到车辆稳定运行,严重的甚至会威胁到人们的生命安全。然而,针对各种电气设备的保护主要依靠的是防雷接地方面,如果相关工作人员没有提前将各种防雷接地的保护工作做好,则车辆一旦遇到相对比较恶劣的天气,如雷雨,则受到雷击的可能性会非常大,进而对车辆的平稳运行会带来直接性的影响,更有甚者还会对人们的生命安全造成严重的伤害。例如乘客在接触轨道交通车辆电气元件时,通过电压是DC110V,但人体会在3000Ω时产生阻抗,从而发生电击事故。为了避免人们受到城市轨道交通车辆中电气设备设施电击伤害,车辆中容易被人接触的电气元器件必须设置在箱体内或者内装板中,最终通过导线接通到铁轨,让车体和设备箱体变成等电位,铁轨变成地电位,如果设备设施出现漏电情况,会因为人体阻抗超过车体、铁轨和接地线的结合形成阻抗,将经过人体的电流限制在安全范围内。
3确保城市轨道车辆接地效果提升策略
3.1合理使用接地电阻
在城市轨道交通车辆的制作中,采用的材料多是铝合金,这种材料相对于钢轨来说,电阻值较小,在列车运行的过程中,可能会收到一些散杂电流流向影响,这对于车辆本身不会产生较大影响,但是对于提升车辆对地流,对于轴承以及接地装置的寿命也会产生一定影响。对此,要想消除这种不利影响,可以通过使用接地电阻来实现电流的合理转移。
3.2优化接地方式
在车辆设备接地设计中,避免对于相关机械设备过于依赖,要在确保车辆正常运行的情况下进行接地设计,防止因为不合理的接地方式造成的机架、外壳等设备的有效使用。在接地的过程中,要确保接触的牢固性,尽可能不要对不同金属进行焊接处理,因为不同金属接触可能会产生腐蚀作用,针对这类问题,要做好相应的防腐蚀处理,在接触面要防止涂抹油漆,防止断流问题出现。此外,接地中布线设计也很重要,需要按照相应的布线标准进行设计,要根据相关的温度、机械强度、载流能力等实现对于布线的严格控制,确保布线的合理性和布线质量。
4结语
综上所述,城市轨道交通车辆作为一种极具现代化的交通工具,它的出现在很大程度上促进了人们出行方式的改变,改善了人们的生活,其在运行过程中所能够涉及到的内容非常的广泛,在一定程度上有助于缓解交通压力,美化城市环境。为确保城市轨道交通车辆电气系统接地稳定性,必须了解掌握城市轨道交通车辆的组成要素,通过详细分析车辆工作接地、屏蔽接地和安全接地等电气系统接地情况,找出存在的问题并采取措施给予解决,并引进先进的管理技术,以满足我国城市轨道交通发展的需求。
参考文献
[1]殷玥.城市轨道交通车辆电气系统接地措施探讨[J].通信电源技术,2018,35(02).
[2]李红霞,王建行.城市轨道交通车辆电气系统中牵引与辅助系统的故障检修[J].数码设计,2017,6(11).
[3]吴天皓.城市轨道交通中车辆电气传动系统的应用[J].技术与市场,2016,23(10).
作者简介:张宇(1982.10-),性别:男;籍贯:辽宁沈阳;民族:汉;学历:大学本科;单位:长春众森电气有限公司;
关键词:城市;轨道交通车辆;电气系统;接地
1城市轨道交通车辆电气系统的组成要素分析
1.1牵引和制动控制系统
牵引和制动控制系统作为不可缺少的一部分,是车辆控制技术的核心,牵引制动能力直接关系到城市轨道车辆的运行状态,为了节约车辆行驶时间,缩短列车行车间隔,加强运输能力,要求车辆必须具备良好的牵引加速度、制动减速度。
1.2车门控制系统
车门控制系统的控制对象是车门的开关动作,组成部分有控制电路、执行机构及控制开关。要想实现车门的顺畅开关,必须充分考虑车门的机械结构,了解中央与子系统等系统控制模块组成,确保连接轨道车辆总线处在良好状态中,从而实现控制数据与信息数据的传递、共享,协助子系统控制模块控制车门的开关动作。
1.3辅助供电系统
辅助供电系统由两部分组成:三相交流供电系统与直流供电系统;其中直流供电系统又划分成直流用电设备、充电机、蓄电池及整流装置,由充电机与蓄电池负责供电;而三相交流供电系统则负责向牵引变流器通风机、变压器通风机、电机通风机、压缩机等车上设备提供三相交流输出。
2城市轨道交通车辆电气系统接地的分析
2.1工作接地
所谓的工作接地主要包括两部分,即低压与高压回流。高压回流的工作接地有助于将接触网中电流引导到铁轨中,然后再经过相关程序的处理之后使其再次回流到变电站中,进而保证城市轨道车辆的运行能够始终处在相对稳定和安全的回路中。但是需要注意的是,有关人员在设计高压回流工作接地过程中,必须确定接触网中的全部电流都能够回流到电源中,这样才可以确保车辆在正常运行过程中不会损坏电气系统,以此避免人员不会出现触电的情况。而低压工作接地的主要目的是为电路中的低压电路提供精确的电位,此外,也是电路中杂散信号电流的回流通道。
