接触网对自闭(贯通)线路的感应电压(新)
- 格式:doc
- 大小:127.92 KB
- 文档页数:4
接触网感应电对电力线路的危害摘要随着电气化铁路建设的不断发展,我国大部分铁路干线已经完成了电气化改造。
然而既有的贯通线路多是沿着铁路线架设,与新架设接触线间距较短、平行线路程较长,带电接触网所产生的静电感应及电磁感应会在贯通线路上产生较强的感应电压,对铁路作业人员的生命安全造成威胁。
在认识感应电的基础上,重点对接触网感应电的危害进行研究,并提出预防措施,保障铁路供电安全。
关键词接触网;感应电;电力线路;危害1 感应电概述电气化铁路在运营中,因其牵引供电具备强磁场、大电流及高电压等特点,其对铁路沿线设备及电力线路影响较大。
在一些地区,其铁路10KV电力贯通线、自闭电力线多应用架空线路,与接触网以平行方式进行架设,最小间距不足8m。
因接触网其磁场较强,电力线产生感应电压较强,影响电力线路检修安全性。
为保障电力线路运行安全性与可靠性,需要研究接触网感应电产生原理,并分析接触网感应电危害,提出相应预防措施。
接近线路感应电压产生的原理主要包括两个因素,分别为导体之间存在的互感电磁感应与存在电容耦合的静电感应。
接触网对自闭、贯通线路的感应电压,即带电运行中接触线通过静电感应及电磁感应在自闭、贯通线路中产生的静电感应电压及电磁感应电压相加和。
按照电磁感应原理,当导体内经过交流电流时,在导体周围则会产生交变磁场,处于交变磁场范围内的其他导体则会产生感应电势。
感应电势值与导体互感及电流变化率为正相关关系,导线间互感则与导线之间距离为负相关关系,与导线之间的平行长度为正相关关系。
如电力线路平行长度越长,平行距离越小,则线路电流及感应电势越大。
综上,感应电势值与电压值、电流值、线路平行长度值之间为正比,与平行线路距离值为反比。
接触网对带电导线周边的金属物件,如爬梯等均存在感应电势;当线路出现短路故障时,线路中电流值极大,感应电势则会随之增加,带来更大危害性。
在自然环境影响下,如大风作用下线索摆动,引起停电线索在带电设备电磁场中进行切割磁力线运动,引起感应电压增加;在雨雪天气中,电磁介质增强,其停电线路感应电压会增加。
2023年版接触网工考试内部模拟题库含答案必考点1、接触网工安全职责:服从工作领导人的指挥、调动,遵章守纪。
对不安全和有疑问的命令,要(),坚持安全作业。
拒绝执行果断的进行修正及时果断地提出(√)注意自我保护2、接触网工职业守则中有:工作认真负责,具有良好的()精神。
积极向上勤奋好学团队合作(√)爱岗敬业3、供电部门岗位职业道德规范:热情周到、优质服务;遵章守纪、不谋私利;钻研业务、提高技能;()、开源节流。
节水节电堵塞浪费勤检细查(√)养护整修4、铁路职工爱护铁路一切设施,不仅包含爱护公共财物的含义,而且是自身()应该遵循的准则。
利益关系职业道德职业习惯职业行为(√)5、在跨步电压范围内应()。
在危险区停留大步跑出危险区正常行走单脚跳出危险区(√)6、解救触电者低压电源脱离电源正确的方法是()。
立即将触电者拽出危险区使用潮湿的物品作为防护品立即拉开电源(√)用金属物将导线挑开7、路基顶面无道砟覆盖部分称为()。
路肩(√)路堤路堑道床8、轨距是钢轨头部顶面下()mm范围内两股钢轨作用边之间的最小距离。
12mm16mm(√)18mm20mm9、红线的高度为()设计标高。
内钢轨面线路中心标高面外钢轨面(√)水平面10、我国标准轨距为()。
1000mm1450mm1500mm1435mm(√)11、我国的电力机车使用受电弓的静态最低工作高度是()。
5300mm5183mm(√)6500mm6683mm12、机车行走线的支柱侧面限界任何时候不得小于()。
2000mm(√)2440mm2500mm3000mm13、()是机车、车辆和列车的运行基础运行图道岔铁路线路(√)铁路信号14、()是专门用来解体编组车辆的一种调车设备。
到达场出发场调车场(√)货场15、中间联结零件的作用是将()紧扣在轨枕上,使()与轨枕联为一体。
