1 V停作业的干扰因素.doc

1 V停作业的干扰因素 V停时，由于一线停电，进行接触网检修作业，另一线仍正常供电，列车在该线照常运行，因而对停电作业的线路存在着以下干扰因素。1.1 电气干扰（1） 静电干扰带电接触网的高压静电场对停电线路接触网各线索产生的感应电压,其大小与上、下行线路的间距、平行长度及气象状况有关，有时可高达数千伏。（2） 电磁感应接触网通过牵引电流时，交变电磁场对停电线路接触网各线索产生的感应电势，其大小同样与上、下行线路的间距、平行长度有关，同时还与牵引电流的大小有关，当发生短路时影响更大。（3） 穿越电流V停时，停电线路与不停电线路的接触网利用绝缘装置可以隔开，但由于上、下行钢轨通过车站渡线及道岔，以及大地是互相连通的，所以牵引电流通过钢轨回流时，上、下行钢轨均有牵引电流流过。当停电线路的接触网作业挂接地线（通常是要和钢轨相联）时，作业区两端的地线将钢轨与接触网并联，必然在接触网上产生分流，现场将其叫作“穿越”电流，穿越电流的大小，则与接触网、钢轨和大地的电气参数以及电力机车运行位置有关。 （4） 强电侵入V停时，停电线路与不停电线路的接触网之间是依靠上、下行隔断绝缘子和渡线分段绝缘器来隔开的。当绝缘闪络、击穿或电力机车受电弓从有电侧通过分段绝缘器闯入无电区时，将会导致高压电侵入。接触网的额定电压为25kV，强电侵入会给作业人员的安全及设备安全带来严重威胁。1.2 行车干扰V停时，虽然停电线路的接触网可以进行检修，电力机车因此而停止运行，但非电力牵引的列车及重型轨道车等仍可能穿行，此外邻线的列车可能因进路错排而误入作业区段。以上情况均会给作业组带来行车防护的问题。2 V停作业的防护措施2.1 电气干扰的防护针对V停的感应电危害,郑州局科委组织科研、运营部门进行了专题研究，经过调查研究，确立电磁感应数学模型，通过理论计算并结合郑武电化区段的具体情况，在现场进行了各种运行情况的测试。笔者曾参与了该课题的研究，以下就测试的情况结合多年来的运营实践，就V停电气干扰的防护谈一些基本观点。（1）静电感应的防护静电感应是邻线高压电场通过空气介质感应过来的，电压有时高达数千伏（现场测试为2000余伏），但通常能量有限，且只要将停电侧接触网上的各线索可靠接地，感应电压值急剧下降。几乎为零。理论计算及实测结果证明了这一点，故对人身不会造成危害，只要在作业区两端装设接地线就可安全防护。（2）电磁感应的防护电磁感应在停电的接触网各线索上产生纵向感应电势。同样，理论计算及现场测试结果表明，将各线索可靠接地后，在邻线电力牵引的列车多种运行方式下，感应电势有效值的数量级为10的10次幂（即10V以下）。而邻线发生金属性短路试验的结果表明，最大的感应电势有效值的数量级为10的1次幂（即数十伏）。以上值均未超过且远小于四部（邮电、电力、通讯兵、铁道）原则协议所规定的电磁感应有效值，即“正常不应超过60V，短路时不应超过430V”的标准值。因此，电磁感应的防护措施仍然是在作业区两端装设接地线。（3）穿越电流的防护V停时，作业区两端挂接地线后，尽管有穿越电流流过，但如前所述，接触网上的感应电压很低，而作业人员包括作业机具的阻抗远大于接地线的阻抗，因此，穿越电流对作业组人员产生的分流可视为开路，不会对作业组人员造成危害，但若作业区段内的接触网与接地线构成的回路有开路的情况发生时，则穿越电流将会通过作业人员，对人身产生危害。 接触网开路的可能性有以下几种：1）作业区段设有分段绝缘器，且隔离开关开启；2）作业区段设有电分段锚段关节，且隔离开关开启或电连接器断线；3）作业区段设有吸流变压器，吸流变压器及其引线断线，或撤除运行，但旁路开关未合；4）进行断线接续作业等。