停作业感应电伤害

1、复线电化铁路V停作业，防止感应电伤害措施的探讨一、 复线电化铁路接触网的电场感应和电磁感应1、复线电化铁路接触网电场感应电磁感应的产生在复线电气化铁路上，接触网上的施加电压在25KV以上，电力机车运行时，接触网上的电流通常在1000A以上，从而在接触网周围产生强电场和强磁场，根据电磁感应原理，必然会在邻线线路上产生静电感应电压和电磁感应电压。复线电化区段接触网V形天窗作业时，当未停电的一行接触网线路有机车取流时，不仅自身线路因自感现象产生感应电，而且也会使邻线停电一行的接触悬挂、架空地线、供电线等回路因互感作用而产生感应电。2、复线电化铁路接触网感应电压、回流电流的特性针对感应电问题，通过分析

2、各种在双线接触网停电、不停电、单线停电情况下现场实验的权威公开资料，我们不难得到如下结论：（1）架空回流线的电压随上下行机车取流影响大，尤其受同一侧机车取流影响大，电压随机车取流增加而增大；（2）停电后的接触网感应电压较高（3600V以上），大小与供电臂长度成正比，而且电压越大，受邻线机车取流影响越小；（3）停电的接触网在两端加挂地线后，一般气候及自然情况下，以300米为例，回流线不加挂地线，邻线无电力机车通过时，接触网和回流线间电压、钢轨对地电压都不超过10V，地线电流最大时可达150A左右，邻线有电力机车通过时，接触网、回流线电压变大，地线电流变大，钢轨对地电压变大；停电的接触网（地线接钢

3、轨）和回流线（地线接大地）都在两端加挂地线后，一般气候及自然情况下，以300米为例，接触网和回流线间电压、钢轨对地电压都不超过10V，地线电流最大可达20A左右，邻线过车时，电磁感应强烈，它们间的电压变大，闭合回路中的电流变大；（4）在车站，因轨道电路较多，绝缘节、扼流变压器多，除作业区间闭合回路电流循环外，还存在轨道回流从供电臂远端地线流向接触网，再从供电臂近端地线流回钢轨的问题，主要是钢轨电阻较大造成的；（5）当牵引变接地刀闸接地时，除作业区间地线闭合回路电流循环外，还存在牵引回流，该回路是：接地线-接触网-牵引变接地刀闸，与大地构成闭合回路。二 、复线电化铁路接触网静电感应和电磁感应的危

4、害1、高压触电和感应电触电的危害不同（1）高压触电危害：变电所、接触网、配电所、电力线路等高压设备带电运行时，在其电源侧设有能快速切断短路电流的速断保护装置，当人体与带电体距离小于安全距离时，带电体击穿空气形成电弧对人体放电，电源侧的速断保护装置动作，带动断路器（或空气开关）跳闸，瞬间断开电源，多数情况下，人体能摆脱带电设备。因此，发生高压触电时，人体造成电弧烧伤多，电击直接死亡较少。（2）感应电触电危害：复线电化区段V停作业时，停电的一行线路形成感应回路，无任何保护装置，只要回路闭合或存在通路，感应电流就一直存在，人体一旦触及，发生感应触电时，线路不具备自动切断感应电的能力，触电人员自行脱离

5、电源的能力因触电已经丧失，周围的人员也不易察觉，感应电长时间通过人体，从而造成电击死亡。因此，感应电对人体安全的危害更大、更隐蔽，应高度重视。2、复线电化铁路接触网感应电对人体的危害根据电磁感应原理，邻线回路产生的感应电压与带电回路的电压、电流强度及变化率；两线平行距离和平行长度成正比。V停作业时，带电接触网上电压高达27.5KV，从而在邻线接触网上产生的感应电动势高；带电接触线上通过的交流电强(可达1000A左右)、电流变化率大，从而在邻线接触网上产生的感应电动势高；两供电臂的平行长度长(几十公里)，从而在邻线接触网上产生的感应动势高；两供电臂间的距离近（复线线间距绝大部分在10米以内），从

6、而在邻线接触网上产生的感应动势高，而高感应动势对人体具有高危害。如前所述，感应电触电人体不易摆脱，对人体安全的危害更大、更隐蔽，V停作业时应高度重视和避免感应电伤害。（1）复线电化铁路接触网的静电感应及危害当接触网上加上25KV工频交流电压后，就在接触悬挂的周围建立起垂直于导线表面的交变电场。由于静电感应作用，处于该电场内的各类架空电线路将产生对地感应电压。V形天窗检修时，停电的接触悬挂等线路处于悬空状态时，耦合电容容抗很大，耦合电容电流很小，但其上的对地电压很高。如果人体不慎串入停电线路与大地间将大地和停电线路构成通路时，人体与耦合电容形成并联电路，但是人体电阻远小于耦合电容的容抗，静电感应

