隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電氣化鐵路建設(shè)步伐進(jìn)一步加快。但由于帶電接觸網(wǎng)產(chǎn)生的的電磁感應(yīng)，會(huì)在平行接近電氣化鐵道接觸網(wǎng)的鐵路10kV電力線路(以下簡稱電力線路)(包括電力貫通線路和自閉貫通線，)上產(chǎn)生較高的感應(yīng)電壓、感應(yīng)縱電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流，對(duì)電力線路的檢修產(chǎn)生一定的影響，而且還會(huì)危及電力線路檢修作業(yè)人員的人身安全。這已成為行業(yè)人員關(guān)注和必須解決的問題。為此，本文分析產(chǎn)生電磁感應(yīng)的原因和危害，并提出檢修電力線路可采取的安全防護(hù)措施，確保檢修作業(yè)人員的安全。

1電磁感應(yīng)產(chǎn)生原理

鐵路10kV電力線路是專門為鐵路區(qū)間通信、信號(hào)及車站等重要負(fù)荷提供可靠供電的線路，一般沿鐵路兩側(cè)平行架設(shè)，平行接近距離較近，部分地段平行接近距離僅5m左右。當(dāng)接觸網(wǎng)加上單相工頻交流27.5kV的電壓時(shí)，就在接觸網(wǎng)四周建立起垂直于導(dǎo)線表面的交變磁場(chǎng)，由于靜電感應(yīng)的作用，使處于該磁場(chǎng)內(nèi)的架空電力線路產(chǎn)生對(duì)地感應(yīng)電壓，這種對(duì)地感應(yīng)電壓，與接觸網(wǎng)電壓高低，兩線路的平行長度、接近距離有關(guān)。接觸網(wǎng)電壓越高，電力線路距離接觸網(wǎng)越近，平行長度越長，靜電感應(yīng)電壓越高;反之越低。當(dāng)有列車運(yùn)行時(shí)，接觸網(wǎng)中就有交變電流通過，會(huì)在接觸網(wǎng)周圍建立起交變磁場(chǎng)，由于磁感應(yīng)的作用，這種交變磁場(chǎng)就會(huì)在與其平行接近的電力線路上感應(yīng)出感應(yīng)縱電動(dòng)勢(shì)。

這種感應(yīng)縱電動(dòng)勢(shì)的大小與電力線路和接觸網(wǎng)之間的互感及接觸網(wǎng)電流的大小有關(guān)，接觸網(wǎng)電流越大，電力線路離接觸網(wǎng)越近，平行長度越長，兩線路的互感越大，在電力線路上產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大，感應(yīng)縱電動(dòng)勢(shì)就越高;反之越低。綜合2種感應(yīng)因素，對(duì)地感應(yīng)電壓和感應(yīng)縱電動(dòng)勢(shì)的大小，與接觸網(wǎng)電壓高低、接觸網(wǎng)電流大小、2種線路的平行長度成正比，與2種線路的平行接近距離成反比。如果電力線路與大地未形成回路，線路中只存在對(duì)地感應(yīng)電壓;如果電力線路與大地構(gòu)成回路，就會(huì)在線路中產(chǎn)生感應(yīng)電流和感應(yīng)縱電動(dòng)勢(shì)。另外，電力部門(或稱地方)的高壓電力線路如果平行接近鐵路10kV電力線路，或兩線路發(fā)生一定角度的交叉跨越，也會(huì)對(duì)10kV電力線路產(chǎn)生電磁感應(yīng)影響。且接近距離越近，感應(yīng)影響越大。

2電磁感應(yīng)影響產(chǎn)生的危害

與接觸網(wǎng)平行接近的電力線路，由于受電磁感應(yīng)的影響，會(huì)在線路中產(chǎn)生感應(yīng)電壓、感應(yīng)縱電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流。當(dāng)電力線路需要停電維護(hù)和檢修時(shí)，如果檢修作業(yè)人員缺乏對(duì)電磁感應(yīng)影響產(chǎn)生危害的認(rèn)識(shí)和基本知識(shí)，或采取的安全防護(hù)措施不到位，會(huì)對(duì)檢修作業(yè)人員造成人身威脅，嚴(yán)重時(shí)危及到人身安全，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

(1)電磁感應(yīng)影響引起高空墜落。從目前了解和掌握的資料看，27.5kV接觸網(wǎng)電壓的靜電感應(yīng)影響造成麻電引起高空墜落的事例較多。當(dāng)檢修作業(yè)人員在電桿上接觸被感應(yīng)的電力線路導(dǎo)線的一瞬間，由于所戴絕緣手套和穿的絕緣鞋絕緣不好、安全帶系得不牢靠、腳扣卡得不牢等，會(huì)發(fā)生身體失控而高空墜落。

