彭宏新
電氣化鐵路是用電能作為牽引動(dòng)力的,它具有動(dòng)力強(qiáng)、速度快、能耗低、效率高,并且對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)勢(shì),獲得了較快發(fā)展,成為鐵路現(xiàn)代化發(fā)展的主要方向。
電氣化鐵路的動(dòng)力是由發(fā)電廠發(fā)出的低電壓,為便于遠(yuǎn)距離的傳輸,降低能耗,用高壓輸電線(xiàn)輸送到牽引變電所,降至25KV的高壓后,再送至牽引接觸網(wǎng),供給機(jī)車(chē)變成牽引力。
然而高電壓也帶來(lái)了較強(qiáng)的電磁干擾,以及對(duì)人身觸電傷害的可能,又變成不利因素,所以掌握電化區(qū)段的強(qiáng)電知識(shí),減少損害和影響,是非常必要的。
電氣化鐵路是以接觸網(wǎng)作為電能的輸入,通過(guò)機(jī)車(chē)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生動(dòng)能,以?xún)射撥壸鳛橥ǖ?,通過(guò)回流線(xiàn),使?fàn)恳娏骰氐綘恳冸娝?,?gòu)成電氣化鐵路的供電回路。
電氣化鐵路的高電壓主要帶來(lái)兩種影響:
一是強(qiáng)電磁場(chǎng)的影響,長(zhǎng)時(shí)間處在強(qiáng)磁場(chǎng)中的人,會(huì)引起頭疼、頭暈、惡心、心慌等各種不感覺(jué),對(duì)人身體產(chǎn)生危害,強(qiáng)電場(chǎng)也對(duì)沿線(xiàn)及站場(chǎng)的電子設(shè)備產(chǎn)生干擾;另外,牽引電流產(chǎn)生的電磁感應(yīng),對(duì)信號(hào)電纜也產(chǎn)生感性、容性耦合的干擾,并在沿線(xiàn)鋪設(shè)的信號(hào)電纜中產(chǎn)生較高的電動(dòng)勢(shì),形成感應(yīng)電流,對(duì)信號(hào)軌道電路的信號(hào)電流產(chǎn)生工頻干擾,影響軌道電路工作的可靠性。
為克服這些影響,采用法拉第籠減少了對(duì)人身的損害;電子設(shè)備則采用抗干擾電路的方法,消除強(qiáng)磁干擾;信號(hào)軌道電路,經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn),采用了25Hz頻率的相頻軌道電路和高頻載頻軌道電路來(lái)減少影響;信號(hào)電纜采用了綜合護(hù)套、鋁護(hù)套和數(shù)字信號(hào)電纜,并使鋼帶和鋁護(hù)套接地,有效減少了對(duì)信號(hào)電流的干擾,提高了信號(hào)軌道電路的電氣穩(wěn)定性。
二是牽引電流的影響。牽引電流在兩鋼軌中能達(dá)到幾百安培的大電流。牽引電流的回流分為兩部分:一部分主要由兩鋼軌作為傳輸導(dǎo)體,通過(guò)與鋼軌連接的回流線(xiàn)返回牽引變電所,而另一部分則由于鋼軌對(duì)大地的絕緣很低,通過(guò)大地返回,這部分電流采用吸流變壓器進(jìn)行有效回流,提高了供電的穩(wěn)定性。
信號(hào)軌道電路也是利用兩鋼軌作為信息傳輸通道,為保證牽引電流的回流,設(shè)有軛流變壓器,兩個(gè)軛流變壓器的中心點(diǎn)相連,使相鄰軌道電路中牽引電流溝通。