现场测试数据表明穿越电流可达数安若作业区发生开路时，笔者认为穿越电流值会因作业人员包括作业机具的阻抗而有所降低，但可能会给人体带来危害，轻者可能灼伤，重者可能造成生命危险，必须采取严格的防护措施，即严禁作业区段接触网开路！因此，除接地线应装设可靠外，作业区段内的隔离开关应按规定闭合；吸流变压器及其引线应状态良好，电连接器应保证联通，不得断股或断线；进行断线接续作业或检修隔离开关和电连接器时，应采取旁路措施。（4）强电侵入的防护停电作业的实践证明，对强电侵入的最有效的防护措施是在作业地点两端装设可靠的接地线。此外，要求行车部门不得将电力机车放入无电区段。对于双线区段的站场，软横跨的上、下行隔断绝缘子的绝缘水平应加强。笔者认为应比该区段正常绝缘水平加大一级，即一般污秽区爬距为1200mm，重污秽区为1600mm，以防止V停作业时绝缘子发生闪络或击穿。在站场内作业也可适当增设接地线。综上所述，对电气干扰最根本的防护措施是在作业地点两端装设可靠的接地线。同时在作业过程中要防止区段内接触网开路，也可考虑统一规定采用绝缘车梯为主要检修机具，作为防止电气干扰的辅助措施。2.2 行车干扰的防护关于作业区的行车防护问题在技规、行规、接触网安规等诸多规程、规则中都有明确规定，并非是V停作业的特有情况，不再一一叙述，必要时可制定一些细则，只要认真贯彻落实，就能做到安全作业。 2.3 不能和难以进行V停作业的范围根据接触网特点和具体要求,有些设备直接连接于上、下行之间，如前所述的上、下行渡线上方的分段绝缘器，站场软横跨的隔断绝缘子，还有些设备装置距离较近，当一线停电时，距另一线带电设备的距离不足安全距离（通常认为应该超过2m）如平行间距较小的区间上、下行接触网均采用反定位等，这些设备的检修要在V型天窗下进行是很困难，甚至是不可能的，作业人员人身安全得不到保证，因此必须采用垂直天窗进行作业，也就是说对这些设备而言，V停作业不具有可行性。3. 结论和建议从以上所述，笔者认为接地线为停电作业的生命线，以“可靠的接地”为主体，针对接触网停电作业的具体内容和要求，采取相应的防护措施，包括行车组织、供电调度及现场作业的技术组织措施，在双线电气化区段开展V停作业是可行的，但某些设备的检修必须采用垂直天窗。由郑州铁路局主持完成的郑武段利用V型天窗进行作业安全防护措施的研究课题已于1993年底通过铁道部部级鉴定，并获1994年度铁道部科技进步二等奖，作为成果之一的郑州铁路局复线电化区段V型天窗接触网作业安全工作暂行规定也已公布执行，取得良好的效果。同时，笔者结合生产实际及现场反映，提出几点建议，以供有关部门参考。（1）建议供电部门与运输部门密切合作，明确V停作业内容及范围，合理铺画图定V型天窗运行图，同时制定垂直天窗作业规定，分区段按必要工作量核定垂直天窗次数及时限，明确要点程序及兑现措施。（2）供电部门要牢固树立为运输服务的观念，认真制定检修作业实施细则。（3）鉴于接触网工的工作条件和环境苦、累、脏、险，建议劳动保护监察部门研究适当提高接触网工的各项待遇，针对接触网V停作业的特点，制定相应的劳动保护措施。 接触网“V”停作业电气干扰的分析和预防摘要：在繁忙干线电气化区段实行 V停接触网作业，以缓解运输与维修的矛盾。为保证接触网的检修质量，对接触网V停作业时的电气干扰因素进了行分析，提出了切实可行的安全防护措施。关键词：接触网作业 V停天窗 电气 防护1 前言双线电气化区段接触网停电检修主要有两种方式：一是利用垂直天窗，即同一区段上、下行同时停电；二是利用V型天窗，即上、下行只停其中一线，另一线正常运行，通常称之为“V停”作业。垂直天窗停电范围大，对运输干扰较大，尤其在京广线这样的繁忙干线，将大大降低运输能力。