牵引供电感应电原理、危害及预防

吴常艳

摘 要：牵引供电的维修过程中，对感应电的认识不足，导致了一系列受感应电触电死亡事故，文章对事故原因及感应电的原理进行阐述并制定了针对性预防措施。

关键词：接触网V型天窗；感应电；地线

中图分类号：TM922.3 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）33-0177-02

1 事故概况

2011年8月9日，XX工班原计划在京广线XX间上行584#-586#支柱处安装绝缘套管。

8时20分，工班工长在审核上行停电作业计划时，认为该处绝缘套管已安装，便打电话向车间检测组成员申请变更当日作业计划，检测组成员接电话未明确表态，接完电话后也没有立即向车间主任汇报。

8点30分左右，班组召开本次作业的预想分工会，工长宣布变更计划为：横沟桥车站8#-12#支柱处进行拆除负荷隔离开关引线作业。因当日工作领导人临时请假，发票人在工作票上变更工长为工作领导人，工长又违章指挥安排发票人按原工作票进行作业分工。

12时47分，局供电调度员下达53670#接触网停电作业命令。开始进行作业，两端地线挂设人员分别在横沟桥站8#及12#接触线及回流线各挂设一根地线，共计4根。地线挂设完毕后，平台监控人员在非支接触线和平台栏杆之间挂上等位线，高空作业人员汪某、张某开始利用梯子进行登杆作业。汪某首先登杆进行负荷开关北端引线拆除作业，随后张某登杆进行负荷开关南端引线拆除作业。

13时10分，汪某在引线完全拆除松开时大喊：有电！随后倒下，所系安全带将汪某悬挂在负荷开关角钢上。随后作业组成员现场展开抢救并快速送其至医院，经抢救无效后死亡。

2 事故原因确定

经调查，造成此次事故的直接原因是：工班在横沟桥车站10#支柱进行拆除绝缘锚段关节处负荷开关引线作业时，未按标准接挂地线和等位线，将本应该接挂在横沟桥2#、12#支柱的接地线，接挂在8#、12#支柱上，且2组接地线接挂在绝缘锚段关节同一支接触悬挂上，同时等位线也未将两支接触悬挂短接，造成高空作业人员汪某在拆除隔离开关引线时被感应电电击。见图1。

造成此次事故的主要原因是：咸宁供电车间咸宁接触网工班擅自变更施工作业计划，未重新开具工作票，也未召开施工预想会，布置有针对性的安全措施。

3 事故原因分析

3.1 接地线措施设置不正确

案例事故中接触线上的感应电流通过隔开北端引线→汪某→隔开托架→地线；第二个回路：隔开北端引线→汪某→隔开刀闸→隔开南端引线→2-1#锚段锚支-→12#支柱处挂设的地线两支回路进入大地。第二个回路因开关引线断开后，致使锚段关节两工作支开口，未采取等电位措施，造成区间32锚段和站场2-1#锚段中两工作支间的感应电流通过汪某身体。

3.2 旁路措施设置等位不正确

案例事故中等位线未正确挂设，在本次作业中应该将锚段关节内工作支与非工作支使用等位线进行短接，在拆除开关引线时（一般为两根引线）尤其是第二根时要使用等位线将引线断开的两端口进行短接形成旁路。而此次事故时作业组只是在非支接触线和平台栏杆之间挂上等位线，没有将工作支与非工作支使用等位线进行短接，在拆除开关引线时没有将引线断口使用等位线短接形成旁路，造成开口电压触电。

4 感应电的产生原理

4.1 感应电大小的因素

感应电大小主要取决于6个因素：（1）电压；（2）电流；（3）停电、带电设备间距；（4）停电、带电设备并行长度。（5）电磁介质能力因潮湿的天气增强，会增大在停电线路上的感应电压。（6）当出现大风天气时，线索的摆动，切割磁力线运动，也会增大导致感应电压。

在铁路牵引供电系统中，感应电的大小主要取决于接触网电压、电力机车取流的大小以及上下行接触线间距、并行长度。感应电压与通过邻线电力机车取流成正比，感应电压与两线间距离成反比、感应电压与平行距离成正比，产生的感应电压越大。