7、的电流绝大部分将通过人体分流，伤害作业人体。但是，只要在该线路与大地间设置一条电阻远小于人体的接地线，形成与人体并联的支路，静电感应电流基本上全部由其分流，作业人员和地线处于同一电位，不再承受感应电压，感应电对人体不再构成威胁。但是，如果接地线不合格或接地不良，就会有感应电流通过人体，超过50mA时，就会伤害人体。(2) 复线电化铁路接触网的电磁感应及危害当接触网线路上有电力机车运行时，接触悬挂中就会有交流电流，其周围就会建立起交变磁场，由于电磁感应作用，交变磁场就会在与其平行的附近电线路上感应出沿电线纵向分布的感应电动势。如果电线是悬空的，未构成闭合回路，该线路就只有感应电动势存在。一旦构成

8、闭合回路，就必定会有电磁感应电流产生。如是检修的线路，该电动势对人体构成致命威胁:第一、V停天窗作业，如果邻线有电力机车通过取流时，停电接触悬挂中就存在感应电动势，在没接地的情况下，如有两人在两个地点不甚串入该线路和大地，就会构成闭合回路，从而构成人体伤害；第二、V停天窗作业，对于停电的接触悬挂，当只在一端接地时，由于没构成闭合回路，没有感应电流，但是，仍有感应电动势。若有人在一定距离的地方不甚串入该线路和大地，就会构成闭合回路，从而构成人体伤害；第三、V停天窗作业，对于停电的接触悬挂，当在两端接地时，就构成了闭合回路，回路中就会有固定的感应电流产生。由于闭合回路接触悬挂感应电压很低，人体的电

9、阻远小于地线电阻，人体在其中接触导线是安全的。但是，若不慎断开回路，检修中就会随时发生作业人员身体连通的可能，对人体造成伤害；第四、V停天窗作业，复线电化铁路封闭的回路之间、封闭的回路和接地设备之间，也会有感应电压差，但是对于1000米两端地线封闭的闭合回路间电压差，都在安全电压以下，对人体不会构成直接伤害。但是，一旦导通回路，人体有强烈麻的感觉，如在高处，安全腰带打不牢，极易发生高空坠落。 三、复线电化铁路接触网安全措施的方案分析1、在作业点附近接一组地线的情况对于接触网V形天窗停电作业，如果是一个点的作业，人与地线的距离在10米以内，可以只挂截面积不小于25平方毫米的一组地线，只要接地良好

10、，一方面，接触网上产生的静电感应电压将由地线彻底消除，同时由于人与地线在10米以内，人与接触网接触时，即使与接地线构成闭合回路，但因产生的电磁感应电压很微弱，不会对人体构成威胁。现场中，电力机车司机在区间或车站临时处理车顶故障时，就采取这种接地办法。2、闭合地线的设置及检修注意事项（1）接触网V形天窗作业，接触悬挂及附加导线均需设置可靠的接地线且保证量地线间的距离在1000米以内。否则，加挂地线（感应电压U=I w ML，一般天气及自然条件下，设牵引电流1000A，平行距离1000米，则U=1000314（10401010）11=326.5V，则一米大约0.3265V。）；（2）接地线合格，绝

11、缘杆干燥，铜线不得有断散股、接头，截面积不小于25平方毫米，钢轨除锈接地靴接地紧固良好，两接地线间不能开口；（3）V形天窗检修时，要把各个可能来电部位全封死，如接触悬挂两端、各附加导线（回流线、供电线、加强线等）两端，两地线之间如有牵引变供电线上网点、牵引变附近吸上线上点等还需加挂地线。对于同杆合架支柱，比如牵引变在车站附近，车站一端是分相锚段关节，供电线由牵引变馈出后，和车站接触网支柱同杆合架至车站一端的分相锚段关节后再上网，从而区间供电臂得电。对于此种情况，如果只在停电的接触悬挂作业，同杆合架的供电线可不停电，但是不可攀登同杆合架支柱；安全距离不够或必须检修同杆合架支柱时，同杆合架供电线必

12、须停电，并用接地封可靠闭该供电线；（4）V形天窗检修架空地线时，必须接触悬挂和附加导线停电接挂地线，并且架空地线要加挂地线。架空地线一般几百米甚至几公里，接地不好的架空地线有超过安全电压的感应电动势和感应电，如果不加地线，在上述部位作业时，人体一旦串入架空地线和大地间会形成闭合回路，危及人身安全，加挂地线后，架空电线有效释放了感应电动势，保证了作业人员的安全；（5）V形天窗检修绝缘锚段关节时，因为有隔离开关，若隔离和锚段关节同时检修，则在两端的工作支及附加导线上各设置两组地线，同时在中心柱两侧加挂两组等位线(因隔离打开后造成闭合回路开口)；如果检修起锚（落锚）处与补偿结合部位，则在锚柱跳线和支

