接觸網(wǎng)V停作業(yè)的干擾及防護(hù)措施.doc

接觸網(wǎng)V停作業(yè)的干擾及防護(hù)措施1、調(diào)研目的12、調(diào)研方法13、調(diào)研內(nèi)容及過(guò)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(hù)措施33.2.1 電氣干擾的防護(hù)33.2.2 行車干擾及其它干擾的防護(hù)43.2.3 不能和難以進(jìn)行V停作業(yè)的范圍44、調(diào)研結(jié)論與建議45、參考文獻(xiàn)5接觸網(wǎng)V停作業(yè)的干擾及防護(hù)措施1. 調(diào)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(shí)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(yùn)行,通常稱之為“V停作業(yè)”。顯然,前者對(duì)運(yùn)輸干擾較大,尤其在繁忙干線,將大大降低運(yùn)輸能力。為在繁忙干線電氣化區(qū)段實(shí)行V停作業(yè)，緩解運(yùn)輸與維修的矛盾，保證接觸網(wǎng)的檢修質(zhì)量，對(duì)接觸網(wǎng)V停作業(yè)時(shí)的電氣干擾因素進(jìn)行分析，提出切實(shí)可行的安全防護(hù)措施，實(shí)踐證明效果良好。2. 調(diào)研方法通過(guò)深入現(xiàn)場(chǎng)，利用日常維修時(shí)接觸網(wǎng)V型天窗在施工過(guò)程中的應(yīng)用，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、技能，查閱基礎(chǔ)資料，對(duì)能夠進(jìn)行V型天窗進(jìn)行作業(yè)的情況進(jìn)行總結(jié)歸納，對(duì)V型天窗在日常維修中所體現(xiàn)出的各種干擾進(jìn)行匯總，根據(jù)所學(xué)專業(yè)知識(shí)和在現(xiàn)場(chǎng)的所采取的行之有效的防護(hù)措施進(jìn)行總結(jié)。3.調(diào)研內(nèi)容及過(guò)程接觸網(wǎng)開(kāi)通送電即投入運(yùn)行，由于接觸網(wǎng)是露天裝置，其結(jié)構(gòu)、零件必然要受到各種自然條件變化的影響，加上電力機(jī)車受電弓沿接觸線高速摩擦滑行，使接觸網(wǎng)經(jīng)常處在振動(dòng)、摩擦、電熱及構(gòu)件本身物理變化影響之中，接觸網(wǎng)技術(shù)狀態(tài)極易發(fā)生變化。為了確保電力機(jī)車的安全行駛，應(yīng)嚴(yán)格保證接觸網(wǎng)的技術(shù)狀態(tài)和供電質(zhì)量，這樣必須對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行經(jīng)常性的檢查、調(diào)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(yùn)行圖中規(guī)定的“天窗”時(shí)間內(nèi)完成。復(fù)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(shí)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(yùn)行，通常稱之為“V?！弊鳂I(yè)。顯然，前者對(duì)運(yùn)輸干擾較大，尤其在繁忙干線，將大大降低運(yùn)輸能力；而后者對(duì)運(yùn)輸?shù)母蓴_減少，但作業(yè)時(shí)，只有在一定的條件下才允許進(jìn)行接觸網(wǎng)V停作業(yè)。進(jìn)行V型天窗應(yīng)具備的條件：1、上、下行接觸網(wǎng)帶電設(shè)備間的距離大于2m，困難時(shí)不小于1.6m.2、上、下行接觸網(wǎng)帶電設(shè)備距下、上行電力機(jī)車受電弓瞬時(shí)距離大于2m，困難時(shí)不小于1.6m.3、距上、下行或由不同饋線供電的設(shè)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(yán)重的區(qū)段要達(dá)到1.6m.5、同一支柱上的設(shè)備由同一饋線供電。不能采用V型天窗進(jìn)行的停電檢修作業(yè)，須在垂直天窗內(nèi)進(jìn)行，其地點(diǎn)應(yīng)在接觸網(wǎng)平面示意圖上標(biāo)出，并注明禁止V停天窗作業(yè)字樣。而且V型天窗進(jìn)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(gòu)成威脅，需要加以認(rèn)真對(duì)待，制定切實(shí)可行的防護(hù)措施。