CN109703580A - 接地***及具有其的轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种接地***及具有其的轨道车辆，接地***包括：车内接地结构，车内接地结构为框架式结构，车内接地结构能够分布设置在车体内的侧壁和顶壁上，车内接地结构用于连接车体上的电气设备；车下接地结构，沿车内接地结构的长度方向设置，车下接地结构与车内接地结构的下部连接，车下接地结构为网状结构，车下接地结构能够分布设置在车体外的底壁上，车下接地结构用于连接车体上的电气设备及接地。这样可将车体上的电气设备就近与车内接地结构或车下接地结构连接，然后通过车下接地结构实现电气设备的接地，从而可提高电气设备接地的安全可靠性，起到防雷击、防静电的作用。

Description

接地***及具有其的轨道车辆

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，具体而言，涉及一种接地***及具有其的轨道车辆。

背景技术

继铝合金材料替代不锈钢材料之后，碳纤维新型材料由于具备高强度、低膨胀系数、热容量小、比重小等特性，已成为轻质化车体设计和制造的首选材料之一。但碳纤维材料由于组成方式、成型工艺等客观因素影响，与不锈钢或铝合金等金属材料相比，板材在成型后，其导电率、导磁率等电磁特性产生了一定程度的变化，可能造成车体的磁场屏蔽效能、电场屏蔽效能、接地阻抗、静电保护、雷击防护等电磁兼容性能的减弱，导致通信紊乱、控制失灵、设备故障等异常工作状态。为保障下一代轻质化地铁的正常工作，提出碳纤维地铁车体的接地***。

发明内容

为保障采用碳纤维车体的轨道车辆正常工作，本发明提供了一种接地***及具有其的轨道车辆。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种接地***，包括：车内接地结构，车内接地结构为框架式结构，车内接地结构能够分布设置在车体内的侧壁和顶壁上，车内接地结构用于连接车体上的电气设备；车下接地结构，沿车内接地结构的长度方向设置，车下接地结构与车内接地结构的下部连接，车下接地结构为网状结构，车下接地结构能够分布设置在车体外的底壁上，车下接地结构用于连接车体上的电气设备及接地。

进一步地，车内接地结构包括：接地框，接地框为多个，多个接地框间隔设置，多个接地框用于沿车体的长度方向布置，每个接地框的下部均与车下接地结构连接。

进一步地，车内接地结构还包括：第一汇流条，用于沿车体的长度方向设置，多个接地框均与第一汇流条连接。

进一步地，第一汇流条具有用于避让车体的车门的折弯段，第一汇流条由多个条状件连接而成。

进一步地，接地***还包括：紧固件，设置在接地框和/或第一汇流条上，紧固件用于与电气设备连接。

进一步地，接地框和/或第一汇流条由铝合金条制成。

进一步地，接地***还包括：导流体，车内接地结构通过导流体与车下接地结构连接。

进一步地，车下接地结构包括多个平行设置的第二汇流条和多个平行设置的第三汇流条，多个第二汇流条与多个第三汇流条交错连接以形成网状结构。

进一步地，第二汇流条和/或第三汇流条由铝合金条制成。

进一步地，接地***还包括：防静电装置，与车内接地结构连接，防静电装置用于连接车体内会产生静电的装置。

根据本发明的另一方面，提供了一种轨道车辆，轨道车辆包括车体和接地***，接地***为上述提供的接地***，接地***中的车内接地结构分布设置在车体内的侧壁和顶壁上，接地***中的车下接地结构分布设置在车体外的底壁上。

进一步地，车体由碳纤维材料制成。

进一步地，轨道车辆还包括：座椅，设置在车体内，接地***中的防静电装置与座椅连接。

进一步地，轨道车辆还包括以下至少之一：照明电器，设置在车体内的顶壁上，照明电器通过紧固件与车内接地结构连接；显示模块，设置在车体内的侧壁上，显示模块通过紧固件与车内接地结构连接；空调***，设置在车体内的顶壁上，空调***通过紧固件与车内接地结构连接；控制柜，设置在车体内，控制柜通过紧固件与车内接地结构连接。

