电气化铁路电力贯通线感应电测试与分析
电气化铁路供电电能质量测试主要结果分析 蔡俊锋
电气化铁路供电电能质量测试主要结果分析蔡俊锋摘要：为掌握电气化铁路供电电能质量现状，确保电网安全运行，满足电气化铁路快速发展的供电需求，进行系统研究。
文章根据向电气化铁路供电的变电站电能质量测试，就谐波、负序等主要测试数据及电气化铁路供电中的主要问题进行整理和分析。
结果表明，电气化铁路牵引负荷功率因数偏低，产生的谐波和负序分量普遍超标，劣化了电网电能质量，给电网安全稳定带来隐患，应引起高度重视并积极解决。
关键词：电气化铁路；供电电能质量；测试分析近年来我国电气化铁路发展迅猛，“十一五”基金项目：。
期间将建设新线17000km，其中客运专线7000km，既有线电气化改造1500km。
2010年全国铁路营业里程将达到9万km以上，电气化率达到45%以上。
由于电力机车采用单相、整流供电方式，机车运行时从电网吸收工频功率，向电网注入谐波和负序电流；同时，电气化铁路负荷还具有冲击性和沿线分布广的特点。
随着列车速度的提高，列车取用功率成倍增加，使得电气化铁路对电网的影响日益突出。
电气化铁路对电网电能质量的影响及其监测进行了研究，本文重点介绍现场实测数据及分析结果。
电力系统是一个开放的公共系统，担负着向全社会提供电能的职责。
因此，在满足电气化铁路供电需求的同时，确保电网的安全稳定运行，实现铁路与电网双赢发展的目标是铁路与电力双方共同的责任。
为了掌握电网向电气化铁路供电地区的电能质量现状，进行电能质量测试，针对我国电气化铁路牵引供电的特点，选择不同供电电压、不同供电方式、不同地区、不同机车负荷等有代表性的电力系统变电站，对电能质量实测。
通过测试，掌握了目前电网和用户负荷受电气化铁路影响的基本状况，为开展后续研究提供了依据，测试数据可供管理决策部门、设计和生产单位参考。
一、供电系统供电电源电气化铁路的电能来源为电力系统变电站，通过高压输电线接收电源，可以说供电电源是由电力系统变电站以及高压输电线共同组成，供电电源包含两个方面的内容，分别为电压等级、供电方式。
电气化铁路电力贯通线感应电测试与分析
引言
我国道路建设随着科学技术的快速发展而发展迅速。电力贯通线大多沿着铁路线架设或敷设，与架设的接触网线间水平距离较短、线路平行路程较长，因此在线路中将产生感应电压和感应电流，对铁路作业人员的安全和电力设施的正常运行造成威胁。
1铁路电力贯通线
铁路电力贯通线一般采用线路首端电流保护实现贯通线路故障切除，造成故障切除后全线停电。为了缩短切除区间，提高铁路电力贯通线供电可靠性，可采用电力远动系统通过信技术欠发达的国家或地区，由于技术约束及外界因素干扰，并不具备采用通信技术实现铁路电力贯通线有选择性的故障区间隔离的技术条件与环境。为了克服这一难题，有必要提出不依赖通信的铁路电力贯通线故障区段自动隔离方案，作为铁路电力贯通线保护方案的一种补充方式，解决通信技术欠发达地区铁路电力贯通线路故障切除与隔离问题。在电力配电线路中，国内外学者提出了采用无通道保护实现不依赖于通信的输配电线路故障有选择性隔离。采用IEC60870－5－103协议，研制了一种新型的铁路自闭（贯通）线路微机保护装置；基于故障电流正序分量与参考相量的相位差判断故障方向，确定故障区段定位，实现保护有选择性配合工作；提出了利用故障区间保护动作时限短的一端开关动作后，线路健全相产生的电气量突变信号加速对端开关动作，从而实现不对称故障隔离的无通道保护模式；研究了对称故障下的无通道保护故障隔离方案，完善了无通道保护的适用范围，并解决了现场应用中与上级变电所保护配合的保护配置方法。因此，借鉴电力配电线路故障隔离方案，可利用无通道保护解决通信技术欠发达地区铁路电力贯通线路故障隔离问题，然而，由于“双电源结构单端供电运行”的铁路电力贯通长线路供电区间较多，直接采用传统的双电源配电线路无通道保护存在线路中段供电区间故障隔离时间过长的问题。
高速铁路全电缆电力贯通线相关研究
A～400 A、接地故障瞬时跳闸方式选择”的设计原
则，中性点接地电阻值为 9.6～26.24 Ω，考虑到沿
线电容电流与综自保护配合等多种情况，铁路 10
kV供电系统中性点接地阻值通常选取 10 Ω。
3.4 正常运行情况下的感应电压
高速铁路大部分工程中区间信号、通信等弱电
线缆与电力电缆会在路基综合电缆槽内平行敷设，
电力电缆在运行过程中，不仅对电缆自身的金属护
套产生感应电势，也会在弱电线缆的护套上产生感
应电势。
依据《电力工程电缆设计规范》[6]附录F中感
应电势的计算方法，单芯电缆在呈等边三角形敷设
时，感应电势可忽略不计，平行敷设时感应电势计
算式为
Es = L ⋅ I ⋅ Eso
（5）
其中：L为电缆金属层的电气通路上任一部位与其
供高压电源；区间每 15 km设置 1 座 114 kVar的固
定电抗器补偿装置，其无功补偿电流值为 6.58 A
（感性电流IL），每公里补偿电流约为 0.438 8 A。 该模型下，沿线电力贯通线在正常工作情况下
的电容电流如表 1 所示。
表 1 沿线电力贯通线正常运行电容电流值
参数名称
数值
导体截面积/mm2
36.951 5 A，感应电动势不超过 50 V计算，单芯电
缆平行敷设的长度不应超过 11.51 km。