钢轨、钢轨(√)钢轨、道床轨道电路、轨道电路道床、道床16、()用来指示列车是否可以进入区间的信号装置。
1.感应电的形成:在高强度的电磁场中,如有金属物体或导电性能的物体侵入,会在强电磁场作用下,感应出交变电流,这就是感应电。
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,但在另外一些领域中,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。
尤其是在我们接触网停电检修和临近牵引供电系统的电力行业检修作业中,停电检修设备上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。
2.感应电压:感应电压是指临线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。
感应电压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,这在平时用验电验电时验电器报警、挂地线时出现打火现象。
根据验电器的灵敏度试验规定:验电器的触发电压要保证在额定电压20%~25%情况下启动,以接触网为例:27.5KV,验电器报警电压为5500v~6875v。
一旦将停电侧接触网上(或停电的电力设备)的各线索可靠接地,感应电压值急剧下降,几乎为零。
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: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。
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,如果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,就会对人身产生危害。
浅谈铁路电力线路感应电危害及预防措施发布时间:2021-07-31T07:46:15.001Z 来源:《电力设备》2021年第3期作者:何闯[导读] 贯通线路最高感应电压可达3000V以上。
因此对感应电的伤害分析及预防对铁路电力专业管理尤为重要。
(中国铁路上海局集团有限公司徐州供电段江苏省徐州市 221000)摘要:随着当代电力机车的发展,电气化铁路的普及。
接触网线路电压等级高、与电力自闭、贯通架空线平行距离长、相对距离近,其产生的交变磁场对电力自闭、贯通架空线形成较高电压的感应电,给电力线路检修及应急处置造成危害的事故频发。
结合铁路电力作业特点,在认识感应电的基础上,对感应电进行预防。
关键词:感应电;危害;电力线路;预防1感应电概况在电气化铁路有车辆通过时,接触网线路流过交流电流,在其周围产生交变磁场,在附近处于交变磁场中的铁路电力贯通、自闭线路上产生感应电压。
电压大小与电力自闭、贯通线感应和接触网之间的电流大小、平行长度成正比,与距离成反比。
简单来说,电力自闭、贯通线路与接触网线路平行长度越长,距离越近,线路电流越大,感应电压就越高。
如果该区段电力自闭、贯通线路需要停电检修或应急处置时,在作业区段两端安装接地封线后,此时电力线路及两端接地封线与大地形成闭合回路,形成感应电流。
在作业过程中上述闭合回路中间如有断开,正在线路上的作业的人员就很容易串入闭合回路,造成触电伤害。
根据前期测量统计,笔者所在东陇海自闭、贯通线路最高感应电压可达3000V以上。
因此对感应电的伤害分析及预防对铁路电力专业管理尤为重要。
2感应电造成触电伤害的原因简析笔者曾经在全段范围内,参加过多个电力工区进行检修或应急处置作业,发现不少电力线路工对感应电的防范意识不强,对感应电造成伤的原因认识不清。
再加上长期养成的不良作业习惯,使得防感应电伤害措施执行不彻底,致使防触电伤害风险卡控不到位。
电力作业感应电伤害时有发生。
图2 电力线路作业感应电造成伤害简图在作业过程中因维修隔离开关、电缆等造成架空线路断开或接地封线松脱断裂时,原先的闭合回路就遭到破坏。