进一步地，轨道车辆还包括：受电弓，设置在车体的上方，受电弓与车内接地结构连接。

进一步地，轨道车辆还包括：牵引变流机，设置在车体的下方，牵引变流机通过导线与车下接地结构连接；和/或，空压机***，设置在车体的下方，空压机***通过导线与车下接地结构连接。

应用本发明的技术方案，在接地***中设置车内接地结构和车下接地结构，在使用时，将车内接地结构分布设置在车体内的侧壁和顶壁上，将车下接地结构分布设置在车体外的底壁上，这样可将车体上的电气设备就近与车内接地结构或车下接地结构连接，然后通过车下接地结构实现电气设备的接地。这样可提高电气设备接地的安全可靠性，起到防雷击、防静电的作用。尤其对于碳纤维车体，避免或降低了碳纤维车体造成的磁场屏蔽效能、电场屏蔽效能、接地阻抗、静电保护、雷击防护等电磁兼容性能的减弱，保障采用碳纤维车体的轨道车辆正常工作。而且，该接地***结构简单，安装方便，大大减小成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的实施例提供的接地***的结构示意图；

图2示出了图1中的接地***与转向架的装配图；

图3示出了图1中的接地***与座椅的装配图；

图4示出了本发明的实施例提供的轨道车辆的结构示意图；

图5示出了图4垂直于长度方向的剖视图；

图6示出了图4在A位置的放大图；

图7示出了图4在B位置的放大图；

图8示出了图4在C位置的放大图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、车内接地结构；11、接地框；111、第一竖条；112、拱形条；113、第二竖条；12、第一汇流条；20、车下接地结构；21、第二汇流条；22、第三汇流条；31、紧固件；32、导流体；33、防静电装置；34、汇流排；40、车体；51、座椅；52、照明电器；53、显示模块；54、空调***；55、控制柜；56、受电弓；57、牵引变流机；58、空压机***；60、转向架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图8所示，本发明的实施例提供了一种接地***，包括：车内接地结构10，车内接地结构10为框架式结构，车内接地结构10能够分布设置在车体40内的侧壁和顶壁上，车内接地结构10用于连接车体40上的电气设备；车下接地结构20，沿车内接地结构10的长度方向设置，车下接地结构20与车内接地结构10的下部连接，车下接地结构20为网状结构，车下接地结构20能够分布设置在车体40外的底壁上，车下接地结构20用于连接车体40上的电气设备及接地。

应用本实施例的技术方案，在接地***中设置车内接地结构10和车下接地结构20，在使用时，将车内接地结构10分布设置在车体40内的侧壁和顶壁上，将车下接地结构20分布设置在车体40外的底壁上，这样可将车体40上的电气设备就近与车内接地结构10或车下接地结构20连接，然后通过车下接地结构20实现电气设备的接地。这样可提高电气设备接地的安全可靠性，起到防雷击、防静电的作用。尤其对于碳纤维车体，避免或降低了碳纤维车体造成的磁场屏蔽效能、电场屏蔽效能、接地阻抗、静电保护、雷击防护等电磁兼容性能的减弱，保障采用碳纤维车体的轨道车辆正常工作。而且，该接地***结构简单，安装方便，大大减小成本。

在本实施例中，车内接地结构10包括：接地框11，接地框11为多个，多个接地框11间隔设置，多个接地框11用于沿车体40的长度方向布置，每个接地框11的下部均与车下接地结构20连接。这样可将车体40的电气设备与就近的接地框11连接，再通过车下接地结构20实现接地。

具体地，如图2所示，接地框11包括顺次连接的第一竖条111、拱形条112和第二竖条113，第一竖条111和第二竖条113分别用于一一对应地设置在车体40的两个侧壁上，拱形条112用于设置在车体40的顶壁上，拱形条112沿车体40的宽度方向设置。通过上述设置可使得第一竖条111、拱形条112和第二竖条113与车体40内的形状匹配，便于装配，而且，这样可以在车体40从下到上的位置均布置有用于接地的结构，便于不同位置的电气设备接地。