高速铁路中信号电缆主要采用屏蔽层分段单
端接地方式，且沿线设置有 1 Ω的贯通地线供其可
靠接地连接；高速铁路设置区间综合电缆槽，强电
槽与弱电槽之间采用 50 mm 的物理间隔。依据文
（2）
Ic′′ = 3 ⋅ ω ⋅ C ⋅ l ⋅ Uϕ
（3）
30
论750kV输电线路下方感应电的原因及防范对策
论750kV输电线路下方感应电的原因及防范对策发表时间：2016-07-23T14:09:58.850Z 来源：《电力技术》2016年第4期作者：江浩然[导读] 本文主要介绍了750kV输电线路下方感应电的问题，分别说明了两种不同形式的感应电压产生的原因。
国网甘肃省电力公司检修公司730050摘要：本文主要介绍了750kV输电线路下方感应电的问题，分别说明了两种不同形式的感应电压产生的原因，阐述了造成感应触电事故的主要原因，并从三个方面提出了在生产活动中对感应触电的防范措施，为750kV输电线路下方停电检修线路人员避免感应触电提供参考。
关键词：750kV输电线路；感应电压；感应触电；防范对策1引言随着经济的快速发展，超高压线路走廊不断增多，超高压线路与低电压等级线路的交叉跨越将越来越多，线路穿越村庄、农田地的情况也将会越来越普遍。
因受出线走廊限制或其他原因，平行的两条高压输电线路只考虑满足倒杆的最小距离，彼此相距很近。
在线路都运行的情况下，感应电压互相影响的问题不会造成触电事故，但在一条线路退出运行停电检修时，感应电压对检修人员的危害性就不容忽视了。
一般情况下，线路电压越高，平行距离越近、越长，感应电压就越强，其危害性也随之增大。
感应电压的存在，对作业人员的安全造成较大的威胁，由此造成的触电事故屡见不鲜。
因此，了解高压输电线路下方感应电的原因并掌握其防范对策显得尤为重要。
2 输电线路下方感应电的类型以及产生的原因2.1 静电感应电压由线路与线路之间的互电容耦合所产生的电压被称为静电感应电压，电压的大小与电力线路中的电压级别、电力线路和其它线路之间的距离、电力线路运行状况以及电力线路同其它线路的并行长度有关。
超高压输电线路和下方导体与大地之间存在耦合电容，当超高压输电线路有高压交流电通过时，邻近空间将会产生高压电场，从而使空间各点具有一定的电位。
处于电场中的停电线路或者长金属导体，由于电容效应产生静电耦合，出现静电感应电压。
电气化铁道的检测技术
奥地利生产的接触网检测车采用非接触方式测量接触线的高度和拉出值等参数， 采用接触方式测 量弓网接触压力等参数。非接触检测方式和接触检测方式不能同时使用。 我国自己开发生产接触网检测车始于2O世纪80年代， 简单的检测设备安装在经过改造的客车车体 上， 主要测量接触线高度和拉出值等参数。 20世纪90年代， 随着电气化铁道的发展及检测技术的提高， 接触网检测设备也有了长足的进步。 到目前为止， 接触网检测车已成为系列产品。 例如我国目前的JJC 系列接触网检测车。 1.JJC-1型接触网检测车 由豪华型软卧车体和检测设备两部分组成，不带动力，和客车联挂编组运行，一般加挂于客车的 尾部。该型接触网检测车具有全面的检测功能。能检测接触线的拉出值、接触线高度、定位器坡度、 线岔状态、锚段关节处两导线相对位置、电网电压、悬挂硬点、弓网离线、支柱位置、行车速度和里 程、大气温度、弓网接触压力等参数，该车还装配有测量车体侧滚、水平摆动的检测设备，因此能检 测出接触网动态、 静态两种状态下的技术参数。该型车具有一套多种供电方式的供电系统和完备的生 活设施，在全天侯、不间断地昼夜运行时，能保证乘员有一个良好的工作和生活环境。 该型车的运行速度主要取决于车体的构造速度， 当车体适合高速运行要求时， 便能实现高速检测。 该型车制造成本高，设备配置先进，对操作人员的要求较高。本型车投入使用后，保养、维护方面的 花费较大， 适合接触网营运里程较多的铁路局级单位使用，用于对本局所属的接触网工作状态进行宏 观检测。目前，国内配置JJC．1型接触网检测车或同档次车的单位有北京、兰州、成都、郑州铁路局、 电气化工程局及福州铁路分局。 2.JJC一2型接触网检测车 由车体和检测设备两部分组成，车体为不带动力的轨道车辆，需要牵引车拖动运行，检测的参数 与JJC．1型接触网检测车相同。 该型车的主电源为一台30kW柴油发电机组，车内的生活设施比较简单，一般配置于供电段。该型 车的运行速度一般不超过1lOkm／h。目前，神华集团下属的准煤公司铁路供电段、武汉分局及衡阳供 电段等单位配置了JJC一2型接触网检测车或同档次车。 3.JJC一3型接触网巡检车 在JJC一2型接触网检测车的基础上增加动力便演化成为JJC一3型接触网巡检车， 它是中国国情与 中国路情相结合的产物。JJC一3型接触网巡检车不受牵引车的限制，既可以单独运行，也可以与客车 联挂编组运行，具有机动灵活的特点。该车既可检测又可检查，在特殊情况下又可作为局、分局、段 等各级领导的指挥车，具有一车多用的功能。 该型车检测的参数与JJC一1型接触网检测车所检测的参数相当，检测速度能达到1lOkm／h，对车 辆进行改造后可以达到 140km／h。 该型车的主电源为一台30kW柴油发电机组，车内的生活设施能满足乘员长途检测时的 需要。 