感应电的危害与预防目录电能是自然界中蕴藏的一种可用不可摸的高效资源,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、科学技术的发展和人类的生活质量。
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,造成一定的恐慌。
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,就会发生用电设施工作的不正常、损坏甚至危害人身安全事情。
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,但在一些领域中,必须防止和消除它的存在,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)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,就会发生设备损坏仍至人身伤害事故。
近年来,在我们兰州供电段先后发生了夏官营“”、天祝“”、甘草店“”三起人身触电事故,经事故原因调查,我们发现都是由感应电所致。
为此,需要全段职工对感应电的产生及危害性预防有一个新的认识。
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,了解感应电的产生原理,掌握感应电生产的规律,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。
一、感应电的分类感应电一般有两种:静电感应和电磁感应现象。
(一)静电感应:1.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25×10-8cm时,即会发生电子转移,产生静电。
地铁接触网感应电压分析及应对方法分析摘要:在城市轨道交通系统中,接触式列车牵引供电方式和接触轨供电方式是目前地铁牵引供电系统中的两种主要供电方式。
接触网和受电弓的正常运行对地铁正常运营至关重要,一旦出现故障,将造成地铁无法正常运营,需要采取措施对感应电压进行有效应对。
基于此,本文简单分析地铁接触网感应电压影响因素,深入探讨应对方法,以供参考。
关键词:绝缘距离;电流强度;感应电压前言:在地铁系统中,牵引供电系统的电流在变电所内产生的感应电压(或称为感应电势),如果感应电压超过了供电设备允许的安全电压值(一般为75V),则会对变电所内的用电设备造成危害。
为了保证安全供电,通常要对其进行保护。
1.地铁接触网感应电压影响因素1.1接触网绝缘距离对于城市轨道交通,轨道结构中的钢轨、接触网等结构相对比较复杂,其绝缘电阻和电位分布也是不均匀的。
在运行时,这些部件在电磁干扰作用下会产生感应电压。
虽然地铁线路的运行速度一般不高,但是轨道结构复杂,而且受电弓在爬行时会对接触轨进行撞击,因此其绝缘电阻较低,其绝缘距离也不高。
一般情况下,城市轨道交通的绝缘距离不低于500 mm,而受电弓的绝缘距离只有100 mm。
当受电弓在接触轨上爬行时,其下方会产生感应电压。
对于城市轨道交通列车,其运行速度一般较高,且受电弓在爬行时与接触轨之间有一个相对运动的过程。
因此,在满足一定条件下,可以适当增大受电弓与接触轨之间的绝缘距离。
1.2牵引电流强度地铁的牵引电流是由牵引变电所提供,对牵引变电所的影响主要是对其容量和运行效率。
牵引电流强度越大,会增大感应电压。
因为电力机车通过受电弓与接触网接触时,会产生电流。
而电流的大小主要与变压器容量、轨道线路参数和受电弓的质量有关。
受电弓的质量越大,则产生的感应电压也越大。
根据经验可知,当受电弓弓头半径为35 mm时,其产生的感应电压为150V左右。
同时,地铁线路上所使用的电缆截面与接触网距离也会对感应电压产生影响。
浅谈接触网对电力线路的感应电危害摘要:近年来,随着电气化铁路的发展,呼和浩特铁路局管内大包、包惠等主要干线已全部完成电化改造。
