一种轨道列车的接地系统及轨道列车的制作方法

1.本技术涉及轨道列车技术领域，具体地，涉及一种轨道列车的接地系统及轨道列车。


背景技术：

2.列车组接地系统的目标就是使工作电流、故障电流或不需要的感应电流按设计好的路径流通，实现车体低电位，并确保车辆所有金属部分电位基本相同。根据其功能特点大体可分为两种，另一种为保护接地，即将列车组上电气设备或金属部件的故障电流或者感应电流导入轨道，防止人和设备受到伤害。一种为工作接地，用来把接触网电流反馈到轨道上，然后通过轨道回馈到变电站，构成一个完整供电回路。这两种接地方式通常都是由特定的电缆及安装在转向架轮对上的碳刷组成。工作接地电缆与动车组的供电回路相连，保护接地电缆与动车组车体相连。两种接地都包括集中式直接接地方式和分散式直接接地方式。当保护接地采用分散式直接接地方式时，存在当轨道电阻大于车体电阻时，轨道上的工作电流会通过保护接地线回窜到车体上，产生异常轨道回流，并对整车电磁兼容特性产生不良影响。
3.因此，轨道列车直接接地的保护接地方式，导致轨道上的工作电流会回窜到车体，是本领域技术人员急需要解决的技术问题。
4.在背景技术中公开的上述信息仅用于加强对本技术的背景的理解，因此其可能包含没有形成为本领域普通技术人员所知晓的现有技术的信息。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种轨道列车的接地系统及轨道列车，以解决轨道列车直接接地的保护接地方式，导致轨道上的工作电流会回窜到车体的技术问题。
6.本技术实施例提供了一种轨道列车的接地系统，包括：
7.齿轮箱接地装置，装配于动力转向架的齿轮箱外侧的集电环箱上；其中，所述齿轮箱接地装置用于从集电环箱中的集电环收集漏电电流，且从集电环收集的漏电电流经齿轮箱所装配的轮对传导至轨道接地；
8.接地电阻，所述接地电阻的一端通过导线与所述列车的车体连接，所述接地电阻的另一端用于通过导线与所述齿轮箱接地装置连接；
9.所述列车的车体的漏电电流经所述接地电阻，所述齿轮箱接地装置和所述轮对传导至轨道实现接地。
10.本技术实施例还提供以下技术方案：
11.一种轨道列车，包括上述接地系统。
12.本技术实施例由于采用以上技术方案，具有以下技术效果：
13.齿轮箱接地装置本身是装配于动力转向架的齿轮箱外侧的集电环箱上的，齿轮箱接地装置从集电环箱中的集电环收集的漏电电流，能够经齿轮箱所装配的轮对传导至轨道
接地。由于接地电阻串联在列车的车体和齿轮箱接地装置之间，那么列车的车体的漏电电流就能经接地电阻，齿轮箱接地装置和轮对传导至轨道，从而实现列车车体的保护接地。接地电阻的存在，能够防止轨道上的工作电流回窜到列车的车体上，降低了干扰电流对轨道列车电磁兼容特性产生的不良影响。
附图说明
14.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
15.图1为本技术实施例的轨道列车的接地系统的结构示意图；
16.图2为图1所示的接地系统的结构局部放大图。
17.附图标记说明：
18.110接地电阻，120齿轮箱接地装置，
19.210轴端保护接地装置，
20.310轴端交流工作接地装置，
21.410轴端直流工作接地装置，510保护接地线，
22.11牵引变压器车，12牵引变压器，21牵引变流器车，22牵引变流器。
具体实施方式
23.为了使本技术实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本技术的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
24.实施例一
25.图1为本技术实施例的轨道列车的接地系统的结构示意图；图2为图1所示的接地系统的结构局部放大图。
26.如图1和图2所示，本技术实施例的轨道列车的接地系统，包括：
27.齿轮箱接地装置120，装配于动力转向架的齿轮箱外侧的集电环箱上；其中，所述齿轮箱接地装置120用于从集电环箱中的集电环收集漏电电流，且从集电环收集的漏电电流经齿轮箱所装配的轮对传导至轨道接地；
28.接地电阻110，所述接地电阻110的一端通过导线与所述列车的车体连接，所述接地电阻110的另一端用于通过导线与所述齿轮箱接地装置连接；
29.所述列车的车体的漏电电流经所述接地电阻110，所述齿轮箱接地装置和所述轮对传导至轨道的轨条处实现接地。
