感应电的危害及防范课件

电力贯通(自闭)线作业中感应电的危害及防范电气化区段电力贯通(自闭)线作业中感应电的危害及防范电气化区段1一一、接触网的供电方式：接触网的供电方式：1、直接供电方式(DF):一、接触网的供电方式：1、直接供电方式(DF):2二、感应电压的产生二、感应电压的产生：由接触网的特殊供电方式由接触网的特殊供电方式,可见直接供电可见直接供电(DF)是一种单相不对称的供电系统。其在供电时，是一种单相不对称的供电系统。其在供电时，接触网所带高压会在邻近空间产生高压电场，接触网所带高压会在邻近空间产生高压电场，同时，交流电流又会在环绕其周围的空间产同时，交流电流又会在环绕其周围的空间产生很强的未被平衡的交变磁场。因此，直接生很强的未被平衡的交变磁场。因此，直接供电供电(DF)方式会对电气化铁路沿线的电力贯方式会对电气化铁路沿线的电力贯通通(自闭自闭)线产生较大静电感应和电磁感应影线产生较大静电感应和电磁感应影响响。二、感应电压的产生：由接触网的特殊供电方式,可见直接供电(D31 1、静电感应电压：、静电感应电压：接接触触网网与与电电力力贯贯通通(自自闭闭)线线以以及及电电力力贯贯通通(自自闭闭)线线与与大大地地之之间间存存在在耦耦合合电电容容，当当接接触触网网有有高高压压交交流流电电压压时时，将将在在邻邻近近空空间间产产生生高高压压电电场场，从从而而使使该该空空间间各各点点具具备备一一定定的的电电位位(该该电电位位即即接接触触网网对对电电力力贯贯通通(自自闭闭)线线产产生生的的静静电电感感应应电电压压)，使使位位于于这这个个电电场场内内的的电电力力贯贯通通(自自闭闭)线线等等导导体体出出现现带电现象。带电现象。1、静电感应电压：接触网与电力贯通(自闭)线以及电力贯通(4电力贯通电力贯通(自闭自闭)线静电感应电压计算公式线静电感应电压计算公式:Ec=K*Uj*(bc/a2+b2+c2)*L1/L2（1）静电）静电感应电压的计算公式：感应电压的计算公式：式中：式中：Ec为电力贯通线上的静电感应电压；为电力贯通线上的静电感应电压；K为常数为常数(单线取单线取04，复线取，复线取06)；Uj为接触网对地电压，取为接触网对地电压，取25kV；L1为接触网平行长度；为接触网平行长度；L2为电力贯通线平行接近长度；为电力贯通线平行接近长度；a为接触网导线与电力贯通线在大地上投影间的距离；为接触网导线与电力贯通线在大地上投影间的距离；b为接触网导线距地面的高度；为接触网导线距地面的高度；c为电力贯通线距地面的高度。为电力贯通线距地面的高度。电力贯通(自闭)线静电感应电压计算公式:（1）静电感应电压的5从公式中可知静电感应电压的大小主要从公式中可知静电感应电压的大小主要取决于：取决于：1)接触网与电力贯通接触网与电力贯通(自闭自闭)线间平行距线间平行距离。平行距离越小，产生的静电感应电离。平行距离越小，产生的静电感应电压越大。压越大。2)接触网线路的电压。接触网线路的电接触网线路的电压。接触网线路的电压越高，则产生的静电感应电压越大；压越高，则产生的静电感应电压越大；静电感应电压与接触网中有无电流无关。静电感应电压与接触网中有无电流无关。（2 2）静电感应电压的特点静电感应电压的特点：从公式中可知静电感应电压的大小主要取决于：（2）静电感应电压62、电磁感应电动势：、电磁感应电动势：接触网中的交流电流在其周围空间会产生未被平衡的交变磁场。接触网中的交流电流在其周围空间会产生未被平衡的交变磁场。根据电磁感应原理，其电流产生的磁力线切割相邻的电力贯通根据电磁感应原理，其电流产生的磁力线切割相邻的电力贯通线时，将产生纵向感应电动势。该感应电动势的大小，不仅与线时，将产生纵向感应电动势。该感应电动势的大小，不仅与接触网电流大小有关，而且与接触网和电力贯通线间的距离、接触网电流大小有关，而且与接触网和电力贯通线间的距离、两线间平行接近长度有关。两线间平行接近长度有关。）。）。2、电磁感应电动势：接触网中的交流电流在其周围空间会产生未被7(1)(1)感应电动势计算公式：感应电动势计算公式：式中：式中：Em为电力贯通线上的纵向电动势；为电力贯通线上的纵向电动势；w为角频率；为角频率；Mjg为接触网与电力贯通线的互感系数为接触网与电力贯通线的互感系数(Hkm)；L为二线平行长度；为二线平行长度；Ij为接触网牵引电流；为接触网牵引电流；Kg为轨道的反磁效应，亦称钢轨的屏蔽系数为轨道的反磁效应，亦称钢轨的屏蔽系数(单线取单线取05，复线取复线取033)。