复线电气化区段施工感应电对人体的危害及防护对策 阮家民摘要： 本文首先简单分析了复线电气化区段施工感应电的产生和表现形式。然后立足于此对其可能会给人体造成的危害进行了探讨。最后再针对复线电气化区段施工感应电对人体的危害提出了一些防护建议。Abstract： This paper first briefly analyzes the generation and manifestation of induction electricity in the electrified section of double-track line. Based on this， it discusses the harm it may cause to the human body. At last， it puts forward some suggestions on protection against harm to human body for the electrified section of double-track electrification.关键词： 感应电动势；复线电气化区；静电感应Key words： induced electromotive force；electrified area of double-track line；electrostatic induction：U227.6 ：A ：1006-4311（2018）20-0215-020 引言我国社会经济的发展离不开交通运输的发展，而其同时对交通运输也有着一定的促进作用。在各种各样复杂因素的作用下，当前我国复线电气化铁路的建设越来越多，规模也越来越大。其虽然能够有效提升我国交通运输的能力，但是，在建设的过程中，却容易因为感应电的问题威胁到施工作业人员的安全。1 复线电气化区段施工感应电的产生和表现形式1.1 复线电气化区段施工中磁感应电动势的产生和表现形式 在针对复线电气化区段进行施工的时候，对感应电的产生有影响的，主要有上、下行接触网，及钢轨、大地、机车、牵引变电所五个因素。而由电磁感应原理可知，其磁感应电动势的产生，主要是由既有邻近的接触网电流产生的磁力线，与相邻的新建接触网或既有已停电的接觸网相切割所导致的，因此其大小与接触网电流的大小有着十分密切的关系，另外与土壤电阻率成正比，与两线之间的距离则成反比。1.2 复线电气化区段施工中静电感应电压的产生和表现形式 而静电感应电压则主要是因为在针对复线电化区段进行作业的时候，新建接触网或已停电的既有接触网，与既有带电接触网之间，一个带电，一个不带电，发生单向作用而产生的。具体来说，其中由于电荷的移动，带电网的电容电流要想流入大地，可以通过自身的对地电容直接入地，也可以通过带电网线路与停电网线路之间的电容入地。这些电容电流在不带电接触网上经过时，就会导致对地电压即静电感应电压的产生。2 复线电气化区段施工感应电对人体危害简介如前所述，复线电气化区段施工时能够产生比较大的感应电，其又主要出现在新建接触网上，因此当施工人员在针对新建或已停电的接触网进行作业的时候，电流就会通过人体，从而给施工人员带来十分严重的生命危害。其对人体所造成的生命危害的具体表现形式就是电击，具体来说，当施工人员在电场中处于地电位的时候，其一旦接触了对地绝缘的导体就会受到电击。另外当人处于对地绝缘状态的时候，一旦接触了接地物体，也会受到电击。而电流作用于人体后，人体会产生的状况如表1。由表1可知，人体所能接受的极限电流大小通常在二十毫安以下，而当前在我国相关规定之中，允许人体通过的电流大小是十五毫安。而通过人体的电流一旦超过了二十毫安，就会使人体出现痉挛、呼吸困难等情况，严重的更可能导致心室的振颤，甚至麻痹。而复线电气化区施工感应电通常都在三百毫安以上，更是有可能达到六百毫安，远远超过了人体能够承受的最大电流。因此由上述内容可知，复线电气化区段施工感应电对人体的危害极大，同时其又具有一定的隐蔽性和欺骗性，使得施工人员在检修、作业时，很难有效避免。感应电流对人的伤害程度除了跟电流大小有关外，还与电流在人体通过的时间长短、人体电阻等都有一定的关系。一般来说，其中通过的时间越长，对人体所能造成的危害就更大。人体的电容和电阻通常为200PF和1500，因此人体一般最大能承受的电压为36V，然而复线电气化区段施工感应电的电压通常可以高达几千伏以上，对人体有着极大的危害。另外，复线电气化区段施工感应电对人体的伤害程度还跟施工作业时的天气有着一定的关系，阴雨天气会降低土壤的电阻率，从而导致复线电气化区段施工感应电的电流增大，从而进一步威胁到施工人员的生命安全。3 针对复线电气化区段施工感应电对人体危害的防护对策3.1 从接地线入手做好感应电对人体危害的防护对策 由前述内容可知，要对复线电气化区段施工感应电进行有效防制，降低其对人体的危害，主要需要从接地线入手。首先，对于接地线的装设位置，在复线电气化区段进行施工作业的时候，施工单位就要提前对其进行周全、深入的分析，然后慎重选择接地线的具体装设位置。其中不仅要考虑一般情况下的，一个供电线路停电检修作业区两端挂接地线要充分发挥防止意外来电和感应电作用的问题，也需要考虑到施工作业因检修线路过长、恶劣天气、特殊部位、特殊环节、特殊作业而发生的其他电气安全问题。另外，复线电气化区段在进行施工的时候，为了更好地防制感应电，就需要考虑增设接地连线。