高速动车组中电气接地应用论文_李砚辉

(中车青岛四方机车车辆股份有限公司技术工程部 山东青岛 266109)

摘要:近年来我国高速铁路飞速发展,都是采用电气化动车组。高速铁路沿线的高压电源线路是整列车的动力源,为保证高压线路可靠供电、高速动车组安全稳定运行和列车上所有人员人身安全,列车必须具有合理、良好的电气接地性能。

关键词:电气接地、高速动车组

高速列车接地系统的设计,要根据列车设备配置、布置和运行情况,充分考虑电磁兼容、电磁干扰和人身安全等因素,合理布置列车的各种形式的电气接地,保护列车上的人员和设备在故障状态下免受高电压的伤害,保护通讯电子设备免受高频或脉冲电流的干扰,从而达到保证高速列车组可靠、安全运行的目的。

电气接地的种类及其作用

列车电气接地按照作用划分一般有三种:1、工作接地,作用是保障动车组上电器设备正常运行;2、保护性接地,作用是为保证列车上所有人员的人身安全;3、屏蔽线接地,作用是抑制列车上各种电器设备运行所产生的电磁干扰,保证各种信号的正常传输。

1、工作接地

高速动车组的工作接地,是指高压电的回流接地。工作接地是为电力系统运行需要而设置的,因此在正常情况下会有电流长期流过接地电极。工作接地用来把网络电流反馈到轨道上,轨道的作用是充当电流回归变电站的导体。通过绝缘的汇流排的运行回流反馈发生在变压器车,汇流排安装在该车的两个不同转向架上。回流首先在汇流排上收集,然后被分配在轮对的工作接地触点上。

汇流排接地(图一)是将所有接地线经过连接器等接到汇流排上,采用线缆压接OT端子,并使用匹配的成套紧固件进行紧固,主要应用于车上、车下各地线的集中接地,此种接地方式要一定的空间。

车体接地(图二)以往一般采用直接接地的方式,即将车体与接地碳刷直接连接,但这种接地方式有部分牵引电流会通过轴承箱,导致轴承异常发热,产生电化腐蚀现象,加速了轴承的磨损,严重影响列车运行安全,经过长期的实际运行,目前已经很好的解决了这个问题,那就是在车体和接地碳刷之间加装接地电阻器,限制流经车体的电流。

工作接地主要有两个目的:一是将车体的工作电流反馈到轨道上,通过轨道再将电流导回到变电站,让高速动车组的电力系统形成可靠的回路,保证对列车的有效供电;二是有效的消除主回路电流对其它通信系统等弱点回路的干扰。

2、保护接地

所谓保护接地,就是将所有车体上所有电气设备的金属外壳接地(图三)。电气设备正常情况下金属外壳是不带电的,但为了防止设备出现漏电故障的情况下造成人员触电事故,所有电气设备的金属外壳都有接地极,安装时都必须使其良好的接地。保护接地还可以预防设备遭受雷击、静电等,有效的保证设备造成运行。保护接地一般就是利用裸露铜线将设备外壳接地极与接地排端子连接,从而达到接地的目的。

3、屏蔽接地

高速动车组使用的所有电力电缆和通信电缆都有金属屏蔽层,按照要求都应可靠地接地。电力电缆屏蔽层接地的目的,一是起到漏电保护的的作用,二是消除电力系统设备产生的谐波、高频信号对其它电气设备(特别是通信设备)的干扰;通信电缆屏蔽层接地的目的,主要是屏蔽外部其它电气设备运行所带来的电磁干扰,从而实现高质量的信号传输,特别是高速动车组的速度传感器、温度传感器等涉及到列车安全运行的信号传输。屏蔽层接地方式主要有将屏蔽层转化为单根线接地和屏蔽夹接地两种(图四)。根据不同的实际使用条件,选择适合的接地方式。

屏蔽层转化为单根线接地,就是利用热缩管将信号电缆的金属屏蔽层转化成单根线,然后将单根线直接压接到接地端子上。这种接地方式运用到动车组的通讯扬声器和制动模块的电缆屏蔽层接地上。

屏蔽夹接地则是将电缆屏蔽层直接与连接器相连,然后通过连接器间接接地。这种接地方式不需要将屏蔽层转化成单根线,操作更加简单。

结 论

高速动车组是依靠电力作为动力运行的,列车上的电气设备运行的可靠性、稳定性对动车组安全运行起着至关重要的作用,而电气设备的接地系统、接地方式是否全面和有效,则是电气设备正常运行的关键因素。

以上的接地类型和方式,其可靠性和安全性在目前我国运行的高速动车组上得到了大量的印证,实现了列车各种信号的精确传输,保证了乘客和列车组人员的人身安全,保障了动车组的高效安全运行。在一辆新的高速动车组设计时,预先选择好适合的接地方式,设计好各种接地极的位置和数量,精确地做好各种连接器的选型,可以有效的提升动车组的安全性能,也提高了生产效率。

参考文献:

[1]李小军 CRH380BL动车组接地方案的优化研究

[2]袁德强 CRH380B型动车组保护接地改进方案

[3]孙菁睿 动车组接地系统

[4]张永波 浅谈动车组接地系统设计

论文作者:李砚辉

论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期

论文发表时间:2017/8/25

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

高速动车组中电气接地应用论文_李砚辉
下载Doc文档

猜你喜欢