（中国铁路济南局集团有限公司青岛动车段山东青岛266000）
摘要：高速动车在推动我过交通业快速发展的同时，也促进了经济的腾飞。高速动车组的运行离不开接地技术的发展，进行接地技术的研究有利于促进高速动车的发展，也有助于规避不安全因素。
关键词：高速动车组；接地技术
引言
近年来，在国家大力建设省内、省际交通的大背景下，高速铁路以其节能环保、安全、速度快、输送能力强、土地占用面积较小等特点在我国得到了迅速的发展。而动车组作为高速铁路的核心技术，其接地系统的合理、安全与否，不论是对提高车载设备的安全性能，还是增强车载人员的人身安全都具有非常重要的影响。
1高速动车组接地系统的主要类型
一般来讲，高速动车组的接地类型主要包括两种，一种是车体接地，而另一种则是车载电气设备接地。
1.1车体接地方式
从车体接地方式的结构形式来看，其主要包括三种接地方式：车体直接接地方式、车体电感接地方式以及车体电阻接地方式。
1.1.1车体直接接地
车体直接接地方式多出现在欧系动车组中。接地点设置在没有动力的变压器车上，接地碳刷直接与动车组车体相连。直接接地方式动车组主回路通过变压器车的接地碳刷直接接地，同时车体也直接通过碳刷实现接地。由于车体直接与接地碳刷相连，经由车体传播的过电压可以直接通过接地碳刷泄放。由于接地碳刷接触电阻较小（通常数十毫欧），因此可以有效的降低车体电压。但由于钢轨回路与车体回路电阻的差异，这种接地方式会使得正常工作时的电流容易通过车体，造成车体局部发热、局部环流，而且当电流流入轴承时，会造成轴温异常，引起轴承电蚀，其次，由于车体回流回路的整体阻抗低，接触网上的牵引电流会在车体回路上感应较大的回路电流，加大了列车的非正常损耗。
1.1.2电感接地方式
它的主要原理是，在动车组工作的过程中，其电流处于工频状态，这样电流可以经由扼流线圈接地。而在发生电压冲击时，由于其信号处于高频状态，在这种情况下扼流线圈又呈现出高电阻，这样一来主回路的变压器又可以与接地点形成非常有效的隔离。但是，电感接地方式的主要缺点在于，其线圈并不是耗能的装置，同时线圈在一定的条件之下，还有可能造成持续的震荡。
1.1.3电阻接地方式
动车组主回路通过接地碳刷直接接地，车体与接地碳刷之间加入了一个隔离电阻，即车体通过一个隔离电阻接地。通常情况下，接地碳刷与车轴间的滑动电接触电阻为毫欧姆量级，因此牵引电流主要通过接地碳刷入地，通过隔离电阻进入车体的分量较少，避免了车体环流，此外，由于车体接地电阻的加入，车体回路的阻抗增加，有效的抑制了牵引电流在车体回路中产生的感应电流。但其缺陷在于当发生雷击跳闸、过电压冲击时，避雷器或接地开关闭合，瞬态冲击电流会加载在接地电阻上，造成车体电压瞬间提升，由于车体是弱电信号的公共参考地，该冲击电压造成的反击有可能损坏车载控制、通信等弱电设备，同时当避雷器导通时，接地电阻与主回路的变压器是并联关系，高压雷电波仍然会加载在车载变压器的两端，通过变压器稱合到二次侧，容易造成整流硅堆损坏。总之，车体直接接地方式在较为有效的降低电压的同时，也会造成车体电压的回流；而成体电阻接地方式尽管可以相对有效的抑制车体回流，但却可能造成车体瞬态电压的提升；车体电感接地方式则会导致车体电压回流以及其电压的上升。所以，这三种车体接地方式各有优缺点，需要根据现实的情况进行具体的利用和优化。
1.2车载电气设备接地
