胡家林
呼和浩特局集团公司呼和浩特工务机械段 内蒙古呼和浩特市 010000
摘要：为了提高铁路大型养路机械电气控制系统的安全系数，本文在概述了铁路线路大型养路机械和电气控制系统的接地的基础上，通过故障实例对故障情况进行了故障判断和原因分析，并提出了电气控制系统保护接地的完善及改进发放，以供参阅。
关键词：铁路；大型养路机械；电气控制系统；接地
1铁路线路大型养路机械
铁路线路在机车车辆动力和自然侵蚀的影响下，不仅会发生弹性变形，而且会产生永久变形。这些变形沿线路的不均匀发展，不仅影响列车的高速平稳运行，而且经过日积月累，超过一定限度后，将大大降低线路的强度及稳定性，严重威胁行车安全。铁路养路养护机械是基于内燃机车的功能化改造设计，针对不同的性能要求及作业用途，衍生出各式各样的功能化产品。主要用于铁路线路检查、养护剂维修的大型设备，具有高机械化、自动化和较强的综合作业能力，作业效率相比传统的人工作业高出数十倍。
2电气控制系统的接地
在设施与设备工作的安全性，可靠性中，接地技术重要性不容忽视。随意的接地可能会导致整个设备的损坏，例如捣固车，稳定车，配砟整形车，清筛机等这些基本的电路控制原理虽然基本相同，而接地的方式却不相同。在过去的工作中，由于接地方式不恰当而造成设备出现故障的现象也频频发生，例如柴油机的接地不良，导致充电电流特别的大，电流表显示出了最大值，柴油机也发出尖锐的声音，就是电气故障导致。故障可能有许多种原因，比如线路虚接，线路接地，接地不良等原因。但是只需要用万用表进行检测或其他方式就能迅速的找到故障原因。大多数铁路的接地方法都是蓄电池和车体之间进行相应的短接，以车体作为直接的导体控制车体前端从车体接入箱体内汇入排流，再汇入电路板。也就是只要在电气控制系统中，凡是前端箱体和后端箱体要直接进行的相互连接，都是要以车体作为主要的信号，进行连接以及传输。在一般的电气系统中，除了24V的电压以外的电源的负端连接都是OA，在系统中都是直接进行车体短接，而这种短接可分为，与电路直接短接与不直接短接。直接短接一般不会直接影响铁路电气系统的正常运行工作，但是会影响到电气系统作业的精确度，如果数值达到了一定的高度，电气系统的工作就会不稳定，系统将不受控制，那么系统数据将会不准确，数值也会错误，就会出现作业精确度比较差的现象。不直接短接的阻值会降低，如果阻值较小时，对作业的精确度的影响就比较小，反之，阻值较大，作业精确度也会影响十分大。但是一旦发生接触不良，就会发生与直接短接一样的问题。
3电气控制系统接地故障实例分析
案例一：捣固车充电电流极大，表显示到最大值，且柴油机旁有尖叫声音。
故障判断：经过反复寻找最后断定是启动电机小齿轮没有与柴油机大齿轮分离，柴油机运转后带动启动电机在超高速运转固产生尖叫声音，此时启动电机变成发电机，始终发出极大电流向电瓶充电，所以电流表显示很大。经过反复测量最后发现接地端子有8v的电压（接地线与总地线连接），由此判断接地线接触不良，更换接地线后试车良好。
原因分析：由于接地不良，启动电机继电器的续流二极管回流不畅，启动电机继电器因失电产生的反电动势不能消失，造成该继电器不能释放，导致启动电机的伸缩轴不能回位，柴油机启动后启动电机就变成发电机使用了。
案例二：道岔捣固车车载电台使用时起道仪表针来回晃动。
故障判断：经过观察多路检测系统发现，起道仪表值的输入端左右起道量随着车载电台的使用而数值变动，可见有干扰信号进入起道值输入系统，排除仪表故障。据了解车队新换了一台电台后才发生类似故障，因此对电台的电源及接地进行细致的检查，发现电台接地线接到OD端子排上，而非1电源接地端子排。因而产生干扰信号进入起道控制系统，影响起道量。通过对电台接地线换接到电源地端子排，故障消除。
4电气控制系统保护接地的完善及改进
4.1单个系统尽量采用单点接地
OA与OD在电路板上直接短接，通过减少OA与OD以及OA、OD与车体之间的阻抗，可以有效地减少对系统的影响。但是，这种阻抗的存在是不可避免的，减少阻抗只能适当减少或降低其对系统的影响。OA与OD在电路板上不直接短接，而通过车体短接，那么减少OD与车体之间的阻抗能减少对系统的不良影响，但是如果OA与车体接触不良，从整车来分析，同样会产生OA和OD在控制板上短接相同机理的影响。所以要从根本上改善电路因接地对系统的影响，应切断2个电路系统中的地环路，单个系统尽量采用单点接地的方式，即加大系统间的地环路阻抗，减少环路电流对系统的影响，同时提高反馈的精度。改进后的电路等效图如图1所示，输入信号经隔离芯片隔离后进入电路，电流反馈信号同样通过隔离后送计算机控制系统或仪表显示，即通过隔离芯片将2个电路系统的金属路径完全断开。这样，共模噪声电压只能出现在光耦上，而不会出现在电路输入端。当OD在C点与车体连接不良时，R3阻抗较大，但是，2个系统间不会形成回路，不会影响控制系统的正常工作。同时，反馈信号直接取之于R1上的压降，其大小不受R3和R2的影响，能够提高控制系统的反馈信号的准确性，从而有效提高作业精度。
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4.2接地方式严格按规定执行
4.2.1保护接地
保护接地是为防止电气设备的金属外壳带电危及人身安全而进行的接地。用以保证当电气设备因绝缘损坏而漏电时电流迅速通过保护接地泄流，漏电保护装置或者空开分闸，从而保证人身和设备的安全。保护接地电阻值宜不大于4Ω，最高不宜超过10Ω。原则上高于36V供电都要求有保护接地。
4.2.2屏蔽接地
屏蔽接地分为电缆保护管、电缆槽等接地和信号屏蔽电缆接地。电缆保护管、电缆槽等接地应与装置电气接地网相连，其属于等电位连接。信号屏蔽电缆接地应根据信号源和接收仪表的不同情况采用不同接法。当信号源接地时，信号电缆的屏蔽层应在信号源端接地，否则，信号电缆的屏蔽层均应在信号接收仪表一侧接地。现场仪表接线箱两侧的电缆屏蔽层应在箱内用端子或其它连接方式连接屏蔽层。仅一端做等电位连接，另一端悬浮时，只能防静电感应，防不了磁场强度变化所感应产生的干扰电压，如果要减少磁场和电磁场产生的干扰电压，应采用由绝缘隔开的双层屏蔽，外屏蔽层应至少在两端做等电位连接，外屏蔽层构成接地连接环路，在干扰磁场和电磁场中产生感应电流，降低源磁场的磁通，从而抵消干扰。通俗的讲，就是如果是抗信号干扰，就采用电缆单层屏蔽。在屏蔽接地中，由于接地两端的电势不一定完全相同，就会在屏蔽层产生电流，这种屏蔽层上的电流会对仪表传输信号带来误差，所以仪表抗干扰信号采用一端接地。
5结束语
综上所述，本文叙述了大型养路机械接地会对系统造成的影响，并提出了改进措施。改进后能够有效改善铁路大型养路机械的作业精度，提高电气控制系统的可靠性和稳定性。
参考文献
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[2]谷伟娴.铁路大型养路机械电气系统接地浅析[J].科技视界，2017(4)：231-231.