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[摘 要]牵引供电以及电力施工中存在着各种各样的危险因素,尤其是感应电,带电运行接触网线路在临近检修线路上产生的电磁感应电也严重威胁作业安全,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人身伤亡事故。本文就感应电的产生和危害及如何预防和消除电磁感应电进行了阐述,以确保供电作业人身安全。
[关键词]感应电;供电作业;人身安全
中图分类号:TM755 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)40-0327-01
前言:随着呼和浩特铁路局动力转型,电气化铁路大量投入运营,牵引供电已经在运输生产中占据重要位置,作为呼和浩特铁路局负责牵引供电和电力设备新建、改造、大修、日常维修质量监督验收职能部门(安全监督管理办公室机车车辆验收室),伴随之前的监管模式转换为自管和直管,管内牵引供电和电力设备的维护与检修也逐渐日常化。电气化铁路在日常运营中,牵引供电具备强磁场、大电流及高电压等特点,其对铁路沿线设备及电力线路影响较大。在我局管内包西线、大包、包惠线一些地区,其铁路10KV电力贯通线、自闭线多采用架空线路,且与接触网以平行方式进行架设,因接触网其磁场较强,电力线产生感应电压较强,影响电力线路检修安全性。有资料显示,在牵引供电和电力设备维护和检修过程中,人身触电事故居于各类人身事故的首位,特别是临近带电运行接触网线路的电力线路上所产生的高电压电磁感应电,稍有不慎,就会造成人身触电伤害。人身触电事故还有可能发生群体伤害,对供电作业人员生命威胁极大。
1.感应电的产生的原因及危害,感应电与高压触电的区别
1.1 电磁感应产生的原因
1820年,丹麦人奥斯特发现电流磁效应现象,如果一条直的金属导线通过电流.那么在导线周围的空间将产生圆形磁场。
导线中流过的电流越大,产生的磁场越强。磁场成圆形,围绕导线周围。这也就是“电生磁”的现象。
同理,牵引电流流过接触网时,机车运行时接触网上的电流通常在1000A以上在接触导线周围产生的强电场和强磁场,根据电磁感应原理,必然会在附近的电线路上产生电磁感应电压。
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感应出沿电线路纵向分布的感应电动势。
1.2 接触网感应电危害
感应电对附近所有电力线路均会产生电磁感应,在电线路上产生静电感应电压与电磁感应电压。静电感应电压与电磁感应电压会对检修人员人身安全造成威胁,如在检修线路接地线有一端断开,作业人员在接触时会通过人体形成闭合回路,导致感应电流经过人体 ,感应电流较大,严重则会引起人身伤亡事故。
1.3 高压触电及感应触电危害比较
高压触电是指接触网、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,当人体与带电部分间的距离小于安全距离规定,将人体与带电体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,瞬时切断电源,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。
感应触电是指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,造成人体肌肉萎缩,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,感应电对人体的安全危害更大,更隐蔽,需引起高度重视。
1.4 感应电强弱的因素
感应电压并非空穴来风、无风起浪,它也有它的强弱规律可循.其计算公式为:U=BLVCOSδ。
u—感应电压:B—磁场的强度;L—感应导体的长度;v—感应导体在磁场中移动的速度;δ感应导体在磁场中移动的方向与磁场的方向;COSδ—角的余弦。
由此公式可以看出感应电压的大小与上、下行线路的间距、平行长度有关,停电设备、线路以及其它导体与正在运行的接触网线路、设备距离越近,并行距离越长,感应电压越高。同时还与导线输送电流的大小有关,电流越大,磁场越强。当发生短路时影响更大.特别是一些区段的电力贯通线或自闭线与接触网临近架设时,两线距离小,其感应电压很高,足以危及人的生命安全。在复线区段V形停电作业,装拆地线程序错误也会发生感应电将人击伤击亡事故。
2.感应电的预防和消除
在停电线路与设备上产生的感应电压,具有隐蔽性、欺骗性和危险性。因此,感应电电击伤亡事故经常发生,严重威胁人身安全.所以对于感应电应引起相关人员的高度重视。但如果安全措施采取得当,还是可以预防和消除的。
2.1 预防和消除感应电的主要措施
⑴ 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1000米时,需增设接地线),主要目的就是为了消除感应电。
⑵ 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500毫米处),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1000毫米),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。
⑶ 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1000米)的接触悬挂和回流线或架空地线上均需接地线,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,目的是为了防止外来电、消除感应电危害,并使作业区内所有导体均成为等电位。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)接触网感应电对通信线路及设备存在着干扰问题,导致通信质量较低,对设备安全及人身安全影响较大。为消除感应电,可以在电气化铁路建设及改造中采取防干扰及消除感应电技术,如在通讯线路中应用光缆技术,减低电磁影响;消除静电感应对作业人员的危害;人员在登杆作业时,必须做好安全措施,佩戴安全带,如在移动过程中需要脱离安全带,则应做好其他安全防护措施,防止出现高空坠落事故;人员在检修作业时应佩戴防护橡胶手套,防止出现感应电击穿事故。采取有效措施,严格按照规范进行操作,可以最大限度降低甚至是避免接触网感应电对电力线路及对工作人员的危害,实现铁路供电安全。
3.结束语
安全是铁路永恒的主题,而作业人员人身安全更是重中之重。只要加强对感应电的正确认识,只要技术改造和技术保证到位,只要在作业过程中安全措施采取得当,坚持标准化作业,感应电触电人身伤亡事故是完全可以避免的。
参考文献
[1] 何平,文习山等.关于架空线路感应过电压的计算问题。高电压技术,1999.
