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电气化铁道预防感应电知识读本

时间:2015-12-06


电气化铁道 预防感应电知识读本

感应电的危害与预防






内容提要 ..................................... 5 言 ..................................... 7 第一节 概 述 ........................... 9 第一章 感应电的产生原理 ..................... 9 一、电能在人类社会活动中的应用 ........ 9 二、感应电的分类及产生原理 ........... 10 第二节 静电感应的产生 ................... 10 一、静电感应的产生原理 ............... 10 二、处于强电场下电线路中的静电感应 ... 12 第三节 电磁感应的产生 ................... 15 一、电磁感应原理 ..................... 16 1.直导体在磁场中运动产生的感生电动势 16 2. 变化的磁场穿过闭合线圈产生的感生电动势 ..................................... 17 3.椤次定律和感应电势、电流方向的判断 18 4.法拉第电磁感应定律和感应电动势的大小 ..................................... 19 5.自感和互感现象 .................... 20 6.电磁感应现象的利弊 ................ 21 7.电线路对其附近电线路的电磁影响 .... 22 第二章 接触网线路对附近电线路的影响 ........ 25 第一节 接触网线路对其附近通信线路的影响 . 26
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第二节

接触网线路对其附近电线路的影响及危

害....................................... 27 1.静电感应的影响和危害 .............. 27 2.电磁感应的影响和危害 .............. 28 3.检修线路上有接地线时产生感应电的特点 ..................................... 30 第三节 感应电对附近不同电线路电磁影响的区 别....................................... 31 一、接触网线路对通讯线路的影响特点 ... 32 二、接触网线路对电力线路的影响特点 ... 32 三、单线区段接触网对自身的影响特点 ... 33 四、复线区段带电接触网对停电接触网的影响 特点 ................................. 34 五、带回流线或架空地线时感应电压的影响 37 六、感应电压、回流电流测试实例分析 ... 37 第四节 感应电的危害特点及与高压触电的区别 ......................................... 38 一、感应电对人体危害的特点 ........... 38 二、高压触电与感应触电的区别 ......... 39 第三章 消除感应电的方法 .................... 41 第一节 第二节 V 形天窗接触网检修作业消除感应电的方 电力线路检修作业时消除感应电的方法 法....................................... 41 ......................................... 44 一、电力线路消除感应电的基本要求 ..... 44
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二、电力作业消除感应电的常用方法 ..... 45 三、电力作业中的感应电危害及预防措施 . 47 第三节 电力机车车顶作业时消除感应电的方法 ......................................... 49 一、机车登顶作业时感应电情况分析 ..... 50 二、机车司机在区间或站内需接触网临时停电 登上机车车顶处理故障 ................. 50 三、 登顶机车前必须按规定对接触网进行验电、 设置接地线并确认完好 ................. 51 第四节 车站装卸作业时消除感应电的方法 ... 52 一、装卸线感应电分析 ................. 52 二、装卸线感应电的预防 ............... 54 三、装卸线装设接地线应依据接触网安全工作 规程的规定做好以下具体事项 ........... 54 第五节 接地线的作用及设置规定 ........... 55 一、电线路检修作业中设置接地线的作用 . 55 二、滑动地线的作用 ................... 56 三、接地线设置距离的规定 ............. 57 四、接触网作业验电、接地规定 ......... 57 第四章 感应电伤人典型案例分析及预防 ........ 59 第一节 第二节 人身触电事故概述 ................. 60 典型感应电事故案例分析与预防 ..... 61

一、违章拆除抛线,感应电导致 1 人死亡 . 62 二、地线位置错误,感应电导致操作人 1 死 1 伤 ................................... 63
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三、擅自停电配合工务餐车车顶作业,感应电 导致 1 人死亡 ......................... 65 四、未按规定设置接地(短封)线,检修隔离 开关感应电击 1 死 1 伤 ................. 66 五、作业未挂接地线,感应电导致 1 人死亡 68 六、未按规定设置接地线,感应电导致 1 人死 亡 ................................... 70 附录 ........................................ 73 感应电压、回流电流测试实例 ............... 73 实例一 ............................... 73 实例二 ............................... 76 主要参考文献 ................................ 78

内容提要
本书共分四章, 主要内容包括: 感应电的产生原理, 重点阐述了感应电产生的原理、分类和存在的利弊;接 触网线路对附近电线路的影响, 重点针对复线电气化铁 路 V 形天窗检修作业区段的特点, 对接触网带电运行线 路上的牵引电压、电流在停电检修的接触网、电力线路 上产生的感应电对检修作业的危险影响, 从确保安全作
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业的角度进行了重点分析, 归纳总结出了感应电对人体 危害的特点,高压触电与感应电触电的不同之处;消除 感应电的方法,重点叙述了接触网 V 形天窗作业、电力 线路作业、 电力机车车顶作业及车站装卸作业消除感应 电的具体方法及要求;典型感应电伤人案例分析及预 防,选取了六个典型案例进行了重点分析,并提出了预 防措施。 本书内容丰富翔实,既强调理论更注重实用,可作 为电气化铁路接触网工预防感应电伤害的专业培训教 材,也可作为电气化区段电力线路工、电力机车司机和 车站装卸工等有关人员安全培训的参考资料, 亦可供电 气化铁路牵引供电运营管理有关人员参考。

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电力牵引是我国铁路牵引动力现代化的主要方向, 随着我国铁路建设的发展,电气化铁路建设、特别是双 线电气化建设进入到了快速发展阶段。 双线电气化铁路 的建设为提高铁路运输效率和社会、 经济效益提供了更 加有利的条件,但同时对确保设备高压带电、维修高空 作业、 列车高速运行状态下的安全生产提出了更高的要 求,特别是双线电气化铁路 V 形天窗停电检修时,带电 运行接触网线路在停电接触网、 电力检修线路上产生的 静电和电磁感应电严重威胁作业安全,如果认识不够, 安全措施不到位,就极有可能发生感应电触电的事故。 本书从感应电产生的原理出发, 力求以通俗的语言 浅显的讲述感应电产生的原理、 分类和带电线路对附近 电线路的影响, 特别是 V 形天窗停电检修时感应电对作 业人员的威胁,并从中对接地线的作用、设置规定等要 求从原理上进行了分析,以期进一步提升接触网工、电 力线路工等工种人员的安全意识和安全技能, 做到严格
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执行作业标准和安全措施,坚决确保供电作业安全。 本书由郭金平、赵施林、周存志编著,完稿后由兰 州铁路局机务处刘再民、 孔中秋和兰州供电段杜中成分 别进行了审核,编写过程中还得到了兰州供电段技术 科、安全科接触网专业技术人员的支持和帮助。在此一 并表示衷心感谢。 由于编者水平有限,错误和不妥之处在所难免,恳 请接触网同仁批评指正。

编者 二○一○年四月

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第一章
第一节 概

感应电的产生原理


一、电能在人类社会活动中的应用
电能是自然界中蕴藏的一种可用不可见的高效资 源。自从被科学家发现它的利用价值以来,飞速的推动 了社会生产力的进步、科学技术的发展,大大提高了人 类的生活质量。当今社会,各行各业都在广泛的使用电 能,人们的生活也离不开电能。没有电,社会生产活动 就要停滞不前,人们的正常生活秩序也会发生混乱。电 能在给人们的生产生活带来诸多方便的同时, 如果在使 用中违反正确的操作方法, 不按规定的安全操作规程操 作,就会发生用电设施不能正常工作、损坏甚至危害操 作人员的人身安全。 感应电是一种比较特殊的电能, 在社会生产和生活 的一些领域有着广泛的利用,但在一些领域中,必须预 防和消除它的存在,如果不及时消除,就会对设备及人 身安全造成危害,必须引起高度重视。在电力行业(包 括铁路牵引供电系统)的检修作业中,停电检修设备上 产生的感应电对作业人员来说, 是一种严重威胁作业安 全的隐患。 如果作业中操作不当或违反安全工作规程中 规定的安全措施、或不按规定的要求设置安全措施,就
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会发生设备损坏乃至人身伤害事故。 感应电到底是什么东西?有什么危害?如何预防 感应电的危害呢? 下面,我们一同走进感应电的世界,了解感应电的 产生原理,掌握感应电产生的规律,以达到预防感应电 损坏设备、威胁或伤害作业人员安全的目的。

二、感应电的分类及产生原理
通常,在物体上直接施加电压或电位后,物体上就 会带电。如果没有给物体直接施加电压或电位,仅在其 周围有带电的物体,但该物体上也能带电的现象,我们 称之为物体被感应,产生了感应电。 物体上产生的感应电按其产生原理不同, 一般分为 静电感应和电磁感应两类。

第二节

静电感应的产生

一、静电感应的产生原理

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物质是由分子组成的,分 子是由原子组成的,原子是由 原子核和其外围电子组成的。 如图 1 所示,两种物质紧密接 触后再分离时,一种物质把电 子传给另一种物质而带正电, 另一种物质得到电子而带负 电,这种现象就叫做静电感 应。一般认为,两种接触的物 质相距小于 25×10-8 cm 时, 即会发生电子转移,产生静电。两种物质摩擦时,增加 两种物质达到 25×10-8 cm 以下距离的接触面积,并且 不断的接触与分离,也可产生较多的静电。 两种物质接触后再分离或相互摩擦能够产生静电。 处于强电场中的两 种物质,在电场力 的作用下,正电荷 将按电场方向移 动,负电荷将逆电 场方向移动,当电 荷的移动达到平衡 状态后,如图 2 所 示,正、负电荷在 两种物质的表面上就会大量累积形成静电, 即产生静电 感应。

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如图 3 所示, 与流电相比, 静电是相对静止的电荷。 这种电荷在两种 物质紧密接触的 瞬间,正负电荷 要产生相互吸 引。这种电荷相 互吸引,就形成 了静电电荷的流 动,即产生静电 感应电流。静电 感应电流的出现,会使两种物质间产生的静电电荷消 失,静电就会消除。与此相似,在强电场中产生的静电 荷,如果能在两种电荷间形成一条相互接触的通路,则 静电电荷也会流动,即产生静电感应电流。同样,静电 感应电流的出现,将使产生的静电电荷消失,静电就会 减弱或消除。 静电感应现象是一种常见的带电现象,如雷电、电 容器残留电荷、摩擦带电、复印资料时纸张带电等都属 于静电感应带电。静电感应利用的好,能够为我们的生 产生活带来好处,如电喷漆、静电除尘、静电植绒、静 电复印等。但在一些工作场所,必须采取措施,加以预 防,如油品装运场所、易燃易爆场所、强电场环境下的 检修作业场所等。

二、处于强电场下电线路中的静电感应

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当带电线路(或带电接触网线)有交变电压时 ,其 周围空间有电场存在 ,这时空间各点具有一定的电位 , 使位于这个电场中的中性导体出现带电现象。 如图 4 所

示, 一段对地绝缘的电线路 (即 Z 为∞) 位于该电场中, 在电场的作用下, 导体中的自由电子就要作有规则的移 动,引起电荷的重新分布,使该导体呈现带电状态,即 产生静电感应。 此时, 带电线路与停电线路之间存在容性耦合电流 ILA,停电线路与大地间存在容性耦合分布性电流 IA。停 电线路上的静电感应电压为:

U ?U





j

?

