電力機車整備線接觸網停電狀態下驗電報警分析及對策

郭小兵 鄭州鐵路局鄭州供電段

為了保證工作人員的作業方便和人身安全，電氣化鐵路區段各車站的裝卸作業線、機車整備線上及電力機車庫線等獨立區段兩端安設分段絕緣器。其中一側的分段絕緣器配合帶接地刀閘的隔離開關使用。當開關閉合時，通過開關引線及導電刀閘將分段絕緣器兩側導通，電從分段絕緣器來電側接觸網（以下簡稱來電側）進入獨立區段接觸網（以下簡稱整備線側）；當隔離開關打開時，整備線側則沒有電，并通過接地刀閘接地，便于在該獨立區段中進行裝卸或停電作業。按規定，機車和動車組車頂檢查人員在打開隔離開關后還必須經過驗電，確認停電后掛上接地線，方可登頂作業。

據合肥機務段反映，合肥東、合肥運用、阜陽運用電力機車整備場部分整備線上隔離開關打開后，在整備線側接觸網驗電時驗電器報警。經對相關設備進行現場調查和測量，發現合肥運用機車整備場47#、48#，合肥東運用機車整備場30#、31#，阜陽運用機車整備場 106#、107#、108#、109#、110#，阜陽客折J26#、J27#、J28#共計12臺機車整備線接觸網支柱上隔離開關打開后，在相應分段絕緣器整備線側距接頭約2m范圍內接觸懸掛驗電時驗電器報警（見圖1）。其余整備線接觸網不存在上述狀況。機車檢修職工鑒于此，擔心整備線接觸網上有高電壓危及人身安全，不愿上網作業。

1 原因分析

在分段絕緣器絕緣部件清潔，絕緣狀態良好的前提下，打開隔離開關，導電閘刀有明顯的斷開點，接地閘刀接地，可直觀判斷出檢修線接觸網設備不直接帶電。

圖1 阜陽運用機車整備場108#開關打開整備線側接觸網驗電報警

經現場查看，初步推斷可能存在隔離開關接地不良、分段絕緣器絕緣降低、隔離開關設置位置不合理三方面原因。針對這三方面原因，分別在合肥東運用機車整備場30#、31#、合肥運用機車整備場47#、48#、阜陽運用65#、108#隔離開關采取措施進行處理和驗證。

(1)若隔離開關接地極接地不良不能及時消除網上感應電和分段絕緣器的泄露電流，有可能造成驗電器報警。對合肥東運用機車整備場30#、31#隔開接地極連接處進行除銹、除漆處理，盡量降低接地電阻。經測量電阻分別為1.9 Ω、1.8 Ω，均滿足規范要求。對比處理前后驗電情況，報警范圍略有減少，報警現象仍未根除。可以判斷接地極接地不良不是驗電器報警原因。

(2)若分段絕緣器絕緣部件臟污，絕緣性能降低，泄漏電流增加，也可能造成驗電器報警。合肥運用機車整備場47#、48#分段絕緣器采用DXF-(1.6)Ⅱ型消弧分段絕緣器，該分段絕緣器采用自潔性能較好的硅橡膠絕緣。對絕緣部件進行清潔，并測量絕緣電阻，符合規范要求。對比處理前后驗電情況，無明顯改善。可以判斷分段絕緣器絕緣降低不是驗電器報警原因。

(3)在開關打開情況下，對驗電正常的阜陽運用65#和驗電器非正常報警的108#開關整備線側測量感應電壓見表1。

機務段采用驗電器啟動電壓為5000-7000 V，從表1可以看出在接地閘刀未閉合情況下，108#整備線側感應電壓高于驗電器啟動電壓，驗電器正常報警；65#整備線側感應電壓低于驗電器啟動電壓，驗電器未報警。在接地閘刀閉合情況下兩者感應電壓低于驗電器啟動電壓，正常不應報警，但實際上在108#開關整備線側驗電仍報警。

表1 運用65#和驗電器非正常報警的108#開關整備線側測量感應電壓

認真對比機務段內隔離開關打開后整備線驗電報警與不報警處所，發現驗電報警處均為分段絕緣器安裝于開關來電側（見圖2），分段絕緣器安裝于開關整備線側者（見圖3）驗電不報警。分段位于開關來電側的，開關來電側帶電的引線與分段整備線側接觸網并行約2-3 m，兩條線索距離較近。測量阜陽運用機車整備場108#處有電引線與整備線側接觸線并行段兩線間距見表2。

圖2 報警時分段絕緣器安裝示意圖

圖3 不報警時分段絕緣器安裝示意圖

表2 108#處有電引線與整備線側接觸線并行段兩線間距

從表2可以看出，有電引線與整備線側接觸網并行范圍內，兩線距離較近。可以判斷整備線側接觸網處存在由帶電引線導致的較強的交變電場，是驗電器驗電報警的主要原因。為驗證此推斷，我們在軟橫跨節點1絕緣子接地端驗電（見圖4），驗電器報警。驗電器向支柱側移動300 mm，不再報警。兩者原因相同。

因此得出結論：分段絕緣器設置在隔離開關來電側，帶電引線在距離較近的整備線側接觸網上的強交變電場是導致驗電器報警的真正原因。

2 對策及處理措施

圖4 軟橫跨節點1絕緣子接地端驗電

(1)考慮到整備線接觸網無開關側分段絕緣器受電磁干擾小，可在其無電端驗電，如驗電器不報警，說明設備不直接帶電，可直接加掛地線。從表1可以看出，開關接地閘刀閉合時感應電壓低于安全電壓，可以保證人身安全。據了解，部分機務段采取此方式驗電作業，多年來未發生觸電事故，實踐證明安全可以得到保證。

(2)為規避干擾電壓，可提高驗電器啟動電壓。建議啟動電壓提高至8 000-10 000 V。

(3)對隔離開關與分段絕緣器相對位置進行改造。將分段絕緣器移至開關的整備線側，隔離開關來電側引線與整備線側接觸懸掛不再并行，大大減少對整備線側接觸懸掛的電磁干擾，避免在停電的接觸線上驗電誤判。

3 建議

對于機車整備線上隔離開關與分段絕緣器的相對位置，沒有明確的規范要求。根據本文可以判斷出，分段絕緣器處于隔離開關來電側，隔離開關來電側引線將對分段絕緣器整備線側接觸網有較強的電磁干擾，易導致驗電器驗電誤判。建議在相關規范中明確，機車整備線、貨物裝卸線接觸網需通過隔離開關停電的，要求相應分段絕緣器安裝在隔離開關整備線側，避免驗電誤判。