1、北京交通大学专科毕业论文题目感应电伤害的危害与防治专业电气化铁道供电院班毕业年份2014年姓名学号指导教师职称完成时间2014年5月北京交通大学教务处制2目录第一章感应电的产生原理第一节概述第二节静电感应的产生第三节电磁感应的产生第二章接触网线路对附近电线路的影响第一节接触网线路对其附近通信线路的影响第二节接触网线路对其附近电线路的影响及危害第三节感应电对附近不同电线路电磁影响的区别第四节感应电的危害特点及与高压触电的区别第三章消除感应电的方法第一节V形天窗接触网检修作业消除感应电方法第二节电力线路检修作业时消除感应电的方法第三节电力机车车顶作业时消除感应电的方法第四节接地线的作用及设置规定附
2、录主要参考文献3第一章感应电的产生原理第一节概述一、电能在人类社会活动中的应用电能是自然界中蕴藏的一种可用不可见的高效资源。自从被科学家发现它的利用价值以来，飞速的推动了社会生产力的进步、科学技术的发展，大大提高了人类的生活质量。当今社会，各行各业都在广泛的使用电能，人们的生活也离不开电能。没有电，社会生产活动就要停滞不前，人们的正常生活秩序也会发生混乱。电能在给人们的生产生活带来诸多方便的同时，如果在使用中违反正确的操作方法，不按规定的安全操作规程操作，就会发生用电设施不能正常工作、损坏甚至危害操作人员的人身安全。感应电是一种比较特殊的电能，在社会生产和生活的一些领域有着广泛的利用，但在一些
3、领域中，必须预防和消除它的存在，如果不及时消除，就会对设备及人身安全造成危害，必须引起高度重视。在电力行业（包括铁路牵引供电系统）的检修作业中，停电检修设施中产生的感应电对作业人员来说，是一种严重威胁作业安全的隐患。如果作业中操作不当或违反安全工作规程中规定的安全措施、或不按规定的要求设置安全措施，就会发生设备损坏乃至人身伤害事故。感应电到底是什么东西有什么危害如何预防感应电的危害呢下面，我们一同走进感应电的世界，了解感应电的4产生原理，掌握感应电产生的规律，以达到预防感应电损坏设备、威胁或伤害作业人员安全的目的。二、感应电的分类及产生原理通常，在物体上直接施加电压或电位后，物体上就会带电。如
4、果没有给物体直接施加电压或电位，仅在其周围有带电的物体，但该物体上也能带电的现象，我们称之为物体被感应，产生了感应电。物体上产生的感应电按其产生原理不同，一般分为静电感应和电磁感应两类。第二节静电感应的产生一、静电感应的产生原理物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子是由原子核和其外围电子组成的。如图1所示，两种物质紧密接触后再分离时，一种物质把电子传给另一种物质而带正电，另一种物质得到电子而带负电，这种现象就叫做静电感应。一般认为，两种接触的物质相距小于25108CM时，即会发生电子转移，产生静电。两种物质摩擦时，增加两种物质达到25108CM以下距离的接触面积，并且不断的接触与分离，也
5、可产生较多的静电。两种物质接触后再分离或相互摩擦能够产生静电。5处于强电场中的两种物质，在电场力的作用下，正电荷将按电场方向移动，负电荷将逆电场方向移动，当电荷的移动达到平衡状态后，如图2所示，正、负电荷在两种物质的表面上就会大量累积形成静电，即产生静电感应。如图3所示，与流电相比，静电是相对静止的电荷。这种电荷在两种物质紧密接触的瞬间，正负电荷要产生相互吸引。这种电荷相互吸引，就形成了静电电荷的流动，即产生静电感应电流。静电感应电流的出现，会使两种物质间产生的静电电荷消失，静电就会消除。与此相似，在强电场中产生的静电荷，如果能在两种电荷间形成一条相互接触的通路，则静电电荷也会流动，即产生静电
6、感应电流。同样，静电感应电流的出现，将使产生的静电电荷消失，静电就会减弱或消除。6静电感应现象是一种常见的带电现象，如雷电、电容器残留电荷、摩擦带电、复印资料时纸张带电等都属于静电感应带电。静电感应利用的好，能够为我们的生产生活带来好处，如电喷漆、静电除尘、静电植绒、静电复印等。但在一些工作场所，必须采取措施，加以预防，如油品装运场所、易燃易爆场所、强电场环境下的检修作业场所等。二、处于强电场下电线路中的静电感应当带电线路（或带电接触网线）有交变电压时,其周围空间有电场存在,这时空间各点具有一定的电位,使位于这个电场中的中性导体出现带电现象。如图4所示，一段对地绝缘的电线路（即Z为）位于该电场