但是,由于既有的自闭、贯通线路基本都是沿着铁路线架设的,与新架设的接触线平行路程较长、间距较短,带电接触网产生的电磁感应和静电感应,在自闭、贯通线路上会产生较高的感应电压,危及作业人员的生命安全。
因此,必须深入了解感应电压的形成原理及大小,从而采取有效的防护措施,防止因感应电导致人身伤亡事故的发生,确保作业安全。
关键词:接触网电磁感应静电感应自闭贯通安全电气化铁路开通以来,由于牵引供电高电压、大电流、强磁场的运行特点,对铁路沿线设备影响较大,特别是对邻近的电力线路影响显著。
呼铁局管内的10kv电力贯通线、自闭电力线大都是架空线路,与接触网平行架设,其最小距离有的不足8米,由于接触网的强磁场,电力线产生较强的感应电压,对电力线的检修运行带来较大安全隐患。
1、感应电的认知现场作业的职工经常提到在检修电力贯通线、自闭线过程中,在线路停电后用验电器验电,验电器有时仍会报警;在挂完接地封线后,上杆作业有时仍有麻电的现象发生。
职工在作业时有惧怕心理,思想负担较重,因而必须弄清楚感应电产生的机理、感应电的危害,制定出有针对性的措施防止感应电伤害。
接近线路产生感应电压的机理有两个因素。
一是导体之间存在着互感的电磁感应,二是存在电容耦合的静电感应。
接触网对自闭、贯通线路的感应电压指的是带电运营的接触线通过电磁感应和静电感应在自闭、贯通线路上产生的电磁感应电压和静电感应电压之和。
根据电磁感应原理,导体流过交流电流时,在其周围即产生交变磁场,处于交变磁场中的其他导体即产生感应电势。
感应电势e=-L*di/dt,它的大小与导体之间的互感及电流的变化率成正比。
导线之间的互感,与导线的平行长度成正比,与导线之间的距离成反比(非线性关系)。
因此两条线路平行长度越长,平行距离越近,线路电流越大,感应电势就越高。
新安规1.新安规适用于(200km/h)及以上铁路和200km/h以下仅运行动车组列车(含相关联络线和动车走行线)铁路接触网的安全运行和检修工作。
2.高速铁路(含200km/h及以上铁路、200km/h以下仅运行动车组列车铁路,及相关联络线和动车走行线。
)所有的接触网设备,自(第一次)受电开始即认定为带电设备。
3.除组织从事高速铁路接触网运行和检修工作的有关现职人员每年进行一次安全等级考试外,对哪些下列情形的人员,还应在上岗前进行安全等级考试?答:(一)开始参加高速铁路接触网工作的人员。
(二)安全等级变更,仍从事高速铁路接触网运行和检修工作的人员。
(三)接触网供电方式改变时的检修工作人员;(四)接触网停电检修方式改变时的检修工作人员;(五)中断工作连续 6 个月以上仍继续担任高速铁路接触网运行和检修工作的人员。
4.参加高速铁路接触网作业人员应符合哪些条件?答:(一)作业人员符合岗位标准要求,1-2年进行一次身体检查,符合作业所要求的身体条件,并取得《高速铁路岗位培训合格证书(CRH)》。
(二)经过高速铁路接触网作业安全培训,考试合格并取得相应的安全等级。
(三)熟悉触电急救方法。
5.停电作业时,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不得小于下列规定:330 kV 为(5000mm);220kV 为(3000mm);110kV 为(1500mm);25kV 和 35kV 为(1000mm);10kV 及以下为(700mm)。
6.进入铁路防护栅栏内进行的接触网停电作业,一般应在上、下行线路(同时停电及封锁)的垂直天窗内进行。
7.高速铁路接触网一般不进行(V形天窗)作业。
故障处理、事故抢修等特殊情况下必须在邻线行车的情况下作业时,必须在办理本线(封锁)、邻线列车限速(160km/h)及以下申请。
8.遇有(雷电)时(在作业地点可见闪电或可闻雷声)禁止在接触网上作业。
9.应急处置需进入铁路防护栅栏内进行设备巡视、检查、测量或处理接触网设备异物时,可不申请停电,但须在办理(本线封锁)并邻线列车限速(160km/h)及以下手续后进行。