C LA C LA ? C A

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假设受静电影响的停电线路通过某一阻抗 Z(例如 人体)接地(如图 4 中阻抗 Z) ,则静电容性耦合电流 ILA 将按电容 CA 的容抗和阻抗 Z 并联来分配,流经电容 CA(或阻抗 Z)的电流,由下列因素决定:当停电线路 对地绝缘时,电流 IA 决定于电压 UJ、电容 CLA 及 CA 的电 抗值;当接地阻抗 Z 比电容 CA 的容抗小得多时,电流 IA 则决定于电压 U、 电容 CA 的电抗值及阻抗 Z 值。 这时, 停电线路上的剩余电压近似等于电流 IA 与阻抗 Z 值的 乘积。 通过对上述公式的分析推导, 可得出下列静电感应 电压、电流计算公式分别为:
U ?K? bc ? U j (v ) a ? b2 ? c2
2

IA ?

?l p
2c 41.4 lg r

U ? 10?3 ( m A)

式中: U-静电感应电压; K-感应系数,单线为 0.4,复线为 0.6; a-带电线路与停电线路间的平行距离; b-带电线路距地面高度; c-停电线路距地面高度; Uj-带电线路对地电压;

l p -带电线路与停电线路间的平行接近长度;
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ω-交流电角频率,一般为 314; r-停电线路导线半径。 因此可知, 带电线路对附近停电线路的静电感应影 响的具有以下特点: 1.停电线路上产生的静电感应电压的大小,与带 电线路与停电线路间的平行接近距离 a 的平方成反比; 2.停电线路上静电电流的大小与接近带电线路的 停电线路长度成正比。 当人体碰触与带电线路接近段间距大于 100m、平 行长度较短(例如 1~2km)的停电线路时,流经人体 的静电感应电流值不大,可以不考虑对人体的影响。 对于与带电线路接近段较长(例如在数十公里)和 接近距离较小(小于 20m)的停电线路时,则停电线路 上的静电感应电压将会较高, 当人体碰触上述停电线路 时, 就有可能因流过人体的静电感应电流过大而出现危 及人身安全的事故。但当停电线路有保护接地线时,人 为的在正、负静电电荷间形成了一条静电电流通路,保 护接地线电阻与停电线路对地电阻 Z 并联连接于停电 线路与大地之间。 由于保护接地线电阻近似为 0。 因此, 停电线路与大地间的等效总电阻也为 0,即静电感应电 压约等于 0。此时,不论人体是有意识还是意外接触到 停电线路,都不会存在停电线路对人体的静电感应威 胁。

第三节

电磁感应的产生
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磁体材料和载流导体周围存在着一种叫做磁场的 特殊物质。1831 年法拉第发现:处于磁场中的直导体 发生运动或通过线圈的磁场发生变化时, 在导体或线圈 中都会产生电动势; 若导体或线圈是一个闭合回路的一 部分,则导体或线圈中将产生电流。从本质上说,上述 两种现象都是由于磁场发生变化而引起的。 我们把变化 磁场在导体中引起电动势的现象称为电磁感应,也称 “动磁生电” ,由电磁感应引起的电动势叫做感应电动 势;由感应电动势引起的电流叫感应电流。

一、电磁感应原理
1. 直导体在磁场中运动产 生的感生电动势
如图 5 所示,当导体与磁 力线之间有相对切割运动时, 这个导体中就会产生出电动 势,若导体是一个闭合回路, 回路中就有感应电流。导体停止切割磁力线的运动,产 生的电动势就消失了。 研究表明:直导体中产生的感应电动势的方向、大 小具有下列规律: (1)感应电动势不但与导体在磁场中的运动方向 有关,而且还与导体的运动速度有关。
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(2)直导体中产生的感应电动势方向可用右手定 则来判断:平伸右手,拇指与其余四指垂直,让掌心正 对磁场 N 极,以拇指指向表示导体的运动方向,则其余 四指的指向就是感应电动势的方向。 (3)直导体中感应电动势的大小为: e ? Bvl sin ? 式中:e---直导体中产生的感应电动势; B---穿过直导体的磁场的磁通密度; v ---直导体切割磁场的运动速度; l ---直导体在磁场中的长度; α—直导体与磁力线间的夹角。

2. 变化的磁场穿过闭合线圈产生的感生电动势
如图 6 所示,将磁铁插入或拔出线圈时,线圈中磁 场的磁通就会变化,线圈两端中就有电动势产生,若回 路闭合,回路也会有电流 流动;磁铁不动时,电动 势就消失了。 这种磁变生电的现象 就是电磁感应现象。由电 磁感应现象所产生的电动 势就是感应电动势,由感 应电动势所产生的电流就 是感应电流。

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3.椤次定律和感应电势、电流方向的判断
椤次在研究电磁感应现象的过程中, 通过大量实验 得出以下两个结论: 第一,导体中产生感应电动势和感应电流的条件 是: 导体相对于磁场作切割磁力线运动或线圈中的磁通 发生变化时,导体或线圈中就产生感应电动势;若导体 或线圈是闭合电路的一部分,就会产生感应电流。 第二,感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通的变 化。也就是说,当线圈中的磁通要增加时,感应电流就 要产生一个磁场去阻碍它减少。 由于这个规律是椤次于 1834 年首次发现的,所以称为椤次定律。 椤次定律为我们提供了一个判断感应电动势和感 应电流方向的方法,具体步骤是: (1)首先判定原磁通的方向及其变化趋势(即增 加还是减少) 。 (2)根据感应电流的磁场方向永远和原磁通变化 趋势相反的原理确定感应电流的磁场方向。 (3)根据感应磁场的方向,用安培定则(右手螺 旋定则)就可判断出感应电动势或感应电流的方向。应 当注意,必须把线圈或导体看成一个电源。在线圈或直 导体内部,感应电流从电源的“-”端流到“+”端;在 线圈或直导体的外部,感应电流由电源的“+”端经负 载流回“-”端。因此,在线圈或导体内部感应电流的 方向永远和感应电动势的方向相同。

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4.法拉第电磁感应定律和感应电动势的大小
椤次定律说明了感应电动势的方向, 并没有回答感 应电动势的大小。法拉第在验证椤次定律的过程中发 现,检流计指针的偏转和线圈中磁通的变化快慢有关, 磁通变化越快, 检流计指针的偏转越大; 磁通变化越慢, 检流计指针的偏转越小。所以,线圈中感应电动势的大 小与线圈中磁通的变化速度(即变化率)成正比。这个 规律就叫做法拉第电磁感应定律。 如果用Δ ? 表示在时间间隔Δt 内一个单匝线圈中 的磁通变化量。则一具单匝线圈产生的感应电动势为: ?? e?? ?t 对于 N 匝线圈,其感应电动势为 ?? ?? e ? ?N ?? ?t ?t 式中 特; N----线圈的匝数; ΔΦ----N 匝线圈的磁通变化量, Wb (韦伯) ; Δ t---- 磁 通 变化 Δ Φ 所 需 要 的 时 间, s (秒) 。 上式是法拉第电磁感应定律的数学表达式。 式中负 号表示了感应电动势的方向永远和磁通变化的趋势相 反。在实际应用中,常用椤次定律来判断感应电动势的 e----在Δt 内感应电动势的平均值,V(伏

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方向, 而用法拉第电磁感应定律来计算感应电动势的大 小(取绝对值) 。这两个定律,是电磁感应的基本定律。

5.自感和互感现象
(1)自感现象 如图 7 所示(a)中,A、B 是两个完全相同的灯泡。 灯泡 A 与一个 铁芯线 圈 串 联,灯 泡B与 一个纯电阻串联。当合上开关 K 时,灯泡 B 正常发光, 而灯泡 A 却是逐渐变亮。这是因为,当合上开关 K 时, 电流流入线圈时, 该电流将产生一个左端为 N 极右端为 S 极的磁场,由楞次定律知,这个增大的磁通会在线圈 中引起感应电动势, 而感应电动势又会产生一个左端为 S 极右端为 N 极的磁通来阻碍原磁通的变化。根据安培 定则可判断出感应电流的方向与原流进线圈电流的方 向相反。因此流进线圈的电流不能很快上升,灯泡 A 也 只能慢慢变亮。 这种一个回路中电流的变化而在其自身 回路中产生感生电势的现象,称为自感现象,相应的电 动势称为自感电动势,形成的电流称为自感电流。 (2)互感现象

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如图 8 所示, (a)中是两个独立的线圈套在一个铁 芯上, (b)中是两个独立的线圈的中轴线在一条直线上。 当线圈 A 中通 入电流后,线 圈两端有电动 势产生,线圈 B 构成闭合回 路后,有电流 产生。根据椤 次定律,线圈 A 中产生的磁通必定穿过了线圈 B。这种由于一个回路 中电流的变化而在邻近另一个回路中产生感生电势的 现象,称为互感现象,相应的电动势称为互感电动势, 形成的电流称为互感电流。 综上所述,在一定条件下,电能感应出磁,磁也能 感应出电能。

6.电磁感应现象的利弊
电磁感应现象对人们来说,既有利又有弊。 (1)自感现象的利与弊:日光灯是利用镇流器中 的自感电动势来点燃灯管的, 同时又利用它来限制灯管 的电流。但在含有大电感元件的电路被切断的瞬间,因 电感元件两端的自感电动势很高, 在开关刀口的断开处 会产生电弧,容易烧坏刀口,或者容易损坏设备的元器 件。
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(2)互感现象的利与弊:在供电设备中广泛使用 的变压器、电流互感器、电压互感器等设备都是利用互 感原理工作的,这是其有利的一面。但在电子电路、电 力线路、通讯线路中,若设计不合理、安装位置不正确 或者检修作业中安全措施设置不当, 就会造成相互间的 干扰,严重时会使整个电路或系统工作不正常,甚至无 法工作。 在检修作业中,由于安全措施设置不当,感应电未 能消除,就会危胁作业人员安全,甚至造成人身伤害事 故。

