電力機(jī)車整備線接觸網(wǎng)停電狀態(tài)下驗(yàn)電報(bào)警分析及對策

郭小兵 鄭州鐵路局鄭州供電段

為了保證工作人員的作業(yè)方便和人身安全，電氣化鐵路區(qū)段各車站的裝卸作業(yè)線、機(jī)車整備線上及電力機(jī)車庫線等獨(dú)立區(qū)段兩端安設(shè)分段絕緣器。其中一側(cè)的分段絕緣器配合帶接地刀閘的隔離開關(guān)使用。當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，通過開關(guān)引線及導(dǎo)電刀閘將分段絕緣器兩側(cè)導(dǎo)通，電從分段絕緣器來電側(cè)接觸網(wǎng)（以下簡稱來電側(cè)）進(jìn)入獨(dú)立區(qū)段接觸網(wǎng)（以下簡稱整備線側(cè)）；當(dāng)隔離開關(guān)打開時(shí)，整備線側(cè)則沒有電，并通過接地刀閘接地，便于在該獨(dú)立區(qū)段中進(jìn)行裝卸或停電作業(yè)。按規(guī)定，機(jī)車和動車組車頂檢查人員在打開隔離開關(guān)后還必須經(jīng)過驗(yàn)電，確認(rèn)停電后掛上接地線，方可登頂作業(yè)。

據(jù)合肥機(jī)務(wù)段反映，合肥東、合肥運(yùn)用、阜陽運(yùn)用電力機(jī)車整備場部分整備線上隔離開關(guān)打開后，在整備線側(cè)接觸網(wǎng)驗(yàn)電時(shí)驗(yàn)電器報(bào)警。經(jīng)對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查和測量，發(fā)現(xiàn)合肥運(yùn)用機(jī)車整備場47#、48#，合肥東運(yùn)用機(jī)車整備場30#、31#，阜陽運(yùn)用機(jī)車整備場 106#、107#、108#、109#、110#，阜陽客折J26#、J27#、J28#共計(jì)12臺機(jī)車整備線接觸網(wǎng)支柱上隔離開關(guān)打開后，在相應(yīng)分段絕緣器整備線側(cè)距接頭約2m范圍內(nèi)接觸懸掛驗(yàn)電時(shí)驗(yàn)電器報(bào)警（見圖1）。其余整備線接觸網(wǎng)不存在上述狀況。機(jī)車檢修職工鑒于此，擔(dān)心整備線接觸網(wǎng)上有高電壓危及人身安全，不愿上網(wǎng)作業(yè)。

1 原因分析

在分段絕緣器絕緣部件清潔，絕緣狀態(tài)良好的前提下，打開隔離開關(guān)，導(dǎo)電閘刀有明顯的斷開點(diǎn)，接地閘刀接地，可直觀判斷出檢修線接觸網(wǎng)設(shè)備不直接帶電。

圖1 阜陽運(yùn)用機(jī)車整備場108#開關(guān)打開整備線側(cè)接觸網(wǎng)驗(yàn)電報(bào)警

經(jīng)現(xiàn)場查看，初步推斷可能存在隔離開關(guān)接地不良、分段絕緣器絕緣降低、隔離開關(guān)設(shè)置位置不合理三方面原因。針對這三方面原因，分別在合肥東運(yùn)用機(jī)車整備場30#、31#、合肥運(yùn)用機(jī)車整備場47#、48#、阜陽運(yùn)用65#、108#隔離開關(guān)采取措施進(jìn)行處理和驗(yàn)證。

(1)若隔離開關(guān)接地極接地不良不能及時(shí)消除網(wǎng)上感應(yīng)電和分段絕緣器的泄露電流，有可能造成驗(yàn)電器報(bào)警。對合肥東運(yùn)用機(jī)車整備場30#、31#隔開接地極連接處進(jìn)行除銹、除漆處理，盡量降低接地電阻。經(jīng)測量電阻分別為1.9 Ω、1.8 Ω，均滿足規(guī)范要求。對比處理前后驗(yàn)電情況，報(bào)警范圍略有減少，報(bào)警現(xiàn)象仍未根除。可以判斷接地極接地不良不是驗(yàn)電器報(bào)警原因。

(2)若分段絕緣器絕緣部件臟污，絕緣性能降低，泄漏電流增加，也可能造成驗(yàn)電器報(bào)警。合肥運(yùn)用機(jī)車整備場47#、48#分段絕緣器采用DXF-(1.6)Ⅱ型消弧分段絕緣器，該分段絕緣器采用自潔性能較好的硅橡膠絕緣。對絕緣部件進(jìn)行清潔，并測量絕緣電阻，符合規(guī)范要求。對比處理前后驗(yàn)電情況，無明顯改善。可以判斷分段絕緣器絕緣降低不是驗(yàn)電器報(bào)警原因。

