摘要：随着我国社会经济的不断发展，我国电气化铁路总里程也在快速增长，随着电气化铁路建设规模不断扩大，一些新的电气化铁路线路很可能要穿越地形复杂、高寒、高湿等环境恶劣的区域。而在这些环境恶劣的区域中接触网穿越电流问题极容易发生，这一问题也成为了铁路运营维护管理工作中的重点工作内容。为了有效解决接触网穿越电流问题，保证电力机车的电能供给，本文就对电气化铁路接触网穿越电流的成因进行详细的分析，并提出相关的预防措施。
关键词：接触网 穿越电流 成因 预防
引言
电气化铁路接触网是在铁路上方支起的一种输电网路，其主要作用就是为电力机车提供电能，接触网所提供电能的速度不仅快，而且力度也非常大，将其应用在现代铁路中具有成本低效率高等优势。就目前来看，电气化铁路接触网在现代铁路中的应用十分广泛，因此，电气化铁路接触网也成为了铁路运营维护管理工作内容中的重要部分。在牵引供电系统中接触网是十分重要的组成部分，接触网具有以下两个特性。首先，接触网均为沿着铁路线路进行架设的，所以其属于户外型供电装置，尤其是在户外架设的，所以当接触网处于恶劣环境中很容易出现故障，比如接触网穿越流问题。其次，接触网的安装架设是以无备用设备的方式安装的，所以接触网一旦发生损坏和故障就无法进行替换，因此，对于电气化铁路接触网的运营维护就显得尤为重要。由于接触网设备的特殊性，导致接触网发生故障时则会直接影响牵引供电系统的正常运行，从而对铁路运输造成严重的影响。
1、电气化铁路接触网穿越电流的成因
电气化铁路接触网中电流是经过电力机车后先流到铁路钢轨，流到铁路钢轨中的电流就称之为牵引回流，经钢轨、回流线、大地流回牵引变电所是牵引回流的三个组成部分。在对于电气化铁路基础网检修维护中，为了减少对铁路运输能力的影响，一般都会利用V形天窗进行作业，就是将上下行线的接触网停电进行检修。这种作业模式虽然一线停电，但是邻线的正常供电会对线路产生感应电压，机车取流钢轨中就会形成牵引回流，进而产生接触网穿越电流。在V形天窗检修作业的模式下，一般会产生两种形式的接触网穿越电流[1]。首先，由于钢轨和回流线都是牵引回流的并联支路，就会使得邻线未停电线路钢轨中的牵引回流流到已停电的接触网线路钢轨中。这种形式的接触网穿越电流与检修施工等没有关系，更多的是与一线停电有关。其次，当停电线路的接触网检修作业安装了接地线时，作业区两端的接地线会使得停电检修的接触线和承力索也成为牵引回流的一条并联支路，在这条并联支路中也会流过一部分的牵引回流。这种形式的接触网穿越电流的形成则与安装接地线自己接地线安装的位置有关系。
电气化铁路接触网穿越电流的成因有很多，比如与钢轨连接线、吸上线等安装位置以及连接状态有关，而接触网穿越电流形成的大小则与接触网以及钢轨的电气参数有关。另外，电力机车的运行位置以及取流大小也是形成接触网穿越电流的成因之一[2]。接触网穿越电流的形成在V形天窗作业中对作业人员的安全会造成极大的影响，并且对牵引供电系统的正常运行也会构成很大的威胁。因此，对电气化铁路接触网穿越电流采取科学合理的防护措施是十分有必要的。
2、电气化铁路接触网穿越电流的危害
电气化铁路接触网在进行V形天窗检修作业时，一般情况下穿越电流都是通过钢轨、接触网、回流线完成分流的，这种情况下作业穿越电流不会对作业人员造成危害。但是如果在作业过程中出现以下情况，则很有可能会对作业人员人身安全构成威胁。①比如在检修某些特殊设备时，如果没有事先采取措施那么很有可能造成接触网主导电回路出现开路，从而增加安全隐患。一般当作业人员检修隔离开关进行分闸操作、进行断线接续作业时，原先处于导通状态的接触网会出现开路，这时作业人员就很有可能成为穿越电流的分流支路，如果穿越电流从作业人员身体通过，那么则会造成十分严重的后果。②当作业人员检修双重绝缘跳线时，双重绝缘跳线是与回流线直接相通的，这时如果作业人员站在停电的接触网上进行检修作业，那么作业人员的身体就可能会成为穿越电流的通路，从而引发安全事故[3]。③当作人员进行清扫绝缘子作业时，由于绝缘子的一端与接触网导电部分连接，一端与接地线连接，在这种情况下，作业人员的身体将通过触网导电部分与接地体，地中回流则对作业人员构成威胁。穿越电流通过作业人员身体所分流的电流值,与未停电线路的牵引回流大小、整个牵引回路的电气参数及作业人员的身体和所持机具的阻抗等很多因素有关,也与作业时产生分流的形式有关。穿越电流通过人体所分流的电流值虽然与钢轨中的牵引回流相比占比非常小，但是对人体却可以构成严重的伤害，如果电流值超过15mA那么人体生命有可能有危险。由此可见，电气化铁路接触网穿越电流的危害是对作业人员也是对牵引供电设备的一种严重威胁，这也就更加说明了预防接触网穿越电流的重要意义。
3、电气化铁路接触网穿越电流的预防措施
穿越电流和感应电压一样是无处不在且强度具有不确定性的危害因素，其对人体的伤害也是不明确的，这样就使得铁路运营维护更难以采取有效措施进行穿越电流防护[4]。对此，铁路运营维护部门更加不能忽视穿越电流的存在，要客观、科学的认识它，从规章制度、思想上和技术上大力减少它对施工人员造成的伤害等。
3.1充分分析穿越电流的成因