7、中，在电场的作用下，导体中的自由电子就要作有规则的移动，引起电荷的重新分布，使该导体呈现带电状态，即7产生静电感应。此时，带电线路与停电线路之间存在容性耦合电流ILA，停电线路与大地间存在容性耦合分布性电流IA。停电线路上的静电感应电压为假设受静电影响的停电线路通过某一阻抗Z（例如人体）接地（如图4中阻抗Z），则静电容性耦合电流ILA将按电容CA的容抗和阻抗Z并联来分配，流经电容CA（或阻抗Z）的电流，由下列因素决定当停电线路对地绝缘时，电流IA决定于电压UJ、电容CLA及CA的电抗值；当接地阻抗Z比电容CA的容抗小得多时，电流IA则决定于电压U、电容CA的电抗值及阻抗Z值。这时，停电线路上的
8、剩余电压近似等于电流IA与阻抗Z值的乘积。通过对上述公式的分析推导，可得出下列静电感应电压、电流计算公式分别为式中ALALAJ。CCCUU222VUCBABCKUJ102LG4413MAURCLIPA8U静电感应电压；K感应系数，一般为04；A带电线路与停电线路间的平行距离；B带电线路距地面高度；C停电线路距地面高度；UJ带电线路对地电压；PL带电线路与停电线路间的平行接近长度；交流电角频率，一般为314；R停电线路导线半径。因此可知，带电线路对附近停电线路的静电感应影响的具有以下特点1停电线路上产生的静电感应电压的大小，与接近距离A的平方成反比；2静电电流的大小与接近段停电线路的长度成正比。
9、当人体碰触与带电线路接近段间距大于100M、平行长度较短（例如12KM）的停电线路时，流经人体的静电感应电流值不大，可以不考虑对人体的影响。对于与带电线路接近段较长（例如在数十公里）和接近距离较小（小于20M）的停电线路时，则停电线路上的静电感应电压将会较高，当人体碰触上述停电线路时，就有可能因流过人体的静电感应电流过大而出现危及人身安全的事故。但当停电线路有保护接地线时，人为的在正、负静电电荷间形成了一条静电电流通路，保护接地线电阻与停电线路对地电阻Z并联连接于停电线路与大地之间。由于保护接地线电阻近似为0。因此，停电线路与大地间的等效总电阻也为0，即静电感应电9压约等于0。此时，不论人体是
10、有意识还是意外接触到停电线路，都不会存在停电线路对人体的静电感应威胁。第三节电磁感应的产生磁体材料和载流导体周围存在着一种叫做磁场的特殊物质。1831年法拉第发现处于磁场中的直导体发生运动或通过线圈的磁场发生变化时，在导体或线圈中都会产生电动势；若导体或线圈是一个闭合回路的一部分，则导体或线圈中将产生电流。从本质上说，上述两种现象都是由于磁场发生变化而引起的。我们把变化磁场在导体中引起电动势的现象称为电磁感应，也称“动磁生电”，由电磁感应引起的电动势叫做感应电动势；由感应电动势引起的电流叫感应电流。一、电磁感应原理1直导体在磁场中运动产生的感生电动势如图5所示，当导体与磁力线之间有相对切割运动
11、时，这个导体中就会产生出电动势，若导体是一个闭合回路，回路中就有感应电流。导体停止切割磁力线的运动，产生的电动势就消失了。研究表明直导体中产生的感应电动势的方向、大10小具有下列规律（1）感应电动势不但与导体在磁场中的运动方向有关，而且还与导体的运动速度有关。（2）直导体中产生的感应电动势方向可用右手定则来判断平伸右手，拇指与其余四指垂直，让掌心正对磁场N极，以拇指指向表示导体的运动方向，则其余四指的指向就是感应电动势的方向。（3）直导体中感应电动势的大小为SINBVLE式中E直导体中产生的感应电动势；B穿过直导体的磁场的磁通密度；V直导体切割磁场的运动速度；L直导体在磁场中的长度；直导体与磁
12、力线间的夹角。2变化的磁场穿过闭合线圈产生的感生电动势如图6所示，将磁铁插入或拔出线圈时，线圈中磁场的磁通就会变化，线圈两端中就有电动势产生，若回路闭合，回路也会有电流流动；磁铁不动时，电动势就消失了。这种磁变生电的现象就是电磁感应现象。由电磁感应现象所产生的电动势就是感应电动势，由感应电动势所产生的电流就是感应电流。3椤次定律和感应电势、电流方向的判断11椤次在研究电磁感应现象的过程中，通过大量实验得出以下两个结论第一，导体中产生感应电动势和感应电流的条件是导体相对于磁场作切割磁力线运动或线圈中的磁通发生变化时，导体或线圈中就产生感应电动势；若导体或线圈是闭合电路的一部分，就会产生感应电流。