(2)感應(yīng)電流穿越身體造成人身傷害。如果短路接地封線防護(hù)范圍過大，接地體接地不良。當(dāng)檢修作業(yè)人員的身體與電力線路一端接地地線構(gòu)成一個(gè)閉合回路時(shí)，就會(huì)形成感應(yīng)電流從人體穿過，造成觸電事故。

(3)在電力線路接地封線封鎖的范圍內(nèi)，如果導(dǎo)線有斷開點(diǎn)，當(dāng)檢修作業(yè)人員碰觸其中一端后，形成感應(yīng)電流回路，容易造成觸電事故。

(4)在檢修電力線路隔離開關(guān)、電纜頭、更換設(shè)備引線時(shí)，如果檢修人員忘記裝設(shè)短段的接地封線，也往往也會(huì)發(fā)生人身觸電事故。另外，在日常檢修過程中，需對(duì)停電的電力線路進(jìn)行驗(yàn)電和設(shè)置接地封線。但當(dāng)電力線路存在電磁感應(yīng)影響時(shí)，會(huì)使驗(yàn)電器發(fā)生誤報(bào)警情況，使檢修人員對(duì)停電線路情況發(fā)生誤判，從而影響檢修進(jìn)度和檢修效率。

3電力線路安全檢修措施

在有列車運(yùn)行的電氣化鐵道區(qū)段，對(duì)需要停電維護(hù)和檢修的電力線路，如果距離接觸網(wǎng)較近，因存在電磁感應(yīng)影響，在受影響的電力線路中會(huì)存在對(duì)地感應(yīng)電壓、感應(yīng)縱電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流，維護(hù)和檢修時(shí)，為避免對(duì)作業(yè)人員造成傷害，應(yīng)針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采取以下方面的安全防范措施。

3.1嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)規(guī)程

對(duì)距離接觸網(wǎng)較近的電力線路進(jìn)行維護(hù)和檢修作業(yè)時(shí)，要避開陰雨、大霧和大風(fēng)天氣。因在陰雨和大霧天氣，空氣比較潮濕，會(huì)造成電磁介質(zhì)能力增強(qiáng)，增大感應(yīng)電壓和感應(yīng)縱電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流。在大風(fēng)天氣，電力線路的線條會(huì)發(fā)生振動(dòng)，在接觸網(wǎng)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)中做切割磁力線的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致電磁感應(yīng)的增大。另一方面，必須嚴(yán)格遵守鐵道部以鐵運(yùn)[1999]103號(hào)文發(fā)布的“關(guān)于發(fā)布《鐵路電力管理規(guī)則》和《鐵路電力安全工作規(guī)程》的通知”的要求。在檢修準(zhǔn)備階段，要對(duì)登桿工具、受力工具、安全(絕緣)用具按規(guī)定進(jìn)行拉力或電氣試驗(yàn)，確保作業(yè)人員所用工具狀態(tài)良好。在對(duì)停電線路進(jìn)行檢修作業(yè)時(shí)，在停電檢修作業(yè)區(qū)段應(yīng)設(shè)專職監(jiān)護(hù)員，檢修作業(yè)人員應(yīng)預(yù)先采取有效地安全防護(hù)和防范措施，佩戴絕緣效果好的絕緣手套、絕緣鞋和絕緣工具。在進(jìn)行檢修作業(yè)開始前，利用驗(yàn)電器對(duì)停電的電力線路進(jìn)行驗(yàn)電試驗(yàn)，確保停電電力線路在停電狀態(tài)。

3.2采取有效地安全檢修措施

(1)在檢修停電的電力線路區(qū)段，有效設(shè)置短路接地封線，短路接地封線截面要采用不小25mm2的銅線，短路接地封線的接地極要采用導(dǎo)電良好的接地體，埋深要大于0.6m。有效地消除靜電感應(yīng)電壓，改變感應(yīng)縱電動(dòng)勢(shì)的分布，將其值降低到容許標(biāo)準(zhǔn)范圍以內(nèi)。在檢修作業(yè)的線路上，檢修作業(yè)人員有可能碰觸到導(dǎo)電材料的地方，盡可能多的使用短封線，將導(dǎo)體與接地體連通。

(2)在檢修距離接觸網(wǎng)小于15m的電力線路時(shí)，要在檢修的電力線路上每隔500m設(shè)置一組短路接地封線，將電磁感應(yīng)產(chǎn)生的對(duì)地靜電感應(yīng)電壓、感應(yīng)縱電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流降低到安全標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，再開展對(duì)電力線路的檢修作業(yè)。

3.3規(guī)范作業(yè)程序

(1)停電檢修架空電力線路時(shí)，登桿作業(yè)人員必須設(shè)置等電位封線，作業(yè)人員登桿至距離電力導(dǎo)線1m時(shí)，應(yīng)將等位封線與電力導(dǎo)線和橫擔(dān)進(jìn)行可靠連接，使電力線路與電桿形成等電位體;當(dāng)電桿設(shè)有接地封線時(shí)，應(yīng)將等電位線線夾與接地封線進(jìn)行連接，確保設(shè)備接地狀態(tài)良好。