《供电处高铁接触网-多选-100.》1.高速铁路接触网停电作业使用验电器验电应符合下列规定(a.必须使用同等电压等级的验电器验电,验电器的电压等级为25kvb.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c.验电前自检良好后,现场检查确认声、光信号显示正常(有条件的,还要先在同等电压等级有电设备检查其性能),然后再在停电设备上验电d.在运输和使用过程中,应确保验电器状态良好【答案】abcd2.高速铁路进行接触网施工或维修作业时,应在列车调度台,或车站(动车所)行车室设联络员,施工及维修地点设现场防护人员。
要求如下(a.联络员和现场防护人员应由指定的、安全等级不低于三级人员担任b.在车站行车室设驻站联络员时,区间作业,驻站联络员设在该区间相邻车站的行车室;车站作业,驻站联络员设在本站行车室c.作业区段按照规定距离设置现场防护人员,防护人员担当行车防护同时可负责监护接触网停电接地封线状态。
防护人员不得侵入机车车辆限界d.当设备发生故障,需在双线区间的一线上道检查、处理设备故障时,须进行防护,本线、邻线可不设置防护信号【答案】abc3.高速铁路接触网凡影响行车的施工维修,均应设置防护a.未设好防护,禁止开工b.线路状态未恢复到准许放行列车的条件,禁止撤除防护、放行列车c.施工维修防护的设置与撤除,由施工负责人决定d.施工维修防护的设置与撤除,由职务最高的人员决定【答案】abc4.高速铁路遇接触网停电时,司机应立即停车并降弓,报告列车调度员(车站值班员)停车原因及停车位置,通知(),车站值班员报告列车调度员。
供电调度员发现接触网停电时,应立即确认停电范围并通知列车调度员。
a.随车机械师(车辆乘务员)b.列车长c.机务段生产指挥中心d.副司机【答案】ab5.高速铁路动车组列车停在接触网分相区,具备采用()闯分相等方式自救时,司机应准确报告电力机车(动车组)停车位置,由列车调度员、供电调度员、机车调度员(动车司机调度员)共同根据电力机车(动车组)类型、停车位置、牵引供电设备状况等确定自救方案,组织自救。
苏州轨道交通机电工程现场作业人员安全教育培训基本要求(试行)第一章安全教育培训体系一、成立安全培训机构及职责项目部应成立以项目经理为组长的安全培训工作小组,副组长为书记、副经理、总工、安全总监,组员为项目各部门负责人、各施工队伍负责人、班组长。
项目经理负责本项目安全培训组织体系的建立,并对安全培训工作进行协调与分配。
二、安全教育培训的类型(一)岗前教育培训1、三级安全教育三级安全教育是指新入职职员、施工作业人员的公司级安全教育、项目级安全教育和班组安全教育。
三级安全教育制度是企业安全教育的基本教育制度。
受教育者经考试合格后,方可上岗操作。
培训时间:新工人第一次进入项目施工现场之前。
1) 公司级安全教育教育时长:不得小于15学时;教育地点:项目部会议室或其他住用场地;授课人:公司安质部人员或公司安质部授权的其他人员;受教育人:全体新进场作业工人。
2)项目级安全教育教育时长:不得小于15学时;教育地点:项目部会议室或其他租用场地;授课人:项目安质部门人员;受教育人:全体新进场作业工人。
3)班组级安全教育教育时长:不得小于20学时;教育地点:项目部会议室;授课人:班组长;受教育人:本班组新进场作业工人。
三级安全教育结束后,受教育者经考试合格后方可上岗操作。
考试试卷应以施工现场安全基本常识为主,考试分数80分以上(含80分)为及格。
2、安全技术交底在分部(分项)工程施工前,项目技术负责人和方案编制人员对从事该分部(分项)工程施工的一线作业人员进行安全技术交底,所有参加交底的人员必须履行签字手续,班组、交底人、安全员三方各留置一份,并记录存档。
(二)转岗教育培训工人转岗前,项目技术负责人要对转岗的工人实现岗前教育,岗前培训的时间不得少于一周,培训内容应包括安全规章制度、岗位技能等教育。
(三)日常教育培训1、定期教育培训针对全体一线作业人员进行每月一次安全集中教育,教育地点不限,培训可以分批次进行,在不影响正常生产工作秩序的前提下,利用上班时间对工人进行培训,并给予误工补贴。
