接触网感应电对电力线路的危害

作者:徐国辉时间:2017-04-27 09:08:49  来源:  阅读次数:206次 ]
摘 要 随着电气化铁路建设的不断发展 ,我国大部分铁路干线已经完成了电气化改造。然而既有的贯通线路多
是沿着铁路线架设 ,与新架设接触线间距较短、平行线路程较长 ,带电接触网所产生的静电感应及电磁感应会在贯
通线路上产生较强的感应电压 ,对铁路作业人员的生命安全造成威胁。在认识感应电的基础上 ,重点对接触网感应
电的危害进行研究 ,并提出预防措施 ,保障铁路供电安全。
关 键 词 接触网 ;感应电 ;电力线路 ;危害
中图分类号 U22 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2014)113-0200-02
1 感应电概述
电气化铁路在运营中 ,因其牵引供电具备强磁场、大电流
及高电压等特点 ,其对铁路沿线设备及电力线路影响较大。在
一些地区 ,其铁路 10KV 电力贯通线、自闭电力线多应用架空
线路 ,与接触网以平行方式进行架设 ,最小间距不足 8m。因
接触网其磁场较强 ,电力线产生感应电压较强 ,影响电力线路
检修安全性。为保障电力线路运行安全性与可靠性 ,需要研究
接触网感应电产生原理 ,并分析接触网感应电危害 ,提出相应
预防措施。
接近线路感应电压产生的原理主要包括两个因素 ,分别为
导体之间存在的互感电磁感应与存在电容耦合的静电感应。接
触网对自闭、贯通线路的感应电压 ,即带电运行中接触线通过
静电感应及电磁感应在自闭、贯通线路中产生的静电感应电压
及电磁感应电压相加和。按照电磁感应原理 ,当导体内经过交
流电流时 ,在导体周围则会产生交变磁场 ,处于交变磁场范围
内的其他导体则会产生感应电势。感应电势值与导体互感及电
流变化率为正相关关系 ,导线间互感则与导线之间距离为负相
关关系 ,与导线之间的平行长度为正相关关系。如电力线路平
行长度越长 ,平行距离越小 ,则线路电流及感应电势越大。综
上,感应电势值与电压值、电流值、线路平行长度值之间为正比,
与平行线路距离值为反比。接触网对带电导线周边的金属物件,
如爬梯等均存在感应电势 ;当线路出现短路故障时 ,线路中电
流值极大 ,感应电势则会随之增加 ,带来更大危害性。在自然
环境影响下 ,如大风作用下线索摆动 ,引起停电线索在带电设
备电磁场中进行切割磁力线运动 ,引起感应电压增加 ;在雨雪
天气中 ,电磁介质增强 ,其停电线路感应电压会增加。
2 接触网感应电危害研究
2.1 接触网感应电对附近通信线路影响
在我国 ,电气化铁道牵引供电多为工频单相 25KV 交流制
供电 ,多采取直接供电、AT 供电、BT 供电、直供加回流线供
电四种方式。因其供电方式为不平衡供电系统 ,当牵引电流通
过接触网时 ,接触网导线附近则会产生较强的磁场及电场 ,对
强磁场及强电场范围内的通信线路及设备会产生干扰 ,降低通
信质量 ,严重则会对设备安全及人身安全造成影响。
2.2 接触网感应电对附近线线路影响
接触网感应电不仅仅对通讯线路造成影响 ,其对附近所有
电力线路均会产生电磁感应 ,在电线路上产生静电感应电压与
电磁感应电压。静电感应电压与电磁感应电压会对检修人员人
身安全造成威胁 ,如在检修线路接地线有一端断开 ,作业人员
在接触时 ,会通过人体形成闭合回路 ,导致感应电流经过人体 ,
感应电流较大 ,严重则会引起人身伤亡事故。
2.3 接触网感应电其他危害
感应电的存在 ,为停电线路作业带来安全隐患 ,如检修人
员缺乏对感应电的认识 ,则很容易被感应电损伤。感应电对人
体的危害取决于经过人体的电流值大小、持续时间及电流频率
等。在感应电伤害调查中发现 ,接触网感应电带来的麻电引起
的高空坠落事故较多 ,尤其是人体接触到感应电的瞬间 ,身体
失控导致高空坠落。当地线封锁范围存在断开点 ,操作人员则
很容易发生触电事故 ,如人体将地线封锁范围内断开点连接 ,
形成感应电流并经过人体引起触电事故 ,或操作人员与一端地
线构成闭合同路 ,产生感应电流引发触电事故。如地线防范范
围过大 ,接触不良 ,也可能会引起接触网安全事故。在接触网
安全工作相关规章中要求 ,当两接地线之间的距离超出 1000m
时 ,需要设置接地线。如地线保护距离过长 ,区域土壤电阻率
高 ,导致感应电释放不良 ,其残存电压也容易引起安全事故。
由此可以看出,接触感应电存在对铁路电力线路影响较大,
严重则会引起铁路检修工作人员触电事故 ,导致人员伤亡。为
此 ,应提出相应的控制及预防措施 ,充分保障铁路检修作业安
全性。
3 接触网感应电控制及预防措施
接触网感应电对通信线路及设备存在着干扰问题 ,导致通
信质量较低,对设备安全及人身安全影响较大。为消除感应电,
可以在电气化铁路建设及改造中采取防干扰及消除感应电技
术 ,如在通讯线路中应用光缆技术 ,减低电磁影响 ;消除静电
感应对作业人员的危害 ,需要在电线路与大地之间设置电阻接
地线 ,该接地线电阻应远低于人体电阻值 ,从而形成与人体电
阻并联的支路 ,保障作业人员安全 ;采取接触网 V 形天窗作业
法 ,并严格遵循作业规范 ,合理设置电线路地线保护范围 ,一
般设定防护范围为 500m 或 1000m ;在进行设备引线更换、开
关检修及引线更换作业时 ,需要做好旁路措施 ,不允许线路开
环作业 ;人员在登杆作业时 ,必须做好安全措施 ,佩戴安全带 ,
如在移动过程中需要脱离安全带,则应做好其他安全防护措施,
防止出现高空坠落事故 ;人员在检修作业时应佩戴防护橡胶手
套 ,防止出现感应电击穿事故。采取有效措施 ,严格按照规范
进行操作 ,可以最大限度降低甚至是避免接触网感应电对电力
线路及对工作人员的危害 ,实现铁路供电安全。
4 结论
随着铁路电气化建设及改造 ,铁路供电安全性问题越发突
作者简介 :徐国辉 ,工程师 ,工作单位 :中铁十七集团电气化工程有限公司 ,职务 :特级项目经理 ,研究方向 :铁路通信、信号、电力、电气化工

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