7.电线路对其附近电线路的电磁影响
(1)单相带负荷运行电线路产生的电磁场对其附 近电线路的影响 如图 9 所示, 单相电线路 L1 带负荷运行时, 线路中 的负荷电流 Ij 将在导线周围产生一个以带电线路 L1 为 圆心的电磁场Φ, 带电线路 L1 附近若有其他电线路或导 体 L2 时, 该电磁场必然穿过其附近的其他电线路或导体 L2。 若带负荷 运行电线路 L1 中通过的电流 为直流电,产 生的磁场是一 个恒定不变的 磁场,假如此
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时其附近的电线路 L2 相对该磁场做切割磁力线的摆动, 根据电磁感应原理, 就会在其附近的电线路 L2 中产生沿 L2 分布的感应电压 U。 若带负荷运行电线路 L1 中通过的电流为交流电, 产 生的磁场就为一个交变磁场, 此时处于交变磁场中的电 线路 L2 若平行于电线路 L1(或两线间不垂直) ,根据电 磁感应原理,也会在电线路 L2 中产生沿 L2 分布的感应 电压 U。感应电压的大小可用以下公式计算:

U ? I j?M?l p
式中:U-感应电压; Ij-带电线路通过的电流; λ-屏蔽系数,一般为 1; M-平行线路互感系数,一般为 1040x10-6; ω-交流电角频率,一般为 314;

l p -平行感应长度。
由此可知:感应电压 U 的大小与带电线路中的负荷 电流大小、电流的变化率、两线路间的接近距离、平行 程度成正比例关系。 如果电线路 L2 未构成闭合回路, 就只存在感应电动 势。 如果电线路 L2 是一个闭合的回路 (如 K 在闭合位) , 在感应电动势的作用下, 回路中就会有与负荷电流方向 相反的感应电流 i。该感应电流 i 的大小与感应电动势 的大小成正比、与回路中的阻抗成反比例关系。

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(2)三相对称电线路产生的电磁场对其附近电线 路的影响 三相对称带负荷运行电线路, 每一相都会对其附近 的电线路产生电磁感应影响, 但由于三相电流的对称分 布,产生的电磁场也是对称分布的,因此施加于同一点 的电磁场矢量和理论上为零,产生的感应电动势也为 零。此时出现感应电动势,主要是因为三相线路间的分 布间距、负荷电流的不对称因素所致,其感应电远小于 单相或两相不对称电路产生的感应电。 (3)不对称电线路产生的电磁场对其附近电线路 的影响 如果三相对称电路出现一相或两相短路或断路, 产 生的电磁场对附近的电线路而言,就不是对称分布,因 而施加于其附近电线路上的电磁场将不为零, 就将产生 大的感应电动势,就会严重威胁附近的电线路正常状 态。 电气化铁路接触网是一种典型的不对称运行的电 线路,因而当接触网线路上有机车取流时,也会对附近 的电线路产生很大的电磁感应影响。如图 10 所示,复 线区段接触网 V 形天窗作业时, 未停电的一行接触网线 路有机车取流时, 不仅在其自身线路上因自感现象产生 感应电,在其附近的电线路上(如停电的一行接触网线 路、架空地线、供电线、低压电力线路及金属通信线路 上)也会因互感现象产生感应电。尤其接触网利用 V 形 天窗作业时,如对感应电的产生认识不足,消除感应电 的措施不可靠或未采取防止感应电的措施, 就会严重威 胁作业人员的安全。 在电气化铁路附近进行电力线路维
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修等工作时,由于接触网上的高电压、大电流对电力线 路产生的感应电远高于电力线路的影响, 因此必须要采 取可靠的安全措施,以防止感应电伤人。

第二章

接触网线路对附近 电线路的影响

带电线路上有电压就有电场存在,就会出现静电感 应;有电流就有电磁场存在,就会在附近电线路上产生 感应电,这是一种客观存在的现象。
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电气化铁道接触网线路属于强电高压线路, 线路中 通过的电流也是大电流, 因此静电感应和电磁感应远胜 于电力系统,对附近电线路的影响非常大,必须给予高 度重视。

第一节

接触网线路对其附近通信 线路的影响

我国电气化铁道牵引供电系统采用工频单相 25kv 交流制供电,其牵引供电方式主要有直接供电方式 (DT) 、 BT 供电方式、 AT 供电方式和直供加回流线 (DN) 四种。以上几种供电方式属于不平衡供电系统,当牵引 电流流过接触网时, 接触网导线周围产生的强电场和强 磁场,必将对附近的通信线路和设备产生干扰和影响, 使通信质量下降,严重时能危及设备和人身安全。这方 面的研究起步比较早,在电气化铁路修建时,从设计到 施工、运用已采取了防干扰和消除感应电的技术措施, 这里不再进行过多赘述。

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第二节

接触网线路对其附近电线 路的影响及危害

牵引电流流过接触网时, 在接触导线周围产生的强 电场和强磁场不仅仅对通讯线路产生电磁感应, 对其附 近的一切电线路都会产生电磁感应。 如图 11 所示,在有电力机车运行的接触网线路, 接触网上施加的电压为 25kv、机车运行时接触网上的 电流通常在 1000A 以上。根据电磁感应原理,必然会在 附近的电线路上产生静电感应电压和电磁感应电压。

1.静电感应的影响和危害
当接触网加上 25kv 工频交流工作电压以后,就在

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接触网导线(包括承力索和接触线)的四周建立起垂直 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 uc2。 当接触网线附近一条停电检修的电线路处于悬空 状态时,耦合电容容抗很大,耦合电容电流很小,其上 的对地电压 uc2 很高,若人体不慎串入电线路与大地间 将电线路与大地间构成通路时,人体电阻 R 人与耦合电 容 C2 形成并联电路,由于人体电阻 R 人远小于耦合电容 C2 的容抗,静电感应的电流绝大部分将通过人体分流, 这一分流远大于耦合电容电流, 会对作业人员的人身安 全造成严重危害,必须采取措施来消除。 要消除静电感应对作业人员的危害影响, 只要在该 电线路与大地间设置一条电阻远小于人体电阻 R 人的接 地线,形成与人体电阻并联的支路就可以达到目的。因 为, 用接地线构成的并联支路将电线路与大地间直接沟 通,静电感应电流基本上全部由其分流,作业人员处于 同一电位,不再承受感应电压,对作业人员形不成威胁 或伤害。 如果接地线接触不可靠, 接触电阻增大或断开, 此时通过人体的感应电流就会增加。 当通过人体的电流 超过所能承受的最大电流(一般规定为 50mA)时,就 会对人身造成伤害。

2.电磁感应的影响和危害
当接触网线路上有电力机车运行时, 接触网线路中 就有交流电流,其周围就会建立起交变磁场,由于电磁 感应作用, 这种交变磁场会在与其平行的附近电线路上
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感应出沿电线路纵向分布的感应电动势 U。如果电线路 是悬空的,未构成闭合回路,受影响的电线路中就只有 感应电动势存在。如果构成了闭合回路,就必定有电磁 感应电流 i 产生。 假如受影响的是一条停电检修的线路, 线路上产生 的感应电动势对作业人员的安全将是一种致命的危险 隐患。 其影响情况如下: (1)受影响停电检修的线路悬空,与大地间无任 何连接点时,该线路中有感应电动势存在,若只有一人 不慎串入线路与大地间将线路与大地间构成通路, 不会 遭受电磁感应的危害; 若有两人在不同地点不慎串入线 路与大地间将线路与大地间构成两条通路, 就会构成回 路,产生感应电流,有遭受电磁感应的危害可能; (2)当停电线路上只有一点与大地连通时,虽构 不成闭合回路, 不会有感应电流, 但有感应电动势存在。 若有人与固定连接点相距一定距离的地方不慎串入线 路与大地间, 将线路与大地间形成通路, 就会构成回路, 产生感应电流,遭受电磁感应的危害; (3)当有两点与地连通时,两地线间就构成了闭 合回路,回路中就会有固定的感应电流产生。若此时不 慎将闭合回路断开, 检修中就会随时发生作业人员身体 连通的可能,对人身造成伤害。

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3.检修线路上有接地线时产生感应电的特 点
综上所述,要消除检修线路上的电磁感应电影响, 必须要为被检修线路人为构建成一个闭合回路。 停电检 修电线路时,为防止变配电所误送电,如图 12 所示, 在被检修线路两端分别设置的接地线,对感应电而言, 恰巧构 建了一 个人为 的闭合 回路, 为感应 电流提 供了通 路。地 线的设置不同, 产生的感应电影响也不同。 其特点如下: (1) 如果被检修线路两端设置的接地线接触牢固、 位置合理,回路可靠的闭合、不形成断口或作业人员不 串入断口, 两地线间电线路中的感应电就达不到威胁作 业安全的程度, 作业人员直接接触被检修线路时是安全 的,就不会造成伤害。 (2)如果被检修线路两端设置的接地线位置不合 理,超出相关规定,两地线间电线路中产生的感应电就 会远高于安全电压值。作业人员接触被检修线路时,就
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会以人体为分界点,形成两个闭合回路,将人体串入感 应电流通路,威胁作业安全,甚至造成伤害。 (3)如果被检修线路设置的接地线接触不牢固, 有一端断开了(或未设置接地线) ,作业人员接触时, 就会直接通过人体形成闭合回路,使感应电流流过人 体。这种情况下,通过人体的感应电流最大,威胁作业 安全最严重,最容易发生人身伤亡。

第三节

感应电对附近不同电线路 电磁影响的区别

上述分析表明:感应电的大小与两线间距、平行长 度、 带电线路上电压高低、 电流变化及气候等情况有关。 当停电的线路与带电的接触网线路或电线路距离不远, 平行长度又较长时, 在线路中感应的感应电动势可以达 到危险的程度。 早年我国在观音坝单线区段的就曾做过 试验,当接触网和架空线间的平行距离为 250m,平行 长度为 18.3m,接触网短路电流为 1140A 时,实测得感 应电动势为 787~824V。如此高的感应电压,在作业中 若停电线路未接地或接地不良,一旦有人不慎接触,电 流通过人体接地形成回路,使人体遭到电击触电。研究 部门的实验表明,电磁感应在相距 100m 以外时,仍有 可观的影响。因此绝不容忽视。
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一、接触网线路对通讯线路的影响特点
在光缆通讯技术未使用以前干扰影响很大。 由于通 讯线路采用光缆技术不产生电磁影响, 架空通讯明线改 造为地下敷设电缆后电磁感应减弱, 加之两线间距一般 大于 100m 以上,因而影响较轻。