对于车载电气设备接地而言，其主要的接地方式是于高压供电电缆屏蔽层。从高压电缆的具体结构而言，其主要包括导体、屏蔽层、绝缘层以及保护层四个部分。其中导体即纤芯是高压电缆的主要组成部分，其主要作用是输送电能，屏蔽层设置的主要原因在于，因为动车组的牵引电流相对较为强大，在电流通过高压电缆时很可能会形成较强的磁场，而这种磁场不仅会干扰弱电系统的工作，而且在情况严重时甚至会发生击穿弱电系统绝缘的情况。绝缘层同样也是高压电缆中不可缺少的部分，它主要用于导体和电缆屏障之间在电气上的隔离，进而较好的保障电能的输送。而保护层的主要作用是保护高压电缆不受雨水或者是外界杂质的侵害，防止外力的因素对电缆的破坏。此外，根据国家的相关规定，高压电缆的周围设置的屏蔽层必须要接地，但是因为动车组高压电缆供电系统特殊的环境影响，其在正常情况下并不能够直接接地，只能将其屏蔽层和动车组的车体相连接。
2雷击接触车体过电压研究及抑制措施
由于我国的高速铁路大多都分布在高架桥或者是非常空旷的野外，缺少或者几乎没有避雷针的保护。而且近年来，在我国大力发展高速铁路的情况下，其整个铁路网已经遍布全国各地，因此受到雷击的概率也相对较大。
2.1雷击电流对车体的感应电压
当动车组车体遭受雷击机，其周围的空间电场和磁场也会发生突然的变化，在这种情况下，由于列车的车体大多为铝合金材料，在突然变化的电磁环境之中，列车的车体内部也会产生电流。此外，列车的车体还经由接地系统和高铁钢轨相连接，这样一来，列车的车体便和高铁的钢轨之间形成了一个闭合的回路。在这一回路当中，因为雷电所引起的电磁场会产生大量的感应电流，进而引起动车车体电压的瞬间升高，导致动车车体过电压。
2.2雷击时车体过电压抑制措施
通过上文中的分析，在动车组受到雷击时，会导致车体的过电压，而这种过电压主要包括两个方面：一种是经过避雷器而进入车体当中的过电压Ui，而另一种则是在车体和高铁的钢轨当中形成的瞬时感应电压Ug。对于这两种电压的抑制措施主要有两种。
2.2.1并联滤波电容
因为雷电流主要是高频脉冲信号，因此其频率也相对较高。这样一来，便可以利用电容器相关的特性，在动车组接地的电阻处并联电容器。在发生雷击时，Ui和Ug两个分量便可以通过电容器进行消解。因此，采用并联滤波电容的方法，不仅可以有效的降低在发生雷击时，车体接地系统的阻抗，而且也不会对车体接地电阻系统的正常使用。
2.2.2减小接地电阻器阻值
因为动车车体的接地电阻主要是接地电阻器的使用，因此减少接地电阻的阻值不但可以降低由于雷电流而引起的电压的抬升，而且还可以在一定程度上降低车体和钢轨之间的感应电压。但是这种方式也有其自身的缺陷，比如降低碳刷寿命、造成碳刷的磨损等情况。
结束语
为了保障人员安全与列车的稳定运行，高速动车组必须采用电气接地技术。根据接地方式与功能特点，接地共分为两种：一种为工作接地，即将整车的工作电流导通到轨道然后回馈到变电站；另一种为保护接地，即将整车电器设备感应电流或电气设备的漏电流导通到轨道。这两种接地方式通常都是由特定的电缆及安装在转向架轴端的碳刷组成，工作接地电缆同整车主变压器的原边相连，保护接地电缆与转向架构架和车体相连。
参考文献
[1]刘东来，肖石，吴广宁，高国强，韩伟峰.高速动车组车体接地方式研究[J].中国铁路.2012(09).
[2]曹晓斌，易志兴，陈奎，高竹青，杨佳.高速铁路馈线电缆雷电过电压及防护措施[J].高电压技术.2016(02).
[3]裴春兴，李娜，贾楠，陈登升.高速动车组接地技术分析和研究[J].铁道机车与动车.2014(08).
[4]刘莹，陈维金，李枫，詹国彬，吴晓峰.高速动车组齿轮箱接地装置用碳刷性能对比试验[J].机车车辆工艺.2011(06).