接觸網(wǎng)V停作業(yè)的干擾及防護措施.doc

接觸網(wǎng)V停作業(yè)的干擾及防護措施1、調研目的12、調研方法13、調研內容及過程13.1 V停作業(yè)的干擾因素23.1.1 電氣干擾2 3.1.2 行車干擾23.1.3 雜音干擾23.2 V停作業(yè)的防護措施33.2.1 電氣干擾的防護33.2.2 行車干擾及其它干擾的防護43.2.3 不能和難以進行V停作業(yè)的范圍44、調研結論與建議45、參考文獻5接觸網(wǎng)V停作業(yè)的干擾及防護措施1. 調研目的雙線電氣化區(qū)段接觸網(wǎng)停電檢修主要有兩種方式:一是利用垂直天窗,即同一供電臂上、下行同時停電;二是利用V型天窗,即上、下行只停其中一線,另一線正常運行,通常稱之為“V停作業(yè)”。顯然,前者對運輸干擾較大,尤其在繁忙干線,將大大降低運輸能力。為在繁忙干線電氣化區(qū)段實行V停作業(yè)，緩解運輸與維修的矛盾，保證接觸網(wǎng)的檢修質量，對接觸網(wǎng)V停作業(yè)時的電氣干擾因素進行分析，提出切實可行的安全防護措施，實踐證明效果良好。2. 調研方法通過深入現(xiàn)場，利用日常維修時接觸網(wǎng)V型天窗在施工過程中的應用，綜合運用所學知識、技能，查閱基礎資料，對能夠進行V型天窗進行作業(yè)的情況進行總結歸納，對V型天窗在日常維修中所體現(xiàn)出的各種干擾進行匯總，根據(jù)所學專業(yè)知識和在現(xiàn)場的所采取的行之有效的防護措施進行總結。3.調研內容及過程接觸網(wǎng)開通送電即投入運行，由于接觸網(wǎng)是露天裝置，其結構、零件必然要受到各種自然條件變化的影響，加上電力機車受電弓沿接觸線高速摩擦滑行，使接觸網(wǎng)經常處在振動、摩擦、電熱及構件本身物理變化影響之中，接觸網(wǎng)技術狀態(tài)極易發(fā)生變化。為了確保電力機車的安全行駛，應嚴格保證接觸網(wǎng)的技術狀態(tài)和供電質量，這樣必須對接觸網(wǎng)進行經常性的檢查、調整和維修。接觸網(wǎng)停電作業(yè)，是在接觸網(wǎng)不帶電情況下的檢修作業(yè)方式，接觸網(wǎng)停電作業(yè)必須在列車運行圖中規(guī)定的“天窗”時間內完成。復線電氣化區(qū)段接觸網(wǎng)停電檢修主要有兩種方式：一是利用垂直天窗，即同一供電臂上、下行同時停電；二是利用V型天窗，即上、下行只停其中一線，另一線正常運行，通常稱之為“V?！弊鳂I(yè)。顯然，前者對運輸干擾較大，尤其在繁忙干線，將大大降低運輸能力；而后者對運輸?shù)母蓴_減少，但作業(yè)時，只有在一定的條件下才允許進行接觸網(wǎng)V停作業(yè)。進行V型天窗應具備的條件：1、上、下行接觸網(wǎng)帶電設備間的距離大于2m，困難時不小于1.6m.2、上、下行接觸網(wǎng)帶電設備距下、上行電力機車受電弓瞬時距離大于2m，困難時不小于1.6m.3、距上、下行或由不同饋線供電的設備間的分段絕緣器其主絕緣爬電距離不小于1.2m.4、所有上、下行線間橫向分段絕緣子串，爬電距離必須保證在1.2m及以上，污染嚴重的區(qū)段要達到1.6m.5、同一支柱上的設備由同一饋線供電。不能采用V型天窗進行的停電檢修作業(yè)，須在垂直天窗內進行，其地點應在接觸網(wǎng)平面示意圖上標出，并注明禁止V停天窗作業(yè)字樣。而且V型天窗進行的停電檢修作業(yè)存在著諸多干擾因素，給停電區(qū)段的接觸網(wǎng)作業(yè)安全構成威脅，需要加以認真對待，制定切實可行的防護措施。3.1V停作業(yè)的干擾因素 V停時，由于一線停電，進行接觸網(wǎng)檢修作業(yè)，另一線仍正常供電，列車在該線照常運行，又因接觸亡一般上、下行平行距離較長且距離近，通過電場和電磁感應，會對停電作業(yè)的接觸網(wǎng)存在著以下干擾因素。 3.1.1 電氣干擾 （1） 靜電干擾 帶電接觸網(wǎng)的高壓靜電場對停電線路接觸網(wǎng)各線索產生的感應電壓,其大小與上、下行線路的間距、平行長度及氣象狀況有關，有時可高達數(shù)千伏，足可以使作業(yè)人員觸電身亡。 （2） 電磁感應 當線路上有電力機車運行時，接觸網(wǎng)內就流有工頻單相交流牽引電流，他在接觸網(wǎng)的周圍建立起交變電磁場，因而對沿線架設的通信線路產生的電磁交鏈，使通信線中產生沿導線縱方向的感應電動勢，稱為縱電動勢。當通信線與接觸網(wǎng)距離不遠時，其平行長度又較長時在通信線路中感應的縱電動勢可以達到危 險的程度。接觸網(wǎng)通過牽引電流時，交變電磁場對停電線路接觸網(wǎng)各線索產生感應電勢，其大小同樣與上、下行線路的間距、平行長度有關，同時還與牽引電流的大小有關，當發(fā)生短路時影響更大。 （3） 穿越電流 V停時，停電線路與不停電線路的接觸網(wǎng)利用絕緣裝置加以隔開，但由于上、下行鋼軌通過車站渡線及道岔，以及大地是互相連通的，所以牽引電流通過鋼軌回流時，上、下行鋼軌均有牽引電流流過。當停電線路的接觸網(wǎng)作業(yè)掛接地線（通常是要和鋼軌相聯(lián)）時，作業(yè)區(qū)兩端的地線將鋼軌與接觸網(wǎng)并聯(lián)，必然在接觸網(wǎng)上產生分流，現(xiàn)場將其叫作“穿越”電流，穿越電流的大小，則與接觸網(wǎng)、鋼軌和大地的電氣參數(shù)以及電力機車運行位置有關。 （4） 強電侵入 V停時，停電線路與不停電線路的接觸網(wǎng)之間是依靠上、下行隔斷絕緣子和渡線分段絕緣器來隔開的。當絕緣閃絡、擊穿或電力機車受電弓從有電側通過分段絕緣器闖入無電區(qū)時，將會導致高壓電侵入。接觸網(wǎng)的額定電壓為25kV，強電侵入會給作業(yè)人員的安全及設備安全帶來嚴重威脅。3.1.2 行車干擾V停時，雖然停電線路的接觸網(wǎng)可以進行檢修，電力機車因此而停止運行，但非電力牽引的列車及重型軌道車等仍可能穿行，此外鄰線的列車可能因進路錯排而誤入作業(yè)區(qū)段。以上情況均會給作業(yè)組帶來行車防護的問題。3.1.3雜音干擾牽引電流是隨時間波動的電流,當采用整流器式電力機車時,機車上的交流將被整流變成直流,在整流電流中會出現(xiàn)大量高次諧波,不僅正弦波形發(fā)生了很大畸變,而且在波峰處產生了諧波成分.因此,交流電流除了如上所述能在通信線路中產生感應縱電動勢外,其諧波成分也能在通信中造成諧波感應電壓,形成通信中的雜音,這也就是我們通常所說的交流牽引網(wǎng)對沿線通信線路的雜音干擾.對臨線的接觸網(wǎng)施工作業(yè)造成干擾。3.2 V停作業(yè)的防護措施3.2.1 電氣干擾的防護針對V停的感應電危害,筆者從鄭州局鄭武電化區(qū)段的研究成果中獲悉以下數(shù)據(jù)，通過京哈線的運營實踐，就V停電氣干擾的防護談一些基本觀點。 （1）靜電感應的防護 靜電感應是鄰線高壓電場通過空氣介質感應過來的，電壓有時高達數(shù)千伏（現(xiàn)場測試為2000余伏），但通常能量有限，且只要將停電側接觸網(wǎng)上的各線索可靠接地，感應電壓值急劇下降。幾乎為零。理論計算及實測結果證明了這一點，故對人身不會造成危害，只要在作業(yè)區(qū)兩端裝設接地線就可安全防護。（2）電磁感應的防護 電磁感應在停電的接觸網(wǎng)各線索上產生縱向感應電勢。同樣，理論計算及現(xiàn)場測試結果表明，將各線索可靠接地后，在鄰線電力牽引的列車多種運行方式下，感應電勢有效值的數(shù)量級為10的10次冪（即10V以下）。而鄰線發(fā)生金屬性短路試驗的結果表明，最大的感應電勢有效值的數(shù)量級為10的1次冪（即數(shù)十伏）。以上值均未超過且遠小于四部（郵電、電力、通訊兵、鐵道）原則協(xié)議所規(guī)定的電磁感應有效值，即“正常不應超過60V，短路時不應超過430V”的標準值。因此，電磁感應的防護措施仍然是在作業(yè)區(qū)兩端裝設接地線。通過鄭州局近些年的運營實踐，復線區(qū)段接地線范圍不超過1000m是完全可以消除電磁感應的。 （3）穿越電流的防護 V停時，作業(yè)區(qū)兩端掛接地線后，盡管有穿越電流流過，但如前所述，接觸網(wǎng)上的感應電壓很低，而作業(yè)人員包括作業(yè)機具的阻抗遠大于接地線的阻抗，因此，穿越電流對作業(yè)組人員產生的分流可視為開路，不會對作業(yè)組人員造成危害，但若作業(yè)區(qū)段內的接觸網(wǎng)與接地線構成的回路有開路的情況發(fā)生時，則穿越電流將會通過作業(yè)人員，對人身產生危害。 接觸網(wǎng)開路的可能性有以下幾種：a.