二、接触网线路对电力线路的影响特点
在电化区段,对沿铁路线架设的电力贯通线,尤其 是电力贯通、自闭线路,与接触网线的平行长度较长, 两线间距在 50~100m 范围内,可感应出较高的电压。 特别是一些区段的电力贯通或自闭线与接触网同杆合 架,这时两线距离很小,其上感应电压很高,足以危及 人的生命安全。若停电作业时采取的安全措施不完善, 未采取消除感应电措施, 有可能发生人员遭感应电电击 的伤亡事故。 1.静电感应电压的特点: 由静电感应计算公式可知静电感应电压的大小主 要取决于: (1)接触网与电力贯通(自闭)线间平行距离。平 行距离越小,产生的静电感应电压越大。 (2)接触网线路的电压。接触网线路的电压越高, 则产生的静电感应电压越大; 静电感应电压与接触网中 有无电流无关。 2.感应电动势的特点:
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由电磁感应计算公式可知电磁感应电动势大小主 要取决于: (1)接触网牵引电流。牵引电流越大,则产生的 电磁感应电动势越大。 (2)两线平行距离。两线平行距离越小,则产生 的电磁感应电动势越大。 (3)两线平行长度。两线平行长度越长,则产生 的电磁感应电动势越大。 3.两线平行距离与感应电压的关系 (1)根据实测数据,二线平行距离与静电感应电 压的对应关系值如下表所示:
两线平行 距离(m) 静电感应 电压(V) 10 1860 20 650 30 310 50 120 100 30 250 5 500 1

(2)两线平行距离与电磁感应电动势的对应关系 设 Ij=500A,L=18km,K=0.47 时,两线平行距离与 感应电动势的对应关系值如下表所示:
两线平行 距离(m) 电磁感应 电压(V) 10 1225 20 1044 30 938 50 806 100 630 250 407 500 266

三、单线区段接触网对自身的影响特点
电气化铁路单线区段, 接触网停电检修时自身不产 生感应电的影响,只受到电力线路的电磁影响。由于电 力线的三相对称性,加之两线距离较大,其产生的感应
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电压比较小, 自电气化铁路开通以来几乎未发生过威胁 接触网停电检修时作业人员的安全情况, 一直没有引起 接触网检修运行人员的普遍重视。

四、复线区段带电接触网对停电接触网的影 响特点

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电气化铁路复线区段,如图 13 所示,上、下两行 线路虽然都是电线路,但与电力线路相比,上、下两行 线路间距大多不超过 10m,平行长度很长,线路电导率 较小,这些结构上明显的不同之处,决定了接触网一行

对另一行接触网线产生的感应电要远高于对附近其他 电线路产生的感应电。 若上、下行间距离为 10m,接触网导高为 6m,接触 网电压为 27.5kv,根据静电感应电压公式,则此时静 电感应电压为:
U ?K? bc ?U j a ? b2 ? c2 6?6 ? 0 .4 ? 2 ? 25000 10 ? 6 2 ? 6 2 ? 2093 (v )
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若通过的牵引电流在 100A 以上,平行感应长度为 1000m,则最小电磁感应电压为
U ? I j ?M?l p ? 100? 314? 1040? 10?6 ? 1 ? 1 ? 32 ? 65(v)

但实际中机车牵引电流远大于 100A,作业中,如 发生装设接地线程序错误或在接地线未挂好的情况下 作业人员接触停电的接触网设备时, 平行感应长度也远 大于 1000m,假设通过的牵引电流在 1000A 以上,平行 感应长度为 10km 以上,则产生的电磁感应电压为:
U ? I j ?M?l p ? 1000? 314? 1040? 10?6 ? 1 ? 10 ? 3265 (v )

此时产生的电磁感应电压远远大于 40v 的人体安 全电压,就会导致人员触电。因此,作业区两端设置保 护接地线, 且两地线间距离不大于 1000m 是一项确保作 业安全的有效措施。 单线改复线后, 由于作业人员对复线区段接触网两 行线路间产生感应电危害的认识不足, 作业中不自觉的 将多年来在单线检修中养成的作业习惯带入 V 形天窗 作业中,不按规定设置接地线、减少接地线设置组数, 简化作业程序、违章蛮干,有着非常深刻的教训。

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五、带回流线或架空地线时感应电压的影响
在带回流线或架空地线的直接供电方式中, 由于回 流线或架空地线中流过的电流与带电接触网线路中流 过的电流方向相反,对停电的接触网线路而言,其产生 的电磁感应与带电接触网线路产生的电磁感应方向也 相反, 有一定的抵消作用, 即有一定的屏蔽能力。 因此, 此种情况下产生的电磁感应低于无回流线的情况, 前述 分析结论完全适合带回流线或架空地线时的情况。

六、感应电压、回流电流测试实例分析
2006 年、2008 年兰州供电段针对感应电问题在双 线接触网停电、不停电或单线停电,变电所馈线接地刀 闭合或打开等不同情况下的感应电进行了一系列的测 试,测试的结论也对其得到了印证。测试结论如下(测 试过程见附录) : 1. 架空回流线的电压随上下行机车取流影响较大, 尤其是受同一侧线路的影响大, 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) , 大小主要跟该供电臂长度有关,长度越长,感应电压越 大,该电压受邻线机车取流影响较小; 3.停电的接触网在两端加挂接地封线后(接地线 距离 300m) , 接触网感应电压、 钢轨对地电压都较低 (不 大于 10v) ,并且在兰新线截河坝-武威上行,距离变
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电所 2km 的地点试验过程中,5400v 接触网感应电压在 变电所闭合接地刀后,立即减小到 4v 左右(同 300m 加 挂地线时的电压相同) ; 4.接触网加挂地线(钢轨)和回流线接地(接地 极)后,两者间的电压不超过 10v; 5.在接触网加挂地线(钢轨)后,如果变电所闭 合接地刀,天水~兰州区段、兰州~武威区段、武威~ 嘉峪关区段都存在牵引回流通过接地线-接触网-变 电所接地刀回流的问题, 且大小相当于馈线电流的 1/3; 6.在轨道绝缘节较多的车站(或有轨缝绝缘、扼 流变的区间) ,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; 7.回流线接地后,地线中没有电流通过。

第四节

感应电的危害特点及与高 压触电的区别

一、感应电对人体危害的特点
由上述分析可知, 感应电对人体的危害具有以下特 点:
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1.带电线路上电压越高,在附近电线路上产生的 感应电压越高,危害就越大; 2.带电线路上通过的交流电越强或电流变化率越 大,在附近电线路上产生的感应电动势越高,危害就越 大; 3.两线的平行长度越长,在附近电线路上产生的 感应电压也越高,危害就越大; 4.两线间的距离越近,产生的感应电压越高,危 害就越大; 5.如果产生感应电压的导线形成了闭合回路或通 路,有电流流过。当电流通过人体时,会对人体产生极 大的伤害,甚至造成人身伤亡。

二、高压触电与感应触电的区别
1.高压触电:如图 14 所示,接触网、变电所、电

力线路、配电所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继电保护装置, 当人体与带电
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部分间的距离小于安全距离规定, 将人体与带电体间的 空气击穿形成电弧对人体放电时, 电源侧的保护装置动 作,带动断路器(或空气开关)跳闸,瞬间断开电源, 多数情况下人体能与带电设备脱开。所以,发生高压触 电时,人体造成电弧烧伤多,电击直接死亡的较少。 (2)感应触电:如图 15 所示,在停电检修的电线 路形成的感 应电流回路 中,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,当人体 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、 触电人员自行脱离电源的能力也已丧失, 而其周围作业 人员也不易察觉,感应电将会长时间通过人体,造成人 体肌肉收缩,多数情况下人体与带电体不能脱离,直接 造成电击死亡。因此,感应电对人体安全的危害更大、 更隐蔽,需要引起高度重视。

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第三章

消除感应电的方法

有电磁场,就会在处于其内的电线路产生感应电。 消除感应电就是要将作业线路上产生的感应电消除掉 或控制在人体可以承受的安全电压范围内。其方法就 是: 用接地线将可能会产生感应电势的电线路或导体两 端可靠地进行接地。 在不同的电线路上, 结构不尽相同, 在具体设置接地线和采取安全措施上也有不同的规定 和要求。

第一节

V 形天窗接触网检修作业消 除感应电的方法

V 形天窗是指双线区段上、 下行接触网一行停电进 行检修作业的方式。在此情况下,由于另一行接触网 正常运行,停电进行检修的接触网线路上存在着很大 的静电感应电压和电磁感应电压。 《接触网安全工作规 程》对接触网 V 形天窗作业时为消除感应电设置接地 线有着很严格的规定。归纳起来主要有: 1.在 V 形天窗作业时,作业区段内接触悬挂和附 加导线(如架空地线、回流线等)及同杆架设的其它
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供电线路(如供电线、加强线、低压照明线路、电力 线路等)均需停电,并需在两端可靠装设接地线(两 地线间距大于 1000m 时,需增设接地线) 。主要目的之 一是消除感应电。 2.若只在接触悬挂部分作业(作业人员不得越过 与水平拉杆悬式绝缘子和平腕臂、斜腕臂棒式绝缘子, 也不能攀登支柱超过斜腕臂底座以下 500mm 处) ,不侵 入附加导线及同杆架设的其它供电线路的安全距离 (作业人员包括所持的机具、材料、零部件等与周围 带电设备的距离在 25kv 电压等级时不得小于 1000mm) , 从感应电产生的原理分析,可不对附加悬挂及同杆架 设的其它供电线路接地,但为了防止作业人员作业中 意外接触附加悬挂及同杆架设的其它供电线路情况下 发生触电,必须对附加悬挂及同杆架设的其它供电线 路也要可靠设置接地线。 3.在直供加回流或架空地线供电方式的复线区段 作业时,为切实消除感应电的危害,作业地点两端(间 距不超过 1000m) 的接触悬挂和回流线或架空地线上均 需接地线(V 形地线) ,在有与接触网同杆架设的其它 线路如供电线时,供电线必须停电并挂接地线,目的 是防止外来电、消除感应电危害,并使作业区内所有 导体均成为等电位。其原理如图 16 所示: 从图中可以看出,作业区段两端的地线接好后看 起来象字母 V,故称之为 V 形地线。这种接地线法,作 业非常安全。当出现向接触网误送电时,两端的 A1C1 和 A2C2 接地线立即将接触悬挂与钢轨短接,将电流引 入钢轨(大地) ,保护作业人员不受电击;当回流线或
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架空地线出现感应电并有电流流过时,两端的 B1C1 和 B2C2 接地线立即将回流线或架空地线与钢轨短接,将

