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摘要：针对既有电气化铁路改造施工过程中带电作业如何防止人身安全故障进行了探讨，并结合自己的实践经验总结出一些具体做法，在今后的施工中有一定的借鉴作用。
关键词： 牵引供电系统 带电施工
【分类号】：TM07
为适应全国铁路不断提速的目标，缓解铁路线运输的压力，各大铁路局纷纷进行铁路提速和扩能改造。为了适应当前电气化铁路提速改造的目标，在不影响铁路运输的前提下，接触网带电施工在营业线上显得尤为重要。
一、接触网带电施工的方式和基本原理
1、等电位施工
等电位施工即由施工人员通过“等位”措施直接接触带电体进行操作，故亦称为直接带电施工。施工人员通过绝缘工具送至施工地点，并借助绝缘工具对地绝缘，其顺序为：接触网带电体——人——绝缘工具——大地。这时，施工人员要与接触网带电体“等电位”，就有一个电位转移的过程。
接触网带电体与施工人员（包括金属工作台）之间为空气介质，形成电容C1；施工人员（包括金属工作台）与大地之间以绝缘工具绝缘体为介质（当然也包括空气介质），形成电容C2。当施工人员和接触网带电体接触时，C1被短路，这时就产生一个由接触网向C2充电的电容电流，这一电流流经人体产生麻电的异样感觉，这一施工人员与接触网等电位的过程即电位转移的过程。必须指出，这一充电电流的大小是由C1，C2的大小变化而变化。大则会使人难受，甚至灼伤皮肤；小则无任何异样感觉。由于绝缘工具具有足够的绝缘强度，所以通常这种充电电流对人体不会造成致命的伤害。但为了保证人员的安全，消除可能产生的异样麻电感觉，在正常情况下，要求转移电位时一律采取相应的“等位”措施。最常见的是等位线转移方式。
所谓等位线即一多股裸铜软绞线（截面不小于6mm？），其一端与等位杆顶端金属挂钩联接，另一端与金属工作台边框联接。施工人员手持绝缘棒将挂钩和接触网带电体联接，这时充电电流经等位线而不通过人体，施工人员即在无任何异样感觉的情况下进入等电位状态。但必须注意施工人员在等电位前应与工作台紧密接触，一般情况下不穿胶底或塑料底鞋即可，一手可紧握金属工作台框架。在施工过程中，施工人员必须时刻保持和带电体接触（即始终“等电位”），如要转移工作场所，必须先脱离等电位（其程序与等电位过程相反），然后再此等电位后方可施工。
我们平时在地面上接触任何接地的导体都不会有什么异样感觉，这是因为我们和一切接地体都处于同一电位上。通常视地电位为“零”电位，因此此种状态视为“不带电”，实质上也是“等电位”。而我们前面所说的“等电位”则是指通过电位转移方式将施工人员与高电位（额定值为25kv）的带电体联通，这样施工人员也就同样无任何异样感觉，在“等电位”的范围内“自由地”进行各种施工。所以说从某种意义上讲，带电施工只是“不带电”施工的推广，其本质都是“等电位”；区别是不带电施工人员的电位是“零电位”，而带电施工人员的电位是“高电位”（25kv）；其基本原理即电流的产生是由于有电位差（即电压），两个等电位带电体之间的电流为零，而造成人员触电的本质是“电流”，而不是“电压”。电压再高也可设法与之等电位后而触摸，电业系统开展的超高压自由带电施工就是基于这种原理。
2、间接带电施工
间接带电施工就是人处于地电位，通过绝缘工具接触带电体进行检修操作，其顺序为：
接触网带电体——绝缘工具——人——大地
理论分析和实践证明：只要绝缘工具具有足够的绝缘强度，这种施工是安全可靠的。用作间接带电施工的绝缘工具，一般在前端都有一金属工具头，在它与带电体接触前的一瞬间同样会引起电容充电电流而产生火花，但由于受绝缘强度所限制，电流极其微弱，对人体无任何损害。