该型车是专为铁路供电段一级单位研制生产的车辆，保养、维护方面的花费较少，一般也不需配 置专人负责管理，在国内众多铁路供电段已被广泛应用。 4.JJC-4型接触网巡检作业车将JJC一3型接触网巡检车的部分检测功能移植到接触网作业车上， 组成一种新的车辆，称它为接触网巡检作业车，其配置对象为供电段下属的接触网领工区或工区，也 可配置于工程局下属的接触网施工单位或城市架空接触网的轨道交通系统。 接触网巡检作业车除具有接触网作业车的全部功能外，还能对接触网的主要参数，如接触线的几 何参数、承力索及吊弦的状态、定位器的坡度、弓网冲击(硬点)情况等进行测量及直接观察。接触网 巡检作业车上装有受电弓，可在接触网带电与不带电等情况下使用。 JJC一4型接触网巡检作业车可以把接触网工区人员、 车辆往返天窗工作点的时间、 机会利用起来， 稍带着对接触网进行巡检， 为下一次开天窗做准备，巡检、检修两不误，两全其美。 5.安装在电力机车受电弓上的检测设备将检测部分接触网参数的设备安装在运营的电力机车受 电弓上，检测结果反馈给供电部门。 至于人工携带的便携式检测设备，目前主要有测杆、光学测量设备等。 随着我国电气化铁道列车运行速度的不断提高，接触网设计、施工、运行维护部门非常关心高速 情况下的弓网关系。高速情况下的弓网接触压力、弓网冲击、受电弓的高度变化、接触网的弹性及其
感应电
3、测量电流的接线： 测量电流的接线：
3．1．4 加强作业监护对于工作条件复杂， ． ． 加强作业监护对于工作条件复杂， 感应电较强或有触电危险的工作， 感应电较强或有触电危险的工作，应设专职 监护人员。专职监护人员不得兼任其他工作， 监护人员。专职监护人员不得兼任其他工作， 以便在杆上作业人员出现异常情况时， 以便在杆上作业人员出现异常情况时，能够 迅速采取急救措施。 迅速采取急救措施。 3．1．5 建立统计台帐有感应电的区段线路， ． ． 建立统计台帐有感应电的区段线路， 各电力班组必须建立相关的统计资料台帐， 各电力班组必须建立相关的统计资料台帐， 并加强在该区段日常作业时的安全措施。 并加强在该区段日常作业时的安全措施。
3、预防措施
3.1 注意作业安全
进行电力作业时， 进行电力作业时，应将停电的电力贯通线 进行有效短路接地， 进行有效短路接地，以有效消除静电感应 电压，并改变电磁感应电动势的分布情况， 电压，并改变电磁感应电动势的分布情况， 最大程度地降低接触网感应电压对作业人 员的危害。作业时， 员的危害。作业时，应具体采取以下安全 防范措施。 防范措施。
三、感应电压对作业人员的危害： 感应电压对作业人员的危害：
1 、两线平行距离与感应电压的关系 1)二线平行距离与静电感应电压的对应关系值，根据 二线平行距离与静电感应电压的对应关系值， 二线平行距离与静电感应电压的对应关系值 实测数据资料如下表所示: 实测数据资料如下表所示 两线平行距离／ 两线平行距离／m 10 20 30 50 100 250 500 30 5 1
预防措施
3．1．1 严格执行作业规程在邻近接触网 ． ． 的电力贯通线上作业时， 的电力贯通线上作业时，应尽量避开阴雨 同时，须严格遵守铁道部铁运[1999] 天。同时，须严格遵守铁道部铁运 103号部令中关于电力作业安全的有关要求， 号部令中关于电力作业安全的有关要求， 号部令中关于电力作业安全的有关要求 作业人员应穿绝缘状况良好的绝缘鞋， 作业人员应穿绝缘状况良好的绝缘鞋，在 挂拆接地封线时，应戴绝缘手套， 挂拆接地封线时，应戴绝缘手套，穿绝缘 鞋(靴)，并用绝缘杆操作，人体不得接触金 靴 ，并用绝缘杆操作， 属导体和地线。 属导体和地线。
电气工程中的电力传输线路故障检测与诊断
电气工程中的电力传输线路故障检测与诊断电气工程中的电力传输线路是供电系统中不可或缺的组成部分。
它们承担着输送电能的重要任务，然而，由于多种原因，例如天气、设备老化以及人为因素等，电力传输线路故障时有发生。
故障的检测与诊断对于及时修复故障、确保供电的稳定和可靠至关重要。
本文将以电力传输线路故障检测与诊断为主题，探讨其中的原理、方法和应用。
**1. 电力传输线路故障的类型**电力传输线路故障主要有以下几种类型：短路、开路和接地故障。
短路故障是导线之间发生短路，通常由导线击穿、绝缘损坏引起。
开路故障是指导线之间发生断开，可以是导线断裂、杆塔倒塌等原因造成。
接地故障是指导线发生与大地接触导致的短路，通常由于绝缘层损坏或接地线断裂等原因引起。
**2. 电力传输线路故障检测的原理**在电力传输线路故障检测中，一般采用的原理有电流法、电压法和波动法。
电流法是通过监测故障发生时的电流变化来判断是否有故障发生，如短路故障通常会导致电流的突然增大。
电压法是通过监测电压的变化来检测故障，例如开路故障通常会导致电压的突然下降。
波动法是通过分析故障时的电能波动情况来识别故障类型和位置，这是一种比较常用的方法。
**3. 电力传输线路故障检测的方法**电力传输线路故障检测的方法多种多样，可以分为主动检测和被动检测。
主动检测是指通过在线路上安装各种传感器和检测设备主动监测故障情况。
例如，可以安装电流传感器、电压传感器、温度传感器等，通过实时监测各种信号的变化来判断是否有故障发生。
被动检测是指在故障发生后，通过观察传输线路的变化或使用线路测试设备来诊断故障。