电流引入钢轨(大地) ,保护在回流线或架空地线处作 业,或有可能侵入回流线或架空地线作业的人员不受 电击;若作业人员违章将作业区两端地线跨接到绝缘 节两侧时,B1、B2 之间的回流线或架空地线又充当了 等电位线的作用,将 A1、B1、C1、A2、B2、C2 六个点 等电位,当出现感应电时,由于作业人员处在同一电 位点,避免受到电击;当地线保护范围内接触悬挂出 现断口时,B1、B2 之间的回流线或架空地线充当了短 封线,和 A1C1、B1C1 和 A2C2、B2C2 接地线将 A1、A2 两点短接(等电位) ,使作业人员处在同一电位点,避 免受到电击。这种接地线法虽然对作业线路意外出现 断口能起到保护作业人员安全的作用,但《接触网安 全工作规程》规定的断口处应该做短封线的地方必须
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要按规定要求做短封线,不能以接地线代替短封线, 接地线是保护作业人员安全的最后一道防线。 4.装设接地线除执行规定的程序和要求外,在接 触悬挂和附加导线及同杆架设的其他供电线路同时停 电时,应先在接触悬挂上设置接地措施后,再设置附 加导线及同杆架设的其他供电线路的接地措施,拆除 时其顺序相反。

第二节

电力线路检修作业时消除 感应电的方法

一、电力线路消除感应电的基本要求
1.在电气化铁路附近进行电力作业时,除必须按 《铁路电力安全工作规程》设置地线外,当在与接触网 同杆合架低压电力线路的支柱上进行电力检修作业时, 接触网与电力线路必须同时停电,防止误触有电设备, 且接触网及电力线路均必须按规定接地线后方准作业, 防止感应电伤人。 2.当在与接触网或其它供电线路平行的电力线路 上作业时,应加挂接地封线,以防止感应电伤人。作业 线路与其它有电线路平行架设距离在 15m 及以下时, 两
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组接地封线间距不得超过 1000m。 3.停电线路在带电线路上方交叉,不松动导线时, 应在停电线路交叉档处挂一组接地封线; 停电线路在带 电线路下方交叉,松动导线时,应在停电线路的交叉档 处挂一组接地封线;停电线路在带电线路的上方交叉, 松动导线时,应在停电线路交叉档内两侧,各挂接地封 线一组。 4.因停电线路撤换电杆或松动导线而停电的其他 线路也应挂接地封线。

二、电力作业消除感应电的常用方法
电力作业时,消除感应方法主要有三种: 一是等电位作业法;二为中间电位作业法;三为间 接作业法。 1.等电位作业法 等电位作业法多用于架线施工时。如图 17 所示, 其具体做法 就是将作业 区域施工线 路导电体分 段接地,使 作业区域导 电体电位与 地电位等于零,从而消除或大大减弱感应电数值,使感 应纵电动势与大地形成回路、充分将导电体电容放电、
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避免电荷积累,以防止感应电电击伤人。此方法也叫零 电位作业法。 2.中间电位作业法(屏蔽服防感应电方法) 在进行 N1 至换流站构架导地线安装作业时,由于 临近 500kV 政平换流站强感应电场, 施工人员将受到电 磁感应电动势以及带电线路短路电流感应电动势的影 响。场强超过人体感知水平时将使肌体产生毛发竖立、 风吹、异声及针刺等不良感觉。为切实保证安全,安装 人员采取穿着屏蔽服方法防感应电。 另外, 在验收结束, 拆除分段接地线时也必须穿着屏蔽服,以防止出现危 险。 通过在施工时设临时接地,附件后对导线分段接 地,感应电压全部通过接地线释放为电流,施工人员无 任何不适感觉。 3.间接作业法(作业人员使用“保安线”法) 在作业的线路上, 作业人员可能碰触导电材料的地 方,尽可能多的使用短封线,即每个作业人员都要在作 业位置上将导线与接地体相连, 但一定要注意短路线夹 的位置, 并在作业完毕后拆除, 作业前、 后清点核对 “保 安线”的数量,防止造成新的事故。 在进行有可能断开主导电回路的检修作业时, 首先 使用短封线将可能的断口两端可靠短路, 以使主导电回 路导通。比如检修隔开、调整弛度需解开弓子线时。 4.作业中的安全注意事项 (1)当列车通过时,在确保作业相对安全的情况
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下,暂停作业,可有效避开机车通过时强大磁场带来的 感应电压。 (2)劳保着装工整、规范,作业人员无裸露皮肤, 线手套干洁(多准备一双) ,绝缘鞋无破损。 (3)潮湿天气作业应特别注意。 (4)作业人员精力集中。

三、电力作业中的感应电危害及预防措施
由接触网对电力线路感应电特点可知与接触网平 行接近的电力贯通(自闭)线上产生的感应电压较大, 大 都超过人体的危险电压值。 在电力贯通(自闭)线现场工 作时,若不采取有效的安全措施,作业人员将会受到感 应电伤害,轻则被电麻,重则被电伤,且易造成作业人 员高空坠落,严重危及人身安全。 1.注意作业安全。进行电力作业时,应将停电的 电力贯通线进行有效短路接地, 以有效消除静电感应电 压,并改变电磁感应电动势的分布情况,最大程度地降 低接触网感应电压对作业人员的危害。作业时,应具体 采取以下安全防范措施。 (1)严格执行作业规程在邻近接触网的电力贯通 线上作业时,应尽量避开阴雨天。同时,须严格遵守铁 道部铁运[1999]103 号部令中关于电力作业安全的有关 要求,作业人员应穿绝缘状况良好的绝缘鞋,在挂拆接 地封线时,应戴绝缘手套,穿绝缘鞋(靴),并用绝缘杆
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操作,人体不得接触金属导体和地线。 (2)有效设置短路接地封线要求短路接地封线为 截面不小于 25mm2 的铜线。同时要做到: ①在与接触网水平距离较近、天气潮湿、作业范围 较大情况下进行电力作业时,应适当增加接地封线点。 ②在线路上设置短路接地封线的处所若有接地装 置时,其接地电阻应不大于 30Ω;若无接地装置时, 应选在土壤电阻率小的地方, 且接地棒(接地极)打入地 下深度不得少于 0.6m。 ③任何操作必须避免造成不同电位的开口作业。 需 要断开导线或隔离开关时, 应在断开点两端接临时短接 线或进行接地。 ④在感应电压较强区段的电力贯通线上作业时, 应 由检修人员自行在检修作业地点加挂接地封线, 并可利 用 6~8mm2 软铜线将身体需要碰触到的导线、横担连接 接地线短接,同时应戴好绝缘手套。 (3)防止高空坠落上杆时,在未打好安全带前, 不得碰触导线和杆上金属构件, 以防感应电电击而导致 高空坠落。 2.加强作业监护。对于工作条件复杂,感应电较 强或有触电危险的工作,应设专职监护人员。专职监护 人员不得兼任其他工作, 以便在杆上作业人员出现异常 情况时,能够迅速采取急救措施。 3.对有感应电的区段线路建立台帐。电力班组要 在相关的统计台帐中标注,作业前重点盯控,并加强在
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该区段日常作业时的安全措施。 4.对有感应电威胁隐患的设备改造。通过对电力 贯通线、接触网等设备进行改造,以降低接触网对电力 贯通线静电感应和电磁感应影响。 (1)迁改电力贯通线。利用专项资金或结合平时 设备更改项目对电力贯通线进行逐步迁改。 在地形条件 允许时,将电力贯通线迁移至远离接触网的地带,并缩 短平行长度;因地形限制无法进行迁移时,可将架空的 电力贯通线裸导线更换为带铠装屏蔽的地下电缆, 降低 其屏蔽系数, 有效抑制接触网的静电感应和电磁感应影 响,避免感应电对电力贯通线作业人员的危害。 (2)恢复带架空回流线的直接供电方式对故障回 流线进行恢复,发挥其回流功能,使一部分牵引电流通 过回流线回流至变电所,降低牵引阻抗和轨道电位,以 减少对电力贯通线的电磁感应电压的影响, 降低感应电 对电力贯通线作业人员的危害。

第三节

电力机车车顶作业时消除 感应电的方法

电力机车在运行中发生机车顶部故障是不可避免 的现象。机车司机登顶处理故障的作业,需要将车顶上
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方的接触网进行停电, 作业中人员也有接触或接近停电 接触网的情况,相当于接触网 V 形天窗停电作业方式。 因此,也应按接触网 V 形天窗作业一样对待,在作业前 做好防止感应电和误送电的安全措施,即设置好接地 线。归纳起来应做好以下事项:

一、机车登顶作业时感应电情况分析
机车登顶作业是在一个点进行的作业,如图 19 所 示,作业人 员位置与所 设接地线的 位置非常 近,因此设 置一组良好 的接地线 后,接触网 上产生的静 电感应电压 将由接地线完全消除,不会对登顶人员安全造成威胁。 同时,由于作业人员与接地线间的距离在 10m 以下,即 使作业人员接触接触网线,与接地线一起构成闭合回 路,但因产生的电磁感应电压很微弱,也不会对作业人 员的安全构成威胁。

二、机车司机在区间或站内需接触网临 时停电登上机车车顶处理故障 时,应按以下规
定办理停送电手续:
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1.司机应通过列车无线调度通信设备向车站值班 员提出接触网停电申请,说明列车车次、机车型号、司 机姓名、停车地点及申请停电原因。车站值班员应认真 复诵,并报告列车调度员和供电调度员。 2.列车调度员接到供电调度员的停电申请,并确 认停电范围内无电力机车运行后按规定发布准许停电 的调度命令,同时通知供电调度员。供电调度员登记、 确认后向有关变电所下达停电命令。 供电调度员确认接 触网停电后, 按规定向车站下达接触网已停电准许司机 作业的命令。 车站接到供电调度员准许司机作业的命令 后,应通过列车无线调度通信设备向司机及时转达。司 机接受命令时应认真复诵, 并将命令号、 受令处所 (人) 、 停电具体起至时分、 供电调度员姓名等主要命令内容记 录于司机手帐内。 3.司机接到准许作业的命令,上车顶作业前须正 确使用劳动保护用品,升弓验电、确认来电方向并按规 程挂好接地线方准作业。 4.司机作业完毕后,应使用列车无线调度通讯设 备通知车站请求消除停电命令,司机汇报所消命令号、 请求消令时间、请求消令人姓名,车站值班员复诵后向 供电调度员消除作业命令并报告列车调度员。 5.供电调度员接到司机作业完毕的报告后,应按 规定下达接触网送电命令, 确认接触网恢复供电后通知 列车调度员, 列车调度员接到通知后按规定发布接触网 恢复供电的调度命令。