30.本技术实施例的轨道列车的接地系统，解决的是列车的车体的保护接地问题，解决的方式是在列车的车体和齿轮箱接地装置之间串联一个接地电阻。齿轮箱接地装置本身是装配于动力转向架的齿轮箱外侧的集电环箱上的，齿轮箱接地装置从集电环箱中的集电环收集的漏电电流，能够经齿轮箱所装配的轮对传导至轨道接地。由于接地电阻串联在列车的车体和齿轮箱接地装置之间，那么列车的车体的漏电电流就能经接地电阻，齿轮箱接地装置和轮对传导至轨道，从而实现列车车体的保护接地。接地电阻和齿轮箱接地装置连
接方式，具有一定的电阻值，能够在轨道电阻大于车体电阻时，防止轨道上的工作电流回窜到列车的车体上，降低了干扰电流对轨道列车电磁兼容特性产生的不良影响。
31.另外，通过齿轮箱接地装置，实现列车车体的保护接地与轮对的连接，能够将列车的漏电电流直接传导至轮对继而形成接地，最大限度防止对齿轮箱内的轴承和齿轮造成电蚀。
32.列车车体的保护接地还具有如下特点：
33.实施中，如图1和图2所示，所述接地电阻110连接同一列车的车体和齿轮接地装置120。
34.这样，接地电阻与车体和齿轮接地装置之间的连接简单。
35.实施中，所述接地电阻和所述齿轮箱接地装置满足以下对应关系中的任一种或几种：
36.第一种：如图1和图2所示，所述接地电阻110和所述齿轮箱接地装置120的数量一致，一个所述接地电阻110对应连接一个所述齿轮箱接地装置120，其中，一个动力转向架具有两个齿轮箱接地装置120；同一动力转向架的两个接地电阻110分别连接所述列车的车体两侧。列车的车体的两侧的漏电电流都能较快的导走；接地电阻分布均匀，各个齿轮箱接地装置的连接关系都是相同的，各个齿轮箱接地装置的损耗大致相同，更换的频率也大致相同，维护工作方便。接地电阻采用了分散型的接地方式，可以有效的降低过电压冲击时的车体瞬态电压。
37.第二种：所述接地电阻的数量大于所述齿轮箱接地装置，一个所述齿轮箱接地装置至少连接一个所述接地电阻；可以适用于列车的车体可能会有较多漏电电流的位置的情形，在该位置连接多个接地电阻，在这多个接地电阻都距离同一齿轮箱接地装置近时，连接在同一个齿轮箱接地装置上。
38.第三种：所述接地电阻的数量小于所述齿轮箱接地装置，一个所述接地电阻连接至少一个所述齿轮箱接地装置；可以适用于其中一个或多个齿轮箱接地装置不能连接接地电阻的情况。
39.具体的，所述齿轮箱接地装置包括：
40.齿轮箱接地装置碳刷，所述齿轮箱接地装置碳刷用于与所述集电环箱内的集电环紧密接触；
41.传递块，与所述齿轮箱接地装置碳刷连接，其中，所述传递块用于与齿轮箱所装配的轮对连接。
42.实施中，所述接地电阻的阻值为大于0毫欧小于等于150毫欧的任一值。如可以采用100毫欧。
43.下面是接地系统针对拖车的车体的保护接地。
44.实施中，如图1和图2所示，接地系统还包括：
45.轴端保护接地装置210，安装在拖车轮对的轴的外端部，且与拖车的车体连接；
46.所述拖车的车体的漏电电流经所述轴端保护接地装置210，所述拖车的轮对传导至轨道实现接地。
47.采用轴端保护接地装置，结构简单，安装方便，能够方便的实现对拖车的车体的保护接地。
48.具体的，所述轴端保护接地装置连接同一拖车的车体和轮对。
49.这样，轴端保护接地装置与同一拖车的车体和轮对之间的连接简单。
50.实施中，如图1和图2所示，同一拖车转向架的每一个轮对配置一个所述轴端保护接地装置210；同一拖车转向架的两个轴端保护接地装置210分别位于所述拖车转向架的两侧，且与所述拖车的两侧连接。这样，拖车的两侧都设置了轴端接地保护装置，能够将拖车的车体漏电电流及时导走。轴端保护接地装置采用了分散型的接地方式，可以有效的降低过电压冲击时的车体瞬态电压。
51.或者同一拖车转向架的每一个轮对的两端分别安装一个所述轴端保护接地装置，且同一轮对的两个轴端保护接地装置分别与所述拖车的两侧连接。轴端保护接地装置分布均匀，各个轴端保护接地装置的连接关系都是相同的，各个轴端保护接地装置的损耗大致相同，更换的频率也大致相同，维护工作方便。轴端保护接地装置采用了分散型的接地方式，可以有效的降低过电压冲击时的车体瞬态电压。
52.本技术实施例的轨道列车的接地系统，保护接地方式采用了串联接地电阻和轴端保护接地装置直接接地两种形式并存的分散式保护接地方式，能够有效的降低过电压冲击时的车体瞬态电压。
