【正文】 的方法 有電磁場(chǎng)，就會(huì)在處于其內(nèi)的電線路產(chǎn)生感應(yīng)電。 六、 感應(yīng)電壓、回流電流測(cè)試實(shí)例分析 2022 年、 2022 年蘭州供電段針對(duì)感應(yīng)電問(wèn)題在雙線接觸網(wǎng)停電、不停電或單線停電，變電所饋線接地刀閉合或打開(kāi)等不同情況下的感應(yīng)電進(jìn)行了一系 列 的測(cè)試，測(cè)試的結(jié)論也對(duì)其得到了印證。 3． 兩線平行距離與感應(yīng)電壓的關(guān)系 （ 1）根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)， 二線平行距離與靜電感應(yīng)電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系值如下表所示 : 兩線平行 距離（ m） 10 20 30 50 100 250 500 靜電感應(yīng) 電壓（ V） 1860 650 310 120 30 5 1 （ 2） 兩線平行距離與電磁感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的對(duì)應(yīng)關(guān)系 設(shè) Ij=500A， L=18km， K=，兩線平行距離與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的對(duì)應(yīng)關(guān)系值如下表所示 : 兩線平行 距離（ m） 10 20 30 50 100 250 500 電磁感應(yīng) 電壓（ V） 1225 1044 938 806 630 407 266 三、單線 區(qū)段 接觸網(wǎng)對(duì)自身的影響特點(diǎn) 電氣化鐵路 單線區(qū)段 ， 接觸網(wǎng) 停電檢修時(shí)自身不產(chǎn)生 感應(yīng)電的 影響，只受到電力線路的電磁影響。 （ 2） 接觸網(wǎng)線路的電壓。因此 絕 不容忽視。作業(yè)人員接觸被檢 修 線路時(shí)，就 31 會(huì)以人體為分界點(diǎn)，形成兩個(gè)閉合回路， 將人體串入感應(yīng)電流通路，威脅作業(yè)安全，甚至造成傷害。 其影響 情況如 下： （ 1）受影響停電檢修的線路懸空，與大地間無(wú)任何連接點(diǎn)時(shí)， 該線路中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)存在，若只有一人不慎串入線路與大地間將線路與大地間構(gòu)成通路，不會(huì)遭受電磁感應(yīng)的危害；若有兩人在不同地點(diǎn)不慎串入線路與大地間將線路與大地間構(gòu)成兩條通路，就會(huì)構(gòu)成回路，產(chǎn)生感應(yīng)電流， 有 遭受電磁感應(yīng)的危害 可能 ； （ 2） 當(dāng) 停 電線路上只有一點(diǎn)與大地連通時(shí)， 雖 構(gòu)不成閉合回路，不會(huì)有感應(yīng)電流 ，但有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)存在。 要消除靜電感應(yīng)對(duì)作業(yè)人員 的 危害影響，只要在該電線路與大地間設(shè)置一條電阻遠(yuǎn)小于人體電阻 R 人 的接地線，形成與人體電阻并聯(lián)的支路就可以達(dá)到目的。 以上幾種 供電方式屬于不平衡供電系統(tǒng)，當(dāng)牽引電流流過(guò)接觸網(wǎng)時(shí)，接觸網(wǎng)導(dǎo)線周?chē)a(chǎn)生的強(qiáng)電場(chǎng)和強(qiáng)磁場(chǎng)，必將對(duì)附近的通信線路和設(shè)備產(chǎn)生干擾和影響，使通信質(zhì)量下降，嚴(yán)重時(shí)能危及設(shè)備和人身安全。 （ 3）不對(duì)稱(chēng)電線路產(chǎn)生的電磁場(chǎng)對(duì)其附近電線路的影響 如果三相對(duì)稱(chēng)電路出現(xiàn)一相或兩相短路或斷路，產(chǎn)生的 電磁場(chǎng)對(duì)附近的電線路而言，就不是對(duì)稱(chēng)分布，因而施加于其附近電線路上的電磁場(chǎng)將不為零，就將產(chǎn)生大的 感應(yīng)電 動(dòng)勢(shì)， 就會(huì)嚴(yán)重威脅附近的電線路正常狀態(tài)。 