三、登顶机车前必须按规定对接触网进 行验电、设置接地线并确认完好。依据接触网
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安全工作规程的规定应做好以下具体事项: 1. 双线区段验电必须使用性能良好的 25kv 声响验 电器; 2.当验明确已停电后,须立即在机车所停位置的 接触网上装设一组接地线; 3.在装设接地线时,必须将接地线的一端先行接 地;再将另一端与被停电的导体相连。拆除接地线时, 其顺序相反。接地线要连接牢固,接触良好; 4.装设接地线时,人体不得触及接地线,接好的 接地线不得侵入建筑限界。连接或拆除接地线时,操作 人要借助于绝缘杆进行。绝缘杆要保持清洁、干燥; 5.验电和装设、拆除接地线必须由两人进行,一 人操作,一人监护; 2 6. 接地线应使用截面积不小于 25mm 的裸铜绞线制 成并有透明护套保护。并不得有断股、散股和接头。

第四节

车站装卸作业时消除感应 电的方法

一、装卸线感应电分析

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如图 20 所示,电气化铁路站场货物装卸线是站场 多条股道中的一条,多条股道间相互平行。在货物装卸 线进行装卸 作业,是在 一条股道上 的一段线路 停电,其余 股道带电情 况下的作 业。因此相 当于接触网 V 形天窗情况下的停电作业。 当打开装卸线隔离开关主刀闸,合上接地刀后,装 卸线虽有可靠接地,但只在一端进行了接地,另一端通 常不进行接地,从感应电产生的原理分析,只是将导线 与大地等电位,消除了静电感应电压,可是电磁感应电 压亦然存在,并没有消除。正常装卸作业时,装卸人员 不会触碰到接触网导线, 但若作业中装卸人员不慎接触 到接触线, 特别是触碰到远离接地刀的一端的接触线时 ( 1000m 以 上) , 就会出 现 如 图 21 所示,将装 卸人员串入 回路中,出 现感应电流 伤人的情况。

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二、装卸线感应电的预防
为了确保装卸作业人员在任何情况下都不会因意 外遭受感应电的伤害,进行装卸作业时,除严格遵守铁 道部《电气化铁路有关人员安全规则》的规定,打开装 卸线分段绝缘器处隔离开关,合上接地刀外,还应如图 22 所示,在远离接地刀的另一端设置一组接地线,这 样就能彻底消除感应电对作业人员的人身安全威胁。

三、装卸线装设接地线应依据接触网安 全工作规程的规定做好以下具体事项:
1.确认装卸线隔离开关已打开,接地刀已闭合。 2.使用 25kv 声响验电器在装设接地线处进行验 电; 3.当验明确已停电后,须立即在接触网上装设一 组接地线; 4.在装设接地线时,必须将接地线的一端先行接
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地;再将另一端与被停电的导体相连。拆除接地线时, 其顺序相反。接地线要连接牢固,接触良好; 4.装设接地线时,人体不得触及接地线,接好的 接地线不得侵入建筑限界。连接或拆除接地线时,操作 人要借助于绝缘杆进行。绝缘杆要保持清洁、干燥; 5.验电和装设、拆除接地线必须由两人进行,一 人操作,一人监护; 6. 接地线应使用截面积不小于 25mm2 的裸铜绞线制 成并有透明护套保护。并不得有断股、散股和接头。

第五节

接地线的作用及设置规定

一、电线路检修作业中设置接地线的作用
通过感应电产生原理分析可知, 为消除感应电设置 的接地线具有以下三方面的作用: 一是能够封死所有可能送电至作业区的来电电流, 防止误送电伤害; 二是能够消除可能对人身安全有伤害的电磁感应 电,防止误串入感应电回路的人体受到电击伤害; 三是能够将停电作业区段所有导体等电位,使作业

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人员与作业区段导体处于同一电位点, 防止静电感应对 人体的电击伤害。 因此, “接地线是生命线”这句话,有着深刻的寓 义,凡参加电线路检修作业的人员都应时刻牢记。 如图 23 所示,检修作业使用的接地线,不仅如何 设置有要求,采用何种规格的接地线,安全作业规程都 有着严格的要求,也是检修作业人员必须掌握的内容, 这里就不再叙述。

二、滑动地线的作用
接触网停电作业时,先在作业部位挂好滑动地线, 使作业部位与作业车(或车梯)间等电位后方可允许作 业人员接触导线,也是消除和防止感应电的有效地方 法。首先,它能将作业部位与作业车(或车梯)间等电 位,作业人员接触作业部位时不会有电位差,因此对作 业人员的人身安全无威胁;其次,当两端地线接地不良 时,能代替地线起到一定的保护作用。但要清楚,滑动 地线并不是真正意义上的接地线, 它的截面积比接地线 小,瞬间载流能力小,在遇短路等产生大电流时可能会 烧断。因此,在消除感应电上,只能起到弥补和增强接 地线消除感应电的辅助作用。 使用滑动地线不能代替作 业区内各个方向可靠设置的接地线, 它不是接触网作业 时人身安全的主要保护措施,只是不可缺失的、重要的 辅助保护措施之一。 接触网作业时人身安全的主要保护 措施只能是可靠设置在作业区内各个方向的接地线。 接 触网作业如此,电力作业也不例外。
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三、接地线设置距离的规定
《接触网安全工作规程》规定: “接触网 V 形天窗 作业时, 除在接触悬挂及附加导线上均需设置可靠接触 的接地线外,还要保证两地线间的距离不超过 1000m。 当两地线间的距离超过 1000m 时,必须按《接触网安全 工作规程》第 65 条规定增设接地线” 。对两地线间的距 离的严格规定,不是凭空想出来的,而是铁道部电气化 铁路有关专家经过现场测试、 反复论证、 计算得出来的。 若两地线间的距离设置过大, 产生的感应电压将有可能 超过人体所能够承受的 36v 的安全电压值, 威胁作业人 员的安全;两地线间的距离过小时,虽然对消除感应电 压比较有利,但将会缩短作业范围,减少天窗作业量。 要充分利用天窗,增大作业范围,就要在作业区内多点 设置接地线,这种情况既增加作业人员,又使接地线作 业变多、 变复杂, 作业中稍有疏忽, 不是挂错地线位置, 就是漏挂、少挂接地线,反而会影响作业安全。因此, 作业时必须严格遵守两接地线间距不大于 1000m 的规 定。

四、接触网作业验电、接地规定
接触网作业时如何进行验电、接地线, 《接触网安 全工作规程》有着明确规定: 1.作业组在接到停电作业命令后须先验电接地, 然后方可作业。
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2.使用抛线法验电时应按下列顺序进行: (1)检查所用抛线的技术状态,抛线须用截面积 6~8mm2的裸铜软绞线做成; (2)接好接地端; (3)抛线时要使之不可能触及其它带电设备,抛 线抛出后人体随即离开抛线,抛出的抛线不得短接钢 轨; (4) 抛线的位置应在作业区两端接地线的范围内; (5)接地线装设完毕后,方准拆除抛线。 3.使用验电器验电时应遵守下列规定: (1)验电器的电压等级为25kv; (2)验电器具有自检和抗干扰功能。自检时具有 声、光等信号显示。 (3)验电前自检良好后,先在同等电压等级有电 设备检查其性能,确认声、光信号显示正常,然后方可 在停电设备上验电。 (4)在运输和使用过程中,应确保验电器良好。 4. 接地线应使用截面积不小于25mm2的裸铜绞线制 成并有透明护套保护。 接地线不得有断股、 散股和接头。 5.在有轨道电路的区段作业时,两组地线应接在 同一侧钢轨上,且不应跨接在钢轨绝缘两侧。必须跨接 在钢轨绝缘两侧时,应封闭线路。地线穿越钢轨时,必 须采取绝缘措施。 6.当验明确已停电后,须立即在作业地点的两端 和与作业地点相连、可能来电的停电设备上装设接地 线;如作业区段附近有其他带电设备时,按规程第 61 条规定,在需要停电的设备上也装设接地线。
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在装设接地线时,将接地线的一端先行接地;再将 另一端与被停电的导体相连。拆除接地线时,其顺序相 反。接地线要连接牢固,接触良好。 装设接地线时,人体不得触及接地线,接好的接地 线不得侵入建筑限界。连接或拆除接地线时,操作人要 借助于绝缘杆进行。绝缘杆要保持清洁、干燥。 7.验电和装设、拆除接地线必须由两人进行,一 人操作,一人监护。 8.在停电作业的接触网附近有平行带电的电线路 或接触网时,为防止感应危险电压,除按规定装设接地 线外,还要增设接地线。 9.关节式分相检修时,除在作业区两端工作支接 地线外,还应在中性区导线上加挂一组地线,并将两断 口进行短接封线。

第四章

感应电伤人典型案 例分析及预防

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第一节

人身触电事故概述

人身触电事故居于牵引供电各类人身事故首位。 牵 引供电工作人员在设备运行、检修和事故处理中,要与 停电或带电的高压设备打交道,稍有不慎,就会造成人 身触电(停电作业时触及有电部位,带电作业时触及接 地设备或与带电作业非等位的其他设备)伤害。人身触 电事故还可能发生群体伤害, 对牵引供电工作人员生命 威胁极大。 如何防止人身触电事故的发生,做到杜绝漏洞,有 效预防,特别是发生事故后,及时、正确地对触电者进 行急救,将事故压缩到最小程度,是选编人身触电事故 案例与分析的目的。 人身触电事故的原因有以下几个方面: 1.误登有电设备 接触网分相、分段、四跨及复线区段在车站之一线 停电作业时,因工作票存在漏洞,或监护不到位等原因 导致作业人员由无电区进入有电区。 2.停电不彻底,作业区内仍有带电设备 接触网分相、四跨两端重合停电或接触网垂直停 电,先停了部分设备或之一供电臂,未达到重合停电或 垂直停电而开始进行的停电作业, 又省略了验电接地程 序或作业与验电接地同步进行导致人身触电伤亡事故。 3.误送电、误停电 误送电、误停电一般容易发生在供电调度端。
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(1)送错供电臂。应送甲供电臂而由于当班调度 员责任心不强,违章操作或其他值班调度员代为消令, 而误送为乙供电臂。误送电对作业组群体安全威胁极 大。在非远动变电所、开闭所、分区所或虽远动但因故 打向当地控制位后,值班员违章操作也容易发生误送 电。 (2)供电调度命令发布错误导致变电所、开闭所、 分区所停电错误或接触网操作人拉错四跨、 隔离开关将 电停错。电调命令发布正确,上述三所值班人员或接触 网操作人由于责任心不强,也同样存在着误停问题。 4.感应电 感应电的大小与两平行电线路距离、 平行线路的长 度、电压高低及气候等情况有关。特别是复线区段,上 下行线路一般都相近平行设置, 若停电作业时采取的安 全措施不完善,有可能发生作业人员遭感应电电击。在 复线区段V形停电作业,用抛线(现已禁止)验电、装拆 地线程序错误也会发生感应电将人击伤击亡事故。