3.1V停作業(yè)的干擾因素 V停時(shí)，由于一線停電，進(jìn)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(yùn)行，又因接觸亡一般上、下行平行距離較長(zhǎng)且距離近，通過(guò)電場(chǎng)和電磁感應(yīng)，會(huì)對(duì)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(chǎng)對(duì)停電線路接觸網(wǎng)各線索產(chǎn)生的感應(yīng)電壓,其大小與上、下行線路的間距、平行長(zhǎng)度及氣象狀況有關(guān)，有時(shí)可高達(dá)數(shù)千伏，足可以使作業(yè)人員觸電身亡。 （2） 電磁感應(yīng) 當(dāng)線路上有電力機(jī)車運(yùn)行時(shí)，接觸網(wǎng)內(nèi)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(chǎng)，因而對(duì)沿線架設(shè)的通信線路產(chǎn)生的電磁交鏈，使通信線中產(chǎn)生沿導(dǎo)線縱方向的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為縱電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)通信線與接觸網(wǎng)距離不遠(yuǎn)時(shí)，其平行長(zhǎng)度又較長(zhǎng)時(shí)在通信線路中感應(yīng)的縱電動(dòng)勢(shì)可以達(dá)到危 險(xiǎn)的程度。接觸網(wǎng)通過(guò)牽引電流時(shí)，交變電磁場(chǎng)對(duì)停電線路接觸網(wǎng)各線索產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，其大小同樣與上、下行線路的間距、平行長(zhǎng)度有關(guān)，同時(shí)還與牽引電流的大小有關(guān)，當(dāng)發(fā)生短路時(shí)影響更大。 （3） 穿越電流 V停時(shí)，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(kāi)，但由于上、下行鋼軌通過(guò)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(guò)鋼軌回流時(shí)，上、下行鋼軌均有牽引電流流過(guò)。當(dāng)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(shí)，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(chǎn)生分流，現(xiàn)場(chǎng)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(jī)車運(yùn)行位置有關(guān)。 （4） 強(qiáng)電侵入 V停時(shí)，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(lái)隔開(kāi)的。當(dāng)絕緣閃絡(luò)、擊穿或電力機(jī)車受電弓從有電側(cè)通過(guò)分段絕緣器闖入無(wú)電區(qū)時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致高壓電侵入。接觸網(wǎng)的額定電壓為25kV，強(qiáng)電侵入會(huì)給作業(yè)人員的安全及設(shè)備安全帶來(lái)嚴(yán)重威脅。3.1.2 行車干擾V停時(shí)，雖然停電線路的接觸網(wǎng)可以進(jìn)行檢修，電力機(jī)車因此而停止運(yùn)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(jìn)路錯(cuò)排而誤入作業(yè)區(qū)段。以上情況均會(huì)給作業(yè)組帶來(lái)行車防護(hù)的問(wèn)題。3.1.3雜音干擾牽引電流是隨時(shí)間波動(dòng)的電流,當(dāng)采用整流器式電力機(jī)車時(shí),機(jī)車上的交流將被整流變成直流,在整流電流中會(huì)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(chǎn)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(chǎn)生感應(yīng)縱電動(dòng)勢(shì)外,其諧波成分也能在通信中造成諧波感應(yīng)電壓,形成通信中的雜音,這也就是我們通常所說(shuō)的交流牽引網(wǎng)對(duì)沿線通信線路的雜音干擾.