[2] 尤爱秀.输电线路感应电压分析与计算册.山西电力,2000,19(6):14—16.
[3] 电气化铁路感应电危害与预防[M].中国铁道出版社.
[关键词]感应电;供电作业;人身安全
中图分类号:TM755 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)40-0327-01
前言:随着呼和浩特铁路局动力转型,电气化铁路大量投入运营,牵引供电已经在运输生产中占据重要位置,作为呼和浩特铁路局负责牵引供电和电力设备新建、改造、大修、日常维修质量监督验收职能部门(安全监督管理办公室机车车辆验收室),伴随之前的监管模式转换为自管和直管,管内牵引供电和电力设备的维护与检修也逐渐日常化。电气化铁路在日常运营中,牵引供电具备强磁场、大电流及高电压等特点,其对铁路沿线设备及电力线路影响较大。在我局管内包西线、大包、包惠线一些地区,其铁路10KV电力贯通线、自闭线多采用架空线路,且与接触网以平行方式进行架设,因接触网其磁场较强,电力线产生感应电压较强,影响电力线路检修安全性。有资料显示,在牵引供电和电力设备维护和检修过程中,人身触电事故居于各类人身事故的首位,特别是临近带电运行接触网线路的电力线路上所产生的高电压电磁感应电,稍有不慎,就会造成人身触电伤害。人身触电事故还有可能发生群体伤害,对供电作业人员生命威胁极大。
1.感应电的产生的原因及危害,感应电与高压触电的区别
1.1 电磁感应产生的原因
1820年,丹麦人奥斯特发现电流磁效应现象,如果一条直的金属导线通过电流.那么在导线周围的空间将产生圆形磁场。
导线中流过的电流越大,产生的磁场越强。磁场成圆形,围绕导线周围。这也就是“电生磁”的现象。
同理,牵引电流流过接触网时,机车运行时接触网上的电流通常在1000A以上在接触导线周围产生的强电场和强磁场,根据电磁感应原理,必然会在附近的电线路上产生电磁感应电压。
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感应出沿电线路纵向分布的感应电动势。
1.2 接触网感应电危害
感应电对附近所有电力线路均会产生电磁感应,在电线路上产生静电感应电压与电磁感应电压。静电感应电压与电磁感应电压会对检修人员人身安全造成威胁,如在检修线路接地线有一端断开,作业人员在接触时会通过人体形成闭合回路,导致感应电流经过人体 ,感应电流较大,严重则会引起人身伤亡事故。
1.3 高压触电及感应触电危害比较
高压触电是指接触网、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,当人体与带电部分间的距离小于安全距离规定,将人体与带电体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,瞬时切断电源,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。
感应触电是指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,造成人体肌肉萎缩,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,感应电对人体的安全危害更大,更隐蔽,需引起高度重视。
1.4 感应电强弱的因素
感应电压并非空穴来风、无风起浪,它也有它的强弱规律可循.其计算公式为:U=BLVCOSδ。
u—感应电压:B—磁场的强度;L—感应导体的长度;v—感应导体在磁场中移动的速度;δ感应导体在磁场中移动的方向与磁场的方向;COSδ—角的余弦。
由此公式可以看出感应电压的大小与上、下行线路的间距、平行长度有关,停电设备、线路以及其它导体与正在运行的接触网线路、设备距离越近,并行距离越长,感应电压越高。同时还与导线输送电流的大小有关,电流越大,磁场越强。当发生短路时影响更大.特别是一些区段的电力贯通线或自闭线与接触网临近架设时,两线距离小,其感应电压很高,足以危及人的生命安全。在复线区段V形停电作业,装拆地线程序错误也会发生感应电将人击伤击亡事故。
2.感应电的预防和消除
在停电线路与设备上产生的感应电压,具有隐蔽性、欺骗性和危险性。因此,感应电电击伤亡事故经常发生,严重威胁人身安全.所以对于感应电应引起相关人员的高度重视。但如果安全措施采取得当,还是可以预防和消除的。
2.1 预防和消除感应电的主要措施
⑴ 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1000米时,需增设接地线),主要目的就是为了消除感应电。
⑵ 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500毫米处),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1000毫米),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。
⑶ 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1000米)的接触悬挂和回流线或架空地线上均需接地线,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,目的是为了防止外来电、消除感应电危害,并使作业区内所有导体均成为等电位。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)接触网感应电对通信线路及设备存在着干扰问题,导致通信质量较低,对设备安全及人身安全影响较大。为消除感应电,可以在电气化铁路建设及改造中采取防干扰及消除感应电技术,如在通讯线路中应用光缆技术,减低电磁影响;消除静电感应对作业人员的危害;人员在登杆作业时,必须做好安全措施,佩戴安全带,如在移动过程中需要脱离安全带,则应做好其他安全防护措施,防止出现高空坠落事故;人员在检修作业时应佩戴防护橡胶手套,防止出现感应电击穿事故。采取有效措施,严格按照规范进行操作,可以最大限度降低甚至是避免接触网感应电对电力线路及对工作人员的危害,实现铁路供电安全。
3.结束语
安全是铁路永恒的主题,而作业人员人身安全更是重中之重。只要加强对感应电的正确认识,只要技术改造和技术保证到位,只要在作业过程中安全措施采取得当,坚持标准化作业,感应电触电人身伤亡事故是完全可以避免的。
参考文献
[1] 何平,文习山等.关于架空线路感应过电压的计算问题。高电压技术,1999.
[2] 尤爱秀.输电线路感应电压分析与计算册.山西电力,2000,19(6):14—16.
[3] 电气化铁路感应电危害与预防[M].中国铁道出版社.