摘要：CRH3型动车组是中国应用最为广泛、成熟的车型之一，动车组的接地保护是对车辆设备和人身安全的重要保护技术，也是动车组关键的技术，CRH3型动车组接地保护分为运行接地、保护性接地以及关键保护接地。本文通过对接地保护的介绍与研究，为动车组接地技术故障处理以及日后维护工作提供参考。
关键词：电磁兼容；保护性接地；运行接地
Application and research of grounding protection for CRH3 emu
Abstract：CRH3 emu is one of the most widely used and mature models in China. The grounding protection of emu is an important protection technology for vehicle equipment and personal safety, and also a key technology of emu. The grounding protection of CRH3 emu consists of operation grounding, protective grounding and critical protection grounding.Through the introduction and research of docking ground protection, this paper provides reference for the grounding technical fault treatment and future maintenance of emu.
Keyword:Electromagnetic compatibility;Protective grounding;Run the grounding
引言
现代高速动车组是集高压、变频、网络通信、计算机控制于一体的复杂的系统设备,内部集中了多种电子设备和电缆线束,既有大功率的辐射信号源又有高灵敏度的传感器和通信设备,强电弱电各种信号交织在一个有限的面积和空间内,这对高速动车组的接地提出了更高的要求,既要避免子设备受高频或脉冲电流的干扰同的时利用运行接地来把网络电流反馈到轨道上，轨道的作用是充当电流回归变电站的导体，还要保护人员和设备在故障状态下免受过接触电压的伤害。
1 接地概念
（1）命令层TCN总线系统的标准要求屏蔽电缆和两侧的屏蔽夹钳。此要求适用于车辆风挡处的所有的电缆部件。两侧的屏蔽夹钳确保在车体之间有一个导电连接。在每辆车的风挡处装有两 个额外的等电位屏蔽导体，用来保护屏蔽免受过补偿电流的损坏。这意味着补偿电流主要流经补偿导体，而不流经EMC屏蔽接头或总线接头的屏蔽。
（2）若列车的几个部件以低阻抗连接到轨道上，轨道上的部分运行回流就会在这些点上回到车辆上。当轨道回流高到要求的水平，车辆上的这些电流也会很大。由于这个原因，保护性接地仅在直接相临的两台转向架处的车辆中心实施。所有其它转向架为绝缘设计。
整个车的保护性接地和运行接地如图1所示。
图1
2 保护性接地
CRH3是8车的电动车组，仅能整列运行。这样，当计划保护性车辆接地时，整列动车组电气上可被当作一个单元。这是因为通过两个同电位的屏蔽接地导体单独的车辆被连接在其它车辆当中。当一同电位的屏蔽接地导体故障时，另一同电位的屏蔽接地导体的横断面仍能传递预定的故障电流（连接线与车体间的短路电流）。这样，车体可被看作电气上互相安全连接。
整列电动车组的车体的保护性接地是通过位于车辆中心的两台转向架通过四个车轮接地触头完成的。这些车轮接地触头中的两个位于一台转向架的不同的轮对上。若一台转向架的保护性接地失效，另一个转向架接替起保护作用。所有车轮接地触头通过车轴和车轮连接到钢轨上。
每一个转向架通过两个具有足够横断面的保护性触头连接到它上面的车体上。转向架拥有双接地，以便当一个发生故障时（一个接地触头失效或遗失），另外一个实现足够的接地功能。这样转向架构架可看作被安全地连接到车体上。所有必要的转向架部件因此在转向架构架上被接地。
既然车体仅在电动车组的中心被连接到轨道上，从轨道到车辆上的运行回流在单牵引中是被禁止的，沿车辆的电流被最小化。重联时，通过用保护电阻将端车钩连接到车体上的方法，这些流经端部自动车钩的电流被降低到允许强度。
3 运行接地
通过绝缘的汇流排的运行回流反馈发生在变压器车，汇流排安装在该车的两个不同转向架上。回流首先在汇流排上收集，然后被分配在轮对的运行接地触点上。
如果可能，与车轮接地触点的连接都应具有相同的长度。如果不能做到，长度的不同必须通过选择合适的连接电缆横断面补偿，到两个车轮接地触点的连接电阻实质上相等。
在动车组运行的情况下，回流或干扰电流能通过端部自动车钩在车体内流动。为阻止此电流流动，或减小到不严重的水平，车钩单元通过硅烯衬套等与车体实现电气绝缘。
仅在车体一端设车体与端部车钩间编织型屏蔽套连接屏蔽。端部车钩的屏蔽端与端部车钩的金属接地零件绝缘。
4 转向架接地的要求
为确保没有电流经旁路从轨道流入车辆，这些旁路被设计成与车体和转向架绝缘。
4.1 车轴滚动轴承绝缘
根据DIN VDE 0123，电流通过滚动轴承应避免损害轴承。在一系悬挂和一系减震器的区域，轴承被绝缘，因为绝缘点位于轮对连接托架上。当选择绝缘元件时，就应注意这元件的适当的绝缘电阻，电压差在12伏左右被认为可以使用。在故障的情况下，电压差不会超过最大的接触电压。
4.2 动车转向架上牵引电动机和齿轮的放置要求
牵引电动机通过保护性屏蔽接地直接连接到转向架上。牵引电动机通过螺旋齿连接器连接齿轮单元。牵引电动机转轴安装在带有两个轴承底座的绝缘轴承上，这意味着在轮对和转向架间没有电传导连接。
齿轮箱通过齿轮单元直接电传导和轮对连接，由于这个原因，齿轮安装在转向架上时是绝缘的。
4.3 制动的要求
为了防止不需要的电流从轨道传到车辆，在制动盘和转向架之间就必须没有电传导连接 。制动夹钳单元不得有等电位屏蔽接地导体连接到转向架上。间接连接的保护，是通过在转向架上布置安装来自制动的一定长度的电缆，以保证在故障状态下，不会产生流经制动夹钳单元的不允许的高接触电压。
5 保护性屏蔽接地
保护性屏蔽接地和保护导体系统是保护人免受高接触电压的主要措施，目的是创建等电位。
所有可触及的故障时可能带有高电压的导电零件，必须被连接到车体上，部件之一直接连接或通过一保护导体连接。这意味着所有导电零件具有相同电位，可被视为车体。
结论
本文针对CRH3型动车组的接地保护进行分析介绍，并主要针对保护性接地、运行接地、保护性屏蔽接地和转向架接地进行研究，为日后动车组维护维修提供了参考。
参考文献
1、设计概念《车辆接地》文件号A6Z00000077935