若帶負(fù)荷運(yùn)行電線路 L1中通過(guò)的電流為交流電，產(chǎn)生的磁場(chǎng)就為一個(gè)交變磁場(chǎng)，此時(shí)處于交 變磁場(chǎng)中的電線路 L2若平行于電線路 L1（或兩線間不垂直），根據(jù)電磁感應(yīng)原理，也會(huì)在電線路 L2中產(chǎn)生沿 L2分布的感應(yīng)電壓 U。 6． 電磁感應(yīng) 現(xiàn)象 的利弊 電磁感應(yīng) 現(xiàn)象 對(duì)人們來(lái)說(shuō)，既有利又有弊。根據(jù) 安 培定則可判斷出感應(yīng)電流的方向與原流進(jìn)線圈電流的方向相反。 上式是法拉第電磁感應(yīng)定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。在線圈或直導(dǎo)體內(nèi)部，感應(yīng)電流從電源的“ ”端流到“ +” 端；在線圈或直導(dǎo)體的外部，感應(yīng)電流由電源的“ +”端經(jīng) 負(fù)載流回“ ”端。 18 3．欏次定律和感應(yīng)電勢(shì)、電流方向的判斷 欏次 在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過(guò)程中，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)得出以下兩個(gè)結(jié)論： 第一，導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的條件是：導(dǎo)體相對(duì)于磁場(chǎng)作切割磁力線運(yùn)動(dòng)或線圈中的磁通發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)體或線圈中就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；若導(dǎo)體或線圈是閉合電路的一部分，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。 一、 電磁感應(yīng)原理 1． 直導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì) 如圖 5所示，當(dāng)導(dǎo)體與 磁力線之間有相對(duì)切割運(yùn)動(dòng)時(shí)，這個(gè)導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生出電動(dòng)勢(shì)，若導(dǎo)體是一個(gè)閉合回路，回路中就有感應(yīng)電流。但當(dāng)停電線路有保護(hù)接地線時(shí)， 人為的在正、負(fù)靜電電荷間形成了一條靜電電流通路，保護(hù)接地線電阻與停電線路對(duì)地電阻 Z 并聯(lián)連接于停電線路與大地之間。 此時(shí)，帶電線路與停電線路之間存在容性耦合電流ILA，停電線路與大地間存在容性耦合分布性電流 IA。靜電感應(yīng)電流的出現(xiàn)，會(huì)使兩種物質(zhì)間產(chǎn)生的靜電電荷消失，靜電就會(huì)消除。如圖 1所示，兩種物質(zhì)緊密接觸后再分離時(shí)，一種物質(zhì)把電子傳給另一種物質(zhì)而帶正電，另一種物質(zhì)得到電子而帶負(fù)電，這種現(xiàn)象就叫做靜電感應(yīng)。 感應(yīng)電是一種比較特殊的電能，在社會(huì)生產(chǎn)和生活的一些領(lǐng)域有著廣泛的利用，但在一些領(lǐng)域中，必須預(yù)防和消除它的存在，如果不及時(shí)消除，就會(huì)對(duì)設(shè)備及人身安全造成危害，必須引起高度重視。 本 書(shū) 由 郭金平、 趙施林 、周存志編 著 ， 完稿后由 蘭州鐵路局機(jī)務(wù)處劉再民 、 孔中秋 和 蘭州供電段 杜中成 分別進(jìn)行了 審核 ， 編寫(xiě)過(guò)程中 還 得到了 蘭州供電段 技術(shù)科、安全科接觸網(wǎng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的支持和幫助 。 