(3)在開關(guān)打開情況下，對驗(yàn)電正常的阜陽運(yùn)用65#和驗(yàn)電器非正常報(bào)警的108#開關(guān)整備線側(cè)測量感應(yīng)電壓見表1。

機(jī)務(wù)段采用驗(yàn)電器啟動電壓為5000-7000 V，從表1可以看出在接地閘刀未閉合情況下，108#整備線側(cè)感應(yīng)電壓高于驗(yàn)電器啟動電壓，驗(yàn)電器正常報(bào)警；65#整備線側(cè)感應(yīng)電壓低于驗(yàn)電器啟動電壓，驗(yàn)電器未報(bào)警。在接地閘刀閉合情況下兩者感應(yīng)電壓低于驗(yàn)電器啟動電壓，正常不應(yīng)報(bào)警，但實(shí)際上在108#開關(guān)整備線側(cè)驗(yàn)電仍報(bào)警。

表1 運(yùn)用65#和驗(yàn)電器非正常報(bào)警的108#開關(guān)整備線側(cè)測量感應(yīng)電壓

認(rèn)真對比機(jī)務(wù)段內(nèi)隔離開關(guān)打開后整備線驗(yàn)電報(bào)警與不報(bào)警處所，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電報(bào)警處均為分段絕緣器安裝于開關(guān)來電側(cè)（見圖2），分段絕緣器安裝于開關(guān)整備線側(cè)者（見圖3）驗(yàn)電不報(bào)警。分段位于開關(guān)來電側(cè)的，開關(guān)來電側(cè)帶電的引線與分段整備線側(cè)接觸網(wǎng)并行約2-3 m，兩條線索距離較近。測量阜陽運(yùn)用機(jī)車整備場108#處有電引線與整備線側(cè)接觸線并行段兩線間距見表2。

圖2 報(bào)警時(shí)分段絕緣器安裝示意圖

圖3 不報(bào)警時(shí)分段絕緣器安裝示意圖

表2 108#處有電引線與整備線側(cè)接觸線并行段兩線間距

從表2可以看出，有電引線與整備線側(cè)接觸網(wǎng)并行范圍內(nèi)，兩線距離較近。可以判斷整備線側(cè)接觸網(wǎng)處存在由帶電引線導(dǎo)致的較強(qiáng)的交變電場，是驗(yàn)電器驗(yàn)電報(bào)警的主要原因。為驗(yàn)證此推斷，我們在軟橫跨節(jié)點(diǎn)1絕緣子接地端驗(yàn)電（見圖4），驗(yàn)電器報(bào)警。驗(yàn)電器向支柱側(cè)移動300 mm，不再報(bào)警。兩者原因相同。

因此得出結(jié)論：分段絕緣器設(shè)置在隔離開關(guān)來電側(cè)，帶電引線在距離較近的整備線側(cè)接觸網(wǎng)上的強(qiáng)交變電場是導(dǎo)致驗(yàn)電器報(bào)警的真正原因。

2 對策及處理措施

圖4 軟橫跨節(jié)點(diǎn)1絕緣子接地端驗(yàn)電

(1)考慮到整備線接觸網(wǎng)無開關(guān)側(cè)分段絕緣器受電磁干擾小，可在其無電端驗(yàn)電，如驗(yàn)電器不報(bào)警，說明設(shè)備不直接帶電，可直接加掛地線。從表1可以看出，開關(guān)接地閘刀閉合時(shí)感應(yīng)電壓低于安全電壓，可以保證人身安全。據(jù)了解，部分機(jī)務(wù)段采取此方式驗(yàn)電作業(yè)，多年來未發(fā)生觸電事故，實(shí)踐證明安全可以得到保證。

(2)為規(guī)避干擾電壓，可提高驗(yàn)電器啟動電壓。建議啟動電壓提高至8 000-10 000 V。

(3)對隔離開關(guān)與分段絕緣器相對位置進(jìn)行改造。將分段絕緣器移至開關(guān)的整備線側(cè)，隔離開關(guān)來電側(cè)引線與整備線側(cè)接觸懸掛不再并行，大大減少對整備線側(cè)接觸懸掛的電磁干擾，避免在停電的接觸線上驗(yàn)電誤判。

3 建議

對于機(jī)車整備線上隔離開關(guān)與分段絕緣器的相對位置，沒有明確的規(guī)范要求。根據(jù)本文可以判斷出，分段絕緣器處于隔離開關(guān)來電側(cè)，隔離開關(guān)來電側(cè)引線將對分段絕緣器整備線側(cè)接觸網(wǎng)有較強(qiáng)的電磁干擾，易導(dǎo)致驗(yàn)電器驗(yàn)電誤判。建議在相關(guān)規(guī)范中明確，機(jī)車整備線、貨物裝卸線接觸網(wǎng)需通過隔離開關(guān)停電的，要求相應(yīng)分段絕緣器安裝在隔離開關(guān)整備線側(cè)，避免驗(yàn)電誤判。