13、柱限制架加挂等位线，并用等位线将非支和限制架短接。因为非支和跳线静感应电是不存在的（被接地的接触网和回流线释放了），本身因太短，感应电动势也很小。可是因非支和接触悬挂连接，跳线和回流线连接，回流线和接触悬挂两闭合回路间有安全电压以下的电压差（300米长度下，回流线接触网分别接地，接触网和回流线间电压差约6V左右），限制架接地，人体在限制架上接触它们构成回路了，会有麻的感觉。不过，一旦它们分别用等位线接于限制架，一方面等电位了，人体在限制架上接触就不会触电了，另一方面限制架是接地的，非支和跳线上的感应电动势也因形成闭合回路被释放了，从而更安全。在中心柱没加等位线的情况下，更换隔离引线前，必须先用

14、等位线将引线与接触网短接，同时隔离不可打开，否则会形成闭合回路开口，形成大的感应电动势，危及人身安全；（6）V形天窗检修关节式分相时，除作业区两端工支接地线外，还应在中性区导线上加挂一组导线，并在“中心柱”（六跨分相）两端将两断口进行短接封线。其他情况，还需按绝缘锚段关节检修处理；(7) V形天窗检修非绝缘锚段关节时，在不打开电连接线情况下，可不必加挂等位线，其他情况，按绝缘锚段关节办法处理；（8）V形天窗检修供电线上网点、区间车站吸上线上网点、牵引变吸上线上网点、扼流变吸上线接点前，除采取必要的接地措施外，各接点打开前必须先用不小于25平方毫米铜线等采取旁路措施，连接要可靠，否则，大的电流回

15、路断开会感应出大的感应电动势，危及人身安全。（吸上线中的静感应电因接地而释放，因垂直于接触悬挂，感应电动势不存在）； （9）V形天窗检修或更换纵向电连接线时，在按闭合回路要求采取好安全措施后，先用25平方毫米铜线在电连接线原连接部位附近可靠连接，再拆除和更换新的电连接线（因为电连接线打开后会形成闭合回路开口）；更换横向电连接线时，不在此列； （10）V形天窗更换中锚绳时，因回路接地，静感应电已被释放，由于11米左右，感应电动势很小，可不用等位线；（11）V形天窗检修分段绝缘器时，对于非垂停作业，车站绝缘节较多，建议每一行都采取v形地线（见后）接于同一根钢轨的同一侧，这样可以短接绝缘节，保持闭合

16、回路良好；（12）V形天窗检修跳线时，必须接触悬挂和附加导线停电接挂地线，跳线感应静电因与回流线连接释放，因长度小且大部分垂直于接触网，所以感应电动势很小，但是会带上回流闭合回路的感应电压，一旦作业人员一手抓接地的底座，一手抓跳线会有麻的感觉。因此，检修前，应先用等位线将其与底座等电位，并且尽量不越过腕臂的棒式绝缘子触及腕臂； (13) V形天窗检修攀登支柱时，如是钢柱或各底座接地的支柱，没打好腰带前，特别是邻线有车时(此时回流线中的电流会变大)，严禁抓跳线或抓腕臂棒式外腕臂绝缘子，否则会因电压差放电，人体感觉发麻，造成高空坠落伤害；（14）V形天窗检修跨绝缘子、擦绝缘子注意事项：第一、V停作

17、业检修软横跨检修节点1、2、3、4、8、13、9等有绝缘子的地方时，因绝缘子两端有电位差，跨越、擦拭节点1、2、3、4绝缘子，节点9（13）停电侧绝缘子时必须先用等位线短接绝缘子两端，再跨越、擦拭；不可跨过节点8、9、13带电侧绝缘子，只可在停电绝缘子一侧作业，并注意与带电部位保持规定的安全距离；垂停时可擦拭、跨越节点8、9、13绝缘子但应注意加挂等位线，将感应电放尽或等电位；第二、V形天窗检修擦拭支柱绝缘子时，对于支柱，在接触悬挂和回流线等接挂地线后，腕臂和接触悬挂连接，接地跳线和回流线连接，它们和支柱各底座（接地以及不接地）间是绝缘的，有电位差（跳线和腕臂的静感应电因所连接的回路接地已被释

18、放，感应电动势因很小可忽略，彼此电位差为接触网、回流线两个闭合回路间的电位差）。所以，跨越或擦拭绝缘子前应先用等位线短接，将绝缘子两侧等电位，并且腰带没打好时，尽量不要用手抓跳线。（15）V形天窗检修时，对于站场中的中性线（如交叉跨越，延长下锚等而出现的中性线），它们会像电容一样储存静电感应电荷，较长的还会有较大感应电动势，所以接触前必须用等位线等电位；（16）V形天窗检修时，禁止在闭合地线外超范围作业或攀登支柱，因为一端地线与人体随时有可能形成新的闭合回路，达到一定距离时，感应电压会超过人体安全电压，感应电流流过人体，造成人体电击伤害。3、V形闭合地线和传统闭合地线的比较接触线回流线钢轨承力