對(duì)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(hù)措施3.2.1 電氣干擾的防護(hù)針對(duì)V停的感應(yīng)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(guò)京哈線的運(yùn)營(yíng)實(shí)踐，就V停電氣干擾的防護(hù)談一些基本觀點(diǎn)。 （1）靜電感應(yīng)的防護(hù) 靜電感應(yīng)是鄰線高壓電場(chǎng)通過(guò)空氣介質(zhì)感應(yīng)過(guò)來(lái)的，電壓有時(shí)高達(dá)數(shù)千伏（現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試為2000余伏），但通常能量有限，且只要將停電側(cè)接觸網(wǎng)上的各線索可靠接地，感應(yīng)電壓值急劇下降。幾乎為零。理論計(jì)算及實(shí)測(cè)結(jié)果證明了這一點(diǎn)，故對(duì)人身不會(huì)造成危害，只要在作業(yè)區(qū)兩端裝設(shè)接地線就可安全防護(hù)。（2）電磁感應(yīng)的防護(hù) 電磁感應(yīng)在停電的接觸網(wǎng)各線索上產(chǎn)生縱向感應(yīng)電勢(shì)。同樣，理論計(jì)算及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)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(yùn)行方式下，感應(yīng)電勢(shì)有效值的數(shù)量級(jí)為10的10次冪（即10V以下）。而鄰線發(fā)生金屬性短路試驗(yàn)的結(jié)果表明，最大的感應(yīng)電勢(shì)有效值的數(shù)量級(jí)為10的1次冪（即數(shù)十伏）。以上值均未超過(guò)且遠(yuǎn)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(yīng)有效值，即“正常不應(yīng)超過(guò)60V，短路時(shí)不應(yīng)超過(guò)430V”的標(biāo)準(zhǔn)值。因此，電磁感應(yīng)的防護(hù)措施仍然是在作業(yè)區(qū)兩端裝設(shè)接地線。通過(guò)鄭州局近些年的運(yùn)營(yíng)實(shí)踐，復(fù)線區(qū)段接地線范圍不超過(guò)1000m是完全可以消除電磁感應(yīng)的。 （3）穿越電流的防護(hù) V停時(shí)，作業(yè)區(qū)兩端掛接地線后，盡管有穿越電流流過(guò)，但如前所述，接觸網(wǎng)上的感應(yīng)電壓很低，而作業(yè)人員包括作業(yè)機(jī)具的阻抗遠(yuǎn)大于接地線的阻抗，因此，穿越電流對(duì)作業(yè)組人員產(chǎn)生的分流可視為開(kāi)路，不會(huì)對(duì)作業(yè)組人員造成危害，但若作業(yè)區(qū)段內(nèi)的接觸網(wǎng)與接地線構(gòu)成的回路有開(kāi)路的情況發(fā)生時(shí)，則穿越電流將會(huì)通過(guò)作業(yè)人員，對(duì)人身產(chǎn)生危害。 接觸網(wǎng)開(kāi)路的可能性有以下幾種：a.作業(yè)區(qū)段設(shè)有分段絕緣器，且隔離開(kāi)關(guān)開(kāi)啟； b.作業(yè)區(qū)段設(shè)有電分段錨段關(guān)節(jié)，且隔離開(kāi)關(guān)開(kāi)啟或電連接器斷線； c.作業(yè)區(qū)段設(shè)有吸流變壓器，吸流變壓器及其引線斷線，或撤除運(yùn)行，但旁路開(kāi)關(guān)未合； d.進(jìn)行斷線接續(xù)作業(yè)等?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)表明穿越電流可達(dá)數(shù)安，若作業(yè)區(qū)發(fā)生開(kāi)路時(shí)，筆者認(rèn)為穿越電流值會(huì)因作業(yè)人員包括作業(yè)機(jī)具的阻抗而有所降低，但可能會(huì)給人體帶來(lái)危害，輕者可能灼傷，重者可能造成生命危險(xiǎn)，必須采取嚴(yán)格的防護(hù)措施，即嚴(yán)禁作業(yè)區(qū)段接觸網(wǎng)開(kāi)路！因此，除接地線應(yīng)裝設(shè)可靠外，作業(yè)區(qū)段內(nèi)的隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)按規(guī)定閉合；BT供電方式的吸流變壓器及其引線應(yīng)狀態(tài)良好，電連接器應(yīng)保證聯(lián)通，不得斷股或斷線；進(jìn)行斷線接續(xù)作業(yè)或檢修隔離開(kāi)關(guān)和電連接器時(shí)，應(yīng)采取旁路措施。