作業(yè)區(qū)段設有分段絕緣器，且隔離開關開啟； b.作業(yè)區(qū)段設有電分段錨段關節(jié)，且隔離開關開啟或電連接器斷線； c.作業(yè)區(qū)段設有吸流變壓器，吸流變壓器及其引線斷線，或撤除運行，但旁路開關未合； d.進行斷線接續(xù)作業(yè)等?，F(xiàn)場測試數(shù)據(jù)表明穿越電流可達數(shù)安，若作業(yè)區(qū)發(fā)生開路時，筆者認為穿越電流值會因作業(yè)人員包括作業(yè)機具的阻抗而有所降低，但可能會給人體帶來危害，輕者可能灼傷，重者可能造成生命危險，必須采取嚴格的防護措施，即嚴禁作業(yè)區(qū)段接觸網(wǎng)開路！因此，除接地線應裝設可靠外，作業(yè)區(qū)段內的隔離開關應按規(guī)定閉合；BT供電方式的吸流變壓器及其引線應狀態(tài)良好，電連接器應保證聯(lián)通，不得斷股或斷線；進行斷線接續(xù)作業(yè)或檢修隔離開關和電連接器時，應采取旁路措施。（4）強電侵入的防護 停電作業(yè)的實踐證明，對強電侵入的最有效的防護措施是在作業(yè)地點兩端裝設可靠的接地線。此外，要求行車部門不得將電力機車放入無電區(qū)段。對于雙線區(qū)段的站場，軟橫跨的上、下行隔斷絕緣子的絕緣水平應加強。筆者認為應比該區(qū)段正常絕緣水平加大一級，即一般污穢區(qū)爬距為1200mm，重污穢區(qū)為1600mm，以防止V停作業(yè)時絕緣子發(fā)生閃絡或擊穿。在站場內作業(yè)也可適當增設接地線。綜上所述，對電氣干擾最根本的防護措施是在作業(yè)地點兩端裝設可靠的接地線。同時在作業(yè)過程中要防止區(qū)段內接觸網(wǎng)開路，也可考慮統(tǒng)一規(guī)定采用絕緣車梯為主要檢修機具，作為防止電氣干擾的輔助措施。3.2.2 行車干擾及其它干擾的防護 關于作業(yè)區(qū)的行車防護問題在技規(guī)、行規(guī)、接觸網(wǎng)安全工作規(guī)程等諸多規(guī)程、規(guī)則中都有明確規(guī)定，并非是V停作業(yè)的特有情況，不再一一敘述，必要時可制定一些細則，只要認真貫徹落實，就能做到安全作業(yè)，特別是在復線區(qū)段的一線進行接觸網(wǎng)V停作業(yè)時，臨線有車通過時對本線的影響較大，尤其在200km/h及以上區(qū)段，應按照接觸網(wǎng)安全工作規(guī)程中的規(guī)定，在鄰近車站設置行車防護人員，在作業(yè)區(qū)段的前后1500m左右設置行車防護人員，或者結合驗電接地人員進行防護，有列車通過臨線時及時通知作業(yè)人員，如果是梯車作業(yè)時，作業(yè)人員應該及時下線路避讓；利用接觸網(wǎng)作業(yè)車作業(yè)時，平臺嚴格禁止向臨線方向擺動，并且作業(yè)人員盡量蹲下，以保證人身安全。 在設計回流線時應設法使回流線盡量靠近接觸線，以增加二者之間的互感作用，迫使更多的牽引電流沿著回流線流回牽引變電所，以降低對通信線路的感應影響。3.2.3 不能和難以進行V停作業(yè)的范圍 根據(jù)接觸網(wǎng)特點和具體要求,有些設備直接連接于上、下行之間，如前所述的上、下行渡線上方的分段絕緣器，站場軟橫跨的隔斷絕緣子，上、行并聯(lián)開關，上、下行合架桿塔，還有些設備裝置距離較近，當一線停電時，距另一線帶電設備的距離不足安全距離（通常認為應該超過2m）如平行間距較小的區(qū)間上、下行接觸網(wǎng)均采用反定位等，這些設備的檢修要在V型天窗下進行是很困難，甚至是不可能的，作業(yè)人員人身安全得不到保證，因此必須采用垂直天窗進行作業(yè)，也就是說對這些設備而言，V停作業(yè)不具有可行性。4.調研結論和建議綜上所述，視接地線為停電作業(yè)的生命線，驗電接地應嚴格按照接觸網(wǎng)安全工作規(guī)程中關于驗電接地的相關規(guī)定進行，且必須設一人進行監(jiān)護。以“可靠的接地”為主體，針對接觸網(wǎng)停電作業(yè)的具體內容和要求，采取相應的防護措施，包括行車組織、人員分工、供電調度以及現(xiàn)場作業(yè)的具體技術組織措施，在雙線電氣化區(qū)段開展V停作業(yè)是可行的，但某些設備和特定情況下的設備檢修必須采用垂直天窗。5.