13、第二，感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通的变化。也就是说，当线圈中的磁通要增加时，感应电流就要产生一个磁场去阻碍它减少。由于这个规律是椤次于1834年首次发现的，所以称为椤次定律。椤次定律为我们提供了一个判断感应电动势和感应电流方向的方法，具体步骤是（1）首先判定原磁通的方向及其变化趋势（即增加还是减少）。（2）根据感应电流的磁场方向永远和原磁通变化趋势相反的原理确定感应电流的磁场方向。（3）根据感应磁场的方向，用安培定则（右手螺旋定则）就可判断出感应电动势或感应电流的方向。应当注意，必须把线圈或导体看成一个电源。在线圈或直导体内部，感应电流从电源的“”端流到“”端；在线圈或直导体的外部，感应电
14、流由电源的“”端经负载流回“”端。因此，在线圈或导体内部感应电流的方向永远和感应电动势的方向相同。4法拉第电磁感应定律和感应电动势的大小椤次定律说明了感应电动势的方向，并没有回答感应电动势的大小。法拉第在验证椤次定律的过程中发现，检流计指针的偏转和线圈中磁通的变化快慢有关，12磁通变化越快，检流计指针的偏转越大；磁通变化越慢，检流计指针的偏转越小。所以，线圈中感应电动势的大小与线圈中磁通的变化速度（即变化率）成正比。这个规律就叫做法拉第电磁感应定律。如果用表示在时间间隔T内一个单匝线圈中的磁通变化量。则一具单匝线圈产生的感应电动势为TE对于N匝线圈，其感应电动势为TTNE式中E在T内感应电动势
15、的平均值，V（伏特；N线圈的匝数；N匝线圈的磁通变化量，WB（韦伯）；T磁通变化所需要的时间，S（秒）。上式是法拉第电磁感应定律的数学表达式。式中负号表示了感应电动势的方向永远和磁通变化的趋势相反。在实际应用中，常用椤次定律来判断感应电动势的方向，而用法拉第电磁感应定律来计算感应电动势的大小（取绝对值）。这两个定律，是电磁感应的基本定律。5自感和互感现象（1）自感现象如图7所示（A）中，A、B是两个完全相同的灯泡。灯泡A与一个铁芯线圈串联，灯泡B与一个纯电阻串联。当合上开关K时，灯泡B正常发光，而灯泡A却是逐渐13变亮。这是因为，当合上开关K时，电流流入线圈时，该电流将产生一个左端为N极右端为
16、S极的磁场，由楞次定律知，这个增大的磁通会在线圈中引起感应电动势，而感应电动势又会产生一个左端为S极右端为N极的磁通来阻碍原磁通的变化。根据安培定则可判断出感应电流的方向与原流进线圈电流的方向相反。因此流进线圈的电流不能很快上升，灯泡A也只能慢慢变亮。这种一个回路中电流的变化而在其自身回路中产生感生电势的现象，称为自感现象，相应的电动势称为自感电动势，形成的电流称为自感电流。（2）互感现象如图8所示，（A）中是两个独立的线圈套在一个铁芯上，B中是两个独立的线圈的中轴线在一条直线上。当线圈A中通入电流后，线圈两端有电动势产生，线圈B构成闭合回路后，有电流产生。根据椤次定律，线圈A中产生的磁通必定
17、穿过了线圈B。这种由于一个回路14中电流的变化而在邻近另一个回路中产生感生电势的现象，称为互感现象，相应的电动势称为互感电动势，形成的电流称为互感电流。综上所述，在一定条件下，电能感应出磁，磁也能感应出电能。6电磁感应现象的利弊电磁感应现象对人们来说，既有利又有弊。（1）自感现象的利与弊日光灯是利用镇流器中的自感电动势来点燃灯管的，同时又利用它来限制灯管的电流。但在含有大电感元件的电路被切断的瞬间，因电感元件两端的自感电动势很高，在开关刀口的断开处会产生电弧，容易烧坏刀口，或者容易损坏设备的元器件。（2）互感现象的利与弊在供电设备中广泛使用的变压器、电流互感器、电压互感器等设备都是利用互感原理
18、工作的，这是其有利的一面。但在电子电路、电力线路、通讯线路中，若设计不合理、安装位置不正确或者检修作业中安全措施设置不当，就会造成相互间的干扰，严重时会使整个电路或系统工作不正常，甚至无法工作。在检修作业中，由于安全措施设置不当，感应电未能消除，就会危胁作业人员安全，甚至造成人身伤害事故。7电线路对其附近电线路的电磁影响（1）单相带负荷运行电线路产生的电磁场对其附近电线路的影响15如图9所示，单相电线路L1带负荷运行时，线路中的负荷电流IJ将在导线周围产生一个以带电线路L1为圆心的电磁场，带电线路L1附近若有其他电线路或导体L2时，该电磁场必然穿过其附近的其他电线路或导体L2。若带负荷运行电线