19、索图1：传统接地-接触网接钢轨，回流线接大地接触线回流线ACBFDE承力索钢轨图2：V形接地-接触网回流线共接钢轨于一点（1）如图1、图2，传统接地是接触网接钢轨，回流线接大地，V形接地是接触网回流线共接于钢轨同一侧的同一点；（2）如图2，现场接好地线后，当出现向接触网误送电或电力机车带电进入作业区段时，AC、DF接地线将电流引入钢轨（大地），保护作业人员不受电击。但是，如在接挂或拆除地线过程中，对距地线较近的人员（如10米内）是有电弧伤害的（但对于采取绝缘保护措施的接地线人员比较安全），同时牵引变速断跳闸，利于人员摆脱电流伤害，但是电力机车带电进入作业区段时，行车伤害是很危险的；（3）当回流

20、线或架空地线出现感应电并有电流流过时，两端的BC、EF接地线将电流引入钢轨（大地），保护作业人员不受电击；以上(2)、（3）点，V形接地与传统接地效果是相同的；（4）当保护范围内出现断口时，比如未加挂等位线拉开隔离造成闭合回路开口，B、E之间的回流线充当了短接线的作用，和AC、BC、DF、EF接地线将A、D两点短接（与大地等电位），使作业人员处在同一电位点，避免受到电击，接地效果和闭合回路不开口相同；ABCDEF等效图 但是，传统接法如果忘记了用等位线连接，就会出现感应电动势，对作业人员构成威胁；（5）如作业人员违章将地线跨接到绝缘节两侧时，B、E之间的回流线充当了短接线的作用，两点短接A、B

21、、C、D、E、F六个点与大地等电位，当出现感应电时，保护范围内的作业人员处于同一电位，避免受到电击，接地效果和钢轨无绝缘节相同；等效图ABCDEF但是，传统接法如果连接在绝缘节两端，就会因闭合回路不畅出现较大感应电动势，对作业人员构成威胁；（6）传统接地法，接触悬挂闭合回路和回流线闭合回路间是有电位差的，比如支柱上作业，跨过腕臂绝缘子、擦棒瓷绝缘需加挂等位线，否则人员有麻的感觉，而V形地线接触悬挂闭合回路和回流线闭合回路间是无电位差的，为作业人员忘了加挂等位线多了一层保护。四、V停天窗作业消除感应电伤害的解决原则1、几个原则第一、等单位永远是安全的，永远别忘记用等位线；第二、接挂一组地线，只能

22、释放感应静电，但是邻线电力机车取流时，接触悬挂仍有很大的感应电动势，不过地线10米以内，即使地线和人体构成闭合回路，感应电动势很小，仍然很安全；第三、闭合回路且接地线合格、两端接地良好、两地线在1000米内，人体在其中作业安全，不会构成闭合回路。闭合回路对钢轨、对回流回路电压很小，但闭合回路中的电流很大； 第四、对闭合回路，只要各方面来电部位全封死，供电臂误送电时，地线会把电流导入大地，牵引变的断路器也会同时跳闸，绝对能保护其中作业人员的安全；第五、各闭合回路间、闭合回路与钢轨间、闭合回路与支柱底座间，绝缘子两侧有电压差，一旦导通会有麻的感觉，不注意，有一定的危害性，可寻求用等位线等电位或接地

23、解决；第六、接触网各闭合回路内部所含小的未闭合的线路，一端接地的可以释放感应静电，但是因长度过小感应电动势也很小对人体没伤害，比如接地跳线；总之，大范围作业寻求1公里合格地线良好接地闭合，闭合回路内各小部位间的电压差，寻求用等位线等电位或接地；点作业时可以一组合格地线良好接地，并十米内作业。2、检修接地线注意事项（1）如果被检修线路两端设置的地线牢固可靠，位置合理，回路可靠闭合，不形成断口，作业人员不串入断口，作业人员接触接触网设备是安全的；（2）如果两组地线过远，就会产生远高于安全电压的感生电动势，作业人员作业时，就会以人体为分界点，形成两个闭合回路，造成人体伤害；（3）如果检修线路设置的地线接触不牢固，有一端断开或未设置地线，作业人员作业时，就会以人体形成闭合回路，造成人体伤害，这种情况感应电流最大，威胁作业安全最严重，最容易发生人身伤亡。2010年11月7日星期日于家中附：报计划1、区间-封锁