**4. 电力传输线路故障诊断的应用**电力传输线路故障诊断的应用包括故障定位、故障判断和故障预警等方面。
故障定位是指通过检测和分析故障信号来确定故障发生的具体位置，这需要借助专门的定位设备和算法来实现。
故障判断是指通过对故障信号的分析和比对，确定故障的类型和原因，为故障的修复提供有力的依据。
感应电的危害及防范
(1)感应电动势计算公式：
电力贯通(自闭)线感应电动势计算公式:
Em=w*Mjg*L*Ij*Kg
式中：Em为电力贯通线上的纵向电动势； w为角频率； Mjg为接触网与电力贯通线的互感系数(H／km)； L为二线平行长度； Ij为接触网牵引电流； Kg为轨道的反磁效应，亦称钢轨的屏蔽系数(单线取0．5， 复线取0．33)。
（2）静电感应电压的特点：
从公式中可知静电感应电压的大小主要 取决于： 1)接触网与电力贯通(自闭)线间平行距 离。平行距离越小，产生的静电感应电 压越大。 2)接触网线路的电压。接触网线路的电 压越高，则产生的静电感应电压越大； 静电感应电压与接触网中有无电流无关。
2、电磁感应电动势：
接触网中的交流电流在其周围空间会产生未被平衡的交变磁场。 根据电磁感应原理，其电流产生的磁力线切割相邻的电力贯通 线时，将产生纵向感应电动势。该感应电动势的大小，不仅与 接触网电流大小有关，而且与接触网和电力贯通线间的距离、 两线间平行接近长度有关。）。
预防措施
3．1．2 有效设置短路接地封线 要求短路 接地封线为截面不小于25 mm2 的铜线。 同时要做到： 1)在与接触网水平距离较近、天气潮湿、 作业范围较大情况下进行电力作业时，应 适当增加接地封线点。
预防措施
2)在线路上设置短路接地封线的处所若有接 地装置时，其接地电阻应不大于30 欧姆； 若无接地装置时，应选在土壤电阻率小的地 方，且接地棒(接地极)打入地下深度不得少 于0．6 m。 3)任何操作必须避免造成不同电位的开口作 业。需要断开导线或隔离开关时，应在断开 点两端接临时短接线或进行接地。
电气化区段
电力贯通(自闭)线作业中 感应电的危害及防范
一、接触网的供电方式：
基于铁路电力自闭贯通线的故障判断方案研究
基于铁路电力自闭贯通线的故障判断方案研究随着铁路运输行业的迅猛发展，铁路电力自闭贯通线技术得到了广泛应用，它可以保证电力线路的稳定运行，并能够快速判断故障并进行处理。
故障判断方案是保障电力线路长期稳定运行的关键所在。
本文就基于铁路电力自闭贯通线的故障判断方案进行研究，并提出了一些可行的故障判断方案。
一、铁路电力自闭贯通线概述铁路电力自闭贯通线技术是指在电力线路中，通过在线路中加入自闭信号，使得在线路上发生故障时，可以自动切断电源，保证线路的稳定运行。
同时，贯通线技术可以保证线路在长时间运行过程中不发生过电压和对地绝缘故障。
二、故障判断方案的必要性在铁路电力自闭贯通线的使用过程中，由于环境复杂、线路长、信号复杂等因素的影响，常常会出现故障。
如何快速辨别故障的类型和位置，是保障线路稳定运行的关键。
因此，故障判断方案的制定是十分必要的。
三、故障判断方案的实现1.在线路设备上安装故障检测装置将故障检测装置安装在铁路电力自闭贯通线路的设备上，通过探测线路是否正常工作，可以快速判断故障。
这种方式能够全天候进行实时监控，同时也可通过远程角色和云平台实现远程监控。
2.编写故障诊断软件通过编写故障诊断软件，根据对铁路电力自闭贯通线的故障分析和总结，通过统计学习的方法建立模型，从而实现对铁路电力自闭贯通线的故障智能诊断。
通过机器学习和数据挖掘技术，能够大大提高故障判断的准确率和处理效率。
3.利用互联网技术实现远程故障诊断通过将互联网技术与故障诊断软件结合，实现远程故障诊断，同时可以实现故障数据的共享和分析，进一步提高故障判断和处理效率。
此外，还可跨地区、跨部门快速共享故障信息，避免不必要的损失。
四、故障判断方案的优劣比较以上几种方法各有优缺点，前两种方法较为直接，可以快速解决故障，但在全天候实时监控上有优势，无法通过远程角色进行快速维护，必须在现场进行处理。
第三种方法综合了互联网技术和机器学习技术，可以快速准确地判断故障，通过远程角色可以提高效率，但要求设备间的通信速度和质量都较高。
05-电气化铁路电能质量实测分析
5.4 公用电网谐波
国际标准 IEC61000-3-6 G5/4（G5/3） IEEE STD519-1992（IEEE STD519-1982）
的谐波取 ＝1
叠加法则系数的有效性
根据统计和计算结果假设Uh 和Uhi均大于1 。 取n个牵引变电所的27.5kV侧谐波电流数据，近
似看成是完全由电力机车发送，作为谐波源。通 过系统谐波模型计算得到单个谐波源在110kV侧 引起的谐波电压。将n个谐波电压叠加就得到在 110kV侧实际谐波合成电压。通过该谐波合成电 压和单个谐波电压即可计算叠加法则系数。
电气化铁路电能质量 及其综合控制技术
西南交通大学 电气工程学院
5 电气化铁路电能质量实测分析
直接接入高压系统
一般电气化铁道牵引供电系统接入110kV电网
新建客运专线均拟直接接入220kV电网 不对称性
主要由牵引变压器接线方式决定
除纯单相接线外，都是两相（异相）供电 非线性