（4）強(qiáng)電侵入的防護(hù) 停電作業(yè)的實(shí)踐證明，對(duì)強(qiáng)電侵入的最有效的防護(hù)措施是在作業(yè)地點(diǎn)兩端裝設(shè)可靠的接地線。此外，要求行車部門不得將電力機(jī)車放入無(wú)電區(qū)段。對(duì)于雙線區(qū)段的站場(chǎng)，軟橫跨的上、下行隔斷絕緣子的絕緣水平應(yīng)加強(qiáng)。筆者認(rèn)為應(yīng)比該區(qū)段正常絕緣水平加大一級(jí)，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(shí)絕緣子發(fā)生閃絡(luò)或擊穿。在站場(chǎng)內(nèi)作業(yè)也可適當(dāng)增設(shè)接地線。綜上所述，對(duì)電氣干擾最根本的防護(hù)措施是在作業(yè)地點(diǎn)兩端裝設(shè)可靠的接地線。同時(shí)在作業(yè)過(guò)程中要防止區(qū)段內(nèi)接觸網(wǎng)開(kāi)路，也可考慮統(tǒng)一規(guī)定采用絕緣車梯為主要檢修機(jī)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(hù) 關(guān)于作業(yè)區(qū)的行車防護(hù)問(wèn)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(shí)可制定一些細(xì)則，只要認(rèn)真貫徹落實(shí)，就能做到安全作業(yè)，特別是在復(fù)線區(qū)段的一線進(jìn)行接觸網(wǎng)V停作業(yè)時(shí)，臨線有車通過(guò)時(shí)對(duì)本線的影響較大，尤其在200km/h及以上區(qū)段，應(yīng)按照接觸網(wǎng)安全工作規(guī)程中的規(guī)定，在鄰近車站設(shè)置行車防護(hù)人員，在作業(yè)區(qū)段的前后1500m左右設(shè)置行車防護(hù)人員，或者結(jié)合驗(yàn)電接地人員進(jìn)行防護(hù)，有列車通過(guò)臨線時(shí)及時(shí)通知作業(yè)人員，如果是梯車作業(yè)時(shí)，作業(yè)人員應(yīng)該及時(shí)下線路避讓；利用接觸網(wǎng)作業(yè)車作業(yè)時(shí)，平臺(tái)嚴(yán)格禁止向臨線方向擺動(dòng)，并且作業(yè)人員盡量蹲下，以保證人身安全。 在設(shè)計(jì)回流線時(shí)應(yīng)設(shè)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(duì)通信線路的感應(yīng)影響。3.2.3 不能和難以進(jìn)行V停作業(yè)的范圍 根據(jù)接觸網(wǎng)特點(diǎn)和具體要求,有些設(shè)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(chǎng)軟橫跨的隔斷絕緣子，上、行并聯(lián)開(kāi)關(guān)，上、下行合架桿塔，還有些設(shè)備裝置距離較近，當(dāng)一線停電時(shí)，距另一線帶電設(shè)備的距離不足安全距離（通常認(rèn)為應(yīng)該超過(guò)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(shè)備的檢修要在V型天窗下進(jìn)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(jìn)行作業(yè)，也就是說(shuō)對(duì)這些設(shè)備而言，V停作業(yè)不具有可行性。4.調(diào)研結(jié)論和建議綜上所述，視接地線為停電作業(yè)的生命線，驗(yàn)電接地應(yīng)嚴(yán)格按照接觸網(wǎng)安全工作規(guī)程中關(guān)于驗(yàn)電接地的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，且必須設(shè)一人進(jìn)行監(jiān)護(hù)。以“可靠的接地”為主體，針對(duì)接觸網(wǎng)停電作業(yè)的具體內(nèi)容和要求，采取相應(yīng)的防護(hù)措施，包括行車組織、人員分工、供電調(diào)度以及現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的具體技術(shù)組織措施，在雙線電氣化區(qū)段開(kāi)展V停作業(yè)是可行的，但某些設(shè)備和特定情況下的設(shè)備檢修必須采用垂直天窗。5.