牽引供電感應電原理、危害及預防

吳常艷

摘 要：牽引供電的維修過程中，對感應電的認識不足，導致了一系列受感應電觸電死亡事故，文章對事故原因及感應電的原理進行闡述并制定了針對性預防措施。

關鍵詞：接觸網V型天窗；感應電；地線

中圖分類號：TM922.3 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）33-0177-02

1 事故概況

2011年8月9日，XX工班原計劃在京廣線XX間上行584#-586#支柱處安裝絕緣套管。

8時20分，工班工長在審核上行停電作業計劃時，認為該處絕緣套管已安裝，便打電話向車間檢測組成員申請變更當日作業計劃，檢測組成員接電話未明確表態，接完電話后也沒有立即向車間主任匯報。

8點30分左右，班組召開本次作業的預想分工會，工長宣布變更計劃為：橫溝橋車站8#-12#支柱處進行拆除負荷隔離開關引線作業。因當日工作領導人臨時請假，發票人在工作票上變更工長為工作領導人，工長又違章指揮安排發票人按原工作票進行作業分工。

12時47分，局供電調度員下達53670#接觸網停電作業命令。開始進行作業，兩端地線掛設人員分別在橫溝橋站8#及12#接觸線及回流線各掛設一根地線，共計4根。地線掛設完畢后，平臺監控人員在非支接觸線和平臺欄桿之間掛上等位線，高空作業人員汪某、張某開始利用梯子進行登桿作業。汪某首先登桿進行負荷開關北端引線拆除作業，隨后張某登桿進行負荷開關南端引線拆除作業。

13時10分，汪某在引線完全拆除松開時大喊：有電！隨后倒下，所系安全帶將汪某懸掛在負荷開關角鋼上。隨后作業組成員現場展開搶救并快速送其至醫院，經搶救無效后死亡。

2 事故原因確定

經調查，造成此次事故的直接原因是：工班在橫溝橋車站10#支柱進行拆除絕緣錨段關節處負荷開關引線作業時，未按標準接掛地線和等位線，將本應該接掛在橫溝橋2#、12#支柱的接地線，接掛在8#、12#支柱上，且2組接地線接掛在絕緣錨段關節同一支接觸懸掛上，同時等位線也未將兩支接觸懸掛短接，造成高空作業人員汪某在拆除隔離開關引線時被感應電電擊。見圖1。

造成此次事故的主要原因是：咸寧供電車間咸寧接觸網工班擅自變更施工作業計劃，未重新開具工作票，也未召開施工預想會，布置有針對性的安全措施。

3 事故原因分析

3.1 接地線措施設置不正確

案例事故中接觸線上的感應電流通過隔開北端引線→汪某→隔開托架→地線；第二個回路：隔開北端引線→汪某→隔開刀閘→隔開南端引線→2-1#錨段錨支-→12#支柱處掛設的地線兩支回路進入大地。第二個回路因開關引線斷開后，致使錨段關節兩工作支開口，未采取等電位措施，造成區間32錨段和站場2-1#錨段中兩工作支間的感應電流通過汪某身體。

3.2 旁路措施設置等位不正確

案例事故中等位線未正確掛設，在本次作業中應該將錨段關節內工作支與非工作支使用等位線進行短接，在拆除開關引線時（一般為兩根引線）尤其是第二根時要使用等位線將引線斷開的兩端口進行短接形成旁路。而此次事故時作業組只是在非支接觸線和平臺欄桿之間掛上等位線，沒有將工作支與非工作支使用等位線進行短接，在拆除開關引線時沒有將引線斷口使用等位線短接形成旁路，造成開口電壓觸電。

4 感應電的產生原理

4.1 感應電大小的因素

感應電大小主要取決于6個因素：（1）電壓；（2）電流；（3）停電、帶電設備間距；（4）停電、帶電設備并行長度。（5）電磁介質能力因潮濕的天氣增強，會增大在停電線路上的感應電壓。（6）當出現大風天氣時，線索的擺動，切割磁力線運動，也會增大導致感應電壓。

在鐵路牽引供電系統中，感應電的大小主要取決于接觸網電壓、電力機車取流的大小以及上下行接觸線間距、并行長度。感應電壓與通過鄰線電力機車取流成正比，感應電壓與兩線間距離成反比、感應電壓與平行距離成正比，產生的感應電壓越大。

