配電線路感應電分析和防范措施

王旭杰

(國網浙江武義縣供電公司，浙江 金華 321200)

近年來，在電網系統輸配電施工及變電所擴建改造施工作業期間，感應電觸電事故逐漸增加。通過分析產生感應電的原因、危害及存在感應電的場所等，并結合配網運行、檢修、改造施工的特點，提出了防范感應電的相關措施。

1 配電線路產生感應電的原因分析

運行中的高壓輸電線路對附近配電線路的感應電一般來自2方面：一是靜電感應；二是電磁感應。如果停電配電線路不接地，則只有感應電壓存在；一旦停電線路接地，將產生入地的感應電流。

1.1 靜電感應電壓

高壓輸電線路和下方導體與大地之間存在耦合電容。當高壓輸電線路有高壓交流電壓時，將在鄰近空間產生高壓電場，使空間各點具備一定的電位。處于電場中的停電配電線路或者長金屬導體，由于電容效應產生靜電耦合，會產生靜電感應電壓。若系統三相對稱，且運行線路對停電檢修配電線路或導體的三相分布電容平衡，則三相感應電壓的矢量和為0。實際系統中，由于運行線路三相導線對檢修配電線路的距離不相等，三相分布電容不可能完全平衡，三相感應電壓的矢量和不為0，配電線路上即會產生靜電感應電壓。

1.2 電磁感應電壓

高壓輸電線路中的交流電流在其周圍空間會產生未被平衡的交變磁場。根據電磁感應原理，電流產生的磁力線切割相鄰的電力貫通線時，將產生縱向感應電動勢。由于電磁耦合三相互感不平衡，在停電線路上感應的對地零序電壓，即為電磁感應電壓。因三相距離不相等，則互感效應各不相同，運行線路的磁場在檢修線路上感應的電動勢也不相等，電壓的矢量和即為檢修配電線路或長導體的電磁感應電壓。

2 感應電的危害

電擊對人體造成損傷的主要因素是流經人體的電流值，國際電工委員會對交流電通過人體生理效應的推薦值，如表1所示。

表1 交流電通過人體生理效應推薦值

根據文獻資料，某單位進行了500 kV高壓輸電線路與10 kV配電線路感應電的實測。10 kV配電線路處于冷備用狀態時，其感應電為900～2 400 V；配電線路處于檢修狀態時，其感應電為90～280 V。若以人體電阻為2 000 Ω、流過人體的電流為18 mA計算，人體能承受的安全電壓為36 V。

根據以上實測數據，即便配電線路處于檢修狀態，線路上存在的感應電仍然遠超過人體所能承受的電壓，如果不采取防護措施，線路上存在的感應電將對作業人員產生致命威脅。

現通過以下3起感應電實例，分述典型的感應電觸電過程，以提高對感應電危害性的認識。

案例1，2013-07-18，某供電公司運維檢修部變電檢修班在110 kV某變電站工作中，誤將停電檢修間隔的線路側接地線碰落，作業人員觸碰到未接地線的設備引流線，發生感應電觸電事故，造成1人死亡。

事故原因：該停電檢修間隔出線與某帶電運行狀態的110 kV線路同桿架設，導致停電間隔出線存在感應電。

案例2，2007-04-25，某電業局線路工區對所轄110 kV線路進行停電登塔檢修，檢修作業范圍兩端未裝接地線，只在塔上掛設個人保安線。某作業人員在導線端轉移時，由于身體失去平衡，慌亂中用手抓住個人保安線，致使保安線一端從塔材上脫出，當場遭到電擊，手掌和大腿均嚴重燒傷。

事故原因：110 kV線路上方交叉跨越一條500 kV超高壓輸電線路，由于檢修線路兩端未裝設接地線，當個人保安線不起作用時，作業人員受到上方線路感應電電擊而受傷。

案例3，2012-02-16T11:40，750 kV某Ⅱ線650號—651號，666號—667號，670號—671號塔導線下方，多名葡萄種植人員在碰觸葡萄架鐵絲時遭到電擊。

事故原因：666號—667號塔三相導線對地距離、桿塔接地電阻均滿足線路運行要求。當手背觸碰鐵絲網時，會出現輕微回彈現象并有手背刺痛感覺，戴上絕緣手套觸碰鐵絲網無此現象。測量發現，導線下方葡萄架鐵絲上產生的感應電壓(對地)超過1 000 V。

3 存在感應電危險的場所

配電線路上的感應電是臨近平行或交叉帶電線路產生的高壓電場通過感應產生的，且與帶電線路的電壓、線路之間的距離、平行長度及氣象狀況有關。結合運行單位現場實際工作中遇到的感應電情況，經分析后認為在配電線路施工中容易產生感應電的場所有：

(1)配電線路與運行線路近距離平行走線(一般2條線路相距300 m內)；

(2)配電線路與運行線路交叉跨越(穿越)；

(3)敷設有單芯電纜的溝槽。

案例1，某10 kV分支10號—15號塔導線平行位于500 kV高壓輸電線路下方，某工作人員在該區域配電線路上作業施工中，發現存在較強感應電，立即在停電線路上進行驗電，驗電器發出報警，且裝設接地線過程中有弧光產生。

案例2，某10 kV四保聯絡線交叉位于2條220 kV高壓輸電線路下方，工作人員在該區域配電線路上作業施工中，發現存在較強的感應電。

4 配電線路防感應電措施

感應電是臨近平行或交叉帶電線路場所的高壓電場通過感應產生的，因此具有一定的隱蔽性，極易引發人員觸電和高空墜落事故。為了預防感應電對配電線路上工作人員的傷害，現提出以下幾種防范措施。