19、路L1中通过的电流为直流电，产生的磁场是一个恒定不变的磁场，假如此时其附近的电线路L2相对该磁场做切割磁力线的摆动，根据电磁感应原理，就会在其附近的电线路L2中产生沿L2分布的感应电压U。若带负荷运行电线路L1中通过的电流为交流电，产生的磁场就为一个交变磁场，此时处于交变磁场中的电线路L2若平行于电线路L1（或两线间不垂直），根据电磁感应原理，也会在电线路L2中产生沿L2分布的感应电压U。感应电压的大小可用以下公式计算PJLMIU式中U感应电压；IJ带电线路通过的电流；屏蔽系数，一般为1；M平行线路互感系数，一般为1040X106；16交流电角频率，一般为314；PL平行感应长度。由此可知感应
20、电压U的大小与带电线路中的负荷电流大小、电流的变化率、两线路间的接近距离、平行程度成正比例关系。如果电线路L2未构成闭合回路，就只存在感应电动势。如果电线路L2是一个闭合的回路（如K在闭合位），在感应电动势的作用下，回路中就会有与负荷电流方向相反的感应电流I。该感应电流I的大小与感应电动势的大小成正比、与回路中的阻抗成反比例关系。（2）三相对称电线路产生的电磁场对其附近电线路的影响三相对称带负荷运行电线路，每一相都会对其附近的电线路产生电磁感应影响，但由于三相电流的对称分布，产生的电磁场也是对称分布的，因此施加于同一点的电磁场矢量和理论上为零，产生的感应电动势也为零。此时出现感应电动势，主要是
21、因为三相线路间的分布间距、负荷电流的不对称因素所致，其感应电远小于单相或两相不对称电路产生的感应电。（3）不对称电线路产生的电磁场对其附近电线路的影响如果三相对称电路出现一相或两相短路或断路，产生的电磁场对附近的电线路而言，就不是对称分布，因而施加于其附近电线路上的电磁场将不为零，就将产生大的感应电动势，就会严重威胁附近的电线路正常状态。17电气化铁路接触网是一种典型的不对称运行的电线路，因而当接触网线路上有机车取流时，也会对附近的电线路产生很大的电磁感应影响。如图10所示，复线区段接触网V形天窗作业时，未停电的一行接触网线路有机车取流时，不仅在其自身线路上因自感现象产生感应电，在其附近的电线
22、路上（如停电的一行接触网线路、架空地线、供电线、低压电力线路及金属通信线路上）也会因互感现象产生感应电。尤其接触网利用V形天窗作业时，如对感应电的产生认识不足，消除感应电的措施不可靠或未采取防止感应电的措施，就会严重威胁作业人员的安全。在电气化铁路附近进行电力线路维修等工作时，由于接触网上的高电压、大电流对电力线路产生的感应电远高于电力线路的影响，因此必须要采取可靠的安全措施，以防止感应电伤人。第二章接触网线路对附近电线路的影响带电线路上有电压就有电场存在，就会出现静电感18应；有电流就有电磁场存在，就会在附近电线路上产生感应电，这是一种客观存在的现象。电气化铁道接触网线路属于强电高压线路，线
23、路中通过的电流也是大电流，因此静电感应和电磁感应远胜于电力系统，对附近电线路的影响非常大，必须给予高度重视。第一节接触网线路对其附近通信线路的影响我国电气化铁道牵引供电系统采用工频单相25KV交流制供电，其牵引供电方式主要有直接供电方式、BT供电方式、AT供电方式和直供加回流线四种。这种供电方式属于不平衡供电系统，当牵引电流流过接触网时，接触网导线周围产生的强电场和强磁场，必将对附近的通信线路和设备产生干扰和影响，使通信质量下降，严重时能危及设备和人身安全。这方面的研究起步比较早，在电气化铁路修建时，从设计到施工、运用已采取了防干扰和消除感应电的技术措施，这里不再进行过多赘述。第二节接触网线路
24、对其附近电线路的影响及危害牵引电流流过接触网时，在接触导线周围产生的强电场和强磁场不仅仅对通讯线路产生电磁感应，对其附近的一切电线路都会产生电磁感应。如图11所示，在有电力机车运行的接触网线路，接触网上施加的电压为25KV、机车运行时接触网上的19电流通常在1000A以上。根据电磁感应原理，必然会在附近的电线路上产生静电感应电压和电磁感应电压。1静电感应的影响和危害当接触网加上25KV工频交流工作电压以后，就在接触网导线（包括承力索和接触线）的四周建立起垂直于导线表面的交变电场。由于静电感应作用，处于该电场内的各类架空电线路将产生对地感应电压UC2。当接触网线附近一条停电检修的电线路处于悬空状
25、态时，耦合电容容抗很大，耦合电容电流很小，其上的对地电压UC2很高，若人体不慎串入电线路与大地间将电线路与大地间构成通路时，人体电阻R人与耦合电容C2形成并联电路，由于人体电阻R人远小于耦合电容C2的容抗，静电感应的电流绝大部分将通过人体分流，20这一分流远大于耦合电容电流，会对作业人员的人身安全造成严重危害，必须采取措施来消除。要消除静电感应对作业人员的危害影响，只要在该电线路与大地间设置一条电阻远小于人体电阻R人的接地线，形成与人体电阻并联的支路就可以达到目的。因为，用接地线构成的并联支路将电线路与大地间直接沟通，静电感应电流基本上全部由其分流，作业人员处于同一电位，不再承受感应电压，对作