铁路电力贯通线常见故障分析及查找方法(总10页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除铁路10KV电力贯通(自闭线)线路故障分析判断及查找方法摘要:介绍了铁路系统10KV电力贯通线路,单线、复线区段贯通、自闭线路故障类别、产生的原因、分析判断及故障查找方法。
讲解如何根据现象判断故障,快速查找、正确处理电力线路故障,最大限度缩短停电时间,及时恢复供电,减少对运输生产的干扰。
关键词:贯通线自闭线短路接地故障分析判断查找方法引言10KV电力贯通线(自闭线)路是铁路电力系统的重要组成部分,线路因点多线长,走径复杂,设备质量参差不齐,受气候、地理环境影响较大,供用电情况复杂,设备故障率居高不下,影响着铁路供电系统的安全运行,直接影响到铁路运输的安全正点。
如何正确有效地判断、查找、处理电力线路故障,缩短停电时间,及时恢复供电尤为关键。
现将电力设备故障类别,各种现象及分析判断方法进行论述:一、10kV电力贯通(自闭)线常见故障(一)类别:1、短路故障:⑴相间短路(三相和两相短路);⑵接地短路(两相短路接地、两点接地短路故障、单相接地短路)。
2、接地故障:⑴金属性接地;⑵非金属性接地。
(二)造成设备故障的主要原因:1、雷击瓷瓶击穿、避雷器击穿(爆炸)引线搭接在金具上。
2、外力原因造成倒杆、断线、电缆损坏。
3、设备原因造成故障,如瓷瓶击穿、连接线夹断裂造成缺相、电缆接头工艺不达标造成接地或短路故障等。
4、气候因素造成故障,如大风倒树压在线路上。
5、设备缺陷处理不及时造成故障。
二、10KV电力贯通(自闭)线常见故障分析及处理1、短路故障贯通(自闭)线跳闸后,重合闸、备自投均不动作或动作均不成功时,首先由变配电所值班员分别调取跳闸、重合闸不成功、备自投不成功时的数据,通过分析初步判断故障性质及位置。
根据分析情况,可组织对跳闸线路进行试送电。
试送时应注意以下几个方面:(1)正确选择试送电的配电所①尽量避免用信号备用电源取自配电所的站馈柜,若试送电引起进线断路器跳闸,则会造成这些站信号主备用电源同时停电。
接触网的供电及其供电示意图一、接触网的供电方式接触网是架设在铁路线上空向电力机车提供电能的特殊形式的输电线路。
电能由地方电力网输送到铁路牵引变电所后,经主变压器降压达到电力机车正常使用所需电压等级,再由馈电线将电能送至接触网。
电力机车靠从接触网上获取电能以提供牵引动力,保证列车运行。
目前,我国电气化铁道干线上牵引变电所牵引侧母线上的额定电压为27.5kV(自耦变压器供电方式为2×27.5kV),接触网的额定电压为25kV ,最高电压为29kV 。
在供电距离较长时,电能在输电线路和接触网中产生电能损耗,使接触网末端电压降低。
但接触网末端电压不应低于电力机车的最低工作电压20kV ,系统在非正常运行情况(检修或事故)下,机车受电弓上的电压不得低于19kV ,所以两牵引变电所之间的距离一般为40~60km ,具体间距需经供电计算确定。
电压从牵引变电所经馈电线送至接触网,流过电力机车,再经轨道回路和回流线,流回牵引变电所。
应该指出:由于轨道和大地间是不绝缘的,在电力机车的电流流到轨道以后,并非全部电流都沿着轨道流回牵引变电所。
实际上有部分电流进入大地,并在地中流回牵引变电所。
这种由大地中流经的电流称地中电流(又称泄漏电流或杂散电流)。
牵引变电所向接触网正常供电的方式有两种:单边供电和双边供电。
如图1—3—1所示。
1.单边供电两个牵引变电所之间将接触网分成两个供电分区(又称供电臂),正常情况两图1-3-1 电气化铁道供电系统1—发电厂;2—区域变电所;3—输电线;4—分区亭;5—牵引变电所6—接触线;7—轨道回路;8—回流线;9—电力机车;10供电线相邻供电臂之间的接触网在电气上是绝缘的,每个供电分区只从一端牵引变电所获得电能的供电方式称为单边供电。
单边供电时,相邻供电臂电气上独立,运行灵活;接触网发生故障时,只影响到本供电分区,故障范围小;牵引变电所馈线保护装置较简单。
这是中国电气化铁道采用的主要形式,乐昌供电车间也在用这种供电方式。
放弃很简单,但你坚持到底的样子一定很酷!
