浅谈接触网对电力线路的感应电危害

摘要：近年来，随着电气化铁路的发展，呼和浩特铁路局管内大包、包惠等主要干线已全部完成电化改造。但是，由于既有的自闭、贯通线路基本都是沿着铁路线架设的，与新架设的接触线平行路程较长、间距较短，带电接触网产生的电磁感应和静电感应，在自闭、贯通线路上会产生较高的感应电压，危及作业人员的生命安全。因此，必须深入了解感应电压的形成原理及大小，从而采取有效的防护措施，防止因感应电导致人身伤亡事故的发生，确保作业安全。

关键词：接触网 电磁感应 静电感应 自闭贯通 安全

电气化铁路开通以来，由于牵引供电高电压、大电流、强磁场的运行特点，对铁路沿线设备影响较大，特别是对邻近的电力线路影响显著。呼铁局管内的10kv电力贯通线、自闭电力线大都是架空线路，与接触网平行架设，其最小距离有的不足8米，由于接触网的强磁场，电力线产生较强的感应电压，对电力线的检修运行带来较大安全隐患。

1、感应电的认知

现场作业的职工经常提到在检修电力贯通线、自闭线过程中，在线路停电后用验电器验电，验电器有时仍会报警；在挂完接地封线后，上杆作业有时仍有麻电的现象发生。职工在作业时有惧怕心理，思想负担较重，因而必须弄清楚感应电产生的机理、感应电的危害，制定出有针对性的措施防止感应电伤害。

接近线路产生感应电压的机理有两个因素。一是导体之间存在着互感的电磁感应，二是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指的是带电运营的接触线通过电磁感应和静电感应在自闭、贯通线路上产生的电磁感应电压和静电感应电压之和。根据电磁感应原理，导体流过交流电流时，在其周围即产生交变磁场，处于交变磁场中的其他导体即产生感应电势。感应电势e=-L*di／dt，它的大小与导体之间的互感及电流的变化率成正比。导线之间的互感，与导线的平行长度成正比，与导线之间的距离成反比（非线性关系)。因此两条线路平行长度越长，平行距离越近，线路电流越大，感应电势就越高。对电容耦合来说，线路平行长度越长，平行距离越近，线路电压越高，其静电感应电动势也越高。综合上述两种因素，感应电势的大小，与线路的平行长度、电压高低、电流大小成正比，而与平行线路之间的距离成反比。对带电导线附近的横担、爬梯等金属物件，同样存在这种感应电势。而且线路电流超大（发生短路故障）时，感应电势的放电电流也随之上升，因此危险性会更大。另外潮湿的空气如雨、雪、雾等，因电磁介质能力增强，加在停电线路上的感应电压也会增大。当出现大风天气时，线索的摆动，也会增强停电线索在带电设备的电磁场中做切割磁力线的运动，导致感应电压增大。

2、感应电的危害

应电的存在给停电线路作业带来了诸多不利因素，如果作业人员缺乏对感应电的认识，稍不注意就会被感应电所伤。感应电流通过人体的表皮或体内后，其对人体的伤害程度取决于电流的大小、持续时间的长短以及电流的频率和人体的电阻等。当感应电流达到一定数值时，其对人身伤害的后果不堪设想，如表1所列：

2.1 感应电引起高空坠落

对于电气化铁路27.5kv系统附近的电力线，从目前掌握的感应电伤害的案例资料看，感应电造成麻电引起高空坠落的案例较多，当人体接触感应电的一瞬间，身体失控容易发生高空坠落，因而我们原有的登杆、杆上转移位置等习惯都需要改变。

2.2 感应电流穿越身体造成电伤害

(1)地线封锁范围有断口。如果地线封锁范围内有断开点存在，操作人员容易发生的触电事故有两种情况：一是人体将断开点连接后，形成的感应电流将从人体穿过，造成触电事故；二是操作人员与一端地线构成了一个闭合同路，形成的感应电流。在检修隔离开关、电缆头、更换设备引线因没有装设短封线往往会发生上述两种情况的人身触电事故。

(2)地线防护范围过大、接地不良。目前《铁路电力安全工作规程》中对停电检修地线的防护范围没有明确规定，《接触网安全工作规程》中规定“进行V形天窗作业，两接地线间距大于1000m时，需增设接地线”。由于铁路电力贯通线、自闭线的检修特点，检修范围为两个车站之间（一般10km以上），如只在停电线路两端挂接地封线，封线保护距离较长，而且电力线路停电时接地封线采用接地针接地，由于西北地区普遍土壤电阻率较高，感应电泄放不好，残存电压较高易造成登杆作业时麻电甚至人身事故发生。

3、预防感应电的措施

通过了解感应电产生的机理及感应电的危害，为避免检修、施工作业中出现因感应电导致人身伤亡事故的发生，结合日常作业中的实际情况，提出以下几点建议：

(1)电线路封线保护范围，可参考接触网V形天窗作业规定，将接地封线防护范围限定在1000m或500m，作业人员随身携带短封线。

(2)行隔离开关检修、设备引线更换、电缆头引线更换等作业时，做好旁路措施，严禁线路开环作业。

(3)条件时接地封线接地端接到设备杆的接地极上或在土壤电阻率较高的地区制作人工接地体，降低接地封线接地电阻。

(4)员在登杆作业时在接触导体前必须系好安全带，在杆上移动时如需脱离安全带保护时，需做好备用措施。

(5)人员登杆作业时带护手胶手套，避免感应电引起高空坠落。

随着电气化铁路的迅速发展，随之而来的一些新问题需引起电力工作人员的重视。本文中提到的接触网对电力线路的感应电，给电力线作业带来较大安全隐患。深入研究感应电压的形成原理及大小，制定安全有效的防护措施，对铁路供电安全具有极其重要的意义。

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