26、业人员形不成威胁或伤害。如果接地线接触不可靠，接触电阻增大或断开，此时通过人体的感应电流就会增加。当通过人体的电流超过所能承受的最大电流（一般规定为50MA）时，就会对人身造成伤害。2电磁感应的影响和危害当接触网线路上有电力机车运行时，接触网线路中就有交流电流，其周围就会建立起交变磁场，由于电磁感应作用，这种交变磁场会在与其平行的附近电线路上感应出沿电线路纵向分布的感应电动势U。如果电线路是悬空的，未构成闭合回路，受影响的电线路中就只有感应电动势存在。如果构成了闭合回路，就必定有电磁感应电流I产生。假如受影响的是一条停电检修的线路，线路上产生的感应电动势对作业人员的安全将是一种致命的危险隐患。
27、其影响情况如下（1）受影响停电检修的线路悬空，与大地间无任何连接点时，该线路中有感应电动势存在，若只有一人不慎串入线路与大地间将线路与大地间构成通路，不会21遭受电磁感应的危害；若有两人在不同地点不慎串入线路与大地间将线路与大地间构成两条通路，就会构成回路，产生感应电流，有遭受电磁感应的危害可能；（2）当停电线路上只有一点与大地连通时，虽构不成闭合回路，不会有感应电流，但有感应电动势存在。若有人与固定连接点相距一定距离的地方不慎串入线路与大地间，将线路与大地间形成通路，就会构成回路，产生感应电流，遭受电磁感应的危害；（3）当有两点与地连通时，两地线间就构成了闭合回路，回路中就会有固定的感应电流
28、产生。若此时不慎将闭合回路断开，检修中就会随时发生作业人员身体连通的可能，对人身造成伤害。3检修线路上有接地线时产生感应电的特点综上所述，要消除检修线路上的电磁感应电影响，必须要为被检修线路人为构建成一个闭合回路。停电检修电线路时，为防止变配电所误送电，如图12所示，在被检修线路两端分别设置的接地线，对感应电而言，恰巧构建了一个人为的闭合回路，为感应电流提供了通路。地线的设置不同，产生的感应电影响也不同。其特点如下22（1）如果被检修线路两端设置的接地线接触牢固、位置合理，回路可靠的闭合、不形成断口或作业人员不串入断口，两地线间电线路中的感应电就达不到威胁作业安全的程度，作业人员直接接触被检修
29、线路时是安全的，就不会造成伤害。（2）如果被检修线路两端设置的接地线位置不合理，超出相关规定，两地线间电线路中产生的感应电就会远高于安全电压值。作业人员接触被检修线路时，就会以人体为分界点，形成两个闭合回路，将人体串入感应电流通路，威胁作业安全，甚至造成伤害。（3）如果被检修线路设置的接地线接触不牢固，有一端断开了（或未设置接地线），作业人员接触时，就会直接通过人体形成闭合回路，使感应电流流过人体。这种情况下，通过人体的感应电流最大，威胁作业安全最严重，最容易发生人身伤亡。第三节感应电对附近不同电线路电磁影响的区别上述分析表明感应电的大小与两线间距、平行长度、带电线路上电压高低、电流变化及气候
30、等情况有关。当停电的线路与带电的接触网线路或电线路距离不远，平行长度又较长时，在线路中感应的感应电动势可以达到危险的程度。早年我国在观音坝单线区段的就曾做过试验，当接触网和架空线间的平行距离为250M，平行长度为183M，接触网短路电流为1140A时，实测得感应电动势为787824V。如此高的感应电压，在作业中若停电线路未接地或接地不良，一旦有人不慎接触,电23流通过人体接地形成回路，使人体遭到电击触电。研究部门的实验表明，电磁感应在相距100M以外时，仍有可观的影响。因此绝不容忽视。一、接触网线路对通讯线路的影响特点在光缆通讯技术未使用以前干扰影响很大。由于通讯线路采用光缆技术不产生电磁影响
31、，架空通讯明线改造为地下敷设电缆后电磁感应减弱，加之两线间距一般大于100M以上，因而影响较轻。二、接触网线路对电力线路的影响特点在电化区段，对沿铁路线架设的电力贯通线，尤其是电力贯通、自闭线路，与接触网线的平行长度较长，两线间距在50100M范围内，可感应出较高的电压。特别是一些区段的电力贯通或自闭线与接触网同杆合架，这时两线距离很小，其上感应电压很高，足以危及人的生命安全。若停电作业时采取的安全措施不完善，未采取消除感应电措施，有可能发生人员遭感应电电击的伤亡事故。三、单线区段接触网对自身的影响特点电气化铁路单线区段，接触网停电检修时自身不产生感应电的影响，只受到电力线路的电磁影响。由于电