53.下面是接地系统的工作接地。接地系统适用于双流制轨道列车，双流制轨道列车，能够通过受电弓从接触网取电，接触网提供的能够是交流电和直流电，因此需要对轨道列车取电是交流电的工况，设计对应的工作接地；也需要对轨道列车取电是直流电的工况，设计对应的工作接地。
54.实施中，接地系统还包括：
55.如图1和图2所示，轴端交流工作接地装置310，安装在牵引变压器车11的轮对的轴的外端部，且与牵引变压器车的牵引变压器12的输出端连接；
56.所述轨道列车取电为交流电时，交流电经牵引变压器12，所述轴端交流工作接地装置310，所述牵引变压器车的轮对与轨道导通，回馈至变电站；
57.其中，所述牵引变压器车是所述轨道列车中装配有牵引变压器的车辆。
58.这样，就实现了交流电工作的工作接地，轴端交流工作接地装置是轴端直接接地的方式，最大限度保证工作电流回路的通畅。
59.具体的，所述牵引变压器，所述轴端交流工作接地装置，所述牵引变压器车的轮对形成交流工作接地电路，交流工作接地电路与轨道列车的车体之间是电气绝缘的。
60.实施中，所述轴端交流工作接地装置连接同一牵引变压器车的牵引变压器和轮对。
61.这样，轴端交流工作接地装置与同一牵引变压器车的牵引变压器和轮对之间的连接简单。
62.实施中，同一牵引变压器车的两个变压转向架各自配置一个轴端交流工作接地装置，同一牵引变压器车的两个轴端交流工作接地装置分别位于所述牵引变压器车的两侧。这样，存在多个轴端交流工作接地装置，即便其中一个轴端交流工作接地装置出现问题，还有其他的能够工作。轴端交流工作接地装置采用了分散型的接地方式，可以有效提高系统可靠性。
63.或者同一变压转向架的每一个轮对的两端分别安装所述轴端交流工作接地装置。
轴端交流工作接地装置分布均匀，各个轴端交流工作接地装置的连接关系都是相同的，各个轴端交流工作接地装置的损耗大致相同，更换的频率也大致相同，维护工作方便。轴端交流工作接地装置采用了分散型的接地方式，可以有效提高系统可靠性。
64.其中，所述变压转向架是所述牵引变压器车的转向架。
65.实施中，接地系统还包括：
66.如图1和图2所示，轴端直流工作接地装置410，安装在牵引变流器车21轮对的轴的外端部，且与牵引变流器车的牵引变流器22的输出端连接；
67.所述轨道列车取电为直流电时，交流电经所述牵引变流器22，所述轴端直流工作接地装置410，所述牵引变流器车的轮对与轨道导通，回馈至变电站；
68.其中，所述牵引变流器车21是所述轨道列车中装配有牵引变流器的车辆。
69.这样，就实现了直流电工作的工作接地。
70.具体的，所述牵引变流器，所述轴端直流工作接地装置，所述牵引变流器车的轮对形成直流工作接地电路，直流工作接地电路与轨道列车的车体之间是电气绝缘的。
71.实施中，所述轴端直流工作接地装置连接同一牵引变流器车的牵引变流器和轮对。
72.这样，所述轴端直流工作接地装置与同一牵引变流器车的牵引变流器和轮对之间的连接较为简单。
73.实施中，同一牵引变流器车的两个变流转向架各自配置一个轴端直流工作接地装置，同一牵引变流器车的两个轴端直流工作接地装置分别位于所述牵引变流器车的两侧。这样，存在多个轴端直流工作接地装置，即便其中一个轴端直流工作接地装置出现问题，其他的仍然能够工作。轴端直流工作接地装置采用了分散型的接地方式，可以有效提高系统可靠性。
74.或者同一变流转向架的每一个轮对的两端分别安装所述轴端直流工作接地装置。轴端直流工作接地装置分布均匀，各个轴端直流工作接地装置的连接关系都是相同的，各个轴端直流工作接地装置的损耗大致相同，更换的频率也大致相同，维护工作方便。轴端直流工作接地装置采用了分散型的接地方式，可以有效提高系统可靠性。
75.其中，所述变流转向架是牵引变流器车的转向架。
76.本技术实施例的轨道列车的接地系统，工作接地方式采用了轴端接地装置直接的分散式接地方式，既最大限度保证工作电流回路的通畅，又能够有效提高系统可靠性。
77.具体的，所述轴端保护接地装置，所述轴端交流工作接地装置，所述轴端交流工作接地装置采用轴端接地装置，所述轴端接地装置包括：
78.连接线，连接于所述列车需要接地的位置；
79.轮对轴端侧，与所述连接线连接，且装配于轮对的轴的外端部，所述轮对轴端侧中的碳刷与所述轮对的轴紧密接触；