4.2 靜電感應電壓

在復線電化區段利用V型天窗作業時，由于一線帶電，一線停電，帶電的接觸網對停電的接觸網便產生靜電感應電壓，其原理如圖2所示。

圖中A、B分別表示上下行的電容對地情況，C表示上下行間的電容情況。

電容電流在停電網上產生的靜電感應電壓，通過接地線持續流入大地。

4.3 磁感應電動勢

當在V型天窗停電作業時，接觸網磁感應在鄰線上造成的電動勢稱為磁感應電動勢。當接觸網在一行帶電、一線停電的情況下，由于上下行間距5-6米，因此，磁感應電動勢是比較大的，存在的感應電壓差很大。

4.4 感應電的特點

具有隱蔽性的感應電，當人體被感應電電擊時，變電所無保護動作跳閘的措施，不能快速切斷保護，其對人體造成的傷害非常隱蔽，發現電擊時已無法挽救。

4.5 開口電壓觸電傷害的原因

“V”型天窗停電作業時如果作業區發生開路，停電設備與鋼軌未通過地線和等位線進行等電位，形成的感應電電壓會直接經過人體流動，開口回路中的感應電流會流過人體，人體替代導體，造成電擊，如果鄰線線路上有電力機車取流時，產生感應電流與穿越電流的疊加流經人體，會給人體帶來很大的危害，本次事故汪某就是在將負荷開關的引線拆除的一瞬間身體串聯于導電回路開口處，感應電流流過人體造成電擊死亡。

4.6 如何消除感應電傷害

當接觸線停電未裝設接地線時，停電接觸線兩端出現感應電大增。當一端接地后，接地端感應電壓接近零，未接地端感應電壓增大。在停電接觸線上兩端接掛接地線后，感應電壓可降到人體可以承受范圍，但并不為零，產生的感應電持續流入鋼軌及大地，停電設備與鋼軌進行等電位，消除了壓差，從而消除了感應電對人體的傷害。

5 感應電的預防措施

（1）充分認識感應電的危害。組織職工學習感應電的原理和相關事故案例，充分認識感應電的危害，不能無知者無畏，要做到知原理，知敬畏，在安全生產中，人既是保護的對象，是事故的受害者，又往往是肇事者，應定期開展深度的安全業務培訓，改變培訓的方式和力度，避免以考代培以作代訓，加強針對現場實際情況的實作演練的培訓。（2）安全設置接地線位置。在作業區易發生開路的檢修作業中，如檢修絕緣錨段關節、關節式分相、縱向電連接、隔離開關等設備時，應先合理設置接地線通過鋼軌將開路形成閉環，再進行設備檢修作業，防止感應電流經人體。兩端接地線間的距離應不大于1000m。（3）在作業地點附近有與接觸網平行架設的高壓輸電線，需要增設接地線，防止和消除其給接觸網停電設備上的感應電壓。作業區段的架空地線距固定接地點較遠時，可以在架空地線接地點中間位置增加接地線。（4）安全設置短接線。在作業區易發生開路的檢修作業中，使用短接線將開口設備進行短接，形成閉口，防止感應電流流過人體。作業中時刻將軌道車作業平臺與接觸線間掛等位線，使其將人體短接。（5）確保接地線接地牢固狀態良好。接地線一般用截面積應25mm2軟銅絞線制作，不得有斷股、接頭，用透明絕緣塑膠外皮包裹，避免觸及人員。接地操作前，需用對鋼軌進行除銹打磨，降低接觸電阻，接地牢固。（6）加強計劃管理嚴格執行工作票制度，接觸網工作票是接觸網作業的書面依據，工作票的審核重點在停電單元、地線位置等。（7）作業分工預想實行可視化（作業現場可視化、作業環境可視化、安全措施可視化）從作業源頭控制，對容易產生作業區發生開路的作業強調地線位置的設置審核把關，預想作業風險，及時布置可靠的安全預防措施。

6 結束語

本文對感應電的產生原因、原理、危害性進行了說明，從感應電的危害性進行了深度分析，有針對制定預防措施，防止感應電事故的發生。

參考文獻：

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