鐵路電氣化接觸網(wǎng)停電施工掛接地線問(wèn)題的探討

1、鐵路電氣化接觸網(wǎng)停電施工掛接地線問(wèn)題的探討:通過(guò)分析目前鐵路電氣化接觸網(wǎng)停電施工中出現(xiàn)的設(shè)備燒損問(wèn)題誘因，提出了針對(duì)性的建議方案，為鐵路電氣化接觸網(wǎng)停電施工中確保行車人身安 全提供了可靠的保證措施。關(guān)鍵詞：電氣化接觸網(wǎng);停電施工;掛接地線一直以來(lái)，電氣化區(qū)段在接觸網(wǎng)停電施工中，不時(shí)出現(xiàn)軌道電路設(shè)備燒損的 現(xiàn)象。原因是在接觸網(wǎng)停電施工中掛接地線，對(duì)軌道電路設(shè)備造成一定影響。為 此，就接觸網(wǎng)停電施工中掛接地線問(wèn)題進(jìn)行如下探討。1存在問(wèn)題在電氣化區(qū)段接觸網(wǎng)停電施工中，掛接地線是為了當(dāng)作業(yè)兩端來(lái)電時(shí)，接地 線流經(jīng)短路電流或感應(yīng)電流，從而保證作業(yè)人員的人身安全。對(duì)停電作業(yè)的設(shè)備， 必須從可能來(lái)電的各方面

2、切斷電源，經(jīng)兩人同時(shí)確認(rèn)設(shè)備確已停電并及時(shí)裝設(shè)接 地線后，方準(zhǔn)辦理準(zhǔn)許作業(yè)手續(xù)。作業(yè)結(jié)束，待作業(yè)人員、機(jī)具、材料撤至安全 地帶，拆除接地線，確認(rèn)具備送電條件后，方能請(qǐng)求供電調(diào)度消除停電作業(yè)命令。 根據(jù)“關(guān)于發(fā)布接觸網(wǎng)安全工作規(guī)程和接觸網(wǎng)運(yùn)行檢修規(guī)程的通知”， 鐵運(yùn)2007) 69號(hào)規(guī)定:在有軌道電路的區(qū)段作業(yè)時(shí)，兩組地線應(yīng)接在同一側(cè)鋼 軌上，且不應(yīng)跨接在鋼軌絕緣兩側(cè)。必須跨接在鋼軌絕緣兩側(cè)時(shí)，應(yīng)封閉線路。 現(xiàn)場(chǎng)接觸網(wǎng)停電施工作業(yè)中，按規(guī)定裝設(shè)地線的情況如圖1所示。牽引查電所圖1目前接觸網(wǎng)“天窗”施工掛接地線情況憤電線但在實(shí)際作業(yè)中，不時(shí)發(fā)生25Hz軌道電路限流器、信號(hào)軌道變壓器、送端軌道電路熔

3、斷器、室內(nèi)25Hz軌道電路防護(hù)盒等燒損現(xiàn)象，對(duì)鐵路行車設(shè)備造成 了一定的損失，使鐵路運(yùn)輸安全也受到影響。2原因分析針對(duì)大部分發(fā)生在牽引變電所附近設(shè)備易燒損的情況，經(jīng)認(rèn)真分析發(fā)現(xiàn)，其 根本原因還是由于牽引電流不平衡，導(dǎo)致大電流侵入信號(hào)設(shè)備側(cè)燒損設(shè)備?，F(xiàn)具 體從以下2個(gè)誘因進(jìn)行分析：在電氣化鐵路上，電力機(jī)車是利用鋼軌作為牽引電流回路的，絕大部分 牽引電流經(jīng)過(guò)與之相連的吸上線、回流線直接回到變電所。由于軌道與 大地之問(wèn)是不絕緣的，另一小部分電流要流經(jīng)大地，從埋設(shè)在牽引變電 所下面的接地網(wǎng)回到變壓器。同時(shí)鋼軌和吸上線也不是直接相連，而是 在軌道電路絕緣節(jié)處增設(shè)扼流變壓器，二者分別與變壓器的接線柱和中

4、性點(diǎn)牢固連接，從而使?fàn)恳娏骰芈泛蛙壍佬盘?hào)回路形成各自的導(dǎo)通回 路，互不干擾?；亓骶€將流經(jīng)吸上線的牽引電流直接回送變電所內(nèi)的牽 引變壓器，一方面減少了電能損失，另一方面也降低了對(duì)電氣化鐵路沿 線通信信號(hào)線路和裝置的電磁諧波干擾。也就是說(shuō)，絕大部分電流是從 鋼軌上回到牽引變電所變壓器的，只要鋼軌上有車運(yùn)行，牽引電流將就 近通過(guò)鋼軌*扼流變壓器*吸上線*回流線回到牽引變電所變壓器。如圖2 所示，當(dāng)甲站牽引變電所的1號(hào)饋線停電，2號(hào)饋線未停電（乙站方向）， 目前與之最近的乙站方向有車運(yùn)行時(shí)，牽引電流將就近由鋼軌流回到甲 站牽引變電所，而使停電的1號(hào)饋線所轄區(qū)段鋼軌上有牽引回流流過(guò)， 而給燒損設(shè)備埋下