3、安全距离和绝缘工具的有效长度
无论是采取等电位施工法，还是间接带电施工方式，施工人员和接地体（或带电体）之间都依靠空气间隙和绝缘工具的固体绝缘来进行隔绝，因此正确选择带电施工的安全距离和绝缘工具的有效长度是关系到带电施工能否保证安全的两个关键问题。
（1）安全距离
在进行带电施工时，等电位施工人员与接地体之间；以及间接带电施工时，施工人员与带电体之间所允许保持的最小距离称为安全距离，它是关系到人身和设备安全的最重要条件。
安全距离是以最危险的过电压幅值作为根据，经计算确定的，过电压包括大气（外部）过电压和操作（内部）过电压，经过理论计算并考虑施工人员的目测和活动范围的误差，加适当裕度后，确定为600mm，它应以带电体和接地体间的直线空气间隙来测定。
（2）绝缘工具的有效长度
各种间接带电施工工具，其最小的有效绝缘长度应比安全距离大，这是因为目前带电施工使用的绝缘工具大都是环氧绝缘材料，其绝缘强度与空气相当，而在间接操作时，绝缘工具上下部都会被带电体和施工人员短路一部份，再加上潮湿和脏污的影响，其绝缘强度有所下降，所以要考虑留有一定的余量。经过研究确定，间接带电施工工具的有效绝缘长度不得小于1m。用于等电位施工的绝缘工具，因要载人，施工人员在上下移动过程中要短接一部份有效绝缘，再考虑一些其他因素，在保证人员绝对安全和减轻工具本身的重量的基础上，经技术经济比较之后选定，等电位施工用的绝缘工具，其有效绝缘长度不得小于2m。
4.人体电阻分析和电流对人体的影响
根据资料分析，人体电阻值平均为1000Ω。人体各部份的电阻依下列次序递减：皮肤、脂肪、骨骼、神经、肌肉和血液，即皮肤的电阻最大，血液的电阻最小。因此，决定人体电阻值的主要是皮肤，亦即表皮的角质外层。根据人体电阻和导电的情况测定结果分析，可以认为人体本身就是一个很好的导体。因此，在等电位施工中，只要有足够的接触面积，人体就可以与带电体处于完全等电位状态。
在工频（50Hz）交流电作用下，经过人体的电流对人体生理作用的影响情况见下表电流（mA） 电流作用于人体的特征0.6？～1.5 感觉开始，手指轻微振颤发麻。2～3 手指强烈振颤发麻。5～7 手掌内部痉挛。8～10 手已难脱电源，但仍可脱开手关节，手指和手掌内剧痛。20～25 手迅速发麻，不可能脱离电源，强烈剧痛，呼吸困难。50～80 呼吸麻痹，心脏开始振颤。90～100 呼吸困难，持续时间3s以上时心脏麻痹，进而停止跳动。
二、接触网带电施工的可行性
从以上基本原理的分析可以看出，接触网带电施工在技术上是可行的。实践证明在实际运用中也是可行的。
从理论和实践上讲，接触网进行带电施工时，经过精心组织、精心培训施工人员，采取有效保护，是安全可靠的。但是，由于受最小安全距离和绝缘工具有效长度的限制、加之要求严格的行车防护以防车辆伤害造成人身伤亡事故，更重要的是对人员素质要求更为严格，无论是从技术素质，还是思想素质都要较停电施工人员有更高的要求。因此，全面举行带电施工是一个比较复杂的系统工程，需要慎重对待。
结语：针对目前电气化铁路迅速发展的现状，为确保施工进度，充分利用停电天窗以外的时间，适度进行接触网带电施工，争取较多的施工时间，以保证接触网施工质量与进度。
参考文献：
[1]刘红娇，杨桢客运专线综合维修工区设计中几个问题的探讨【J]l铁道标准设计，2009 6
[2] 陈伟，朱娟丽. 电气化铁路接触网安全运行问题的探讨[A]. 浙江省铁道学会2006年学术交流会论文集[C]. 2006