电力贯通电力贯通(自闭自闭)线感应电动势计算公式线感应电动势计算公式:Em=w*Mjg*L*Ij*Kg(1)感应电动势计算公式：式中：Em为电力贯通线上的纵向电动8(2)(2)感应电动势的特点：感应电动势的特点：从公式从公式(2)可知电磁感应电动势大小主要取可知电磁感应电动势大小主要取决于：决于：1)接触网牵引电流。牵引电流越大，则产生接触网牵引电流。牵引电流越大，则产生的电磁感应电动势越大。的电磁感应电动势越大。2)两线平行距离。两线平行距离越小，则产两线平行距离。两线平行距离越小，则产生的电磁感应电动势越大。生的电磁感应电动势越大。3)两线平行长度。两线平行长度越长，则产两线平行长度。两线平行长度越长，则产生的电磁感应电动势越大。生的电磁感应电动势越大。(2)感应电动势的特点：从公式(2)可知电磁感应电动势大小主9三、感应电压对作业人员的危害：三、感应电压对作业人员的危害：1、两线平行距离与感应电压的关系、两线平行距离与感应电压的关系1)二二线线平平行行距距离离与与静静电电感感应应电电压压的的对对应应关关系系值值，根根据据实测数据资料如下表所示实测数据资料如下表所示:两线平行距离两线平行距离m10203050100250500静电感应电压静电感应电压V18606503101203051三、感应电压对作业人员的危害：1、两线平行距离与感应电102)两线平行距离与电磁感应电动势的对应关系值，可通两线平行距离与电磁感应电动势的对应关系值，可通过公式过公式(2)计算获得。当设计算获得。当设Ij=500A，L=18km，K=047时，两线平行距离与感应电动势的对应关系值如下时，两线平行距离与感应电动势的对应关系值如下表所示表所示:两线平行距离两线平行距离ml02O3O50100250500感应电动势感应电动势V122510449388066304072662)两线平行距离与电磁感应电动势的对应关系值，可通过公式(2112 2、实际作业中的危害：实际作业中的危害：由以上两表的数据可知与接触网平行接近的由以上两表的数据可知与接触网平行接近的电力贯通电力贯通(自闭自闭)线上产生的感应电压较大，线上产生的感应电压较大，大都超过人体的危险电压值。在电力贯通大都超过人体的危险电压值。在电力贯通(自闭自闭)线现场工作时，若不采取有效的安全线现场工作时，若不采取有效的安全措施，作业人员将会受到感应电伤害，轻则措施，作业人员将会受到感应电伤害，轻则被电麻，重则被电伤，且易造成作业人员高被电麻，重则被电伤，且易造成作业人员高空坠落，严重危及人身安全。空坠落，严重危及人身安全。2、实际作业中的危害：由以上两表的数据可知与接触网平行接近123 3、预防措施、预防措施3.1 3.1 注意作业安全注意作业安全进进行行电电力力作作业业时时，应应将将停停电电的的电电力力贯贯通通线线进进行行有有效效短短路路接接地地，以以有有效效消消除除静静电电感感应应电电压压，并并改改变变电电磁磁感感应应电电动动势势的的分分布布情情况况，最最大大程程度度地地降降低低接接触触网网感感应应电电压压对对作作业业人人员员的的危危害害。作作业业时时，应应具具体体采采取取以以下下安安全全防范措施。防范措施。3、预防措施3.1注意作业安全13预防措施预防措施311严格执行作业规程在邻近接触网的严格执行作业规程在邻近接触网的电力贯通线上作业时，应尽量避开阴雨天。电力贯通线上作业时，应尽量避开阴雨天。同时，须严格遵守铁道部铁运同时，须严格遵守铁道部铁运1999103号号部令中关于电力作业安全的有关要求，作部令中关于电力作业安全的有关要求，作业人员应穿绝缘状况良好的绝缘鞋，在挂业人员应穿绝缘状况良好的绝缘鞋，在挂拆接地封线时，应戴绝缘手套，穿绝缘鞋拆接地封线时，应戴绝缘手套，穿绝缘鞋(靴靴)，并用绝缘杆操作，人体不得接触金，并用绝缘杆操作，人体不得接触金属导体和地线。属导体和地线。预防措施311严格执行作业规程在邻近接触网的电力贯通线14预防措施预防措施312有效设置短路接地封线有效设置短路接地封线要求短路要求短路接地封线为截面不小于接地封线为截面不小于25mm2的铜线。