第二节

典型感应电事故案例分析 与预防

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一、违章拆除抛线,感应电导致 1 人死亡
时间:1988 年 7 月 12 日。 地点:××车站 39 号支柱处。 事故经过: 某接触网工区计划检修××车站分段绝 缘器。作业组 12 人,甲座台要令兼行车防护;乙与丙 到作业区东端验电接地;西端也安排了两人验电接地。 乙在听到座台要令人用车站广播发出的“接触网已停 电,可以验电接地”的指令后,立即抛线验电。抛线甩 上网后,乙没有立即挂好地线,而是忙着拆抛线,而且 先拆下端。只听乙“啊”地一声触电倒下。作业组人员 将乙紧急送到卫生所后,医生缺乏触电救治知识和经 验,先为乙注射了兴奋剂,后做人工呼吸,无济于事, 乙触电死亡。 伤亡情况:死亡 1 人。 原因及措施:在复线区段,一线停电,另一线有电 时,停电一线上便会产生感应电势。根据电工学原理, 这种感应电势的大小与供电臂长度成正比, 与两供电臂 间的距离成反比,与气候有很大关系。经在某分局远动 电调台实际观察调查, 这种感应电随供电臂长度的不同 一般在 3000~8000V。 乙正是被这种感应电击倒死亡的。 1.乙违反了验电接地的有关规定。即抛线上网后, 验明无电,应立即挂好接地线,然后抽下抛线,拆除抛 线与钢轨连接部分。乙在没有挂好地线的情况下,盲目 拆除抛线,而且程序相反,导致了自己触电死亡。 2.乙是中专毕业生,知道导体在交变的磁场中会
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产生感应电势。乙有理论知识,却没有实践经验。不懂 复线区段一线停电,另一线有电,停电线路便处于有电 线路的交变磁场中, 停电的接触网线路会被感应上很高 的感应电势,危及人身安全。 3.复线区段 V 形停电作业,为防止抛线抛向有电 线路,构成供电事故和威胁人身安全,应用高压验电器 验电,不应用抛线验电。用高压验电器验电时,应先在 有电线路上对高压验电器良好与否进行试验。 4.对职工进行感应电知识教育,使其认识到感应 电同样是“老虎” ,处理不好就会“吃人” 。在 V 停作业 区段, 在电力线路与接触网平行区段或电力线路跨越接 触网处,都会产生感应电,作业时应按规定程序验电接 地,必要时增设接地线。

二、地线位置错误,感应电导致操作人 1 死 1伤
时间:1986 年 5 月 13 日。 地点:××车站 10 号支柱处。 事故经过: 某接触网工区工作领导人甲带领 8 人在 ××车站检修货物线区分绝缘器处隔离开关。 甲是由单 线工区调来复线工区的接触网工,接触网工龄 15 年。 乙是发票人,停电为上行线。 上行线停电后, 操作人丙和丁上接触网清扫隔离开 关瓷瓶,并检查各部螺栓及零件是否牢固完好。检查完
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毕,丙让地面人员戊拉开开关,观察开关是否灵活。 戊拉开开关后, 丙用手摸了一下连接上行正线的刀 闸, “啊”地一声,立刻趴在了刀闸上。丁用手去拉丙, 遭电击掉下,幸亏有安全带,人被安全带吊在空中。 戊忽然想起,隔离开关刀闸没有短接线,隔离开关 打开后刀闸上行侧等于没有接地线, 是感应电将丙与丁 击倒。 甲看到丙、丁触电后,立即采取措施,将丙与丁救 下。 对丙做人工呼吸, 但此时已晚, 丙已经停止了呼吸。 丁右手被感应电击伤。 伤亡情况:1 人死亡,1 人受伤。 原因及措施: 丙与丁几乎同时遭电击,丙死亡,丁受伤,原因在 于丙用手摸的是连接上行线一侧刀闸。隔离开关打开 前,由于靠装卸线侧装有地线,感应电流从上行线经隔 离开关刀闸至货物线地线流入大地。隔离开关打开后, 当丙用手触摸靠近上行侧刀闸时,感应电流经丙身体, 再经货物线接地线流入大地。 丁用手去拉丙,瞬间触电并脱离了带电体,所以没 有电死。 1.工作票签发人严重失职。工作票中装设接地线 的位置一栏内所写接地线的支柱为 8 号、18 号支柱。 而 8 号、18 号支柱均在隔离开关靠装卸线侧,没有封 住作业地点。隔离开关打开后,等于上行线路失去了接 地线。正确的做法是在隔离开关两侧各装设一组接地 线,封住作业地点,或者是地线接在 8 号或 18 号支柱 处,在隔离开关闭合的条件下先用足够截面的软铜线,
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将隔离开关刀闸短接。隔离开关调整并分合试验完了 后,隔离开关处于闭合情况下将短封线拆除,操作人下 网。这样,悲剧就不会发生了。 2.工作领导人严重失职。工作领导人没有对工作 票所安排的设置接地线的位置向工作票签发人提出疑 问,没有认真分析工作票中的安全措施正确与否,该防 止的事故没有防止。 原因在于工作领导人甲在单线工作 多年,对复线区段一线停电、一线有电,停电线路所带 感应电足以威胁人身安全认识不足或根本没有认识。 对 戊打开开关后线路失去接地线没有进行制止, 导致了这 次事故的发生。

三、擅自停电配合工务餐车车顶作业,感应 电导致 1 人死亡
时间:1992 年 9 月 7 日。 地点:××车站 6 道。 事故经过: 某接触网工区在××车站下行停电综合 检修。作业结束后,因下雨某工区决定不要上行 V 停作 业天窗,工长带作业组成员坐汽车返回工区。要令人甲 没有一同返回,也没有向工长汇报。待工长及工区人员 都走了后,向供电调度申请上行线停电作业命令,私自 同意××线路工程段×队职工上 6 道所停宿营车餐车 顶立烟筒。感应电将立烟筒人乙电伤,送医院后,因医 生没有救治电伤人员的经验和知识, 注射强心针后人员
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死亡。 伤亡情况:1 人死亡。 原因及措施: 1.上行线停电后,因下行线已送上了电,该供电 臂又长,加之天下小雨。甲在未接地线,即没有任何防 止感应电措施的情况下,同意工务人员上车顶立烟筒。 乙上去约 2~3min,触及到了上行接触线,感应电将乙 电死。 同时登上车顶的有 6 人,有的刚上来;有的虽然上 来了一会儿离接触网较近但未触及接触线。乙触电后, 其他人还以为接触网未停电,吓得趴在车顶不敢动。后 在甲的指挥下,爬到车边,下到了地面。 2.感应电大小与两平行线路的长度、两平行线的 间距及天气等情况有关。V 形停电作业,无论是接触网 工区自己作业,还是配合工务施工,应在作业区两端接 好地线,必要时增加接地线,以防感应电伤人。 3.严格作业纪律和劳动纪律,杜绝私自作主停电 配合施工问题的发生。 这起人身触电事故,若甲让工区接地线人员留下, 停电后给作业车顶两端接好地线,则完全可以避免。

四、未按规定设置接地(短封)线,检修隔 离开关感应电击 1 死 1 伤
时间: 2005 年 7 月 31 日
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地点: ××车站 84 号支柱处。 事故经过:某接触网工区在××车站 (如图 24 所示) 84 号支柱更换绝缘锚段关节隔离开关双引线。停电后

在车站两端做好接地线开始作业。 作业时先将短封线分 别连接在隔开东头瓷柱的设备线夹和西头距引线设备 线夹 400mm 左右的引线上,甲某、乙某在拆除引线及设 备线夹时,引线脱手,短封线脱开,甲乙二人同时被电 击伤, 被安全带悬吊在支柱上, 后经抢救无效甲某死亡。 伤亡情况:1 人死亡,1 人受伤。 原因及措施: 作业时, 将本应挂在 90 号的接地线错挂在 88 号转 换柱分段绝缘子内侧, 使两组地线挂到绝缘锚段关节同 一锚支上,没有封住所有可能来电的方向;作业过程中 短封线安装不可靠脱落, 另一锚支的感应电通过人体造 成触电身亡。 1.接触网检修作业中,要严格落实双线区段接触 网作业的安全控制措施,严禁在绝缘锚段关节转换柱、 中心柱处装设接挂地线(七跨除外) 。
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2.检修负责人应对安全措施全面监控,操作人员 严格执行工作票中规定的地线位置,开始接挂地线前, 监护人应复核确认接挂位置,正确无误后方可接挂地 线。装设接地线、短封线要连接牢固可靠,接触良好, 严禁缠绕联接。

五、作业未挂接地线,感应电导致 1 人死亡
时间: 2006 年 11 月 2 日 地点:××区间 141 号支柱处。 事故经过 : 某接触网工区按照计划在××站 --- × ×站间区间下行线进行接触网锚段关节非支抬高调整 及下锚补偿跳线加固处理工作。7 时 09 分,作业组在 第一作业地点进行锚段关节抬高作业,7 时 50 分作业 结束。8 时 02 分,到达第二个作业地点,对同区间下 行线锚段关节(如图 25 所示)补偿跳线进行加固作业。 8 时 10 分,工长甲回头发现在 141 号锚柱补偿装置处 作业的乙由安全带吊在接触网上, 立即组织人员将乙从 接触网上扶到作业平台上,发现人已昏迷,并立即将乙 抬到作业车内进行应急抢救, 同时轨道车迅速返回至有 公路立交处,作业组人员将乙抬至公路上,8 时 28 分 送到某县医院进行抢救,10 时 40 分经抢救无效死亡。