[3]林国松.电区段接触网施工防触电安全技术措施探讨2009，4（3）：50—52（中文科技期刊数据库）
关键词： 牵引供电系统 带电施工
【分类号】：TM07
为适应全国铁路不断提速的目标，缓解铁路线运输的压力，各大铁路局纷纷进行铁路提速和扩能改造。为了适应当前电气化铁路提速改造的目标，在不影响铁路运输的前提下，接触网带电施工在营业线上显得尤为重要。
一、接触网带电施工的方式和基本原理
1、等电位施工
等电位施工即由施工人员通过“等位”措施直接接触带电体进行操作，故亦称为直接带电施工。施工人员通过绝缘工具送至施工地点，并借助绝缘工具对地绝缘，其顺序为：接触网带电体——人——绝缘工具——大地。这时，施工人员要与接触网带电体“等电位”，就有一个电位转移的过程。
接触网带电体与施工人员（包括金属工作台）之间为空气介质，形成电容C1；施工人员（包括金属工作台）与大地之间以绝缘工具绝缘体为介质（当然也包括空气介质），形成电容C2。当施工人员和接触网带电体接触时，C1被短路，这时就产生一个由接触网向C2充电的电容电流，这一电流流经人体产生麻电的异样感觉，这一施工人员与接触网等电位的过程即电位转移的过程。必须指出，这一充电电流的大小是由C1，C2的大小变化而变化。大则会使人难受，甚至灼伤皮肤；小则无任何异样感觉。由于绝缘工具具有足够的绝缘强度，所以通常这种充电电流对人体不会造成致命的伤害。但为了保证人员的安全，消除可能产生的异样麻电感觉，在正常情况下，要求转移电位时一律采取相应的“等位”措施。最常见的是等位线转移方式。
所谓等位线即一多股裸铜软绞线（截面不小于6mm？），其一端与等位杆顶端金属挂钩联接，另一端与金属工作台边框联接。施工人员手持绝缘棒将挂钩和接触网带电体联接，这时充电电流经等位线而不通过人体，施工人员即在无任何异样感觉的情况下进入等电位状态。但必须注意施工人员在等电位前应与工作台紧密接触，一般情况下不穿胶底或塑料底鞋即可，一手可紧握金属工作台框架。在施工过程中，施工人员必须时刻保持和带电体接触（即始终“等电位”），如要转移工作场所，必须先脱离等电位（其程序与等电位过程相反），然后再此等电位后方可施工。
我们平时在地面上接触任何接地的导体都不会有什么异样感觉，这是因为我们和一切接地体都处于同一电位上。通常视地电位为“零”电位，因此此种状态视为“不带电”，实质上也是“等电位”。而我们前面所说的“等电位”则是指通过电位转移方式将施工人员与高电位（额定值为25kv）的带电体联通，这样施工人员也就同样无任何异样感觉，在“等电位”的范围内“自由地”进行各种施工。所以说从某种意义上讲，带电施工只是“不带电”施工的推广，其本质都是“等电位”；区别是不带电施工人员的电位是“零电位”，而带电施工人员的电位是“高电位”（25kv）；其基本原理即电流的产生是由于有电位差（即电压），两个等电位带电体之间的电流为零，而造成人员触电的本质是“电流”，而不是“电压”。电压再高也可设法与之等电位后而触摸，电业系统开展的超高压自由带电施工就是基于这种原理。
2、间接带电施工
间接带电施工就是人处于地电位，通过绝缘工具接触带电体进行检修操作，其顺序为：
接触网带电体——绝缘工具——人——大地
理论分析和实践证明：只要绝缘工具具有足够的绝缘强度，这种施工是安全可靠的。用作间接带电施工的绝缘工具，一般在前端都有一金属工具头，在它与带电体接触前的一瞬间同样会引起电容充电电流而产生火花，但由于受绝缘强度所限制，电流极其微弱，对人体无任何损害。
3、安全距离和绝缘工具的有效长度