的铜线。同时要做到：同时要做到：1)在与接触网水平距离较近、天气潮湿、在与接触网水平距离较近、天气潮湿、作业范围较大情况下进行电力作业时，应作业范围较大情况下进行电力作业时，应适当增加接地封线点。适当增加接地封线点。预防措施312有效设置短路接地封线要求短路接地封线为152)在线路上设置短路接地封线的处所若有接在线路上设置短路接地封线的处所若有接地装置时，其接地电阻应不大于地装置时，其接地电阻应不大于30 欧姆；欧姆；若无接地装置时，应选在土壤电阻率小的地若无接地装置时，应选在土壤电阻率小的地方，且接地棒方，且接地棒(接地极接地极)打入地下深度不得少打入地下深度不得少于于06 m。3)任何操作任何操作必须必须避免造成不同电位的开口作避免造成不同电位的开口作业。需要断开导线或隔离开关时，应在断开业。需要断开导线或隔离开关时，应在断开点两端接临时短接线或进行接地。点两端接临时短接线或进行接地。预防措施预防措施2)在线路上设置短路接地封线的处所若有接地装置时，其接地电阻164)在感应电压较强区段的电力贯通线上作业在感应电压较强区段的电力贯通线上作业时，应由检修人员自行在检修作业地点加挂时，应由检修人员自行在检修作业地点加挂接地封线，并可利用接地封线，并可利用68mm软铜线将身体软铜线将身体需要碰触到的导线、横担连接接地线短接，需要碰触到的导线、横担连接接地线短接，同时应戴好绝缘手套。同时应戴好绝缘手套。313防止高空坠落上杆时，在未打好安防止高空坠落上杆时，在未打好安全带前，不得碰触导线和杆上金属构件，以全带前，不得碰触导线和杆上金属构件，以防感应电电击而导致高空坠落。防感应电电击而导致高空坠落。预防措施预防措施预防措施173 3、测量电流的接线：、测量电流的接线：314加强作业监护对于工作条件复杂，加强作业监护对于工作条件复杂，感应电较强或有触电危险的工作，应设专职感应电较强或有触电危险的工作，应设专职监护人员。专职监护人员不得兼任其他工作，监护人员。专职监护人员不得兼任其他工作，以便在杆上作业人员出现异常情况时，能够以便在杆上作业人员出现异常情况时，能够迅速采取急救措施。迅速采取急救措施。315建立统计台帐有感应电的区段线路，建立统计台帐有感应电的区段线路，各电力班组必须建立相关的统计资料台帐，各电力班组必须建立相关的统计资料台帐，并加强在该区段日常作业时的安全措施。并加强在该区段日常作业时的安全措施。3、测量电流的接线：314加强作业监护对于工作条件复杂18预防措施预防措施 32进行设备改造通过对电力贯通线、接触网等设备进行设备改造通过对电力贯通线、接触网等设备进行改造，降低接触网对电力贯通线静电感应和电磁进行改造，降低接触网对电力贯通线静电感应和电磁感应影响。感应影响。321迁改电力贯通线迁改电力贯通线利用专项资金或结合平时设利用专项资金或结合平时设备更改项目对电力贯通线进行逐步迁改。在地形条件备更改项目对电力贯通线进行逐步迁改。在地形条件允许时，将电力贯通线迁移至远离接触网的地带，并允许时，将电力贯通线迁移至远离接触网的地带，并缩短平行长度；因地形限制无法进行迁移时，可将架缩短平行长度；因地形限制无法进行迁移时，可将架空的电力贯通线裸导线更换为带铠装屏蔽的地下电缆，空的电力贯通线裸导线更换为带铠装屏蔽的地下电缆，降低其屏蔽系数，有效抑制接触网的静电感应和电磁降低其屏蔽系数，有效抑制接触网的静电感应和电磁感应影响，避免感应电对电力贯通线作业人员的危害。感应影响，避免感应电对电力贯通线作业人员的危害。预防措施32进行设备改造通过对电力贯通线、接触网等设备19预防措施：预防措施：322恢复带架空回流线的直接供电方式恢复带架空回流线的直接供电方式对故障回流线进行恢复，发挥其回流功能，对故障回流线进行恢复，发挥其回流功能，使一部分牵引电流通过回流线回流至变电使一部分牵引电流通过回流线回流至变电所，降低牵引阻抗和轨道电位，以减少对所，降低牵引阻抗和轨道电位，以减少对电力贯通线的电磁感应电压的影响，降低电力贯通线的电磁感应电压的影响，降低感应电对电力贯通线作业人员的危害。感应电对电力贯通线作业人员的危害。预防措施：322恢复带架空回流线的直接供电方式对故障回20