32、力线的三相对称性，加之两线距离较大，其产生的感应电压比较小，自电气化铁路开通以来几乎未发生过威胁接触网停电检修时作业人员的安全情况，一直没有引起接触网检修运行人员的普遍重视。四、复线区段带电接触网对停电接触网的影响特点电气化铁路复线区段，如图13所示，上、下两行线路虽然都是电线路，但与电力线路相比，上、下两行24线路间距大多不超过10M，平行长度很长，线路电导率较小，这些结构上明显的不同之处，决定了接触网一行对另一行接触网线产生的感应电要远高于对附近其他电线路产生的感应电。若上、下行间距离为10M，接触网导高为6M，接触网电压为275KV，根据静电感应电压公式，则此时静电感应电压为209325
33、00066106640222222VUCBABCKUJ25若通过的牵引电流在100A以上,平行感应长度为1000M，则最小电磁感应电压为6532111010403141006VLMIUPJ但实际中机车牵引电流远大于100A，作业中，如发生装设接地线程序错误或在接地线未挂好的情况下作业人员接触停电的接触网设备时，平行感应长度也远大于1000M，假设通过的牵引电流在1000A以上,平行感应长度为10KM以上，则产生的电磁感应电压为326510110104031410006VLMIUPJ此时产生的电磁感应电压远远大于40V的人体安全电压，就会导致人员触电。因此，作业区两端设置保护接地线，且两地线间距
34、离不大于1000M是一项确保作业安全的有效措施。单线改复线后，由于作业人员对复线区段接触网两行线路间产生感应电危害的认识不足，作业中不自觉的将多年来在单线检修中养成的作业习惯带入V形天窗作业中，不按规定设置接地线、减少接地线设置组数，简化作业程序、违章蛮干，有着非常深刻的教训。五、带回流线或架空地线时感应电压的影响在带回流线或架空地线的直接供电方式中，由于回流线或架空地线中流过的电流与带电接触网线路中流26过的电流方向相反，对停电的接触网线路而言，其产生的电磁感应与带电接触网线路产生的电磁感应方向也相反，有一定的抵消作用，即有一定的屏蔽能力。因此，此种情况下产生的电磁感应低于无回流线的情况，前
35、述分析结论完全适合带回流线或架空地线时的情况。六、感应电压、回流电流测试实例分析2006年、2008年兰州供电段针对感应电问题在双线接触网停电、不停电或单线停电，变电所馈线接地刀闭合或打开等不同情况下的感应电进行了一系列的测试，测试的结论也对其得到了印证。测试结论如下（测试过程见附录）1架空回流线的电压随上下行机车取流影响较大，尤其是受同一侧线路的影响大，电压随机车取流增加而增大；2停电后的接触网感应电压较高（3600V以上），大小主要跟该供电臂长度有关，长度越长，感应电压越大，该电压受邻线机车取流影响较小；3停电的接触网在两端加挂接地封线后（接地线距离300M），接触网感应电压、钢轨对地电压
36、都较低（不大于10V），并且在兰新线截河坝武威上行，距离变电所2KM的地点试验过程中，5400V接触网感应电压在变电所闭合接地刀后，立即减小到4V左右（同300M加挂地线时的电压相同）；4接触网加挂地线（钢轨）和回流线接地（接地极）后，两者间的电压不超过10V；5在接触网加挂地线（钢轨）后，如果变电所闭合接地刀，天水兰州区段、兰州武威区段、武威27嘉峪关区段都存在牵引回流通过接地线接触网变电所接地刀回流的问题，且大小相当于馈线电流的1/3；6在轨道绝缘节较多的车站（或有轨缝绝缘、扼流变的区间），存在轨道回流从供电臂远端地线流向接触网，再从供电臂近端地线流回钢轨的问题，主要是钢轨电阻较大造成的；
37、回流线接地后，地线中没有电流通过。第四节感应电的危害特点及与高压触电的区别一、感应电对人体危害的特点由上述分析可知，感应电对人体的危害具有以下特点1带电线路上电压越高，在附近电线路上产生的感应电压越高，危害就越大；2带电线路上通过的交流电越强或电流变化率越大，在附近电线路上产生的感应电动势越高，危害就越大；3两线的平行长度越长，在附近电线路上产生的感应电压也越高，危害就越大；4两线间的距离越近，产生的感应电压越高，危害就越大；5如果产生感应电压的导线形成了闭合回路或通路，有电流流过。当电流通过人体时，会对人体产生极大的伤害，甚至造成人身伤亡。二、高压触电与感应触电的区别1高压触电如图14所示，