无论是采取等电位施工法，还是间接带电施工方式，施工人员和接地体（或带电体）之间都依靠空气间隙和绝缘工具的固体绝缘来进行隔绝，因此正确选择带电施工的安全距离和绝缘工具的有效长度是关系到带电施工能否保证安全的两个关键问题。
（1）安全距离
在进行带电施工时，等电位施工人员与接地体之间；以及间接带电施工时，施工人员与带电体之间所允许保持的最小距离称为安全距离，它是关系到人身和设备安全的最重要条件。
安全距离是以最危险的过电压幅值作为根据，经计算确定的，过电压包括大气（外部）过电压和操作（内部）过电压，经过理论计算并考虑施工人员的目测和活动范围的误差，加适当裕度后，确定为600mm，它应以带电体和接地体间的直线空气间隙来测定。
（2）绝缘工具的有效长度
各种间接带电施工工具，其最小的有效绝缘长度应比安全距离大，这是因为目前带电施工使用的绝缘工具大都是环氧绝缘材料，其绝缘强度与空气相当，而在间接操作时，绝缘工具上下部都会被带电体和施工人员短路一部份，再加上潮湿和脏污的影响，其绝缘强度有所下降，所以要考虑留有一定的余量。经过研究确定，间接带电施工工具的有效绝缘长度不得小于1m。用于等电位施工的绝缘工具，因要载人，施工人员在上下移动过程中要短接一部份有效绝缘，再考虑一些其他因素，在保证人员绝对安全和减轻工具本身的重量的基础上，经技术经济比较之后选定，等电位施工用的绝缘工具，其有效绝缘长度不得小于2m。
4.人体电阻分析和电流对人体的影响
根据资料分析，人体电阻值平均为1000Ω。人体各部份的电阻依下列次序递减：皮肤、脂肪、骨骼、神经、肌肉和血液，即皮肤的电阻最大，血液的电阻最小。因此，决定人体电阻值的主要是皮肤，亦即表皮的角质外层。根据人体电阻和导电的情况测定结果分析，可以认为人体本身就是一个很好的导体。因此，在等电位施工中，只要有足够的接触面积，人体就可以与带电体处于完全等电位状态。
在工频（50Hz）交流电作用下，经过人体的电流对人体生理作用的影响情况见下表电流（mA） 电流作用于人体的特征0.6？～1.5 感觉开始，手指轻微振颤发麻。2～3 手指强烈振颤发麻。5～7 手掌内部痉挛。8～10 手已难脱电源，但仍可脱开手关节，手指和手掌内剧痛。20～25 手迅速发麻，不可能脱离电源，强烈剧痛，呼吸困难。50～80 呼吸麻痹，心脏开始振颤。90～100 呼吸困难，持续时间3s以上时心脏麻痹，进而停止跳动。
二、接触网带电施工的可行性
从以上基本原理的分析可以看出，接触网带电施工在技术上是可行的。实践证明在实际运用中也是可行的。
从理论和实践上讲，接触网进行带电施工时，经过精心组织、精心培训施工人员，采取有效保护，是安全可靠的。但是，由于受最小安全距离和绝缘工具有效长度的限制、加之要求严格的行车防护以防车辆伤害造成人身伤亡事故，更重要的是对人员素质要求更为严格，无论是从技术素质，还是思想素质都要较停电施工人员有更高的要求。因此，全面举行带电施工是一个比较复杂的系统工程，需要慎重对待。
结语：针对目前电气化铁路迅速发展的现状，为确保施工进度，充分利用停电天窗以外的时间，适度进行接触网带电施工，争取较多的施工时间，以保证接触网施工质量与进度。
参考文献：
[1]刘红娇，杨桢客运专线综合维修工区设计中几个问题的探讨【J]l铁道标准设计，2009 6
[2] 陈伟，朱娟丽. 电气化铁路接触网安全运行问题的探讨[A]. 浙江省铁道学会2006年学术交流会论文集[C]. 2006
[3]林国松.电区段接触网施工防触电安全技术措施探讨2009，4（3）：50—52（中文科技期刊数据库）