交直型电力机车功率因数低、谐波含量大
（1）电网中传输的无功功率尽可能小；
（2）负荷端口的系统三相短路容量尽可 能地大。
由此可见，维持良好的供电电压水平， 取决于供电部门和电力用户双方的共同努 力。
我国边远地区电气化铁路目前面临的问题 是电网短路容量偏小，供电能力较弱。
电网短路容量偏小意味着系统发电容量偏 小或电源距负荷中心偏远。
国外专家通常认为，电网公共连接点短路 容量不足用户容量的30倍时，可以视其为小 电网，小电网常见的电能质量问题之一就是 供电电压偏差较大。
电气化区段10kV电线路作业感应电伤害的防控措施
路 并行 区段 １ ０ ｋ Ｖ铁路 自闭 、贯 通
及 相 关 架空 电 力线路 （ 以 下 统 称 电
分 别测 试 Ａ、 Ｂ 、 Ｃ 相 对地 电压 值 （ 见图 化铁 路并 行 区段 电线路 在 停 电接地 后 感
线路 ） 在 停 电后 的 感 应 电压 状 况 ， 对
Ｔ 站
ｌ现场 测试 与 电气 化 区段 平行 电线路 停
电后 的感 应 电压状 况
路两端分别接地并 重新测试 Ａ 、 Ｂ、 Ｃ ｊ 相 对地 电 压值 （ 见表 ２ ） 。
表 ２ 线路 接 地 后 测 试 值
产 生 的感 应电 也越 高 。在 作业 过 程 中
可 以根据 实 际情 况 ，增加 Ｉ 占 ｌ 定式 或移 动
Ｂ 点 ｛
１ ． １测试 现 场情 况
某年 某 川某 日 卜午 ９ ： ０ ０ 沪 昆线 Ｔ ｊ
６ 点
便 携式 接地 线 ； 对感 应 电 较 高 的线路 ，
可 以每隔 ５ ０ ０ ｍ加挂 一组 接 地线 ；或 者
站一 Ｌ站Leabharlann 区 ６（ ） ％ 天气 ： 晴； 温度 ： ２ ６ ℃； 湿度
１ ５６
上 海铁道 科 技 ２ ０ １ ７年第 ４期
电号化区段 ｌ Ｏ ｋ Ｖ电 线 路 作 业 感 应 电伤 害晌 防控 措 旋
徐学成
上海铁路局调度 所
摘
要
通 过 现 场 测量 与 电 气化 铁
不接 地 的情况 下 ， 立 即用 绝缘 ｌ 具、 仪 表
１ ）
通 过 对测 试数 据进 行 分析 ，与 电气 电压依 然 较 大 ， 远远 超过 ３ ６ Ｖ安 全 电压 ， 严 重危 及 作业 人 员发伞 ， 必须 采 取
浅谈接触网感应电对电力线路的危害
浅谈接触网感应电对电力线路的危害感应电对电力线路的危害主要表现在两个方面：静电感应和电磁感应。
在铁路接触网中，带电接触网会产生电磁感应和静电感应，导致自闭、贯通线路上产生较高的感应电压，对线路产生一定的影响，同时还会危及作业人员的生命安全。
静电感应会导致自闭、贯通线路上产生静电电荷，而静电电荷会在正负两种电荷间形成一条相互接触的通路，从而产生静电感应电流。
这种电流会使产生的静电电荷消失，但在消失的过程中，会对自闭、贯通线路产生一定的影响。
电磁感应是由于铁路接触网带电电流的变化而产生的。
当带电接触网的电流变化时，会在自闭、贯通线路上产生感应电动势，从而产生感应电流。
这种感应电流会对自闭、贯通线路产生影响，甚至会对作业人员的生命安全造成威胁。
3预防感应电危害的措施为了防止因感应电导致人身伤亡事故的发生，必须采取有效的防护措施。
具体措施包括：3.1加强对铁路接触网的维护和管理，保证接触网的正常运行。
3.2加强对自闭、贯通线路的维护和管理，及时发现和排除可能存在的问题。
3.3在自闭、贯通线路上设置感应电压监测装置，及时监测感应电压的变化。
3.4在自闭、贯通线路上设置感应电压保护装置，当感应电压超过一定限制时，自动切断电源，保护线路和作业人员的安全。
4结论感应电是一种比较特殊的电能，可以分为静电感应和电磁感应两类。
在铁路接触网中，带电接触网会产生电磁感应和静电感应，对自闭、贯通线路产生影响，甚至会对作业人员的生命安全造成威胁。
为了防止因感应电导致人身伤亡事故的发生，必须采取有效的防护措施，加强对铁路接触网和自闭、贯通线路的维护和管理，并在自闭、贯通线路上设置感应电压监测装置和感应电压保护装置，保障线路和作业人员的安全。
接触网会对附近的贯通和自闭线路产生感应电压，这是由于两个因素的作用。
第一个因素是电容耦合的静电感应，当接触网加上25kV单相工频交流电后，会在接触网导线周围建立起垂直于导线表面的交变磁场，从而产生对地感应电压。
750kV输电线路下方感应电的原因分析及防范措施
合 ， 带 电导体在 该物 体上会 感应 出 电压 （ 对 地 ），迫 使 导 体 处 于 一 个 悬 浮 电位 ， 该 电 压 称 为感 应 电压 。感 应 电包 括 电磁 感 应 而 产生 的感 应 电压 和感 应 电流 如果 产 生感 应 电 的输 电线 路 不接 地 ，则 只 有感 应 电压 存 在 ；一旦 线 路 接地 ，将 产 生 入地 的感应 电流 。运 行 中的输 电线 路对 附 近线 路 的 感 应 电一般 来 自两 方面 ：一是 电磁感 应 ， 它 与互 感有 关 ；二 是静 电感 应 ，它与 电容有 关。 ２ ． １静 电感 应 电压 电容 耦 合 ， 又 称 电场 耦 合 或 静 电耦 合 ，是 由 于分 布 电容 的存在 而 产生 的一种 耦 合 方 式 。