具体来说，在施工作业的时候，依据实际情况，每隔一段距离就设置一个临时接地连线；当因雨雪雾等恶劣天气、锚段关节等特殊部位、断连主导电回路等特殊环节、拆换主导电部件等特殊作业均需增加临时接地线，从而促使感应电流通过接地线流入大地，并经牵引轨流入变电所，降低既有网瞬间感应短路电流对施工作业人员造成的安全威胁。另外，为了有效防制感应电，也有必要对接地线进行严格的要求。一方面接地线的截面要达标，并不应出现断、散股等问题；另一方面，在施工作业时为进一步有效降低接触电阻，就要将钢轨上的污垢清除掉，并使用扳手将其拧紧保持接触紧密，同时还要保证地线与接触网接挂部位、地线杆挂钩处地线鼻子部位、地线钩接线鼻子部位良好接触，以保证感应电流经接地线顺畅的流入大地。某些地区的牵引变电所采取的是远动操作的方式，馈线停电之后，其隔离开关外侧一般不会进行挂地线操作。因此当在进行开V型（单线停电）天窗作业的时候，施工人员，特别是第一个进行挂地线操作和最后一个进行拆地线操作的人员就要严格按照验电接地的顺序进行操作，即接地线时先接接地钢轨端，后接接触网端，拆地线时先拆接触网端后拆接地钢轨端。当施工人员在进行停电作业的时候，需要特别注意作业区两端挂接地线的工作，其中在绝缘关节处更需要注重所挂接地线的数量，绝不能只挂一根，必须保证每一对线索上（一根导线与一根承力索），或者说每一个锚段线索至少有一组地线接地；当接触网增设有加强线、捷接线时也须在其接挂地线。在接挂地线的时候，施工人员不要与地线进行直接接触，在撤地线的时候，在上部接触网端未先拆除的时候也不得直接接触下部钢轨端的地线钩。3.2 针对复线电气化区段施工感应电对人体危害的其它清除措施 施工人员在针对新建接触网进行架线及既有接触网大修换线、悬挂调整等V停（单线停电）作业工作的时候，需要综合考虑多方面因素来有效避免感应电的危害。首先就要选择合适的天气进行作业，尽量避开阴雨、雷电、大风、大雾等天气。然后施工人员在进行作业的时候，还需要尽量做好自身的绝缘防护工作，应当如穿绝缘鞋、戴绝缘手套、踩绝缘垫、用绝缘棒之类的绝缘装备，所使用的工具如梯子等也应当具有较好的绝缘性能。另外，在进行此类作业的时候，除在整个作业区两端接挂好常规地线防护外，还需要注意在作业区两端、作业区内、作业点做好挂临时接地线或者短接旁路线的工作，其所用的接地线的截面积也应当在25mm2及以上，其材質则为软铜线，股数应当在一股以上。而在进行绝缘子、分段绝缘器、火花间隙等实施清扫、更换工作须跨越绝缘部件进行接触、操作的停电检修作业时，施工人员主要特别注意接触网对地的放电工作，对地放电必须借助猴头线夹（或者是短接线、旁路线）进行操作。此外，在每一锚段线索下锚部位工作的时候，也须做好接触网线索与拉线之间绝缘部件的短接旁路的连接工作，促使感应电流流入地中。短接旁路工作是有效清除复线电气化区段施工感应电的重要措施。其主要包括：短接杆塔侧绝缘子、下锚绝缘子、软横跨隔断绝缘子、开关瓷柱绝缘子、分段绝缘器或其绝缘子、器件式分相或其绝缘子等绝缘部件，短接已拉开的隔离开关两极等绝缘空间，短接可以沟通主导电回路的拆换部件或空间断口部位，短接接触网吸上线、回流线的主回流回路的拆换部件或开断部位，短接变压器、互感器的极与极之间等内容；当在锚段关节的中性区进行作业操作时，要将中性区与两端已停电并接地的设备进行短接以保证等电位，或者直接将中性区用接地线接地与大地等电位；特别是当进行三跨、四跨（五跨）式非绝缘锚段关节的纵向电联接拆换、四跨（五跨）式绝缘锚段关节的纵向电联接引线拆换或隔离开关断连作业、七跨与八跨（九跨）关节式分相实施抢修越区供电时的隔离开关及配套引线的拆换、断连操作时，要先短接旁路以沟通主导电回路后再作业。但是总的来说，都是为了促使形成专门的接地回路、专门的等电位闭合回路、就近的闭合回路、尽量多的沟通电流的闭合回路的形成，以确保与大地等电位的形成，从而防止人体成为沟通主导电、主回流闭合回路的唯一部件，也必须防止人体成为其分流部件；也即是促成在人体操作就近的设备部位至少有一个等电位点的形成，使人体与大地、人体与导体、导体与导体等电位的形成，或者说人体及机具、材料所能接触到的部位、部件、设备均要等电位，且一般均须与大地等电位，以确保万无一失。例如，施工人员在梯车框架内或作业车平台上进行接触网检修施工作业的时候，就可以利用猴头线或地线将接触网和框架短接起来，从而促使接触网、人体、框架、大地四者之间等电位的形成。4 结语当前我国复线电气化铁路建设力度逐渐加大，然而其在施工作业时容易出现的感应电问题，却阻碍了其进一步的发展，更对施工作业人员的生命安全有着后果十分严重的危害。针对于此，就有必要采取相应的防护对策。由复线电气化区段感应电的相关内容可知，对策主要应该落脚在接地线及增设临时接地线、短接旁路等位线的相关工作上，其装设位置、方式、截面等都需要施工人员给予足够的重视。此外，施工人员还需要注意绝缘装备的使用工作等。参考文献：1连鹏飞，邓云川，曹晓斌，李良威.复线电气化铁路带回流线直供方式接触网防雷分析J.高速铁路技术，2016，7（06）：64-68.2楚振宇.复线电气化铁路直供牵引网载流能力的计算J.铁道工程学报，2010，27（08）：87-90，103.3吴常艳.牵引供电感应电原理、危害及预防J.科技创新与应用，2017（33）.价值工程2018年20期价值工程的其它文章面向中国制造2025的机械制造装备设计方法探讨某超高层结构在水平荷载作用下楼板应力分析基于Unity3D的电工技能训练虚拟演示平台制作政务信息资源目录及宏观经济大数据系统的建设及应用综合客运枢纽疏运策略研究层次分析法在校园火灾风险管理中的应用 -全文完-