如图1和图2所示，车内接地结构10还包括：第一汇流条12，用于沿车体40的长度方向设置，多个接地框11均与第一汇流条12连接。通过第一汇流条12可以将多个接地框11连接，以使车内接地结构10成为整体导电结构。而且，电气设备也可以就近与第一汇流条12连接。

具体地，由于车门的存在，第一汇流条12具有用于避让车体40的车门的折弯段，第一汇流条12由多个条状件连接而成。第一汇流条12可以在相邻两个条状件的连接处折弯，以形成折弯段避让车门。

在本实施例中，接地***还包括：紧固件31，设置在接地框11和/或第一汇流条12上，紧固件31用于与电气设备连接。紧固件31可以设置为预埋螺栓，多个预埋螺栓固定在碳纤维车体上，这样便于不同位置的电气设备与预埋螺栓连接以实现接地。当然，紧固件31也可以根据需要设置在车下接地结构20上。

在本实施例中，接地框11和/或第一汇流条12由铝合金条制成。采用铝合金条，一方面可以具有良好的导电效果，另一方面可以实现车辆的轻量化。具体地，铝合金条的截面尺寸可以设置为长25mm，宽4mm。

如图2、图7和图8所示，接地***还包括：导流体32，车内接地结构10通过导流体32与车下接地结构20连接。通过导流体32，便于车内接地结构10与车下接地结构20连接。具体地，导流体32可以由直径为的圆柱体的圆柱体制成。

如图1所示，车下接地结构20包括多个平行设置的第二汇流条21和多个平行设置的第三汇流条22，多个第二汇流条21与多个第三汇流条22交错连接以形成网状结构。通过多个第二汇流条21与多个第三汇流条22交错连接，可以提高车下接地结构20的导电效果。而且，这样可以将车下接地结构20分布在车体40下方的不同位置，这样一方面可以实现车内接地结构10的不同位置与车下接地结构20连接，另一方面可以将电气设备就近与车下接地结构20连接。

具体地，第二汇流条21为两个，两个第二汇流条21用于沿车体40的长度方向设置，多个第三汇流条22间隔设置在两个第二汇流条21之间，每个第三汇流条22均沿车体40的宽度方向设置。这样可以既简化车下接地结构20的结构，又可以保证良好的接地效果。在本实施例中，接地框11中的第一竖条111和第二竖条113分别与两个第二汇流条21一一对应设置。

在本实施例中，第二汇流条21和/或第三汇流条22由铝合金条制成。采用铝合金条，一方面可以具有良好的导电效果，另一方面可以实现车辆的轻量化。具体地，铝合金条的截面尺寸可以设置为长25mm，宽4mm。

如图3、图5和图7所示，接地***还包括：防静电装置33，与车内接地结构10连接，防静电装置33用于连接车体40内会产生静电的装置。通过设置防静电装置33可以将车体40内会产生静电的装置产生的静电消除，以保证装置的正常使用，并且可避免对用户造成影响。

如图1、图2和图7所示，在本实施例中，接地***还包括：汇流排34，与车下接地结构20连接，汇流排34用于连接位于车体40下方的转向架60。这样便于实现车下接地结构20与转向架60的连接，进而通过转向架60和轨道的接触实现接地。具体地，车下接地结构20可通过汇流排34与转向架60上接近的四个点连接。

如图4至图8所示，本发明的另一实施例提供了一种轨道车辆，轨道车辆包括车体40和接地***，接地***为上述提供的接地***，接地***中的车内接地结构10分布设置在车体40内的侧壁和顶壁上，接地***中的车下接地结构20分布设置在车体40外的底壁上。应用本实施例的技术方案，在接地***中设置车内接地结构10和车下接地结构20，在使用时，将车内接地结构10分布设置在车体40内的侧壁和顶壁上，将车下接地结构20分布设置在车体40外的底壁上，这样可将车体40上的电气设备就近与车内接地结构10或车下接地结构20连接，然后通过车下接地结构20实现电气设备的接地。这样可提高电气设备接地的安全可靠性，起到防雷击、防静电的作用。而且，该接地***结构简单，安装方便，大大减小成本。该轨道车辆可以为地铁或火车。