接触网对自闭(贯通)线路的感应电压
杭州供电段 孙元新
随着铁路的跨越式发展,杭州供电段管内的沪宁、沪杭、浙赣线已全部改造成为复线电气化铁路。
但是,由于段原管辖的自闭(贯通)线路基本都是沿着铁路线架设的,与新架设的接触线平行路程较长、间距较短,在施工中,由于带电接触网的静电感应和电磁感应,在自闭(贯通)线路上会产生较高的感应电压,严重危及到作业人员的生命安全。
因此,必须了解感应电压的形成原理及大小,从而采取有效的防护措施,防止因感应电压导致人身伤亡事故的发生,确保劳动施工的安全。
为解决这一问题,通过电磁理论计算与实际测量自闭(贯通)线路上的感应电压就显得很有必要。
1 感应电压产生的原理及其计算方法
接触网对自闭(贯通)线路的感应电压指的是带电运营的接触线通过静电感应和电磁感应在自闭(贯通)线路上产生的静电感应电压和电磁感应电压之和。
1.1静电感应电压
1.1.1 根据电场强度的定义和库仑定律,电荷为τ单位长度线路在距线χ处的电场强度为:πεχ
τ
2=
E (1) 式中:ε——介质的介电系数。
1.1.2 根据式(1),利用静电场的守恒特性,可知电荷为τ单位长度线路在距线χ处的电位为:
1ln 2C Ed +-
=-=⎰χπε
τ
χϕ (2) 1.1.3 根据式(2),利用电磁场的唯一性定理,采用镜像法,电荷为τJ 的接触线对距其
χ处的合成电位为:
χ
πε
πε
χπε
ϕϕϕτ
ττD
D J
J J
X ln
2)
ln 2(ln 22
1=
--
+-=+= (3) (3)
1.1.4 根据式(3),分别假设χ在接触线表面和在 自闭(贯通)电力线路上的表面,可知其静电感应 电压为:
χ
χ
J
J′
D
H H X
R
H D
R
H D
J
J
J
G J
G U
U 2ln ln 2ln
2ln 2χ
πε
χ
πε
τ
τ
ϕ
ϕ=
=
= (4)
式中:U G ——静电感应电压
U J ——接触网电压 R ——接触导线半径;
1.1.5 根据式(4)及接触网的供电特性可知,如果接触线长度为L ,自闭(贯通)架空线路与接触线平行接近长度为l ,且l <L 时,接触线对自闭(贯通)线路的感应电压为:
L
l
D L l R
H
D
U U U J J G ⨯⨯⨯≈⨯
⨯
=χχ
ln 3.02ln
ln (5) 备注:根据接触网的运行经验,复线时:3.02ln 1=R H ;单线时:2.02ln 1
=R
H 在具体计算的时候,还需考虑一些其它的因素,例如相邻其他并行线路、线路上电缆直埋以及附近树木的影响,因此,计算的结果必须乘以一个静电综合屏蔽系数,根据实际测量结果分析,一般取该系数为0.3~0.6,故接触网对自闭(贯通)线路的实际感
应电压为:]ln 3.06.0,ln 3.03.0[L
l
D L l D
U U U J J G ⨯⨯⨯⨯⨯
⨯⨯⨯∈χχ
(6) 1.2 电磁感应电压
由于沪宁、沪杭、浙赣线接触网供电方式为直供加回流线,接触线与回流线相距很近,且电流大小相等、方向相反,故对外磁场影响很小,产生的磁感应电压也比较小,根据实际测量结果分析,电磁感应电压可以忽略不计,这里就不进行理论分析了。
2 实测情况