5、了隱患。在現(xiàn)場(chǎng)用鉗型電流表多次測(cè)試，不時(shí)的有大 小不等的牽引回流通過(guò)，最高曾經(jīng)測(cè)到過(guò)1000A左右的電流。乙站開(kāi)閉所 分區(qū)所開(kāi)閉所圖2牽引變電所、分區(qū)所和開(kāi)閉所分布圖為了使?fàn)恳娏鲿惩?，減少牽引回流對(duì)信號(hào)設(shè)備的影響，鋼軌絕緣節(jié)兩 端增設(shè)扼流變壓器，以溝通牽引電流，并與信號(hào)軌道電流隔離。根據(jù)有 關(guān)規(guī)定，掛接地線一般都掛接在軌道區(qū)段一側(cè)鋼軌上（見(jiàn)圖1），如此掛 接后將形成一個(gè)軌條與接觸網(wǎng)等并聯(lián)的情況，從而造成了兩根軌條問(wèn)阻 抗的不平衡，縱使封閉線路搭接在兩側(cè)鋼軌上，也會(huì)破壞原軌道電路區(qū) 段阻抗的平衡。又因鋼軌本身不可能做到完全等阻，牽引回流就會(huì)在兩 條鋼軌間產(chǎn)生不平衡電位差。由于軌道電路也是利用鋼

6、軌傳輸信號(hào)控制 信息，牽引電流的不平衡電流將會(huì)嚴(yán)重干擾信號(hào)設(shè)備的正常工作。綜上所述，在現(xiàn)場(chǎng)接觸網(wǎng)停電施工中，當(dāng)掛接地線造成軌道區(qū)段軌條阻抗不 平衡后，再加上存在兩端掛接的時(shí)問(wèn)差，一旦在掛接地線過(guò)程中有上述分析的牽 引回流產(chǎn)生，就會(huì)在兩條鋼軌問(wèn)產(chǎn)生不平衡電位差，扼流變壓器中性點(diǎn)上也會(huì)產(chǎn) 生電位差，進(jìn)而感應(yīng)到信號(hào)設(shè)備側(cè)，造成軌道電路工作不穩(wěn)定。當(dāng)回到牽引變電 所牽引電流在兩軌條問(wèn)造成的不平衡度超過(guò)5%時(shí)，就可能導(dǎo)致相關(guān)信號(hào)設(shè)備燒 損。3建議方案結(jié)合目前鐵路安全工作實(shí)際，針對(duì)以上存在的問(wèn)題，在既保證人身安全，又 保證現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)設(shè)備運(yùn)用安全的情況下，對(duì)電氣化接觸網(wǎng)停電施工中掛接地線提出 如下建議。在接觸

7、網(wǎng)停電施工中，首先要聯(lián)系電務(wù)人員，在做好必要防護(hù)后將停電 區(qū)段線路封閉，電務(wù)人員再將封閉線路的有關(guān)軌道電路登記停用。接觸網(wǎng)停電后，先將掛接地線處軌道區(qū)段短路，再進(jìn)行地線掛接，避免 兩鋼軌牽引電流的不平衡。雖然在掛接后會(huì)出現(xiàn)軌道電路紅光帶，但由 于是在“天窗”時(shí)間段進(jìn)行，已對(duì)線路和軌道電路進(jìn)行了封閉和停用， 在停電恢復(fù)前，短路地線已隨地線一并拆除，所以軌道電路可以及時(shí)消 記，也消除了牽引電流不平衡對(duì)信號(hào)設(shè)備的影響。掛接地線具體方案見(jiàn) 圖3。奉引變電所圖3接觸網(wǎng)停電施工掛接地線建議方案在有條件的地方可以將接觸網(wǎng)的地線直接掛接到扼流變壓器的中性點(diǎn) 或中點(diǎn)連線上，這樣就直接避免了因搭接地線造成的鋼軌阻抗不平衡， 從而消除了不平衡電流的產(chǎn)生。掛接地線應(yīng)注意：1）掛接順序是先下后上，以防備萬(wàn)一接觸網(wǎng)上突然來(lái)電時(shí)，可以通過(guò) 下面的接地線使其短路，預(yù)防人員觸電。先將地線一端用接地靴接 在鋼軌上（或扼流變壓器中性點(diǎn)），另一端用耐壓35kV的絕緣桿將地 線掛在已停電的接觸網(wǎng)設(shè)備上。掛地線時(shí)，人員不得觸及地線，接 地線不得侵入建筑接近限界。2）拆除接地線與掛接地線的順序正好相反，即先拆上部，后拆下部， 防止接觸網(wǎng)意外來(lái)電，因上部已拆除，下端不會(huì)發(fā)生接地短路。3）掛接地線應(yīng)先掛來(lái)電側(cè)，然后接另一側(cè)地線。拆除地線時(shí)，應(yīng)先撤 另一側(cè)地線，然后撤來(lái)電側(cè)地線，防止在掛