38、接触网、变电所、电28力线路、配电所等高压设备带电运行时，在其电源侧设有能快速切断短路电流的继电保护装置，当人体与带电部分间的距离小于安全距离规定，将人体与带电体间的空气击穿形成电弧对人体放电时，电源侧的保护装置动作，带动断路器（或空气开关）跳闸，瞬间断开电源，多数情况下人体能与带电设备脱开。所以，发生高压触电时，人体造成电弧烧伤多，电击直接死亡的较少。（2）感应触电如图15所示，在停电检修的电线路形成的感应电流回路中，无任何保护装置，只要回路闭合或存在通路，感应电流就一直存在，当人体一旦触及，29发生感应触电时，线路不具备自动切断感应电的能力、触电人员自行脱离电源的能力也已丧失，而其周围作业
39、人员也不易察觉，感应电将会长时间通过人体，造成人体肌肉收缩，多数情况下人体与带电体不能脱离，直接造成电击死亡。因此，感应电对人体安全的危害更大、更隐蔽，需要引起高度重视。第三章消除感应电的方法有电磁场，就会在处于其内的电线路产生感应电。消除感应电就是要将作业线路上产生的感应电消除掉或控制在人体可以承受的安全电压范围内。其方法就是用接地线将可能会产生感应电势的电线路或导体两端可靠地进行接地。在不同的电线路上，结构不尽相同，在具体设置接地线和采取安全措施上也有不同的规定和要求。第一节V形天窗接触网检修作业消除感应电的方法V形天窗是指双线区段上、下行接触网一行停电进行检修作业的方式。在此情况下，由于
40、另一行接触网正常运行，停电进行检修的接触网线路上存在着很大的静电感应电压和电磁感应电压。接触网安全工作规程对接触网V形天窗作业时为消除感应电设置接地线有着很严格的规定。归纳起来主要有1在V形天窗作业时，作业区段内接触悬挂和附加导线（如架空地线、回流线等）及同杆架设的其它30供电线路（如供电线、加强线、低压照明线路、电力线路等）均需停电，并需在两端可靠装设接地线（两地线间距大于1000M时，需增设接地线）。主要目的之一是消除感应电。2若只在接触悬挂部分作业（作业人员不得越过与水平拉杆悬式绝缘子和平腕臂、斜腕臂棒式绝缘子，也不能攀登支柱超过斜腕臂底座以下500MM处），不侵入附加导线及同杆架设的其
41、它供电线路的安全距离（作业人员包括所持的机具、材料、零部件等与周围带电设备的距离在25KV电压等级时不得小于1000MM），从感应电产生的原理分析，可不对附加悬挂及同杆架设的其它供电线路接地，但为了防止作业人员作业中意外接触附加悬挂及同杆架设的其它供电线路情况下发生触电，必须对附加悬挂及同杆架设的其它供电线路也要可靠设置接地线。3在直供加回流或架空地线供电方式的复线区段作业时，为切实消除感应电的危害，作业地点两端（间距不超过1000M）的接触悬挂和回流线或架空地线上均需接地线（V形地线），在有与接触网同杆架设的其它线路如供电线时，供电线必须停电并挂接地线，目的是防止外来电、消除感应电危害，并使
42、作业区内所有导体均成为等电位。其原理如图16所示从图中可以看出，作业区段两端的地线接好后看起来象字母V，故称之为V形地线。这种接地线法，作业非常安全。当出现向接触网误送电时，两端的A1C1和A2C2接地线立即将接触悬挂与钢轨短接，将电流引入钢轨（大地），保护作业人员不受电击；当回流线或31架空地线出现感应电并有电流流过时，两端的B1C1和B2C2接地线立即将回流线或架空地线与钢轨短接，将电流引入钢轨（大地），保护在回流线或架空地线处作业，或有可能侵入回流线或架空地线作业的人员不受电击；若作业人员违章将作业区两端地线跨接到绝缘节两侧时，B1、B2之间的回流线或架空地线又充当了等电位线的作用，将A
43、1、B1、C1、A2、B2、C2六个点等电位，当出现感应电时，由于作业人员处在同一电位点，避免受到电击；当地线保护范围内接触悬挂出现断口时，B1、B2之间的回流线或架空地线充当了短封线，和A1C1、B1C1和A2C2、B2C2接地线将A1、A2两点短接（等电位），使作业人员处在同一电位点，避免受到电击。这种接地线法虽然对作业线路意外出现断口能起到保护作业人员安全的作用，但接触网安全工作规程规定的断口处应该做短封线的地方必须32要按规定要求做短封线，不能以接地线代替短封线，接地线是保护作业人员安全的最后一道防线。4装设接地线除执行规定的程序和要求外，在接触悬挂和附加导线及同杆架设的其他供电线路同