(2)當(dāng)停電檢修的電力線路對(duì)應(yīng)的接觸網(wǎng)區(qū)段有列車通過時(shí)，嚴(yán)禁檢修作業(yè)人員所接觸到的設(shè)備金屬外殼與電桿、接地封線接觸，同時(shí)避免檢修作業(yè)人員身體同時(shí)接觸二相導(dǎo)線，防止感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流對(duì)作業(yè)人員造成傷害。

(3)當(dāng)停電檢修的電力線路與地方的電力線路發(fā)生交叉跨越時(shí)，應(yīng)在停電電力線路交叉檔處設(shè)置1組接地封線，并在檢修過程中做好人身安全防護(hù)措施;當(dāng)需松動(dòng)停電檢修電力線路的線條時(shí)，應(yīng)在停電電力線路交叉檔內(nèi)加掛2組接地封線，并設(shè)專職監(jiān)護(hù)人員對(duì)在電桿上作業(yè)的人員進(jìn)行監(jiān)護(hù)，防止地方的電力線路產(chǎn)生的感應(yīng)影響造成人身傷害。

(4)在檢修作業(yè)過程中，禁止斷開檢修作業(yè)范圍內(nèi)的電纜、隔離開關(guān)等，如檢修作業(yè)范圍內(nèi)的電力線路需開口斷開時(shí)，應(yīng)在開口斷開兩端加裝接地封線后，方可作業(yè)。

3.4加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)安全防護(hù)措施的落實(shí)

對(duì)需要停電檢修的電力線路，在停電檢修前要做好檢修預(yù)案，做好安全防范措施，在提高檢修作業(yè)效率的同時(shí)，確保檢修作業(yè)人員的人身安全，具體要做到以下幾點(diǎn)。

(1)每次檢修作業(yè)開始前，工作票簽發(fā)人要根據(jù)電力線路檢修區(qū)段和作業(yè)內(nèi)容，對(duì)照預(yù)先制定的安全風(fēng)險(xiǎn)控制措施表，識(shí)別和規(guī)范作業(yè)區(qū)段的“現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)源”，將采取的安全風(fēng)險(xiǎn)控制措施填入工作票的預(yù)案中。

(2)檢修作業(yè)負(fù)責(zé)人要對(duì)相應(yīng)的“現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)源”和卡控措施進(jìn)行認(rèn)真檢查和落實(shí)，對(duì)遺漏的和需要完善的安全防護(hù)措施，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充和完善。并下發(fā)安全預(yù)案安全風(fēng)險(xiǎn)控制措施表，告知每個(gè)參加現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的人員。分組和分工時(shí)，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的負(fù)責(zé)人要將當(dāng)天可能發(fā)生的“現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)源”及卡控措施經(jīng)細(xì)化告知每個(gè)參加作業(yè)的人員。統(tǒng)一學(xué)習(xí)后，對(duì)不明白的問題及時(shí)進(jìn)行提問與解答。

(3)各檢修作業(yè)組的組長，要將本組作業(yè)范圍內(nèi)涉及到的“現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)源”及卡控措施具體傳達(dá)到每個(gè)作業(yè)人員，確保卡控措施落實(shí)到位。

(4)對(duì)與接觸網(wǎng)平行接近的電力線路的平行長度和接近距離，以及與地方電力線路交叉跨越的處數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，建立電子臺(tái)賬，針對(duì)重點(diǎn)處所制定相應(yīng)的卡控措施。另外，在條件許可的情況下，對(duì)距離接觸網(wǎng)較近的電力線路進(jìn)行改造，將架空裸導(dǎo)線更換為絕緣較好的絕緣線，或局部區(qū)間改為地下電纜，有效防止電磁感應(yīng)影響對(duì)檢修作業(yè)人員的傷害。

4結(jié)術(shù)語

隨著《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃(2008年調(diào)整)》和《鐵路“十二五”發(fā)展規(guī)劃》的實(shí)施，電氣化鐵路建設(shè)逐步加快。投入運(yùn)營的電氣化鐵路，帶電接觸網(wǎng)產(chǎn)生的的電磁感應(yīng)，會(huì)在平行接近的電力線路上產(chǎn)生靜電感應(yīng)電壓、感應(yīng)縱電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流，對(duì)電力線路的檢修產(chǎn)生一定的影響，情況嚴(yán)重時(shí)危及到檢修作業(yè)人員的人身安全。這已引起行業(yè)和科技人員的重視和必須解決的問題。本文根據(jù)電磁感應(yīng)影響原理和產(chǎn)生的危害，經(jīng)分析提出，檢修電力線路可采取的安全防護(hù)措施，來確保檢修作業(yè)人員的安全。

作者：梁宇鵬              單位：中國鐵道科學(xué)研究院