在本实施例中，车体40由碳纤维材料制成。这样对于碳纤维车体40，避免或降低了碳纤维车体40造成的磁场屏蔽效能、电场屏蔽效能、接地阻抗、静电保护、雷击防护等电磁兼容性能的减弱，保障采用碳纤维车体的轨道车辆正常工作。

在本实施例中，轨道车辆还包括：座椅51，设置在车体40内，接地***中的防静电装置33与座椅51连接。这样当座椅51产生静电时，可通过防静电装置33将静电传导至车内接地结构10以及车下接地结构20，进而传导至大地。这样可以避免静电给乘客带来危害。

在本实施例中，轨道车辆还包括以下至少之一：照明电器52，设置在车体40内的顶壁上，照明电器52通过紧固件31与车内接地结构10连接；显示模块53，设置在车体40内的侧壁上，显示模块53通过紧固件31与车内接地结构10连接；空调***54，设置在车体40内的顶壁上，空调***54通过紧固件31与车内接地结构10连接；控制柜55，设置在车体40内，控制柜55通过紧固件31与车内接地结构10连接。这样照明电器52、显示模块53、空调***54、控制柜55或其他电气设备可通过预埋在车体40上的紧固件31与车内接地结构10连接，从而实现这些设备的接地。

在本实施例中，轨道车辆还包括：受电弓56，设置在车体40的上方，受电弓56与车内接地结构10连接。这样可将受电弓56接地，以防止雷击。

在本实施例中，轨道车辆还包括：牵引变流机57，设置在车体40的下方，牵引变流机57通过导线与车下接地结构20连接；和/或，空压机***58，设置在车体40的下方，空压机***58通过导线与车下接地结构20连接。这样牵引变流机57或空压机***58可通过导线与车下接地结构20连接，从而实现接地。由于碳纤维车体40本身具有一定的导电性，所以可以达到防雷击的效果。

通过本发明的技术方案，可以实现以下有益效果：本发明研究了新型碳纤维车体的接地方案，发明了一种“笼式”接地***：

(1)在设计上采用了最短接地原则，可以很好地满足碳纤维车体中的电气设备的接地需要；

(2)在结构设计上，将车内外电气设备接地线全部汇流到车内接地结构上，然后通过导流体汇流到车下接地结构上，最后通过转向架上的接地装置汇流到大地；

(3)本发明可以充分兼顾碳纤维车体的防静电接地，通过防静电装置将车内设备产生的静电汇流到车内接地结构上；

(4)本发明通过碳纤维车体上的预埋螺栓与接地***中的铝合金条连接使得碳纤维车体与接地***多点连接，形成整体，可以起到防雷击、防静电的作用；

(5)本发明可以很好地解决碳纤维车体的接地问题，接地***设计形成“笼式”结构可提高接地的安全可靠性，大大减小成本，且结构简单，安装方便。碳纤维车体虽然导电性较弱，但通过预埋螺栓将车体与接地***连接形成整体，可以防雷击、防静电。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

Claims (16)

1.一种接地***，其特征在于，包括：

车内接地结构(10)，所述车内接地结构(10)为框架式结构，所述车内接地结构(10)能够分布设置在车体(40)内的侧壁和顶壁上，所述车内接地结构(10)用于连接所述车体(40)上的电气设备；

车下接地结构(20)，沿所述车内接地结构(10)的长度方向设置，所述车下接地结构(20)与所述车内接地结构(10)的下部连接，所述车下接地结构(20)为网状结构，所述车下接地结构(20)能够分布设置在所述车体(40)外的底壁上，所述车下接地结构(20)用于连接所述车体(40)上的电气设备及接地。

