城市轨道交通供电网络中的电气系统是连接各子系统和地铁轨道列车的纽带，其运行质量将直接影响整体运行效率，对整个驾驶安全具有重要意义。因此，必须加强对城市轨道交通线路各部分接地问题的研究。此外，随着科技的进步和社会需求，地铁车辆电气系统的供电质量要求也越来越高。同时，轨道交通是一个非常复杂和巨大的综合体，需要考虑各种因素和条件来建立最实际的接地设计方案。这也使得城市轨道交通车辆电气系统接地问题成为可改进和优化研究的热门方向之一。

一、城市轨道交通车辆电气系统接地要求

变电站接地设施需要广泛的保护。除直流系统的直流开关柜外，电气设备设施的以下方面必须接地：a.各种变压器的高压电气设备的外壳和底座必须接地。b.每条线路上互感器的二次侧一端需要接地。c.气体绝缘全封闭组合电气系统的GIS接地端子必须接地。d.交付、直流屏、控制信号屏、电池屏、操作台等金属框架需要接地。e.各高压电缆的铠装保护层外皮需要接地。f.配电装置的金属框架、钢筋混凝土结构、金属围栏和靠近带电部分的金属门需要接地。g.建筑物基础接地方式加人工复合接地接地网。同时还需要满足以下要求：a.安装在道路交通牵引变电站内的各种交流和直流电气设备设施需要接地线接入接地闸门进行维护。同时，这些电气设备设施的其他部分可能因故障引起的电源应保护接地。b.各种电气设备设施、不同电压等级、不同用途可合并为一般接地装置，主站牵引变电站等系统也可采用综合接地，可共用接地网。c.变电站设备接地引出线、弱电设备接地引出线和接触网架空地线引出线分别引出车站接地网。每组引出线包括三个引出端子，每组引出线之间的电气距离大于20m。d.接地时，应充分考虑地下土壤硬度和湿度受四季雨水温差变化的影响，接地电阻电阻值应随时满足要求，雷电保护接地电阻也应考虑雷季土壤干燥状态的影响。e.接地设施的安装方向和地下布局应符合保护接地的相关要求和标准，尽量减少可能引起的接触电位差和跨步电位差。此外，还应满足以下相关要求：线路站变电站应与牵引电源接触网接触网的地线和环网电缆的外壳连接，并有易于拆卸的连接点。如果车辆段的防雷接地线设计与变电站接地设施的接地网连接，接地线埋地的最小深度应深于15m；为避免排流过程中转移电位造成的各种危险，采取具体的隔离措施，将接地网的高电位引向所外或低电位引向所内相关设施。例如，可以安装隔离变压器等。；变电站电气装置的接地参数应定期检查，确保符合要求。例如，接地短路电流可进行热稳定校验。根据不同的接地材料，又分为不同的标准和要求。例如，钢接地线的短时温度不应超过400益，铜接地线的短时温度不应超过450益，铝接地线的短时温度不应超过300益；地面敷设接地线的安装位置应考虑各种检查。同时，各地接地线应采取防止机械损伤和化学腐蚀的相关措施；在接地线引入建筑物的入口处设置标志。接地线表面涂有宽度相等的15~100mm的绿色和黄色条纹。

二、城市轨道交通车辆电气系统接地方式

(1)工作接地

工作接地是指在电力设备正常运行或故障时，为了保证电气设备本体的安全，系统中的某一点被称为工作接地。工作接地分为高压和低压：低压回流接地是为了有效实现电路低压电位的效果；高压回流是将电源接触网上的大电流引入轨道，通过回流电缆，相关操作后转回变电站，确保轨道车辆在运行过程中的稳定性。在高压回流工作接地操作过程中，必须注意接触网通过的所有电流，确保回流到电源设备，确保轨道无问题，车辆和人身安全无损失。

(2)屏蔽接地

屏蔽接地的概念是保护列车在线路故障或维护过程中不受外界干扰，保持安全运行。通过检测电磁感应源、接触器、电流传感器等设备，确保列车内部电子设备与外部电路相互连接，防止设备和线路因外部环境中的磁场而损坏。

(3)保护接地

保护接地是为了防止电气设备的金属外壳、配电设备的框架和电路塔危及人身和设备的安全。所谓保护接地，是指电器的金属部分，正常情况下不带电，绝缘材料损坏或其他情况下可能带电，即与带电部分绝缘的金属结构部分。实践证明，保护接地是我国低压电网的有效安全保护措施。由于保护接地分为接地保护和中性点保护，两种不同保护方式的客观环境不同。如果使用不当，不仅会影响用户的保护性能，还会影响电网的供电可靠性。首先要了解和理解接地保护和中性点保护，掌握这两种保护方法的区别和适用范围。接地保护和中性点保护统称为保护接地，是防止人身触电事故和保证电气设备正常运行的重要技术措施。

三、城市轨道交通车辆电气系统接地优化方法

（1）加强接地装置维护

由于单个接地体周围的电场分布不均匀，接地电流或接地电阻较大，容易受到跨步电压和接触电压的威胁；此外，单个接地体的可靠性较差，如果断线，则极不安全。因此，它通常用于不太重要的场合或独立设备或设备较少的场合。变电站或车间一般采用环路接地，分散钢管和电场相互重叠，使地面电场分布均匀，跨步电压和接触电压很低。

(二)合理使用接地电阻

当城市轨道交通车辆发生接地故障时，其供电系统会根据不同的接地情况受到不同性能的影响，这些具体性能会根据电压、电流等参数进行反应。因此，有必要有效地处理这些因素。在日常设备故障排除工作中，要根据现场的具体情况选择正确的方法。首先要保证线路短路或接触不良后应及时切断电源；其次，要保证电力设备和机械装置能够正常运行，电流通过相应的保护动作穿透大地而不受损坏；最后，要保证城市轨道交通车辆电气系统的接地电阻值不超过标准范围，避免因接地电阻值过低而短路或损坏线路。

(3)优化接地方式

城市轨道交通车辆电气系统接地问题是一个复杂的综合过程，涉及不同方面，如设备运行环境、防雷等要求不同。因此，在实际工作中，需要根据具体情况进行优化。首先，根据相关法律、法规和标准，确定合理有效的接地方式和保护措施，确保电气系统安全、稳定、可靠运行，最后考虑如何提高员工的操作水平，确保掌握和使用各种设备技术。

四、结语

综上所述，城市轨道交通车辆采用双极接线，在线路上会产生一定程度的中性干扰，因此应合理设计接地系统。首先要考虑线路的电压、电流分布和不同用户之间的差异；其次，要根据实际情况选择相应的匹配设备，做好防雷工作；然后通过计算确定各节点之间的相互连接和电气隔离；最后需要注意的是，城市轨道交通车辆采用双极接线时，应按照有关规定进行运行、维护和管理，避免故障造成不必要的损失。