44、时停电时，应先在接触悬挂上设置接地措施后，再设置附加导线及同杆架设的其他供电线路的接地措施，拆除时其顺序相反。第四节接地线的作用及设置规定一、电线路检修作业中设置接地线的作用通过感应电产生原理分析可知，为消除感应电设置的接地线具有以下三方面的作用一是能够封死所有可能送电至作业区的来电电流，防止误送电伤害；二是能够消除可能对人身安全有伤害的电磁感应电，防止误串入感应电回路的人体受到电击伤害；三是能够将停电作业区段所有导体等电位，使作业人员与作业区段导体处于同一电位点，防止静电感应对人体的电击伤害。因此，“接地线是生命线”这句话，有着深刻的寓义，凡参加电线路检修作业的人员都应时刻牢记。33如图18
45、所示，检修作业使用的接地线，不仅如何设置有要求，采用何种规格的接地线，安全作业规程都有着严格的要求，也是检修作业人员必须掌握的内容，这里就不再叙述。二、滑动地线的作用接触网停电作业时，先在作业部位挂好滑动地线，使作业部位与作业车（或车梯）间等电位后方可允许作业人员接触导线，也是消除和防止感应电的有效地方法。首先，它能将作业部位与作业车（或车梯）间等电位，作业人员接触作业部位时不会有电位差，因此对作业人员的人身安全无威胁；其次，当两端地线接地不良时，能代替地线起到一定的保护作用。但要清楚，滑动地线并不是真正意义上的接地线，它的截面积比接地线小，瞬间载流能力小，在遇短路等产生大电流时可能会烧断。因
46、此，在消除感应电上，只能起到弥补和增强接地线消除感应电的辅助作用。使用滑动地线不能代替作业区内各个方向可靠设置的接地线，它不是接触网作业时人身安全的主要保护措施，只是不可缺失的、重要的辅助保护措施之一。接触网作业时人身安全的主要保护措施只能是可靠设置在作业区内各个方向的接地线。接触网作业如此，电力作业也不例外。三、接地线设置距离的规定接触网安全工作规程规定“接触网V形天窗作业时，除在接触悬挂及附加导线上均需设置可靠接触的接地线外，还要保证两地线间的距离不超过1000M。当两地线间的距离超过1000M时，必须按接触网安全工作规程第65条规定增设接地线”。对两地线间的距34离的严格规定，不是凭空想
47、出来的，而是铁道部电气化铁路有关专家经过现场测试、反复论证、计算得出来的。若两地线间的距离设置过大，产生的感应电压将有可能超过人体所能够承受的36V的安全电压值，威胁作业人员的安全；两地线间的距离过小时，虽然对消除感应电压比较有利，但将会缩短作业范围，减少天窗作业量。要充分利用天窗，增大作业范围，就要在作业区内多点设置接地线，这种情况既增加作业人员，又使接地线作业变多、变复杂，作业中稍有疏忽，不是挂错地线位置，就是漏挂、少挂接地线，起不到安全作业的要求。因此，作业时必须严格遵守两接地线间距不大于1000M的规定。四、接触网作业验电、接地时的规定接触网作业时如何进行验电、接地线，接触网安全工作规
48、程有着明确规定1作业组在接到停电作业命令后须先验电接地，然后方可作业。2使用抛线法验电时应按下列顺序进行（1）检查所用抛线的技术状态，抛线须用截面积68MM2的裸铜软绞线做成；（2）接好接地端；（3）抛线时要使之不可能触及其它带电设备，抛线抛出后人体随即离开抛线，抛出的抛线不得短接钢轨；（4）抛线的位置应在作业区两端接地线的范围内；（5）接地线装设完毕后，方准拆除抛线。3使用验电器验电时应遵守下列规定35（1）验电器的电压等级为25KV；（2）验电器具有自检和抗干扰功能。自检时具有声、光等信号显示。（3）验电前自检良好后，先在同等电压等级有电设备检查其性能，确认声、光信号显示正常，然后方可在停
49、电设备上验电。（4）在运输和使用过程中，应确保验电器良好。4接地线应使用截面积不小于25MM2的裸铜绞线制成并有透明护套保护。接地线不得有断股、散股和接头。5在有轨道电路的区段作业时，两组地线应接在同一侧钢轨上，且不应跨接在钢轨绝缘两侧。必须跨接在钢轨绝缘两侧时，应封闭线路。地线穿越钢轨时，必须采取绝缘措施。6当验明确已停电后，须立即在作业地点的两端和与作业地点相连、可能来电的停电设备上装设接地线；如作业区段附近有其他带电设备时，按规程第61条规定，在需要停电的设备上也装设接地线。在装设接地线时，将接地线的一端先行接地；再将另一端与被停电的导体相连。拆除接地线时，其顺序相反。接地线要连接牢固，接触良好。装设接地线时，人体不得触及接地线，接好的接地线不得侵入建筑限界。连接或拆除接地线时，操作人要借助于绝缘杆进行。绝缘杆要保持清洁、干燥。7验电和装设、拆除接地线必须由两人进行，一人操作，一人监护。8在停电作业的接触网附近有平行带电的电线路或接触网时，为防止感应危险电压，除按规定装设接地36线外，还