2.根据权利要求1所述的接地***，其特征在于，所述车内接地结构(10)包括：

接地框(11)，所述接地框(11)为多个，多个所述接地框(11)间隔设置，多个所述接地框(11)用于沿所述车体(40)的长度方向布置，每个所述接地框(11)的下部均与所述车下接地结构(20)连接。

3.根据权利要求2所述的接地***，其特征在于，所述车内接地结构(10)还包括：

第一汇流条(12)，用于沿所述车体(40)的长度方向设置，多个所述接地框(11)均与所述第一汇流条(12)连接。

4.根据权利要求3所述的接地***，其特征在于，所述第一汇流条(12)具有用于避让所述车体(40)的车门的折弯段，所述第一汇流条(12)由多个条状件连接而成。

5.根据权利要求3所述的接地***，其特征在于，所述接地***还包括：

紧固件(31)，设置在所述接地框(11)和/或所述第一汇流条(12)上，所述紧固件(31)用于与所述电气设备连接。

6.根据权利要求3所述的接地***，其特征在于，所述接地框(11)和/或所述第一汇流条(12)由铝合金条制成。

7.根据权利要求1所述的接地***，其特征在于，所述接地***还包括：

导流体(32)，所述车内接地结构(10)通过所述导流体(32)与所述车下接地结构(20)连接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的接地***，其特征在于，所述车下接地结构(20)包括多个平行设置的第二汇流条(21)和多个平行设置的第三汇流条(22)，多个所述第二汇流条(21)与多个所述第三汇流条(22)交错连接以形成网状结构。

9.根据权利要求8所述的接地***，其特征在于，所述第二汇流条(21)和/或所述第三汇流条(22)由铝合金条制成。

10.根据权利要求1所述的接地***，其特征在于，所述接地***还包括：

防静电装置(33)，与所述车内接地结构(10)连接，所述防静电装置(33)用于连接所述车体(40)内会产生静电的装置。

11.一种轨道车辆，其特征在于，所述轨道车辆包括车体(40)和接地***，所述接地***为权利要求1至10中任一项所述的接地***，所述接地***中的车内接地结构(10)分布设置在所述车体(40)内的侧壁和顶壁上，所述接地***中的车下接地结构(20)分布设置在所述车体(40)外的底壁上。

12.根据权利要求11所述的轨道车辆，其特征在于，所述车体(40)由碳纤维材料制成。

13.根据权利要求11所述的轨道车辆，其特征在于，所述接地***为权利要求10所述的接地***，所述轨道车辆还包括：

座椅(51)，设置在所述车体(40)内，所述接地***中的防静电装置(33)与所述座椅(51)连接。

14.根据权利要求11所述的轨道车辆，其特征在于，所述轨道车辆还包括以下至少之一：

照明电器(52)，设置在所述车体(40)内的顶壁上，所述照明电器(52)通过紧固件(31)与所述车内接地结构(10)连接；

显示模块(53)，设置在所述车体(40)内的侧壁上，所述显示模块(53)通过紧固件(31)与所述车内接地结构(10)连接；

空调***(54)，设置在所述车体(40)内的顶壁上，所述空调***(54)通过紧固件(31)与所述车内接地结构(10)连接；

控制柜(55)，设置在所述车体(40)内，所述控制柜(55)通过紧固件(31)与所述车内接地结构(10)连接。

15.根据权利要求11所述的轨道车辆，其特征在于，所述轨道车辆还包括：

受电弓(56)，设置在所述车体(40)的上方，所述受电弓(56)与所述车内接地结构(10)连接。

16.根据权利要求11所述的轨道车辆，其特征在于，所述轨道车辆还包括：

牵引变流机(57)，设置在所述车体(40)的下方，所述牵引变流机(57)通过导线与所述车下接地结构(20)连接；和/或，

空压机***(58)，设置在所述车体(40)的下方，所述空压机***(58)通过导线与所述车下接地结构(20)连接。