軛流變壓器是由軌道圈和信號(hào)圈組成的,軌道圈是由兩個(gè)匝數(shù)相同,并相通的線(xiàn)圈構(gòu)成的。信號(hào)圈是把軌道上傳輸?shù)?5HZ信號(hào)電流通過(guò)軌道圈耦合到信號(hào)圈,然后傳回室內(nèi)動(dòng)作信號(hào)設(shè)備的。
按原理,由于兩鋼軌長(zhǎng)度相等,軛流變壓器兩半軌道圈匝數(shù)和阻值相等,兩鋼軌上傳輸?shù)臓恳娏鲬?yīng)是相等的,但實(shí)際上是不平衡的,主要是幾個(gè)方面原因造成:
(1)曲線(xiàn)時(shí),外軌長(zhǎng)于內(nèi)軌形成阻抗不一致;
(2)鋼軌接頭阻抗不一致;
(3)軛流變壓器兩個(gè)線(xiàn)圈阻抗也不可能絕對(duì)相等;
(4)兩軌條對(duì)地電阻(主要由軌枕、道砟和路基組成)不等,造成漏流不平衡;(據(jù)實(shí)際測(cè)試能達(dá)到50 ~ 100A不平衡電流)
兩軌條上不平衡的電流,可引起電壓的不平衡,所以在與鋼軌相連的設(shè)備接觸不良,鋼軌接頭電阻過(guò)大時(shí),就可能引起放電現(xiàn)象,對(duì)人體或設(shè)備產(chǎn)生危害,所以要遵守電氣化區(qū)段作業(yè)的安全技術(shù)規(guī)則和強(qiáng)電傷害的防護(hù)知識(shí)。
強(qiáng)電流可引起各種觸電損傷:
(1)電燒傷:強(qiáng)電流可引起金屬體氣化,經(jīng)過(guò)人體時(shí)形成皮膚金屬化或電燒傷;
(2)電弧光:強(qiáng)電弧光屬于強(qiáng)紫外線(xiàn),能引起眼角膜發(fā)炎;
(3)觸電傷害:心臟受到電擊,可引起心肌纖維化或麻痹,血液循環(huán)不良,呼吸困難等,嚴(yán)重時(shí)可致休克,心臟停止跳動(dòng);人的心臟能夠承受的最大容許電流是10 ~15mA,超過(guò)15mA,時(shí)間超過(guò)60秒以上,可引起心臟停止跳動(dòng)。
所以在電氣化鐵路區(qū)段作業(yè)時(shí),要嚴(yán)格遵守安全作業(yè)制度。例如:當(dāng)發(fā)現(xiàn)信號(hào)設(shè)備的箱線(xiàn)、鋼軌接續(xù)線(xiàn),鋼軌絕緣不良或更換軛流變壓器等設(shè)備時(shí),一定要在作業(yè)處加裝“兩縱一橫”的連接線(xiàn),保證牽引電流通道暢通的情況下,才能更換或維修不良的設(shè)備,否則,造成的后果是會(huì)悔之終身的。
另外,在發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)斷網(wǎng)或回流線(xiàn)斷線(xiàn)時(shí),應(yīng)立即通知附近的接觸網(wǎng)工區(qū)或電力調(diào)度所,設(shè)置停車(chē)防護(hù)信號(hào)加以防護(hù),并在接觸網(wǎng)斷點(diǎn)10米半徑范圍內(nèi)不準(zhǔn)接近,若已在此范圍內(nèi),應(yīng)立即并攏雙腳,向外蹦離此區(qū)域,防止形成跨步電壓而觸電;當(dāng)回流線(xiàn)斷線(xiàn)時(shí),應(yīng)保持在3米以外。
在雨季或大霧天氣,也禁止停留在接觸網(wǎng)桿邊或在接觸網(wǎng)下打雨傘和通過(guò),防止接觸網(wǎng)放電而造成電擊傷。
總之,在電氣化區(qū)段作業(yè)時(shí),一定要遵守電氣化區(qū)段作業(yè)的規(guī)章制度,安全意識(shí)不可放松,一切按科學(xué)的方法辦事,尊重科學(xué)是做任何工作的準(zhǔn)則。endprint