2.2屏蔽接地
所谓的城市轨道交通车辆的屏蔽接地主要包括两种,即电场屏蔽和趋肤效应。趋肤效应主要是交变电流在导体过程中,受感应作用的影响致使导体表面通过不均匀的电流,且与导体表面越靠近则电流的密度会越大,所以时常出现在城市轨道交通车辆的运行过程中,因此设计人员在选型工作中应该尽量的选择那些表面积相对比较大的编制接地线,以保证车辆的运行的安全性、稳定性以及可靠性。例如,在某城市轨道交通车辆项目中,关于屏蔽接地问题,选用了双重屏蔽电缆,以内层屏蔽作为信号回流线,让地环路产生的电磁干扰经过外屏蔽层,而信号电流会通过2根导线的表面。然后屏蔽层中的干扰会因为自身大小和方向相一致的关系经过互感感应流向2根导线表面,在信号回路过程中相互消除,达到屏蔽目的。该方法价格经济实惠,操作简单,被广泛应用到屏蔽接地中。但需要注意的是,屏蔽接地方法中低频电路指频率不能超过1MHz的电路,相反的,高频电路指频率需高于1MHz。
2.3安全接地
城市轨道交通车辆的使用为人们出行提供方便的同时,也给人们的生命财产安全带来威胁,其中引起安全问题的关键因素之一是电气系统安全接地出现故障,安全接地的目的就是保护人们生命安全与设备设施安全。对于人们生命安全的威胁是在人们接触与电气系统有关的元器件后会出现较大电流引起的触电情况。而对于设备设施保护具体表现在防雷接地上,若有关人员没有做好防雷接地工作,一旦车辆遇到雷雨等恶劣天气就有可能受到雷击,直接影响到车辆稳定运行,严重的甚至会威胁到人们的生命安全。然而,针对各种电气设备的保护主要依靠的是防雷接地方面,如果相关工作人员没有提前将各种防雷接地的保护工作做好,则车辆一旦遇到相对比较恶劣的天气,如雷雨,则受到雷击的可能性会非常大,进而对车辆的平稳运行会带来直接性的影响,更有甚者还会对人们的生命安全造成严重的伤害。例如乘客在接触轨道交通车辆电气元件时,通过电压是DC110V,但人体会在3000Ω时产生阻抗,从而发生电击事故。为了避免人们受到城市轨道交通车辆中电气设备设施电击伤害,车辆中容易被人接触的电气元器件必须设置在箱体内或者内装板中,最终通过导线接通到铁轨,让车体和设备箱体变成等电位,铁轨变成地电位,如果设备设施出现漏电情况,会因为人体阻抗超过车体、铁轨和接地线的结合形成阻抗,将经过人体的电流限制在安全范围内。
3确保城市轨道车辆接地效果提升策略
3.1合理使用接地电阻
在城市轨道交通车辆的制作中,采用的材料多是铝合金,这种材料相对于钢轨来说,电阻值较小,在列车运行的过程中,可能会收到一些散杂电流流向影响,这对于车辆本身不会产生较大影响,但是对于提升车辆对地流,对于轴承以及接地装置的寿命也会产生一定影响。对此,要想消除这种不利影响,可以通过使用接地电阻来实现电流的合理转移。
3.2优化接地方式
在车辆设备接地设计中,避免对于相关机械设备过于依赖,要在确保车辆正常运行的情况下进行接地设计,防止因为不合理的接地方式造成的机架、外壳等设备的有效使用。在接地的过程中,要确保接触的牢固性,尽可能不要对不同金属进行焊接处理,因为不同金属接触可能会产生腐蚀作用,针对这类问题,要做好相应的防腐蚀处理,在接触面要防止涂抹油漆,防止断流问题出现。此外,接地中布线设计也很重要,需要按照相应的布线标准进行设计,要根据相关的温度、机械强度、载流能力等实现对于布线的严格控制,确保布线的合理性和布线质量。
4结语
综上所述,城市轨道交通车辆作为一种极具现代化的交通工具,它的出现在很大程度上促进了人们出行方式的改变,改善了人们的生活,其在运行过程中所能够涉及到的内容非常的广泛,在一定程度上有助于缓解交通压力,美化城市环境。为确保城市轨道交通车辆电气系统接地稳定性,必须了解掌握城市轨道交通车辆的组成要素,通过详细分析车辆工作接地、屏蔽接地和安全接地等电气系统接地情况,找出存在的问题并采取措施给予解决,并引进先进的管理技术,以满足我国城市轨道交通发展的需求。
参考文献
[1]殷玥.城市轨道交通车辆电气系统接地措施探讨[J].通信电源技术,2018,35(02).
[2]李红霞,王建行.城市轨道交通车辆电气系统中牵引与辅助系统的故障检修[J].数码设计,2017,6(11).
[3]吴天皓.城市轨道交通中车辆电气传动系统的应用[J].技术与市场,2016,23(10).
作者简介:张宇(1982.10-),性别:男;籍贯:辽宁沈阳;民族:汉;学历:大学本科;单位:长春众森电气有限公司;