7 前 言 電力牽引是我國(guó)鐵路牽引動(dòng)力現(xiàn) 代化的主要方向，隨著我國(guó)鐵路建設(shè)的發(fā)展，電氣化鐵路建設(shè)、特別是雙線電氣化建設(shè)進(jìn)入到了快速發(fā)展階段。當(dāng)今社會(huì)，各行各業(yè)都在廣泛的使用電能，人們的生活也離不開(kāi)電能 。如果沒(méi)有給物體直接施加電壓或電位，僅在其周?chē)袔щ姷奈矬w，但該物體上也能帶電的現(xiàn)象，我們稱(chēng)之為物體被 感應(yīng) ，產(chǎn)生了感應(yīng) 電 。 12 如圖 3所示， 與流電相比，靜電是相對(duì)靜止的電荷。 但 在一些工作場(chǎng)所，必須采取措施，加以預(yù)防，如油品裝運(yùn)場(chǎng)所、易燃易爆場(chǎng)所、強(qiáng)電場(chǎng)環(huán)境下的檢修作業(yè)場(chǎng)所等。 因此可知 ， 帶電線路對(duì)附近停電線路的靜電感應(yīng) 影響的具有以下特點(diǎn) ： 1． 停電線路上產(chǎn)生的靜電感應(yīng)電壓的大小，與 帶電線路與停電線路間的平行接近距離 a的平方成反比； 2． 停電線路上靜電電流的大小與接近帶電線路的停電線路長(zhǎng)度成正比。 1831 年法拉第發(fā)現(xiàn)： 處于磁場(chǎng)中的直導(dǎo)體發(fā)生運(yùn)動(dòng)或通過(guò)線圈的磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)， 在 導(dǎo)體或線圈中 都會(huì) 產(chǎn)生 電動(dòng)勢(shì)； 若導(dǎo)體或線圈是一個(gè)閉合回路的一部分，則導(dǎo)體或線圈中將產(chǎn)生電流。 2． 變化的磁場(chǎng)穿過(guò)閉合線圈產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì) 如圖 6所示，將磁鐵插入或拔出線圈時(shí)，線圈中磁場(chǎng)的磁通就會(huì)變化，線圈兩端中就有電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，若回路閉合，回路也會(huì)有電流流 動(dòng)；磁鐵不動(dòng)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)就消失了。 （ 2）根據(jù)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向永遠(yuǎn)和原磁通變化趨勢(shì)相反的原理確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向。這個(gè)規(guī)律就叫做法拉第電磁感應(yīng)定律。燈泡 A與一個(gè)鐵芯線圈串聯(lián)，燈泡 B 與一個(gè)純電阻串聯(lián)。根據(jù)欏次定律，線圈A 中產(chǎn)生的磁通必定穿過(guò)了線圈 B。 在檢修作業(yè)中，由于安全措施設(shè)置不當(dāng)，感應(yīng)電未能消除，就會(huì)危脅作業(yè)人員安全，甚至造成人身傷害事故。 該 感應(yīng)電流 i的大小與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小 成正比、與回路中的阻抗成反比例關(guān)系。 第二章 接觸網(wǎng)線路對(duì)附近電線路的影響 帶電線路上有電壓就有電場(chǎng)存在，就會(huì)出現(xiàn)靜電感應(yīng)；有電流就有電磁場(chǎng)存在，就會(huì)在附近電線路上產(chǎn)生感應(yīng)電，這是一種客觀存在 的現(xiàn)象 。 1．靜電感應(yīng)的影響和危害 當(dāng)接觸網(wǎng)加上 25kv 工頻交流工作電壓以后，就在 28 接觸網(wǎng)導(dǎo)線（包括承力索和接觸線）的四周建立起垂直于導(dǎo)線表面的交變電場(chǎng)。如果電線路是懸空的，未構(gòu)成閉合回路， 受影響的電線路中 就 只 有感應(yīng)電 動(dòng)勢(shì)存在 。地線的設(shè)置不同，產(chǎn)生的感應(yīng)電影響也不同。 早年 我國(guó)在觀音壩單線區(qū)段的 就曾做過(guò)試驗(yàn)， 當(dāng) 接觸網(wǎng)和架空線 間 的平行距離為 250m，平行長(zhǎng)度為 ，接觸網(wǎng)短路電流為 1140A時(shí) ，實(shí)測(cè)得 感應(yīng) 電動(dòng)勢(shì)為 787～ 824V。