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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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.
论文作者:张运
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/10
标签：电流论文; 电压论文; 线路论文; 电力论文; 感应论文; 故障论文; 铁路论文; 《基层建设》2019年第17期论文;