牵引供电感应电原理、危害及预防

牵引供电感应电原理、危害及预防

王洪涛

乌鲁木齐局集团有限公司乌鲁木齐供电段，新疆乌鲁木齐，830000

摘要：感应电是一种特殊的电能，广泛应用于人们的生产生活中，但是，在一些领域严禁感应电的存在，否则将会威胁人身安全。比如，在牵引供电检修中，停电检修设施中如果存在感应电，将会损坏设备设施，严重者还会造成人身伤亡。本文立足于感应电的概述，结合实际案例对其带来的危害以及预防措施展开如下探讨，以期为相关工作起到参考作用。

关键词：牵引供电；感应电；危害；预防

1.感应电的相关概述

基于感应电的隐蔽性特点，如果变电所没有采取保护动作电闸的措施，人体一旦感受到电击，将无法及时切断保护，最终造成非常严重的后果。

1.1决定感应电大小的因素

感应电的大小受电流、电压、带电设备间距以及带电设备并行长度等方面因素的影响，此外，天气因素也是影响感应电大小的主要原因，比如，在大风天气线索在摆动过程中会产生切割磁力线的运动，此时，感应电压将会加大。从一定程度上而言，牵引供电系统中的感应电大小会受到接触网电压以及机车取流大小等方面因素的影响。邻线电力机车取流和感应电压间呈正比例分布关系[1]。

1.2静电感应电压

对于复线电化区一线停电、一线带电的状态，带电接触网会对停电接触网产生静电感应电压。源于电容电流中的静电感应电压将经过接地线流入大地。

1.3磁感应电动势

当 V 型天窗处于停电作业阶段，接触网上的磁感应就会伴随电动势出现，从而形成磁感应电动势。在接触网上下行之间的间距为5-6 米时，这时候的磁感应电动势是相对较大的，感应电压差也相对较大。

1.4开口电压触电伤害的原因

如果在“V”型天窗停电作业过程中作业区存在开路现象，而且钢轨和停电设备没有进行等电位，此时，感应电压将进入人体，人体作为导体便会产生电压。在邻线线路上产生电力机车取流时，感应电流和穿越电流叠加后会经过人体，严重损伤人体健康[2]。

2.牵引供电感应电事故案例

2.1事故概况

某牵引供电感应事故发生于2011 年 8 月 9 日，XX 工班计划将绝缘套管安装在京广线 XX 间上行584#-586# 支柱上。工班工长于当日8 时 20 分对上行停电计划进行审核时发现，此处安装了绝缘套管，于是计划申请变更当前的作业计划，向车间检测组成员打了电话，检测组成员在明确具体情况后，没有表明具体的态度，也没有向车间主任上报实际情况。在8 点 30 分左右，在此次班组预想会上，工厂宣布拆除横沟桥车站 8#-12# 支柱，并进行负荷隔离开关引线作业。就班组成员结构来看，当天的领导人临时请假，工作票发票上的工长因此成为了临时工作领导人，而且工长对发票人下达了违章作业指令，对发票人提出了根据工作票作业的要求。于12 时 47 分，局供电调度员下达了53670# 接触网停电作业命令，并开展一系列操作[3]。此时，两端地线挂设作业员分别在横沟桥站 8#及 12# 接触线及回流线各挂设一根地线，共挂设地线4根。之后由平台监管员在非支接触线和凭条栏杆间挂设了等位线，之后由两名高空作业人员分别蹬梯拆除负荷开关北端和负荷开关南段的引线。于13 时 10 分，负责拆除负荷开关北端引线的作业人员在将引线拆除后大喊一声：有电！然后应声倒下，在安全带的作用下，作业人员被挂到了负荷开关角钢上。面对这种情况，现场作业人员及时采取了抢救措施，并将触电人员送往医院，触电人员最终因抢救无效死亡。

2.2事故分析

在进行横沟桥车站10#支柱拆除作业时，没有严格按照标准要求对绝缘锚段关键部位负荷开关引线挂设等位线和地线，将需要挂在横沟桥 2#、12#支柱的接地线，挂到了8#、12#支柱上是造成此次事故的主要原因，而且这两组接地线同时被挂到了绝缘锚段关节的同一支接触悬挂上，并未对两支接触悬挂进行短接。此次事故触电流程图如图1所示。