超 高 压输 电线路 和 下方 导 体 与 大地 之 间存 在 耦合 电容 ， 当超 高压 输 电线 路有 高压 交流 电压时 ，将 在 邻 近 空 间产 生 高压 电场 ，从 而 使空 间各 点具 备一 定 的 电 位 。处于 电场 中 的停 电线 路 或 者长 金 属 导 体 ， 由于 电容 效应 产 生 静 电耦 合 ， 出现静 电感 应 电压 。 若 系统 三相 对 称 ，且 运 行线 路对 停 电检 修 线 路或 导 体 的三 相分 布 电 容 平 衡 ，则三 相 感应 电压 的矢 量 和为 零 。 实 际系 统 中 ， 由于运 行 线路 三 相 导线 对 检修 线路 的距 离不 相 等 ，三相 分 布 电容 不 可 能 完 全 平 衡 ， 三 相 感 应 电压 的矢 量 和 不 为 零 ，线路 上 即出现静 电感应 电压 。 ２ ． ２ 电磁 感 应 电压 电磁感 应 耦 合 ：又称 磁 场 耦合 ，是 由 于 内部或 外 部 空 间 电磁场 感 应 的一 种 耦合 方 式 。超 高压 输 电线 路 中 的交 流 电流 在其 周 围空 间会 产 生 未被 平衡 的交 变磁 场 。根 据 电磁感 应 原 理 ，其 电流 产 生 的磁 力 线切 割 相 邻 的 电力 贯通 线 时 ，将 产 生纵 向感应 电动 势 。 由于 电磁 耦 合三 相 互感 不 平 衡 ， 在 停 电线 路 上 感应 的 对地 零 序 电压 ，即 为 电磁 感应 电压 。 因三 相距 离 不 相等 ，则 互 感 各 不相 同，运 行 线 路 的磁 场在 检 修 线路
浅谈铁路电力线路感应电危害及预防措施
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。
电气化铁路专用电力变流装置的传感器检测与信号处理技术研究
电气化铁路专用电力变流装置的传感器检测与信号处理技术研究随着社会的发展和科技的进步，电气化铁路正变得越来越普遍。
为了实现快速、安全和可靠的列车运行，电气化铁路系统需要高效的电力供应和控制。
而电力变流装置作为电气化铁路系统中的关键部件，其传感器检测与信号处理技术的研究对于保证系统的稳定性和可靠性具有重要意义。
电力变流装置是将交流电能转换为直流电能，并通过不同电平的直流电来驱动铁路牵引系统的装置。
它主要由输入变流器、中间电路和输出逆变器等部分组成。
其中，传感器检测与信号处理技术是实现变流器运行控制和保护的关键环节。
传感器在电气化铁路专用电力变流装置中起到了关键的作用，通过对电气信号的采集和转换，实现对电力变流装置运行状态的监测和控制。
传感器可以采集变流装置中的电流、电压、温度等参数，并将其转化为电信号输出。
这些参数的准确采集和信号处理对于实现电力变流装置稳定运行具有重要意义。
传感器检测技术的研究主要包括传感器种类的选择、传感器的位置布置以及传感器的精度和灵敏度等方面。
在选择传感器种类时，需要考虑到电气化铁路环境的特殊性，如湿度、温度、电磁干扰等因素。
传感器的位置布置需要根据电力变流装置的结构和参数分布进行合理设计，以确保传感器可以准确采集到所需的参数。
此外，传感器的精度和灵敏度也需要充分考虑，在满足实际需求的前提下，选择适合的传感器。
信号处理技术是对采集到的传感器信号进行处理和分析的过程。
传感器采集的信号包含了很多噪声和杂散信号，需要通过信号处理技术进行滤波和放大，以提高信号的准确性和稳定性。
信号处理技术还可以通过数学算法和模型推导，对传感器信号进行解析和识别，实现对电力变流装置运行状态的监测和故障诊断。
在电气化铁路专用电力变流装置的传感器检测与信号处理技术研究中，还需要考虑到系统的实时性和可靠性。
由于电力变流装置是电气化铁路系统中的关键部件，其运行状态的变化需要实时监测和处理。
因此，在传感器的选择和信号处理技术的设计中，需要考虑到实时性的要求，并采取相应的措施来减少传感器检测和信号处理过程的延迟。
铁路电力贯通线常见故障处理及其查找方法
铁路 10KV电力贯穿（自闭线）线路故障剖析判断及查找方法摘要：介绍了铁路系统 10KV电力贯穿线路，单线、复线区段贯穿、自闭线路故障类型、产生的原由、剖析判断及故障查找方法。
解说怎样依据现象判断故障，快速查找、正确办理电力线路故障，最大限度缩短停电时间，实时恢复供电，减少对运输生产的扰乱。
重点词：贯穿线自闭线短路接地故障剖析判断查找方法前言10KV 电力贯穿线（自闭线）路是铁路电力系统的重要构成部分，线路因点多线长，走径复杂，设施质量错落不齐，受天气、地理环境影响较大，供用电状况复杂，设施故障率居高不下，影响着铁路供电系统的安全运转，直接影响到铁路运输的安全正点。
怎样正确有效地判断、查找、办理电力线路故障，缩短停电时间，实时恢复供电尤其重点。
现将电力设施故障类型，各样现象及剖析判断方法进行阐述：一、 10kV 电力贯穿 ( 自闭 ) 线常有故障（一）类型：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）造成设施故障的主要原由：1、雷击瓷瓶击穿、避雷器击穿（爆炸）引线搭接在金具上。
2、外力原由造成倒杆、断线、电缆破坏。
3、设施原由造成故障，如瓷瓶击穿、连结线夹断裂造成缺相、电缆接头工艺不达标造成接地或短路故障等。
4、天气要素造成故障，如狂风倒树压在线路上。