想要有效预防电气化铁路接触网穿越电流，首先需要充分了解穿越电流形成的成因，只有从成本根本上进行预防，才能达到有效的预防效果。当接触网在进行V形天窗作业时，由于上下行线路的钢轨与回流线都是连通的，这一情况则会导致停电检修的接触网上可能流过一部分牵引回流。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于现场的作业人员来说，这一问题他们很难充分理解，甚至会将穿越电流与感应电混淆，这就说明作业人员对于穿越电流的成因并没有充分了解。因此，为了有效预防穿越电流，铁路运营维护管理部门可以组织作业人员进行牵引回流与轨道电路基本知识的培训和教育[5]。在培训教育过程中，作业人员则可以更加充分的认识到穿越电流时如何形成的，并且通过培训和教育也能为作业人员对穿越电流危害的认识奠定一定的基础。作业人员是电气化铁路接触网维修的实施人员，穿越电流的危害会直接对作业人员的人身安全构成威胁。所以预防措施应该从作业人员为切入点，只有作业人员能够充分认识穿越电流并且能够分析形成的原因，那么预防穿越电流就事半功倍了。
3.2重视穿越电流的危害提高作业人员的安全意识
穿越电流是受到诸多因素而产生的，其给作业人员带来的危害程度也是不尽相同的，严重的情况下穿越电流很有可能为危机作业人员的生命。一般来说，机车取流的大小以及位置时影响穿越电流大小的主要因素，电流大小也是随着机车取流的大小随时发生变化的，所以穿越电流的危害是不确定性的，穿越电流对作业人员造成的伤害具有较大的偶然性，这也是穿越电流的危害容易被忽略的原因之一[6]。很多作业人员在进行铁路接触网维修作业时都没有重视穿越电流所带来的危害，这就使得预防工作难以真正落实。因此，铁路运营维护管理部门应该提高作业人员的安全意识，比如可以用实际穿越电流造成人员伤害的案例警醒作业人员。相关部门还可以进行穿越电流危害的实验，通过实验让作业人员更加形象直观的感受到危害的严重性。只有作业人员能够科学的认识到穿越电流对人体的严重威胁，进而才能自觉形成良好的安全意识，从而在作业过程中能够提高警惕，尽最大可能杜绝穿越电流危害发生。
3.3加强预防穿越电流危害的技术措施
首先，在检修接触网一些特殊设备或者特殊点时，必须要事前采取短接旁路措施。比如在检修分段绝缘器、隔离开关、吸流变压器等设备作业操作时，都要提高安全意识，严格采取事前措施，以此保证在作业过程中接触网主导电回路的完整性，从而从根本上杜绝因为检修造成开路的情况发生[7]。作业人员在进行各种线索的断线接续的作业时，事前也要严格采取短接措施，事前措施对于规避穿越电流伤害而言具有十分重要的作用，所以作业人员一定要养成事前采取措施的习惯，心中时刻保持安全防护意识。以下检修情况操作必须采取事前短接措施：在进行检修吸回装置时、对回流线进行断线连接作业时、检修双重绝缘跳线或绝缘子时。
其次，预防穿越电流危害的技术措施还要重视现场全面的施工和检修。对于电气化铁路接触网现场的施工检修，需要充分结合区段管内接触网供电方式、设备特点、轨道电路等具体实际情况，根据实际情况采取最合适最科学的预防技术措施。同时，相关部门应该对施工现场进行全面的调查，充分分析各种检修作业可能形成的穿越电流危害，针对调查和分析确定危险作业项目和危险点，进而针对这些危险项目和危险点制定出更加细致安全的技术预防措施。
3.4建立完善健全的预防管理制度
电气化铁路接触网穿越电流导致发生人员伤害的现象仍然存在，其中很大一部分原因是与铁路维修运营管理有关，如果铁路接触网维护维修过程中缺乏有效的监督和管理，穿越电流的预防措施也无法落实到位[8]。因此，相关管理部门应该针对接触网穿越电流建立一套系统、科学的预防管理制度，利用管理制度确保预防措施能够落实到每一项接触网检修作业中。同时，有效的管理制度还可以在很大程度约束作业人员规范作业操作，严格遵守规章制度。在预防管理制度中还要注重对作业人员的检修操作进行监督和管理，由于穿越电流的偶然性，很多作业人员在作业过程中都会抱有侥幸心理，对于此，不仅要提高作业人员的安全意识，还要切实进行监督。有效的监督管理可以在很大程度上避免穿越电流危害。
结束语
电气化铁路接触网在电力机车电能供给方面有着十分重要的作用，因此，相关铁路运营维护部门应该高度重视接触网的运营维护。对于接触网穿越电流问题，铁路运营维护部门应该充分分析发生故障的成因，并采取针对性的措施对接触网穿越电流进行预防。电气化铁路接触网故障不仅会危害到铁路的正常运输，接触网穿越电流还会危害作业人员的人身安全。只有保证接触网的正常运营，最大程度规避接触网故障，才能为牵引供电设备的安全运行打下坚实的基础，进而保证现代化的铁路运输的可靠稳定。
【参考文献】
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论文作者:马雄江,苗丽霞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/7
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