80.电流经所述连接线，所述轮对轴端侧，所述轮对的轴和车轮传导至轨道的轨条处实现接地。
81.实施中，如图1和图2所示，接地系统还包括多条保护接地线510；
82.每个转向架的两侧分别通过所述保护接地线510与车体连接，相连两个车体之间的两侧分别通过所述保护接地线连接。
83.这样，整个轨道列车的车体之间形成一个等势体。
84.本技术实施例的轨道列车的接地系统，能够根据不同工况下工作接地电流的大小来对工作接地装置的数量进行调整。如额定直流工作接地电流较小时，可以控制轴端直流工作接地装置的数量少一些；额定交流工作接地电流较大时，可以控制轴端交流工作接地装置的数量多一些。牵引变压器车安装交流工作接地的轴不再设置轴端保护接地装置。因为，轴端的数量是确定的，轴端保护接地装置的数量根据轴端直流工作接地装置和轴端交流工作接地装置，可以进行灵活的调整。
85.实施例二
86.本技术实施例的轨道列车，包括实施例一的接地系统。
87.图1的轨道列车是双流制轨道列车，图2是图1的局部放大图。双流制轨道列车的编组结构是4个动车4个拖车，动车为2、4、5、7车，拖车为1、3、6、8车。牵引变压器12分别设置在拖车3、6车，牵引变流器22设置在列车2、4、5、7车，每辆车两个转向架，4个轴，列车结构如图1和图2所示。
88.保护接地：
89.如图1和图2所示，动车2、4、5、7车的车体每一个车体和该列车的齿轮箱接地装置120之间分别串联一个100mω接地电阻110，就形成了列车的车体，接地电阻110和齿轮箱接地装置120，齿轮箱所装配的轮对的保护接地回路；即动车2、4、5、7车的接地电阻连接齿轮箱接地装置和轮对；
90.如图1和图2所示，在拖车1、8车(即头车)的1、2、3、4轴和3、6车的1、4轴的外端部分别安装一个轴端保护接地装置210，即1、8的1、2、3、4轴和3、6车的1、4轴采用轴端直连车体的保护接地方式。就形成了拖车的车体，轴端保护接地装置，拖车的轮对的保护接地回路。
91.工作接地：
92.如图1和图2所示，在交流工况时，在牵引变压器车3、6车的2、3轴的外端部分别安装一个轴端交流工作接地装置310。接触网交流电电流经设置在牵引变压器车3、6车的2、3轴的轴端交流工作接地装置310，轮对与轨道导通，然后回馈到变电站。
93.如图1和图2所示，在直流工况时，在牵引变流器车2、4、5、7车1、2、3、4轴的外端部分别安装一个轴端直流工作接地装置410。接触网直流电电流设置在牵引变流器车2、4、5、7车1、2、3、4轴的轴端直流工作接地装置410，轮对与轨道导通，实现轨道回流。
94.如图1和图2所示，同一节车的轴端工作接地以及同一转向架两个轴端保护接地装置不在同一侧，采用交叉布置方式(如1车四个轴端保护接地设置为1轴左、2轴右、3轴左、4轴右)。
95.牵引变压器车安装交流工作接地的轴不再设置轴端保护接地装置。另外，每个转向架通过两条保护接地线与车体连接，每辆车之间还通过两条保护接地线连接，使整列车的车体之间形成一个等势体。
96.在上述方案的基础上，可以根据不同工况下工作接地电流的大小来对工作接地装置的数量进行调整。如额定直流工作接地电流较小时，可以将直流工作接地数量减少(如将1、4轴的直流工作接地删除)。当额定交流工作接地电流较大时，也可增加交流工作接地装置数量，但需要减少对应轴端保护接地(如将4轴的保护接地更改为交流工作接地)。
97.在本技术及其实施例的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“高度”等指示的
方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
98.在本技术及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
99.在本技术及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
100.上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
101.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
102.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。