5、设施缺点办理不实时造成故障。
二、 10KV电力贯穿（自闭）线常有故障剖析及办理1、短路故障贯穿（自闭）线跳闸后，重合闸、备自投均不动作或动作均不行功时，第一由变配电所值班员分别调取跳闸、重合闸不行功、备自投不行功时的数据，经过剖析初步判断故障性质及地点。
依据剖析状况，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尽量防止用信号备用电源取自配电所的站馈柜，若试送电惹起进线断路器跳闸，则会造成这些站信号主备用电源同时停电。
接触网V形天窗感应电压分析
接触网V形天窗感应电压分析李东辉;裴玉华;王祝明【摘要】对带电接触网、接触网上方架空输电线路、停电侧接触网附近电力贯通或自闭线对停电接触网产生的电磁感应电压进行了分析和计算.同时,对接触网V形天窗作业中挂设地线尤其是中间临时地线的必要性进行探讨,最终得出结论.【期刊名称】《电气化铁道》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】4页(P40-43)【关键词】接触网;V形天窗;输电线;自闭/贯通线;电磁感应【作者】李东辉;裴玉华;王祝明【作者单位】北京铁路局天津供电段,唐山064000;北京铁路局天津供电段;北京铁路局天津供电段【正文语种】中文【中图分类】U226.80 引言接触网天窗是指运输部门在铺设运行图时为牵引供电设备维护单位维修设备预先留出的检修时间。
接触网天窗按停电方式的不同，可以分为V形天窗和垂直天窗。
V 形天窗是指复线电化区段一行接触网停电、另一行接触网不停电；垂直天窗是指上下行接触网同时停电。
本文将主要研究 V形天窗时停电接触网受到的电磁感应电压及其计算。
1 带电接触网的影响一般来说，复线区段上下行接触网距离较近，不停电接触线对停电接触线影响也较大。
现以区间为例，分别计算不停电接触线对停电接触线带来的电影响及磁影响。
1.1 静电感应（电影响）及其计算接触网额定工作电压为25 kV，这样高的对地电压将在其周围产生电场，根据静电感应原理，在临近停电接触线上将产生静电感应电压。
静电感应也称为容性耦合，因为不停电接触线与停电接触线之间存在耦合电容。
在图1中，1为带电接触线，1′为1对地面的镜像，2为停电检修接触线，a为不停电接触线对地高度，b为停电接触线对地高度，c为2条接触线在地面垂直投影间水平距离，d为2条接触线间距离，e为停电接触线与带电接触线镜像间的距离。
图1 V形天窗静电感应电压示意图由图1可知：当进行接触网V形天窗作业时，设U1为带电接触线电压，r为2条接触线等效半径（因r为毫米级数值，d为米级数值，故r<<d），q为不停电接触线上单位长度的电荷。
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电气化铁路电力贯通线感应电测试与分析
发表时间：2019-09-10T09:55:26.093Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：张运
[导读] 摘要：我国经济建设的快速发展使我国各行业有了新的发展空间和机遇。
中国铁路设计集团有限公司天津 300142
摘要：我国经济建设的快速发展使我国各行业有了新的发展空间和机遇。
以一些典型的铁路线路为研究，并对这些铁路的电力贯通线进行测试。
通过对架空电力贯通线和电缆电力贯通线上的不同种的感应电压和感应电流进行测试，并和牵引变电所负荷的过程相结合进行同步测试，从而研究电气化铁路电磁干扰及牵引回流对这些感应电的影响因素。
关键词：电气化铁路；电力贯通线感应电测试与分析
引言
我国道路建设随着科学技术的快速发展而发展迅速。
电力贯通线大多沿着铁路线架设或敷设，与架设的接触网线间水平距离较短、线路平行路程较长，因此在线路中将产生感应电压和感应电流，对铁路作业人员的安全和电力设施的正常运行造成威胁。
1铁路电力贯通线
铁路电力贯通线一般采用线路首端电流保护实现贯通线路故障切除，造成故障切除后全线停电。
为了缩短切除区间，提高铁路电力贯通线供电可靠性，可采用电力远动系统通过“四遥”技术确定并隔离故障区间。
然而，在诸如非洲落后国家等通信技术欠发达的国家或地区，由于技术约束及外界因素干扰，并不具备采用通信技术实现铁路电力贯通线有选择性的故障区间隔离的技术条件与环境。
为了克服这一难题，有必要提出不依赖通信的铁路电力贯通线故障区段自动隔离方案，作为铁路电力贯通线保护方案的一种补充方式，解决通信技术欠发达地区铁路电力贯通线路故障切除与隔离问题。
在电力配电线路中，国内外学者提出了采用无通道保护实现不依赖于通信的输配电线路故障有选择性隔离。
采用IEC60870－5－103协议，研制了一种新型的铁路自闭（贯通）线路微机保护装置；基于故障电流正序分量与参考相量的相位差判断故障方向，确定故障区段定位，实现保护有选择性配合工作；提出了利用故障区间保护动作时限短的一端开关动作后，线路健全相产生的电气量突变信号加速对端开关动作，从而实现不对称故障隔离的无通道保护模式；研究了对称故障下的无通道保护故障隔离方案，完善了无通道保护的适用范围，并解决了现场应用中与上级变电所保护配合的保护配置方法。