在接触网送电前后,对有关自闭(贯通)线路区段进行了感应电压的测量,下面是其中两段线路的测量记录。
2.1 测试一
测量区段:沪杭线七宝~李家塘贯通线路2#杆~91#杆。
测试时间:2006年8月2日、10月18日。
测试线路概况:
(1)接触网供电方式为直供加回流线。
(2)接触网供电臂全长约23km ,对轨面高度约为6450mm 。
(3)贯通线路总长6.048km ,对地间距10m 左右,其中高压电缆0.715km/5组,架空线路5.333km ,且距接触网平行距离大部分在20m 左右。
(4)测试仪表为DT890B 数字式万用表。
将上述参数代入式(6),可知在不考虑线路静电屏蔽的影响时,贯通线路(靠铁路边相)上的静电感应电压为:
KV U G 254.0)45.610(20)1045.6(20ln 23333.525.033.0222
21≈-+++⨯⨯⨯⨯= KV U G 508.0)45.610(20)1045.6(20ln 23333.525.036.0222
22≈-+++⨯⨯⨯⨯=
2.2 测试二
测试区段:沪杭线海宁~斜桥贯通线路4#杆~92#杆。
测试时间:2006年8月15日、11月28日。
测试线路概况:
(1)接触网供电方式为直供加回流线。
(2)接触网供电臂全长约25km ,对轨面高度约为6450mm 。
(3)贯通线路全为架空线,总长7.253km ,对地(地与轨面高差1.5m 左右)间距7.5m ,其中有2.5km 架空线与接触网平行间距10m 左右,其余架空线与接触网平行间距20m 左右。
(4)测试仪表为DT890B 数字式万用表。
将上述参数代入式(6),可知在不考虑线路静电屏蔽的影响时,贯通线路(靠铁路边相)上的静电感应电压为:
KV U G 371.0])5.7145.6(20)15.745.6(20ln 25753.4)5.7145.6(10)15.745.6(10ln 255.2[25.033.0222
222221≈-++-++⨯+-++-++⨯⨯⨯⨯=
KV
U G 742.0])5.7145.6(20)15.745.6(20ln 25753.4)5.7145.6(10)15.745.6(10ln 255.2[25.036.0222
222222≈-++-++⨯+-++-++⨯⨯⨯⨯=
3 测量结果分析及应对措施
(1)接触网带电运营时,区间高压架空线路与接触网的间距越近、平行距离越长,线路上的感应电压就越高,最高可达1000V以上。
(2)列车通过时,电磁感应电压与电场感应电压相比可以忽略不计。
(3)所有的测试结果证明:虽然接触网对自闭(贯通)线路产生了会危及人身安全的感应电压,但是,可以根据式(6)来估算带电接触网对邻近施工线路的感应电压值的范围,从而采取适当的安全措施,消除感应电压,确保作业人员的人身安全。
参考文献:
[1]冯慈璋. 电磁场. 高等教育出版社:1983
[2]曹建猷. 电气化铁道牵引供电. 高等教育出版社:1987
[3]铁四院、铁三院、铁二院、电化院. 沪宁、沪杭、浙赣线接触网设计资料:2005
[4]杭州供电段. 沪宁、沪杭、浙赣线贯通自闭系统图:2006。