淺談接地技術在軌道交通電磁兼容系統中的應用

王忠君

摘 要 確保電子設備能夠正常運行，關鍵在于能否解決電磁干擾問題，隨著技術水平的不斷提升接地技術也逐漸成為解決電磁兼容問題的主要途徑之一。本文將對軌道交通中存在的電磁兼容問題，運用接地技術成功解決進行重點探討，在分析接地類型基礎上提出電磁兼容系統常用接地方式和具體布局，旨在能夠為提高軌道交通電力電子設備的抗電磁干擾能力提供技術指導。

關鍵詞 接地技術;軌道交通;電磁兼容

處于目前數字信息化時代背景下，集成電路、微電子等新型技術研發，也促進了電子設備實現高靈敏度、快速、高頻、多功能、集成大規模的發展趨向，而電子設備集成度的逐漸提升，也帶來了越來越復雜化的內部電磁環境，以及愈發凸顯的內部電磁干擾問題[1]。城市軌道交通也是為了滿足現代化生活發展所需，實現自動化、信息化、智能化交通，但城市軌道交通運行中存在的電子系統集成電磁干擾問題，極易引發軌道交通故障。一旦軌道交通發生故障則會帶來極大的財產、人力、物力損失甚至人身安全，所以本文為了最大化降低故障發生率，提出在軌道交通電磁兼容系統中運用接地技術展開以下分析。

1接地類型

1.1 安全接地

安全接地技術類型主要是為了能夠對電網、電氣設備一旦發生故障問題時，給設備人身所帶來的安全損害問題能夠有效避免的接地技術。通常實現機殼接地能夠對機殼累積電荷所致放靜電問題有效防止，還能夠實現設備機殼帶電及損壞時，啟動電源保護自動切斷確保安全。

1.2 工作接地

工作接地主要為了能夠確保電子設備可以正常穩定運行所實施的接地技術，所以電路系統需要不受外界干擾因素的參考零電位，電路系統內存在的某一個點、段或部分，都能夠作為基準電路連接大地提供這樣零電位，不會受外界磁場環境改變而隨之改變。工作接地以差異化電路性質，具體也可以劃分為直流、交流、數字、模擬、功率、信號、電源等不同接地類型。

1.3 防雷接地

此種接地技術應用主要是為了能夠對直接、感應等雷擊所致電力設備受損，并對工作人員的人身安全形成有力保護實現的接地，通常依靠設計避雷針設備連接大地。

1.4 屏蔽接地

屏蔽接地主要是為了能夠對電磁干擾問題有效預防，從而降低電磁干擾源引入大地這種接地方式，具備了接地功能性及屏蔽保護性。靜電屏蔽作為一種在完整金屬屏蔽體內放置靜電屏蔽，在屏蔽體外側能夠感應同等帶正電導體的等量負電荷的情況[4]。實現金屬屏蔽體接地，就是在金屬屏蔽體外側將正電荷內流入大地，這樣外側電場隨之消失，從而在金屬屏蔽體內部屏蔽帶電導體電場。屏蔽突變電場作為敏感電路及干擾源間，通過設計具備較好導電性的金屬類屏蔽體，實現金屬類屏蔽體接地能夠對交變電場形成的敏感電路耦合干擾電壓最大化降低。

2電磁兼容系統運用接地方式

2.1 單點接地

通常情況下在軌道交通系統中，只要有一點作為接地點那么其他需要接地信號接地線，都需要在該單點上實現連接。進行單點接地不僅是為了對差異化子系統的預防使用相同回路所制共阻抗耦合，另一方面是為了對形成地回路的有效預防，從而避免產生地回路電流干擾問題。

2.2 多點接地

多點接地主要指的是能夠將大接地平面視為接地系統信號回路，不同子系統地分別在不通電連接接地導體。

2.3 地支線地母線

在樹杈型接地系統中地支線作為重要組成，在應用時具備較大應用優勢，不僅能夠有效確保形成多級并聯一點接地樹杈結構，還能夠對接地線數量有效減少，并確保空間充足減小彼此干擾，針對復雜化產品可以劃分地支線為三四條，對于簡單產品則可以劃分為兩條。地母線可以視為匯流條，連接于地支線端點并建立不同類型的電路公共電位，溝通地支線。

3裝置屏柜接地布局

3.1 單臺裝置接地

針對單臺裝置接地假若想要符合設備所需，一般電路種類不同譬如低電平信號電路、高電平功率電路，并且為了確保能夠實現電磁系統的運行正常穩定，還應當對人身財產安全形成有力保障，將機殼接安全地這樣便可以有效預防發生機殼帶電問題。

3.2 屏柜接地

對于軌道交通多裝置組合系統，安裝于同一面屏柜時，需要將公共接地板安裝于屏柜內，并且屏柜接地還需要重視信號地線運用絕緣銅紋線，避免直接應用裸銅線，還要保證不可以混合應用其他接地線。

3.3 系統接地

組裝多屏柜時形成一個系統，假若過多屏柜就會產生過多地線，對于這一問題通過并行兩條半環形接地母線，一條作為信號地母線，一條作為屏蔽地和外殼機柜母線，除此之外還能夠實現系統接地時重視連接接地母線和接地體，以焊接方式為主。

4電磁兼容系統應用接地技術注意事項

在將接地技術應用于電磁兼容系統中，還需要對技術操作工作人員的自身專業素養技術水平不斷提升，主動學習新型接地技術專業知識，還應當加強對工作者的技術培訓，或引入具備高專業技術水平人才，嚴格遵守電磁兼容系統有關制度，確保系統運行正常。還要制定健全的安全管理制度，對于各項規章機制不斷明確，并對電磁兼容系統內的差異化接地類型引起故障可能性進行綜合分析，選擇適用的接地技術方式有效解決軌道交通的電磁干擾問題。

5結束語

總而言之，本文通過對不同的接地類型，安全接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地進行簡單分析，探討電磁兼容系統中應用不同的接地方式，包括單點接地、多點接地、地支線地母線，以及在軌道交通裝置屏柜接地時的可應用布局，單臺裝置接地、屏柜接地、系統接地，旨在可以有效確保軌道交通電磁兼容系統的運行安全穩定可靠性。

參考文獻

[1] 蔡伯根，朱強，上官偉，等. 動態間隔可調整的列控系統自主感知關鍵技術及應用[J]. 北京交通大學學報，2019，43（1）：36-46.

[2] 徐勁松，張建昭，賴峰. 地鐵接觸網可視化驗電接地操作管理系統研究[J]. 軌道交通，2016，29（4）：80-82.

[3] 陶晶濤. 綜合自動化系統中電磁兼容的接地技術及其實踐[J]. 黑龍江科技信息，2018，5（34）：35.

[4] 張穎，蘭光武，韓冬梅，等. 電磁兼容技術在某武器系統設計中的應用[J]. 兵器裝備工程學報，2016，33（12）：32-35.