因此，借鉴电力配电线路故障隔离方案，可利用无通道保护解决通信技术欠发达地区铁路电力贯通线路故障隔离问题，然而，由于“双电源结构单端供电运行”的铁路电力贯通长线路供电区间较多，直接采用传统的双电源配电线路无通道保护存在线路中段供电区间故障隔离时间过长的问题。
2机理分析
（1）容性耦，合容性耦合影响及静电感应影响，当牵引网上加有交流电压时，在其附近空间产生一个工频高压电场。
由于电场的存在，导致相邻导体中的自由电子做有规律的移动，使电荷重新分布，从而和大地之间产生了静电感应电压。
当电气化铁路附近停电检修的架空电力贯通线处于悬空状态，其与带电接触网之间的耦合电容容抗很大，耦合电容电流很小，架空线上的对地电压很高，若有人不慎串入架空线与大地之间时，使架空线与大地之间构成通路，人体电阻与耦合电容形成并联电路，由于人体电阻远小于耦合电容的容抗，静电感应的电流绝大部分将通过人体分流，分流的电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，必须采取措施消除。
此外，当需要停电检修的线路只有一点接地，检修人员在距离接地点一定距离时，也会形成回路，从而让感应电动势产生感应电流流过人体，造成伤害。
（2）阻性耦合；阻性耦合影响即地电位影响。
由于牵引电流通过钢轨进行回流时，会有电流通过钢轨泄漏进入大地，从而导致周围地电位升高。
阻性耦合的影响主要是由于线路两端接地点之间存在地电位差，该地电位差使两端接地的电力贯通线中流过的电流相对较小，对作业人员的危害可忽略不计，但地中回流引起的地电位差会对电气化铁路沿线的信号设备等接地弱电设备产生干扰和危害。
（3）感性耦合，感性耦合影响即电磁影响。
当牵引网导线带负荷运行流过交流电流时，将会在附近空间产生一个以该导线为圆心的交变磁场。
若带负荷线路周围有其他电路或导体时，则该磁场将通过电磁感应作用于其他导线与大地的回路，产生磁感应电压。
值得注意的是：当并行导线构成闭合回路时，在感应电动势的作用下，回路中将会感应出与负荷电流方向相反的感应电流，否则将仅存在感应电动势。
另外，感应电压内有谐波分量的存在，将造成供电系统电压增大且谐波含量增大，降低供电质量，影响设备正常运行，加速设备的损坏与老化，缩短设备使用寿命，影响设备精度，严重时将损坏设备，导致断电。
3电力贯通线的测试
以某铁路线为例，首先对某铁路线10kV贯通线三百六十六到四百一十二杆架空的线路进行了测试，让10kV的架空贯通线的三百六十六的杆不连接地面且耐张用线夹甩开，而四百一十二的杆隔离起来并且开关断开。
让这两者之间的空线两端都悬浮在空中并且不连接地面。
在这个状态下测试三百六十六、三百八十三、四百一十二杆靠近铁路时产生的感应电压，再测试出这个时段内接触网感应电压和接触线感应电流之间的变化。
经过测试，可以了解到，这个线路两端架空不接地的时候，静电感应电压也就会从这个线路上产生，当接触网感应电压变化的时候，牵引供电系统也会随其变化产生变动，而且产生的变化很小，都是稳定在600~700V左右。
与此同时，在有机车负荷供电时产生的电流也发生了变化，虽然对感应电压的影响并不大，但是也产生了变化。
在这个测试的基础上，在试着让三百六十六杆处与地面连接，电流用电流钳测试流经，而其余两杆保持不变，这个时候就可以测试出三百六十六处的接地电流以及三百八十三和四百一十二处的感应电压。
在架空的三百六十六处连接封地线后，这个线路处于一个端连接地面的状态，且产生的电流也主要是静电感应电流。
通过测试可以知道电流最大值大约是6mA，而且稳定不变，而没有连接地面的一端的电压是电磁感应电压，它的数值则是根据电流分布的高低而决定。
经测试，在带回流的复合线路的影响下，四百一十二处的电压最高可以达到50V左右。
再将三百六十六处和四百一十二处架空线用接地封线去连接地面，这个时候的线路就达到了两端都连接地面的状态。
然后再用电流钳测量出流经在接地缝线上的连接地面的感应电流，并在三百八十三处测量出感应电压。
通过对三百六十六处和四百一十二处连接地面的封线电流和三百八十三处感应电压，以及在测量这段时间内牵引变电所的接触线电压和电流的分析可以得出，因两端都连接地面的三百八十三处的感应电压很直观的降低了，而在三百六十六处和四百一十二处接地封线中也有电流的流通，而且流通的电流是一种叠加电流，当牵引供电系统电流的分布产生变化时，这种叠加电流也会随其而产生变化。
所以说当达到了有机车的负荷时，这种叠加电流的值也会增大到10~20mA之间。
结语
通过对感应电的了解和分析，再加上对10kV架空线路、贯通线感应电压、电流的测试，分析这些电力贯通线感应电压、感应电流的适合大小以及所造成影响的因素，从而得出电压和电流安全性的参考。
当以后出现了其他的特殊的因素，一定要继续去跟踪深入研究，为电
气化铁路的安全及发展提供有力的依据。
参考文献：
[1]杨坤松，陈劲草，张博文，等.高速铁路电力贯通线路放电特性试验研究[J].中国铁路，2013（8）：39-42
[2]王建国，刘洋，孙建明，等.铁路10kV三相电力电缆接地短路电流对通信信号电缆的电磁影响[J].中国铁道科学，2008，29（4）：109-115.
[3]徐国辉.接触网感应电对电力线路的危害[J].科技传播，2014（8）：195，200.。