4.2 静电感应电压

在复线电化区段利用V型天窗作业时，由于一线带电，一线停电，带电的接触网对停电的接触网便产生静电感应电压，其原理如图2所示。

图中A、B分别表示上下行的电容对地情况，C表示上下行间的电容情况。

电容电流在停电网上产生的静电感应电压，通过接地线持续流入大地。

4.3 磁感应电动势

当在V型天窗停电作业时，接触网磁感应在邻线上造成的电动势称为磁感应电动势。当接触网在一行带电、一线停电的情况下，由于上下行间距5-6米，因此，磁感应电动势是比较大的，存在的感应电压差很大。

4.4 感应电的特点

具有隐蔽性的感应电，当人体被感应电电击时，变电所无保护动作跳闸的措施，不能快速切断保护，其对人体造成的伤害非常隐蔽，发现电击时已无法挽救。

4.5 开口电压触电伤害的原因

“V”型天窗停电作业时如果作业区发生开路，停电设备与钢轨未通过地线和等位线进行等电位，形成的感应电电压会直接经过人体流动，开口回路中的感应电流会流过人体，人体替代导体，造成电击，如果邻线线路上有电力机车取流时，产生感应电流与穿越电流的叠加流经人体，会给人体带来很大的危害，本次事故汪某就是在将负荷开关的引线拆除的一瞬间身体串联于导电回路开口处，感应电流流过人体造成电击死亡。

4.6 如何消除感应电伤害

当接触线停电未装设接地线时，停电接触线两端出现感应电大增。当一端接地后，接地端感应电压接近零，未接地端感应电压增大。在停电接触线上两端接挂接地线后，感应电压可降到人体可以承受范围，但并不为零，产生的感应电持续流入鋼轨及大地，停电设备与钢轨进行等电位，消除了压差，从而消除了感应电对人体的伤害。

5 感应电的预防措施

（1）充分认识感应电的危害。组织职工学习感应电的原理和相关事故案例，充分认识感应电的危害，不能无知者无畏，要做到知原理，知敬畏，在安全生产中，人既是保护的对象，是事故的受害者，又往往是肇事者，应定期开展深度的安全业务培训，改变培训的方式和力度，避免以考代培以作代训，加强针对现场实际情况的实作演练的培训。（2）安全设置接地线位置。在作业区易发生开路的检修作业中，如检修绝缘锚段关节、关节式分相、纵向电连接、隔离开关等设备时，应先合理设置接地线通过钢轨将开路形成闭环，再进行设备检修作业，防止感应电流经人体。两端接地线间的距离应不大于1000m。（3）在作业地点附近有与接触网平行架设的高压输电线，需要增设接地线，防止和消除其给接触网停电设备上的感应电压。作业区段的架空地线距固定接地点较远时，可以在架空地线接地点中间位置增加接地线。（4）安全设置短接线。在作业区易发生开路的检修作业中，使用短接线将开口设备进行短接，形成闭口，防止感应电流流过人体。作业中时刻将轨道车作业平台与接触线间挂等位线，使其将人体短接。（5）确保接地线接地牢固状态良好。接地线一般用截面积应25mm2软铜绞线制作，不得有断股、接头，用透明绝缘塑胶外皮包裹，避免触及人员。接地操作前，需用对钢轨进行除锈打磨，降低接触电阻，接地牢固。（6）加强计划管理严格执行工作票制度，接触网工作票是接触网作业的书面依据，工作票的审核重点在停电单元、地线位置等。（7）作业分工预想实行可视化（作业现场可视化、作业环境可视化、安全措施可视化）从作业源头控制，对容易产生作业区发生开路的作业强调地线位置的设置审核把关，预想作业风险，及时布置可靠的安全预防措施。

6 结束语

本文对感应电的产生原因、原理、危害性进行了说明，从感应电的危害性进行了深度分析，有针对制定预防措施，防止感应电事故的发生。

参考文献：

[1]李靖.复线电气化铁道V型天窗感应电的危害与预防[Z].

[2]马雷，白家琨.接触网“V”形天窗停电作业触电伤害与预防[Z].

[3]王艳欣.浅谈“V”型天窗作业如何防止感应电[Z].endprint