若停電作業(yè)時(shí)采取的安全措施不完善，未采取消除感應(yīng)電措施，有可能發(fā)生人員遭感應(yīng)電電擊的傷亡事故 。兩線平行距離越小，則產(chǎn)生的電磁感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。 單線改復(fù)線后，由于作業(yè)人員對(duì)復(fù)線區(qū)段接觸網(wǎng)兩行線路間產(chǎn)生感應(yīng)電危害的認(rèn)識(shí)不足，作業(yè)中不自覺(jué)的將多年來(lái)在單線檢修中養(yǎng)成的作業(yè)習(xí)慣帶入 V 形天窗作業(yè)中，不按規(guī)定設(shè)置接地線、減少接地線設(shè)置組數(shù)，簡(jiǎn)化作業(yè)程序、違章蠻干，有著 非常 深刻的教訓(xùn)。所以，發(fā)生高壓觸電時(shí)，人體造成電弧燒傷多，電擊直接死亡的較少。在此情況下，由于另一行接觸網(wǎng)正常運(yùn) 行，停電進(jìn)行檢修的接觸網(wǎng)線路上存在著很大的靜電感應(yīng)電壓和電磁感應(yīng)電壓。當(dāng)出現(xiàn)向接觸網(wǎng)誤送電時(shí)，兩端的 A1C1和 A2C2接 地線立即將接觸懸掛與鋼軌短接，將電流引入鋼軌（大地），保護(hù)作業(yè)人員不受電擊；當(dāng)回流線或 43 架空地線出現(xiàn)感應(yīng)電 并 有電流流過(guò)時(shí)，兩端的 B1C1和B2C2 接 地線立即將回流線或架空地線與鋼軌短接，將電 流 引入鋼軌（大地），保護(hù)在回流線或架空地線處作業(yè)，或有可能侵入回流線或架空地線作業(yè)的人員不受電擊；若作業(yè)人員違章將作業(yè)區(qū)兩端地線跨接到絕緣節(jié)兩側(cè)時(shí)， B B2 之間的回流線或架空地線又充當(dāng)了等電位線的作用，將 A B C A B C2 六個(gè)點(diǎn)等電位，當(dāng)出現(xiàn)感應(yīng)電時(shí)，由于作業(yè)人員處在同一電位點(diǎn)，避免受到電擊；當(dāng) 地線保護(hù)范圍內(nèi) 接觸懸掛出現(xiàn)斷口時(shí)， B B2 之間的回流線或架空地線充當(dāng)了短封線，和 A1C B1C1 和 A2C B2C2 接 地線將 A A2兩點(diǎn)短 接（等電位），使作業(yè)人員處在同一電位點(diǎn)，避免受到電擊。 二、 電力作業(yè)消除感應(yīng)電的常用方法 電力作業(yè)時(shí)，消除感應(yīng)方法 主要 有三種： 一是 等電位作業(yè)法；二為中間電位作業(yè)法；三為間接作業(yè)法。 通過(guò)在施工時(shí)設(shè)臨時(shí)接地，附件后對(duì)導(dǎo)線分段接地，感應(yīng)電壓全部通過(guò)接地線釋放為電流，施工人員無(wú)任何不適感覺(jué)。 三、電力作業(yè)中的感應(yīng)電危害及預(yù)防措施 由接觸網(wǎng)對(duì)電力線路感應(yīng)電特點(diǎn)可知與接觸網(wǎng)平行接近的電力貫通 (自閉 )線上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓較大，大都超過(guò)人體的危險(xiǎn)電壓值。同時(shí)要做到： ①在與接觸網(wǎng)水平距離較近、天氣潮濕、作業(yè)范圍較大情況下進(jìn)行電力作業(yè)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加接地封線點(diǎn)。專(zhuān)職監(jiān)護(hù)人員不得兼任其他工作，以便在桿上作業(yè)人員出現(xiàn)異常情況時(shí)，能夠迅速采取急救措施。 （ 2）恢復(fù)帶架空回流線的直接供電方式對(duì)故障回流線進(jìn)行恢復(fù)，發(fā)揮其回流功能，使一部分牽引電流通過(guò)回流線回流至變電所，降低牽引阻抗和軌道電位，以減少對(duì)電力貫通線的電磁感應(yīng)電壓的影響，降低感應(yīng)電對(duì)電力貫通線作業(yè)人員的危害。 2． 列車(chē)調(diào)度員接到供電調(diào)度員的停電申請(qǐng)，并確認(rèn)停電范圍內(nèi)無(wú)電力機(jī)車(chē)運(yùn)行后按規(guī)定發(fā)布準(zhǔn)許停電的調(diào)度命令，同時(shí)通知供電調(diào)度員。 