电气化铁路感应电及穿越电流的伤害及预防

引言

电力牵引是我国铁路牵引动力现代化的主要方向，电气化铁路建设发展迅猛。但在运营维护，尤其大型站场、V 行天窗停电检修时，带电接触网、馈线等会在停电线路产生静电、电磁感应电及穿越电流，严重威胁作业人员安全。若认识不足、措施不到位，易发生触电事故，造成人员伤亡和设备损坏。故深入研究其伤害及预防意义重大。

1. 感应电及穿越电流的产生原理

感应电分为静电感应与电磁感应。静电感应是因带电线路交变电压形成电场，使场内中性导体电荷重分布而带电，带电与停电线路间有容性耦合电流，停电线路与大地间有容性耦合分布电流，其电压与接近距离平方成反比，电流与停电线路接近段长度成正比，接触网停电时附近若有带电体，可能使其带危险电压。电磁感应是变化磁场在导体中产生电动势，接触网交流电流形成的交变磁场会在附近停电线路产生感应电动势，其与接触网电流、两者间隔距离及平行长度相关。穿越电流则见于复线电气化区段，上、下行钢轨经道岔等连通，V 型天窗作业时，一线带电运行产生的牵引回流会部分流入停电线路的钢轨和回流线而形成。

2. 感应电及穿越电流的危害

2.1 感应电对人体的危害

人体电阻因人而异，体内内部组织电阻数值约为六百欧姆左右，而人体皮肤电阻与人体状态等因素有关。当人体接触到带有感应电的物体时，若感应电电压足够高，就会有电流通过人体。电流通过人体会对人体组织造成损害，可能导致肌肉痉挛、呼吸困难，甚至心脏骤停等严重后果。

2.2 感应电对设备的危害

感应电可能会对电气设备的正常运行产生干扰。例如，在一些对电磁环境要求较高的设备中，感应电可能会导致设备误动作，影响设备的稳定性和可靠性。对于一些精密的电子设备，感应电产生的瞬间高压可能会击穿电子元件，造成设备损坏，从而影响电气化铁路系统的正常运行，甚至可能引发更严重的故障。

2.3 穿越电流对人体的危害

接触网开路时，若有分段绝缘器等设备，施工人员连通开路点会成为电流回路。穿越电流从接触线和梯车等设备流向人体，引发触电事故，严重危害人身安全。如分段绝缘器安装时防护不当，可能致命。且穿越电流隐蔽，部分施工人员认识不足，易忽视安全问题。

2.4 穿越电流对设备的危害

穿越电流可能会对接触网设备的连接部位造成损害。在穿越电流的作用下，设备连接点处可能会产生发热现象，长期积累可能导致连接部位松动、氧化，降低设备的使用寿命，影响接触网的正常供电。此外，穿越电流还可能对一些与接触网相连的监测设备等造成干扰，影响其监测数据的准确性，不利于对接触网运行状态的实时监测和故障判断。

3. 感应电及穿越电流的预防措施

3.1 感应电预防措施

3.1.1 接地措施

装设接地线是预防感应电危害的关键手段，能将停电线路的感应电荷导入大地，让线路与大地电位一致，消除安全威胁。接触网停电检修前，需在作业区两端及可能来电方向可靠装设接地线，且要保证接地线截面积达标、连接牢固以确保导电性能。对于较长的停电线路，还需适当增加接地点来提升接地效果。

3.1.2 使用绝缘工具

作业人员接触可能存在感应电的区域时，必须使用合格绝缘工具，它能有

效阻断电流，降低触电风险。像接触网检修用的绝缘梯车、绝缘手套等，使用前要仔细检查绝缘性能，确认无破损、老化。同时，作业人员要正确佩戴和使用，严格遵守操作规程，防止因操作不当导致工具失效。

3.1.3 等电位作业

等电位作业可有效预防感应电危害，其原理是让作业人员与带电体或可能带感应电的物体处于同一电位，避免人体与其他物体形成电位差，从而阻止感应电流通过人体。例如检修接触网绝缘锚段关节时，可用等位线连接作业人员可能接触的不同导体，使其处于等电位，作业时需严格按规定操作，保证连接可靠。

3.2 穿越电流预防措施

3.2.1 旁路措施

调整或检修分段绝缘器、分闸后的隔离开关等特殊设备时，需先采取短接等旁路措施，以保证接触网主导电回路完整，消除开路后穿越电流的形成条件。如更换分段绝缘器时，用短接线短接其两侧接触网，确保牵引电流正常通过，避免危害作业人员。实施时要保证短接线规格合适、连接可靠，作业后及时拆除。

3.2.2 保证牵引回流通路连贯性

在更换吸上线或对回流线进行断线连接作业时，要保证牵引回流通路的连贯性，防止因更换设备造成开路。在作业前，应预先对相关设备进行短接防护，例如在更换吸上线时，可先将回流线和扼流变压器中性点作临时短接，然后再进行吸上线的更换操作，避免在接好任意一端，再接另一端时，人体充当穿越电流的回路。同时，在作业过程中要密切关注牵引回流的变化情况，确保作业安全。

3.2.3 加强作业人员培训

穿越电流的存在较为隐蔽，部分作业人员对其认识不足，因此加强作业人员培训至关重要。通过培训，使作业人员充分了解穿越电流的产生原理、危害以及预防措施，提高作业人员的安全意识和操作技能。培训内容可包括理论知识讲解、实际案例分析以及现场操作演示等。例如，通过分析以往穿越电流导致的事故案例，让作业人员深刻认识到穿越电流的危险性，从而在实际作业中严格遵守操作规程，采取正确的预防措施。

结束语

综上所述，电气化铁路感应电及穿越电流严重威胁作业人员安全与设备运行。深入了解其产生原理、分析危害，采取合理接地、使用绝缘工具、等电位作业、实施旁路措施及加强人员培训等有效预防措施，可降低事故概率，保障作业安全。未来需持续关注，完善防护措施，确保系统安全稳定运行。

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