图 1 8·9 事故现场示意图

从造成此次事故的根本原因来看，是因为供电车间工作班组擅自变更了工作计划，而且违规开具了工作票，再加上具体作业前没有开设施工预想会，最终因违规操作造成了安全事故[4]。

2.3造成事故的主要原因

2.3.1接地线措施设置不合理

此次案例中，接触线上的感应电流经过了隔离开关北端引线再到达作业人员，之后流经隔离托架，最终进入到地线；在第二个回路阶段：从隔开北端引线→汪某→隔开刀闸→隔开南端引线→2-1# 锚段锚支→12#支柱处挂设的地线两支回路进入大地。再将第二个回路开关的引线断开后，由于未对锚段工作支开口位置采取定电位措施，最终使站场2-1# 锚段和区间32锚段的感应电流进入到了人体中。

2.3.2旁路措施设置等位不正确

等位线的挂设没有严格按照标准要求进行，而且没有短接非工作支和锚段关节内的工作支，在开关引线拆除环节，尤其是在拆除第二根开关引线的时候，要用定位线短接引线开关端口，以便能够形成旁路。此次作业中，只是在平台栏杆和非支接触线上挂上了等位线，而并没有短接工作支和非工作支，对于开关引线的拆除，也没有用等位线对引线端口进行短接使其形成旁路，进而导致开口电压触电。

4.感应电的预防措施

4.1明确感应电带来的危害

相关工作人员要明确感应电的原理，并且要深入分析事故案例，知晓感应电的危害，强化个人安全意识。具体而言，企业要通过加强培训的方式，定期对工作人员召开安全业务培训，确保全体员工能够熟练掌握安全操作技能，最大限度保障作业现场安全。

4.2安全设置接地线位置

对于作业区容易发生开路现象的环节，要做好绝缘锚段关节、隔离开关以及纵向电连接部位的检修工作，接地线的合理设置，以此来形成开路闭环，确保检修作业人员安全开展检修工作。在此过程中，要严格控制两端接地线间的距离，使其不能超出1000m。

4.3增设接地线

在作业点附近，对于和接触网平行架设的高压输电线，在接地线的作用下避免接触网停电设备上产生感应电流。当作业区中架设的地线和固定接地点间的距离比较远的时候，需要将接地线设置在架空地线接地点的中间。

4.4安全设置短接线

在开展作业区容易发生开路环节的检修作业时，要用接地线短接开口设备，形成闭环。在实际操作环节，要将等位线挂设在接触线和轨道作业平台间。

4.5使接地线牢固接地

接地线通常是由截面积为25mm2 的软铜绞线制作而成的，在接地线的制作环节，严禁出现接头以及断股情况，并且要对接地线外皮用透明绝缘胶进行包裹，以免威胁人员安全。在进行接地操作前，要进行除锈打磨作业，确保接地牢固。

4.6加强计划管理

在进行接触网作业前，要制定完善的工作票制度，通过对地线位置以及停电单元进行审核，在确保其准确无误的前提下，才能够进行接触网作业。

4.7合理分工

明确划分各施工环节，确保现场作业可视化，为各环节作业的高质量开展奠定良好的基础。在此过程中，对于容易出现开路的环节，要严格审核地线位置的设置，并提前预想施工中可能存在的风险，创建安全的作业环境。

结语

总而言之，感应电造成的不利影响不容忽视，为避免这类问题的出现，要明确产生感应电危害的主要原因，从具体问题入手采取针对性的应对措施，以免出现感应电事故。

参考文献：

[1]王迎晨. 牵引供电系统高次谐波传播特性与抑制研究[D].北京交通大学,2021.

[2]秦超. 双流制电力机车牵引变压器的去磁技术研究[D].中国矿业大学,2021.

[3]乔胤玮. 牵引回流对信号电缆芯线纵向感应电动势的影响[D].石家庄铁道大学,2020.

[4]马兰. 地铁牵引供电系统中感应滤波技术的应用[J]. 中外企业家,2018,(01):190.