三 、登頂 機(jī)車(chē)前必須 按規(guī)定 對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行驗(yàn)電、設(shè)置接地線并確認(rèn)完好 。在貨物裝卸線進(jìn)行裝卸作業(yè) ， 是在一 條股道上的一段 線路停電，其余股道帶電情況下的 作業(yè) 。接地線要連接牢固，接觸良好； 4．裝設(shè)接地線時(shí)，人體不得觸及接地線，接好的接地線不得侵入建筑限界。首先，它能將作業(yè)部位與作業(yè)車(chē)（或車(chē)梯）間等電位，作業(yè)人員接觸作業(yè)部位時(shí)不會(huì)有電位差 ，因此對(duì)作業(yè)人員的人身安全無(wú) 威脅；其次，當(dāng)兩端地線接地不良時(shí)，能代替地線起到一定的保護(hù)作用。對(duì)兩地線間的距離的嚴(yán)格規(guī)定，不是憑空想出來(lái)的，而是鐵道部 電氣化鐵路有關(guān) 專(zhuān)家經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、反復(fù)論證、計(jì)算得出來(lái)的。 （ 3） 驗(yàn)電前自檢良好后，先在同等電壓等級(jí)有電設(shè)備檢查其性能，確認(rèn)聲、光信號(hào)顯示正常，然后方可在停電設(shè)備上驗(yàn)電。 59 在裝設(shè)接地線時(shí)，將接地線的一端先行接地；再將另一端與被停電的導(dǎo)體相連。 9．關(guān)節(jié)式分相檢修時(shí)，除在作業(yè)區(qū)兩端工作支接地線外，還應(yīng)在中性區(qū)導(dǎo)線上加掛一組地線，并將兩斷口進(jìn)行短接封線。 61 （ 1）送錯(cuò)供電臂。在復(fù)線區(qū)段 V形 停 電 作業(yè)，用拋線 (現(xiàn)已禁止 )驗(yàn)電、裝拆地線 程序錯(cuò)誤也會(huì)發(fā)生感應(yīng)電 將人擊傷擊亡事故。作業(yè)組人 員將乙緊急送到衛(wèi)生所后，醫(yī)生缺乏觸電救治知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，先為乙注射了興奮劑，后做人工呼吸，無(wú)濟(jì)于事，乙觸電死亡。乙在沒(méi)有掛好地線的情況下，盲目拆除拋線，而且程序相反，導(dǎo)致了自己觸電死亡。 原因及措施：在復(fù)線區(qū)段，一線停電，另一線有電時(shí)，停電一線上便會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。 地點(diǎn)：車(chē)站 39號(hào)支柱處。誤送電對(duì)作業(yè)組群體安全威脅極大。牽引供電工作人員在設(shè)備運(yùn)行、 檢修和事故處理中，要與停電或帶電的高壓設(shè)備打交道，稍有不慎，就會(huì)造成人身觸電 (停電作業(yè)時(shí)觸及有電部位，帶電作業(yè)時(shí)觸及接地設(shè)備或與帶電作業(yè)非等位的其他設(shè)備 )傷害。接地線要連接牢固，接觸良好。 4．接地線應(yīng)使用截面積不小于 25mm2的裸銅絞線制成并有透明護(hù)套保護(hù)。要充分利用天窗，增大作業(yè)范圍，就要在作業(yè)區(qū)內(nèi)多點(diǎn)設(shè)置接地線，這種情況既增加作業(yè)人員，又使接地線作業(yè)變多、變復(fù)雜，作業(yè) 中稍有疏忽，不是掛錯(cuò)地線位置，就是漏掛、少掛接地線， 反而會(huì)影響作業(yè) 安全。因此 ，在消除感應(yīng)電上，只能起到彌補(bǔ)和增強(qiáng)接地線消除感應(yīng)電的輔助作用。絕緣桿要保持清潔、干燥； 5．驗(yàn)電和裝設(shè)、拆除接地線必須由兩人進(jìn)行，一人操作，一人監(jiān)護(hù)； 6．接地線應(yīng)使用截面積不小于 25mm2的裸銅絞線制成并有透明護(hù)套保護(hù)。 當(dāng) 打開(kāi) 裝卸線隔離開(kāi)關(guān)主刀閘，合上接地刀后 ，裝卸線 雖 有 可靠接地， 但 只在一端進(jìn)行 了 接地，另一端通常不進(jìn)行接地 ， 從感應(yīng)電產(chǎn)生的原理分析，只是將導(dǎo)