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伤亡情况:1 人死亡。 原因及措施: 工作领导人丙违反《接触网安全工作规程》 (铁运 〔1999〕102 号)第 43 条:“作业组在接到停电作业 命令后须先验电接地,然后方可作业”和第 45 条“当 验明确已停电后, 须立即在作业地点的两端和与作业地 点相连、可能来电的停电设备上装设接地线”及该段制 定的《双线电气化铁路接触网检修作业办法(试行)》 第 16 条“V 形天窗检修回流线、跳线、架空地线时, 必须在接触悬挂及上述线索上加挂接地线”之规定。在 作业地点两端线路上未装设接地线的情况下, 蛮目安排 作业人员上网检修作业,使乙在跨越下锚绝缘子时,接 触网感应电通过人体造成触电。
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1.在进行接触网作业时,必须认真执行验电接地 制度,严格按照《接触网安全工作规程》 (铁运〔2007〕 69 号)第 69 条至 77 条的规定验电接地。 2.在双线电气化区段进行接触网作业时,必须严 格执行《接触网安全工作规程》(铁运〔2007〕69 号) 第 62 条至 65 条的相关规定。在多个地点作业时,要分 别装设接地线。作业时,作业组人员要始终处在地线保 护范围之内。 3.停电作业时,作业人员(包括所持的机具、材 料、 零部件等) 与周围带电设备的距离不得小于: 110kv 为 1500mm,25kv 和 35kv 为 1000mm,10kv 及以下为 700mm,防止绝缘距离不够造成电击伤。

六、未按规定设置接地线,感应电导致 1 人 死亡
时间:2008 年 7 月 29 日 地点:××车站 事故经过:某接触网工区按照批复的天窗计划,在 ××车站上行线砍伐侵限树木。作业分两个小组,第二

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小组由工作领导人甲带领乙、丙在 2 号-8 号间砍伐侵 限树木。当乙使用高枝油锯砍伐 6 号-8 号间树木时遭 电击,送往 某医院抢救 无效伤亡。

伤亡情况:1 人死亡。 原因及措施:1.未按规定设置接地线。当日作业 组违反了《接触网安全工作规程》(铁运〔 2007 〕 69 号)第 65 条之规定:“一般情况下,接触悬挂和附加 导线及同杆架设的其他供电线路均需停电并接地。 但若 只在接触悬挂部分作业, 不侵入附加导线及同杆架设的 其他供电线路的安全距离时, 附加悬挂及同杆架设的其 他供电 线路可 不 接 地。” 仅仅在 接触悬 挂上设 置了 2 组 地
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线, 未在同杆架设的供电线上按规定设置地线。 作业中, 当下行线通过货物列车时, 感应电经附加导线 (供电线) ?作业人员乙身体?作业车框架?大地构成导电回路, 造成电击伤亡。 2.工作领导人甲违章指挥。在附加导线(供电线) 没有设置接地线的情况下,准许作业组开始作业,违反 《接触网安全工作规程》(铁运〔2007〕69 号)第 26 条之规定“工作领导人在安排工作时,确认作业采取的 安全措施正确完备, 时刻在场监督作业组成员的作业安 全。” 3.盲目开工作业。作业组成员在安全措施不完善 的情况下,没有果断提出质疑,而是在工作领导人甲的 指挥下进行不安全作业,违反《接触网安全工作规程》 (铁运〔2007〕69 号)第 27 条之规定“作业组成员对 不安全和有疑问的命令,要及时果断地提出,坚持安全 作业”。

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附录
感应电压、回流电流测试实例
实例一
测试时间:2006 年 11 月下旬,测试项目、条件、 程序和结果如下: 1.双线接触网不停电和停电情况下回流线、钢轨 与大地间的感应电压和回流电流。 (1)测试条件: a.测量在供电臂不同负荷状态下进行; b.测试点在远离扼流变 500m 以上。 (2)测试程序:回流线接地(先接地线端后接回 流线端——安装测试仪器——拆除接地线——测量— —安装接地线——拆除测试仪器——拆除接地线。 (3)测试结果:
接触网不停电状态 测试 地点 截河 坝~ 槐安 间 323 #~ 343# 夏官 营 65 #~ 测试内容 第 一 次 1 1 0.1 20. 3 10. 27 31 29 第二次 10 (下行 一趟) 第 三 次 第 四 次 第 一 次 0 0 0 6 15 接触网停电 第 二 次 第 三 次 第 四 次

回流线~ 大地(V) 钢轨~大 地(V) 地线电流 (A) 回流线~ 大地(V) 钢轨~大

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89#

地(V) 地线电流 (A) 回流线~ 大地(V) 钢轨~大 地(V) 地线电流 (mA)

3 0.6 54 0.6 3.2 0.0 6 8.6(下 行一趟) 20 (下行 一趟) 30 (下行 一趟) 0

天祝 车站 39 #~ 53#

2.单线停电后接触网-钢轨间的电压: (1)测试条件: a.测量在邻线供电臂有不同负荷下情况下进行; b.单线接触网停电,且变电所不闭合接地刀和接 触网不挂地线情况下测试; (2)测试程序:接触网接地(先地线端后接触网 端) ——安装测试仪器——拆除接地线——测量——安 装接地线——拆除测试仪器——拆除接地线。 (3)测试结果:
测试地点 截 河 坝 ~ 槐 安 间 323 #~343# 夏官营 65#~89# 天祝车站 39#~53# 测试内容 接触网~钢轨 (V) 接触网~钢轨 (V) 接触网~钢轨 (V) 第一次 5400 4250 3600 4300 (一趟) 4450 (一趟) 第二次 第三次 第四次

3.接触网—回流线、钢轨—大地间电压和两地线 中的回流电流: (1)测试条件: a.邻线供电臂有不同负荷情况下进行测量; b.接触网单线停电后,变电所馈线隔离开关接地 刀打开; c.接触网 300m 接地线装设在同一钢轨侧; d.回流线两地线接地和不接地情况。 (2)测试程序:接触网、回流线接地(先地线端后
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接触网端,回流线地线双接地)——安装测试仪器—— 拆除回流线接地线——测量——安装回流线接地线— —拆除测试仪器——拆除所有接地线。 (3)测试结果:
回流线不接地 测试 地点
截河坝~ 槐安间 323#~ 343#

回流线两地线接大地
第三 次 第一次 第二 次 第三 次

测试内容
第一次

第二 次

接触网~回流线(V) 钢轨~大地(V) 地线电流(A) 接触网~回流线(V) 钢轨~大地(V) 网地线电流(A) 接触网~回流线(V) 钢轨~大地(V) 网地线电流(A)

1 1.4 0 4.2 3.2
西 58、东 150

6 7.9 0 4.2 3.5
20(东、 西)

夏官营 65#~ 89#

天祝车站 39#~53 #

1 1.4 0.04
0.34

4. 同时测量接触网接地线中和变电所馈线接地刀中 的牵引回流: (1)测试条件: a.邻线供电臂有不同负荷下; b.变电所馈线停电后隔离开关接地刀闭合; c.接触网 300m 接地线装设在同一钢轨后情况下。 (2) 测试程序: 接触网接地 (先地线端后接触网端) ——闭合隔离开关接地刀——测量——拆除接地线。 (3)测试结果
测试 测试内容 地点 截河坝~槐安间 323#~343# 地线电流(东头 A) 地线电流(西头 A) 次 2.4 49.3 103 0 0 106 第一 第二次 次 次 75 30 第三 第四 第五次

75

变电所地线电流(A) 地线电流(东头 A) 夏官营 65#~89 地线电流(西头 A) # 变电所地线电流(A) 地线电流(东头 A) 天祝车站 39#~ 地线电流(西头 A) 53# 变电所地线电流(A)

53 0 150

103 25 156

106 25 164

100 26 167 35/29 140/160

0.04 0.09

实例二
1.接触网感应电压测试 1 (1)测试时间:2008 年 8 月 22 日 (2)停电馈线:夏官营变电所 3#馈线 (3)测试结果:
项 目 序 号 1 第 一 种 情 况 2 3 4 5 6 1 第 二 种 情 况 2 3 4 5 6 时间 22:05 22:06 22:10 22:12 22:16 22:19 22:22 22:24 22:29 22:33 22:43 22:47 4#馈线负 荷(A) 447 383 82 0 244 240 244 140 0 0 104 133 主变地回 流(A) 123.4 118.9 52 114.9 112.6 92.8 81.7 53.9 20 24.2 75 85.2 主变轨 回流 (A) 345 376 222 444 421 251 263 255 45 130 94 127 接触网感 应电压 (kv) 4 4.1 4.3 4.32 4.2 4.26 0.2 0.24 0.3 0.17 0.17 0.09 接触网停电区段 不设置接地线、 变电所闭合接地 刀时的感应电压 接触网停电区段 不设置接地线、 变电所不闭合接 地刀时的感应电 压 要求

2.接触网感应电压测试 2 (1)测试时间:2008 年 8 月 22 日
76

(2)停电馈线:夏官营变电所 3#馈线 (3)测试结果:
序 号 时 间 4#馈 线负 荷 (A) 98 118 0 231 421 470 231 主变 地回 流 (A) 79.8 81.4 32.5 109. 5 173. 2 195. 1 96 主变 轨回 流 (A) 102 117 48 171 295 333 182 地线 1(夏 骆 3#) 电流 (A) 19 25 9.8 47 87 102 43 地线 3电 流 (A) 地线 2(夏 骆 41#) 电流 (A) 4 6 22 15 30 26 40 地方 变电 所电 流 (A) 16 21 30 40 55 57 50 接触 网感 应电 压 (kv ) 0.01

1 2 3 4 5 6 7

22:5 2 22:5 5 23:0 1 23:0 9 23:1 3 23:1 5 23:1 9

测试要求:接触网停电区段设置接地线、变电所闭合接地 刀时的地线电流和变电所接地刀电流

3.接触网感应电压测试 3 (1)测试时间:2008 年 8 月 26 日 (2)停电馈线:夏官营变电所 1#馈线 (3)测试结果:
序号 时 间 2#馈线 负荷电 流A 主变地 回流 A 主变轨 回流 A 地线 1 电流 A 地线 3 电流 A 地线 2 电流 A 接触网 感应电 压 KV

1

23:21

548

150.7

431

90

45

2

23:23

400

118.9

331

43

42

77

3

23:24

294

103.2

218

44

48

4

23:25

344

121

388

50

50

测试要求:接触网停电区段设置接地线、变电所不闭合接 地刀时的地线回流

主要参考文献
[1] 谭秀炳 刘向阳编. 交流电气化铁道牵引供电系统. 成都: 西南交通大学出版社,2002.3 [2] 邓清华 李本虎编. 牵引供电事故案例外分析与预防. 北 京:中国铁道出版社,2002.4 [3] 中华人民共和国铁道部编.接触网安全工作规程.北京: 中国铁道出版社,2007.4 [4 全国特种作业人员安全技术培训考核统编教材编委会 编.电工作业.北京:气象出版社,2007.8 [5] 马其祥编. 交流电气化铁道对通信线路的影响与防护. 北 京:中国铁道出版社,1981.6

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