探究城市轨道交通电气系统安全

探究城市轨道交通电气系统安全

发表时间：2018-05-24T11:08:29.807Z 来源：《防护工程》2018年第2期作者：曹丹

[导读] 轨道交通技术伴随着国内科技实力的上升而不断进步，电气系统作为轨道交通的核心组成对于交通的安全运行有着重大影响。

重庆市轨道交通（集团）有限公司重庆 401120

摘要：在近些年来，人们出行率就过去有着很大的提升，各城市尤其是省会城市交通状况确实令人望而生畏，特别是在天气状况不好的时候，更是拥堵得水泄不通。在此时，城市轨道交通也就应运而生，凭借较高行驶速度。庞大的载客量受到了广大市民认可。城市轨道交通不仅可以代表其城市有着过硬的科技实力，对城市环境美化、整体布局优化都有着辅助性的作用。所以，加强城市轨道交通工程的整体安全性，能够有效的保障广大市民经济利益，其核心工作就是确保各电气系统的安全运行。下面就结合作者的实际工作经验，简要的分析城市轨道交通电气系统的安全，以供借鉴。

关键词：城市轨道；电气系统；安全运行

前言

随着国内高新技术的发展，城市轨道交通电气系统的种类也越来越多样化，特征性质也各不相同。而城市之间的轨道是城市与城市之间相互交流的主要桥梁，轨道交通是复杂公交系统中的一种，凭借行驶速度快且载客量较大的特点而被广大群众所认可。而交通车辆的高速运行是借助于电气系统的，因此要保障交通系统的安全就必须加强对各类电气系统的安全研究，本文也将以此为中心展开分析。

1 城市轨道交通的安全运行

城市轨道交通作为人们出行的公共客运新种类，车辆系统中涉及了种类繁多的电气设施，而每一项电气设备都有可能给交通增加很多安全隐患。不论实在轨道交通最初的设计阶段，还是有专门施工人员进行建造阶段，亦或是工程竣工之后的运行阶段，因为结构复杂的原因都有可能引起事故的发生。现如今各类交通事故层出不穷而且原因多种多样，城市轨道是一种专业性较强的客运种类，其中电气设备设置也比较复杂，载客量也相当大，因此对于整个轨道交通系统的安全研究不能从单一角度考虑。必须充分考虑系统的时效性等特点，从多角度出发，不论是从理论技术支持上还是从政策法规管理上都应该不断加强，以此来不断完善城市轨道交通安全管理系统。

2 关乎城市轨道交通安全的电气系统

城市轨道交通的组成设备比较复杂，但是电气系统是其核心组件，并且按照功能的不同可以分为以下四部分：

第一，用以控制车辆牵引及制动的系统，它是城市轨道交通中不可或缺的部分，也是车辆能够正常运行的基本前提，更是车辆核心技术。通常情况下这种复合系统可以分为多个种类，例如利用设备各组件之间的摩擦进行制动、或者是利用组件与空气之间的摩擦力进行制动及专门制动系统等。在轨道交通正常行驶过程中车辆的牵引力能够直接影响其运行效果，比如牵引力过弱时车辆的运输能力就会下降，牵引力过大时又不利于系统控制，在距离相对较短的两站点之间会由于牵引力过大而引发意外事故。

第二，用以辅助车辆供电的系统。轨道交通设备相当复杂，而车辆能够正常运行的前提就是具有充足的电量。供电系统不仅要给车辆各项设备进行电量提供，同时还要给车辆内部一些需求电量的设备进行供电，例如照明灯、空调及牵引装置等所需的电量。而该供电系统主要根据设备所需电流类型的不同进行分别供电，例如在给充电机及蓄电池进行供电时主要输出直流电，再给电热器等设备进行供电时要输出三相交流电。由此可知车辆辅助供电系统也是必不可少的。

第三，用以控制车辆车门的系统。该系统所控制的就是为乘客上车和下车设置的各车门，由于车辆在城市中行驶时，特别是在站点密集度比较大的地方停车较为频繁，乘客上下车流量也比较大，因此为保障该过程的安全性车门的控制主要是由专业的控制电路、机构及控制开关等控制。

第四，用以负责车辆牵引的传动系统。轨道交通之所以能够安全快速的运营与牵引传动系统有着密切的联系，这种系统要想满足车辆的各种需求就必须具有较高的稳定性及安全可靠性。城市交通结构相对复杂，客流量较大的地方站点之间的距离相对较短，因此车辆从发动到停车之间的时间也较短，但是车辆的运行模式却是固定编好的，因此传动系统要想满足这些复杂情况的需求就必须具有较强的断续工作能力。

3 城市轨道交通工程的电气系统安全研究

为了保证使用轨道交通出行人的生命安全，车辆上安装的复杂电气装置必须与整个系统的电磁等具有良好的兼容能力，要做到这一点就必须将电气装置与地面进行连接。因为大地具有良好的导电性，在这个过程中地面可以作为等电位面或点进行使用，也可以为车辆运行的电路提供点位参考面或点，以供车辆释放运行时所产生的静电。只有将系统运行时产生的电流进行很好地释放，车辆才能够安全运行，二者要求电气设备的设置具有较高的科学性，一般情况下电路的安全设置可以分为以下三种形式：

第一，工作接地，主要有车辆高压回流接地及车辆低压接地。首先高压回流接地是为了保障车辆运行电路的畅通而将接触网处的电流进行合理引入运行轨道，该过程要求电路的设计要具有严谨性，并且电缆的电阻要尽量小以保障电流能够完全回归到电源，而不会给车辆造成触电隐患。铁路车辆相关安全要求中也明确表明为了电流不产生泄露或者某一电路的损坏，一定要保证有两条及以上接通的电路。其次是低压接地，它主要为系统中的低压电路设置一个电位基准，以保障系统中散杂信号能够正常回流通道。低压工作接地在最初设计时要尽可能的将会产生干扰的电路进行分开，同高压回流电路设计一样要尽量采用阻抗较低的电缆进行接地。

第二，安全接地。该项工作主要是为了保障乘客及设备的安全而做，经分析直流电在接近0.1安并接触人体时会感觉到四肢发热，与电流直接接触的皮肤也会感觉到疼痛。随着电流的加大会对人体造成更大的伤害，甚至会出现休克或死亡现象。人体自身对电流的阻抗能力会因个人身体素质的不同而略有差异，并且会随着电压及施压面积的增大而逐渐减少，因此为了放置交通车辆内人员不被通电设备所伤害，一定要将易于接触的设备进行安全放置，例如装在防电箱里或者外加其它防电措施。而车内其它金属材质的物体都要与接地线相连接，这样将车辆、轨道及车内箱体连接成同一点位，而轨道又与大地相连接，即使某设备在车辆运行中漏电也会在人体可接受范围内，而不会对人产生更大的威胁。

第三，屏蔽接地。对信号频率较高电缆接地的接地线选取时，要采用表面积较大的编制类型，因为这样电流通过时会有很明显的肌肤效应。对电场进行屏蔽时要选用尽可能密的电缆，此外对磁场的设计也要充分考虑接地保护。对于不同电路为了防止意外事故的发生都要根据具体情况而设置相应的屏蔽。

除了以上安全措施，城市内相关部门还要对从事轨道交通行业的工作人员进行培训以增强安全意识，对广大市民也要严格要求不能随