4.1 事前防范措施

(1)組織配電線路運行、施工人員學習感應電壓產生的原理以及影響感應電壓大小的相關因素(電壓、電流、距離等)，以提高施工人員對感應電壓隱蔽性和危險性的認識，自覺執行預防感應電觸電的措施。

(2)配電線路運行單位應對存在感應電的線路進行重點防范，建立感應電危險點臺賬，并結合臨近線路投產情況及時更新危險點臺賬。

(3)嚴格執行工作現場的勘察制度，對危險點臺賬中的危險點及現場實際的臨近平行或交叉帶電線路場所進行實地勘察，作業前應制定明確的防范措施。

(4)位于與高壓線路平行、交叉的絕緣架空配電線路的桿位，建議每個基桿均安裝接地環。

(5)位于與高壓線路平行、交叉的架空配電線路鐵塔的接地電阻，應符合要求。

(6)與其他電纜同槽敷設的單芯電纜應按“品”字型安裝。

4.2 接地工具要求

防感應電所使用的接地線必須是合格產品，所使用的接地工具還應遵守以下規定：

(1)作業使用的個人保安接地線的截面積，不得小于16 mm2；

(2)線路所使用的接地線的截面積，不得小于25 mm2；

(3)接地線應采用編織銅線，并由完整的絕緣皮包裹；

(4)接地線兩端應有專用的線夾，安裝連接必須可靠，不得用纏繞方式連接；

(5)在地面打樁作為接地端時，接地棒宜采取鍍鋅工藝，其截面不應小于190 mm2(如φ16圓鋼)，插入地下的深度應大于0.6 m；對于土壤電阻率較高的場所，如巖石、瓦礫、沙土等，應采用增加接地體根數、長度、截面積或埋設深度等措施，以達到降低接地電阻的目的。

5 防感應電觸電傷害的措施

防感應電觸電事故有2種方法：一種是采用等電位施工，另一種是采用零電位施工。目前對配電線路檢修、施工時，防感應電觸電傷害主要采用零電位施工，就是將檢修、施工的配電線路接地，使施工作業線路的電位與大地相同，避免感應電傷害。

5.1 配電線路驗電誤區

目前，10 kV驗電器的啟動電壓一般約為2 000 V。由于與高壓輸電線路的平行、交叉的距離不同，在配電線路上實際存在的感應電壓大小也不同，在驗電時可能因達不到驗電器的啟動電壓而造成驗電器不報警，誤導作業人員認定作業線路上無電壓。因此，在已列入感應電危險點防范的區域，必須嚴格落實防感應電措施。

5.2 施工作業時的重要措施

在線路上施工作業時，將工作范圍內的線路用接地線封好、封牢、封實，這是防感應電傷害至關重要的措施。

(1)接地線安裝必須先接接地端，后接導體端；接地線拆除必須先拆導體端，后拆接地端。

(2)裝拆接地線應使用絕緣棒和戴絕緣手套，人體不得觸碰金屬部分，并應與接地線保持足夠的安全距離。

(3)若有感應電反映在停電線路上，應在工作點10 m內加掛接地線。

(4)由于感應電是有源的，在裝設接地線后并不能消除感應電，僅是將施工作業設備的感應電壓鉗制在低電位，一旦接地線脫離設備，設備上立即出現電壓，所以在施工作業過程中應采取措施防止接地線脫離設備，確保接地牢固、有效。

(5)接地線、接地樁的阻抗大小對線路感應電壓影響很大，所以應采用低阻抗的接地線，并且接地端應可靠接地。

5.3 放線、拆線的防感應電措施

(1)在張力放線過程中，必須在牽引導線或牽引繩上裝設接地滑車，使運動中的導體隨時保持良好接地狀態。

(2)牽引設備和張力設備應可靠接地。設備操作人員應站在干燥的絕緣墊上，并不得與未站在絕緣墊上的人員接觸。

(3)在產生感應電的場所進行緊線、附件安裝作業時，緊線段內應加掛接地線。

(4)跳線安裝時，應將兩端導線先接地后，再進行安裝。

5.4 個人保安線的使用要求

(1)個人保安線一般在鐵塔上的施工作業過程中，用于導線與鐵塔的同電位鉗制。施工作業前，應用個人保安線將導線與鐵塔連接。

(2)用于防感應電的個人保安線應帶絕緣手柄。

(3)不能將個人保安線代替接地線使用。

(4)在存在感應電的電桿上作業施工時，用個人保安線連接鐵件與導線是不能防范感應電的，應使用接地線來降低導線的感應電電位。

5.5 屏蔽服的使用要求

在線路檢修作業過程中，作業人員穿絕緣鞋進入強電場，此時人體對地絕緣，人體因靜電感應而積聚一定的電荷，即人體上會有一定的感應電壓。此時，若人體裸露部分觸碰到接地體(如鐵塔)，人體上積聚的電荷會對接地體放電，當放電電流達到某個定值時，會使人體產生刺痛感，甚至產生傷害。在線路檢修過程中，作業人員應做到以下2點：

(1)在存在感應電的鐵塔上作業時，登塔人員不可以穿絕緣鞋；

(2)在強電場的鐵塔上作業時，應穿全套屏蔽服(包括導電手套和導電鞋)，并確保屏蔽服的各個連接點接觸良好。