[发明专利]一种适用于城市轨道交通的接地系统

说明书

一种适用于城市轨道交通的接地系统，工作接地装置组成为：车体上左右两侧设置有对称的的工作接地点，每个工作接地点顺次电连接开关、碳刷以及轮对；保护接地装置组成为：车体上左右两侧设置有对称的保护接地点，每个保护接地点顺次电连接控制开关、功率二极管、接地碳刷以及轮对；自动控制系统用作调控上述两接地装置的电流，使得两条钢轨上的电流大小近似相等。本发明保护接地采用功率二极管，限制了电流只能从车体流入钢轨，避免了车轨回流对车载弱点设备的破坏，并通过自动控制系统使得两条钢轨上的电流大小相等，提高了列车安全性。

技术领域

本发明属于城市轨道交通接地技术领域，具体涉及一种城市轨道交通新型接地系统、自动控制系统及控制方法。

背景技术

城市轨道交通是支撑城市交通网络的重要工具。最近几年，我国很多城市的轨道交通事业发展迅速，其建设规模逐年增大。地铁作为一种常见的城市轨道交通形式，凭借其发车准时、速度较快、安全等一系列优点，已经成为城市发展过程中缓解大众出行难这一突出并且日益严峻的交通压力难题的有效手段之一。

地铁等城市轨道交通车辆在运行时，逆变器的工作电流通过工作地线回流至轴端接地刷，再流向钢轨，由于铝合金车体的电阻小于钢轨，钢轨上的部分电流会从保护接地点窜入车体，造成车轨回流。车体是弱电信号的公共参考地，该电流会影响车载控制、通信等弱电设备；同时会导致车体局部发热，加快绝缘老化。现有地铁接地系统中，为了抑制车轨回流，在保护接地系统的车体和接地碳刷之间加入一个隔离电阻，以增大车体电阻，使电流通过隔离电阻进入车体的分量较少。但是，当保护接地采用接地电阻接地时，雷击和升降弓等产生的过电压会导致车体的电位抬升，不利于列车的安全运行。

地铁在运行时的牵引电流可达2KA以上，地铁钢轨（即走行轨）作为牵引电流的回流轨有电流通过，会产生对地电位，并且由于钢轨阻抗及杂散电流的影响，机车运行过程中钢轨与地之间会产生较高的电位差。现有地铁大多将工作电流和保护接地电流释放到一根钢轨上。由于地铁列车车轮与钢轨接触，列车车厢与车轮作为一个整体和钢轨是等电位，所以过高的轨——地电压可能会对地铁车厢内的乘客以及工作人员的安全构成危害。在钢轨与地之间虽然有绝缘防护措施，但是这类防护措施目前尚不能做到完全绝缘，而且随着地铁运行时间的延长，容易产生绝缘老化现象，这就会进一步减小钢轨同地之间的绝缘系数。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术在运营过程中存在的轨道电位过高、车轨回流等问题，提供一种适用于城市轨道交通的接地系统，旨在使两条钢轨上的电流大小近似相等，并有效避免车轨回流，保护车载弱电设备。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种适用于城市轨道交通的接地系统，列车的每节车体之间设置多股等电位连接线，列车通过工作接地装置以及保护接地装置与轮对实现电连接，该工作接地装置组成为：车体上左右两侧设置有对称的的工作接地点，每个工作接地点顺次电连接开关以及与轮对接触的碳刷；该保护接地装置组成为：车体上左右两侧设置有对称的保护接地点，每个保护接地点顺次电连接控制开关、功率二极管、以及与轮对接触的接地碳刷；

还具有自动控制系统：实时监控和实时调控各个工作接地装置以及保护接地装置的电流，使得两条钢轨上的电流大小近似相等。

所述保护接地装置安装在转向架与轮对的轴端之间，串联在车体底至轴端的接地电缆中。

还具有拖车车体，拖车车体左右两侧至少分别设置两套保护接地装置。

本发明的另一目的是提供上述接地系统的自动控制方法。