为缓和运输与检修的矛盾，目前我局基本采取“V停”接触网检修。由于作业时存在电气干扰，会给停电区段的接触网作业安全构成威胁。本着对接触网“V停”作业电气干扰进行了细致地分析，并提出了切实可行的防护措施。 2 “V”停作业的电气干扰因素分析2.1 静电感应电压未停电的接触网将在临近停电的接触网附近空间产生高压电场，从而在停电线路接触网各线索上产生感应电位，其大小与上、下行线路的间距、平行长度及气象状况有关，有时可高达数千伏。2.2 电磁感应电势不停电接触网通过牵引交流电流时，在其周围产生交变电磁场，交变电磁场在停电线路接触网各线索上产生的感应电势，其大小与供电臂长度成正比，与两供电臂间的距离成反比，同时还与牵引电流的大小有关，当发生短路时影响更大。2.3 穿越电流“V停”时，停电线路与不停电线路的接触网利用绝缘装置可以隔开，但由于上、下行钢轨通过车站渡线及道岔，以及大地是互相连通的，所以牵引电流通过钢轨回流时，上、下行钢轨均有牵引电流流过。当停电线路的接触网作业挂、接地线（通常是要和钢轨相联）时，作业区两端的地线将钢轨与接触网并联，必然在接触网上产生分流，现场将其叫作“穿越”电流，穿越电流的大小，则与接触网、钢轨和大地的电气参数以及电力机车运行位置有关。2.4强电侵入“V停”时，停电线路与不停电线路的接触网之间是依靠上、下行隔断绝缘子和渡线分段绝缘器来隔开的。当绝缘闪络、击穿或电力机车受电弓从有电侧通过绝缘锚段关节或分段绝缘器误闯无电区时，将会导致高压电侵入。接触网的额定电压为25KV，强电侵入会给作业人员的安全及设备安全带来严重威胁。3 “V”停作业的电气干扰防护措施3.1 静电感应电压的防护静电感应是邻线高压电场通过空气介质感应过来的，电压有时高达数千伏，但通常能量有限，只要将停电侧接触网上的个线索可靠接地，感应电压值急剧下降，几乎为零。故对人身不会造成危害，只要在作业区两端装设接地线就可安全防护。3.2 电磁感应电势的防护电磁感应在停电的接触网各线索上产生纵向的感应电势。将各线索可靠接地后，在邻线电力牵引的列车多种运行方式下，感应电势有效值在10KV以下。即使邻线发生金属性短路，最大的感应电势有效值也仅为数十伏。电磁感应的防护措施仍然是在作业区两端装设接地线。为进一步提高安全系数，我们规定接触网“V停”作业时，如果作业范围超过1000米，还必须增设接地线。3.3 穿越电流的防护V停时，作业区两端挂接地线后，尽管有穿越电流流过，但如前所述，接触网上的感应电压很低，而作业人员包括作业机具的阻抗远大于接地线的阻抗，因此，穿越电流对作业组人员产生的分流可视为开路，不会对作业组人员造成危害，但若作业区段内的接触网与接地线构成的回路有开路的情况发生时，则穿越电流将会通过作业人员，对人身产生危害。造成接触网开路的可能有以下几种：（1）、作业区段设有分段绝缘器，且隔离开关处于分闸位。（2）、作业区段设有电分段锚段关节，且隔离开关处于分闸位或连接器断线。（3）、进行断线接续作业等。如果作业区发生开路，穿越电流可能会给人体带来危害，轻者可能灼伤，重者可能造成生命危险，必须采取严格的防护措施，即严禁作业区段接触网开路。因此，除接地线应装设可靠外，作业区段内的隔离开关应按规定闭合；电连接器应保证联通，不得断股或断线；需要检修开关、电连接器及更换超过5米长的导体或成串绝缘子时，必须采取旁路措施。3.4 强电侵入的防护对强电侵入的最有效的防护措施是在作业地点两端装设可靠的接地线。此外，要求行车部门不得将电力机车放入无电区段，为此就要求驻站联络员要不间断地监视接近作业区段的运行电力机车，严防电力机车闯入无电区。对于双线区段的站场，软横跨的上、下行隔断绝缘子的绝缘