电力机车整备线接触网停电状态下验电报警分析及对策

郭小兵 郑州铁路局郑州供电段

为了保证工作人员的作业方便和人身安全，电气化铁路区段各车站的装卸作业线、机车整备线上及电力机车库线等独立区段两端安设分段绝缘器。其中一侧的分段绝缘器配合带接地刀闸的隔离开关使用。当开关闭合时，通过开关引线及导电刀闸将分段绝缘器两侧导通，电从分段绝缘器来电侧接触网（以下简称来电侧）进入独立区段接触网（以下简称整备线侧）；当隔离开关打开时，整备线侧则没有电，并通过接地刀闸接地，便于在该独立区段中进行装卸或停电作业。按规定，机车和动车组车顶检查人员在打开隔离开关后还必须经过验电，确认停电后挂上接地线，方可登顶作业。

据合肥机务段反映，合肥东、合肥运用、阜阳运用电力机车整备场部分整备线上隔离开关打开后，在整备线侧接触网验电时验电器报警。经对相关设备进行现场调查和测量，发现合肥运用机车整备场47#、48#，合肥东运用机车整备场30#、31#，阜阳运用机车整备场 106#、107#、108#、109#、110#，阜阳客折J26#、J27#、J28#共计12台机车整备线接触网支柱上隔离开关打开后，在相应分段绝缘器整备线侧距接头约2m范围内接触悬挂验电时验电器报警（见图1）。其余整备线接触网不存在上述状况。机车检修职工鉴于此，担心整备线接触网上有高电压危及人身安全，不愿上网作业。

1 原因分析

在分段绝缘器绝缘部件清洁，绝缘状态良好的前提下，打开隔离开关，导电闸刀有明显的断开点，接地闸刀接地，可直观判断出检修线接触网设备不直接带电。

图1 阜阳运用机车整备场108#开关打开整备线侧接触网验电报警

经现场查看，初步推断可能存在隔离开关接地不良、分段绝缘器绝缘降低、隔离开关设置位置不合理三方面原因。针对这三方面原因，分别在合肥东运用机车整备场30#、31#、合肥运用机车整备场47#、48#、阜阳运用65#、108#隔离开关采取措施进行处理和验证。

(1)若隔离开关接地极接地不良不能及时消除网上感应电和分段绝缘器的泄露电流，有可能造成验电器报警。对合肥东运用机车整备场30#、31#隔开接地极连接处进行除锈、除漆处理，尽量降低接地电阻。经测量电阻分别为1.9 Ω、1.8 Ω，均满足规范要求。对比处理前后验电情况，报警范围略有减少，报警现象仍未根除。可以判断接地极接地不良不是验电器报警原因。

(2)若分段绝缘器绝缘部件脏污，绝缘性能降低，泄漏电流增加，也可能造成验电器报警。合肥运用机车整备场47#、48#分段绝缘器采用DXF-(1.6)Ⅱ型消弧分段绝缘器，该分段绝缘器采用自洁性能较好的硅橡胶绝缘。对绝缘部件进行清洁，并测量绝缘电阻，符合规范要求。对比处理前后验电情况，无明显改善。可以判断分段绝缘器绝缘降低不是验电器报警原因。

(3)在开关打开情况下，对验电正常的阜阳运用65#和验电器非正常报警的108#开关整备线侧测量感应电压见表1。

机务段采用验电器启动电压为5000-7000 V，从表1可以看出在接地闸刀未闭合情况下，108#整备线侧感应电压高于验电器启动电压，验电器正常报警；65#整备线侧感应电压低于验电器启动电压，验电器未报警。在接地闸刀闭合情况下两者感应电压低于验电器启动电压，正常不应报警，但实际上在108#开关整备线侧验电仍报警。

表1 运用65#和验电器非正常报警的108#开关整备线侧测量感应电压

认真对比机务段内隔离开关打开后整备线验电报警与不报警处所，发现验电报警处均为分段绝缘器安装于开关来电侧（见图2），分段绝缘器安装于开关整备线侧者（见图3）验电不报警。分段位于开关来电侧的，开关来电侧带电的引线与分段整备线侧接触网并行约2-3 m，两条线索距离较近。测量阜阳运用机车整备场108#处有电引线与整备线侧接触线并行段两线间距见表2。

图2 报警时分段绝缘器安装示意图

图3 不报警时分段绝缘器安装示意图

表2 108#处有电引线与整备线侧接触线并行段两线间距

从表2可以看出，有电引线与整备线侧接触网并行范围内，两线距离较近。可以判断整备线侧接触网处存在由带电引线导致的较强的交变电场，是验电器验电报警的主要原因。为验证此推断，我们在软横跨节点1绝缘子接地端验电（见图4），验电器报警。验电器向支柱侧移动300 mm，不再报警。两者原因相同。

因此得出结论：分段绝缘器设置在隔离开关来电侧，带电引线在距离较近的整备线侧接触网上的强交变电场是导致验电器报警的真正原因。

2 对策及处理措施

图4 软横跨节点1绝缘子接地端验电

(1)考虑到整备线接触网无开关侧分段绝缘器受电磁干扰小，可在其无电端验电，如验电器不报警，说明设备不直接带电，可直接加挂地线。从表1可以看出，开关接地闸刀闭合时感应电压低于安全电压，可以保证人身安全。据了解，部分机务段采取此方式验电作业，多年来未发生触电事故，实践证明安全可以得到保证。

(2)为规避干扰电压，可提高验电器启动电压。建议启动电压提高至8 000-10 000 V。

(3)对隔离开关与分段绝缘器相对位置进行改造。将分段绝缘器移至开关的整备线侧，隔离开关来电侧引线与整备线侧接触悬挂不再并行，大大减少对整备线侧接触悬挂的电磁干扰，避免在停电的接触线上验电误判。

3 建议

对于机车整备线上隔离开关与分段绝缘器的相对位置，没有明确的规范要求。根据本文可以判断出，分段绝缘器处于隔离开关来电侧，隔离开关来电侧引线将对分段绝缘器整备线侧接触网有较强的电磁干扰，易导致验电器验电误判。建议在相关规范中明确，机车整备线、货物装卸线接触网需通过隔离开关停电的，要求相应分段绝缘器安装在隔离开关整备线侧，避免验电误判。