靜電感應(yīng)電壓對(duì)輸電線路施工的安全隱患分析

1、 靜電感應(yīng)電壓對(duì)輸電線路施工的安全隱患分析 摘要：近年來，輸電線路施工操作變得越來越復(fù)雜，由于靜電耦合現(xiàn)象，導(dǎo)致高壓輸電線路安全事故頻繁出現(xiàn)，為相關(guān)企業(yè)帶來了極大的經(jīng)濟(jì)損失。文章對(duì)靜電感應(yīng)電壓的產(chǎn)生以及對(duì)人體的危害進(jìn)行總結(jié)，從產(chǎn)生機(jī)理、數(shù)學(xué)模型推廣、仿真分析、預(yù)防措施4方面，論述靜電感應(yīng)電壓對(duì)輸電線路施工的安全隱患。關(guān)鍵詞：靜電感應(yīng)電壓；輸電線路施工；安全隱患分析引言隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)和生活用電負(fù)荷劇增，為了保證生產(chǎn)和生活供電的可靠性和穩(wěn)定性，需要興建大量的輸電線路，從而導(dǎo)致輸電線路走廊比較緊張，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)需要在運(yùn)行輸電線路旁邊平行架設(shè)新的輸電線路的情況。由于施工人員對(duì)靜電感應(yīng)電

2、壓的認(rèn)識(shí)不足，普遍認(rèn)為感應(yīng)電只會(huì)使人有麻手的感覺而已，而且靜電感應(yīng)電壓的危害具有一定的隱蔽性，所以因電場(chǎng)耦合原因造成高壓輸電線路施工電力安全事故成為線路施工中一個(gè)不容忽視的安全隱患。因此，充分認(rèn)識(shí)靜電感應(yīng)電壓的產(chǎn)生原因，仿真分析運(yùn)行高壓輸電線路通過電場(chǎng)耦合對(duì)臨近在建輸電線路產(chǎn)生靜電感應(yīng)電壓，對(duì)采取有效的預(yù)防措施具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1靜電感應(yīng)電壓的產(chǎn)生1.1感應(yīng)電壓的來源在電氣設(shè)備工作的過程中，會(huì)在電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)的共同影響下，出現(xiàn)明顯的電位。該電位一旦與人體產(chǎn)生接觸便會(huì)產(chǎn)生傷害，由于感應(yīng)電壓大小不同，對(duì)人體的傷害程度存在明顯的不同，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致人員傷亡。除此之外，從電氣設(shè)備工作以及日常生活中

3、能夠看出，感應(yīng)電壓電擊事故經(jīng)常出現(xiàn)，如超高壓雙回路設(shè)計(jì)以及路網(wǎng)桿架設(shè)過程中，均需要對(duì)該類問題進(jìn)行充分考慮，以降低靜電感應(yīng)電壓的出現(xiàn)概率。在高壓輸電線路下方或附近地區(qū)，如果地區(qū)內(nèi)存在對(duì)地絕緣物體，線路運(yùn)行易導(dǎo)致該絕緣物體出現(xiàn)耦合電容，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。此時(shí)將產(chǎn)生感應(yīng)電壓的絕緣物體和地面進(jìn)行直接接觸，在感應(yīng)電壓影響下會(huì)導(dǎo)致工頻電流以持續(xù)的狀態(tài)輸入大地。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，系統(tǒng)內(nèi)的通過電流會(huì)在線路電阻、輸入電壓的影響下發(fā)生變化，在電磁感應(yīng)作用下會(huì)形成較大的應(yīng)用磁場(chǎng)，在有導(dǎo)體穿過該磁場(chǎng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)在應(yīng)用過程中屬于感應(yīng)電壓的分支，如果線路在運(yùn)行期間出現(xiàn)了短路的情況，接入大

4、地后所產(chǎn)生的電流則稱作感應(yīng)電流。1.2影響因素在實(shí)際停電設(shè)備應(yīng)用階段，如果與其他高壓裝置的間距較大，所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓會(huì)處于較低水平。感應(yīng)電壓較高的區(qū)域主要集中在線路密集度較高的地區(qū)，如發(fā)電廠、變電所等。線路在運(yùn)行期間產(chǎn)生磁場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)與線路內(nèi)通過的電流值存在正比關(guān)系，即電流數(shù)值越高，磁場(chǎng)強(qiáng)度也越高，帶來的電磁場(chǎng)輻射強(qiáng)度也越大。停電設(shè)備或者線路和其他高壓設(shè)施間的間距不斷增加的情況，線路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)會(huì)迅速降低，最終所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓會(huì)降低。2防止高壓靜電感應(yīng)電壓的措施鐵路供電系統(tǒng)中，高壓靜電感應(yīng)電壓常存在于供電裝置的外部。相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，人體對(duì)高壓靜電感應(yīng)電壓會(huì)做出快速反映。高壓靜電感應(yīng)電壓?jiǎn)栴}不可小視，

5、尤其是在檢修鐵路供電系統(tǒng)過程中，如果存在感應(yīng)電問題，工作人員應(yīng)及時(shí)將消息告知上級(jí)并制訂解決方法，確保工作人員的生命安全。鐵路電力檢修部門人員應(yīng)從多方面進(jìn)行考慮，結(jié)合自身在實(shí)際工作過程中遇到的感應(yīng)電問題，提出合理的解決方法，并將應(yīng)對(duì)經(jīng)驗(yàn)告知其他工作人員，避免發(fā)生安全事故。常見的高壓靜電感應(yīng)電壓防止方法有以下幾種。3.1供電線路作業(yè)防止高壓靜電感應(yīng)電壓的措施采用輔助接地線的方式，可在一定程度上起到良好的防止效果，采用這種方式后，鐵路電力系統(tǒng)檢修人員進(jìn)行停電檢修時(shí)，遭到感應(yīng)電壓攻擊的幾率明顯下降。工作人員不能采用這種接地線方式代替常規(guī)的接地線，為了進(jìn)一步明確二者的區(qū)別，將其作為個(gè)人保安輔助接地線。這

6、種接線方式在使用過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)事項(xiàng)。個(gè)人保安輔助接地線存在兩種形式，即單項(xiàng)式和三相式。單項(xiàng)式的應(yīng)用范圍是高壓線路，三相式的適用對(duì)象為配電系統(tǒng)。這種安保接地線方式只是一種防止感應(yīng)電壓的方法，只需要考慮感應(yīng)電即可，因此可以將軟銅線作為截面，但要確保軟銅線上部附著塑料護(hù)套，并根據(jù)線路電壓的大小確定截面的長(zhǎng)度，一般情況下，截面長(zhǎng)度約為5m。3.2變電站作業(yè)感應(yīng)電壓的防止措施變電站是鐵路供電系統(tǒng)的重要組成部分，也是檢修的重點(diǎn)工作內(nèi)容，其內(nèi)部存放了大量的電氣設(shè)備，是高壓靜電感應(yīng)電壓事故的多發(fā)區(qū)域。為有效防止發(fā)生變電站作業(yè)高壓靜電感應(yīng)電壓事故，首先，鐵路部門應(yīng)在變電站兩側(cè)設(shè)置遮攔，全面封閉隔離室內(nèi)外的

7、高壓設(shè)備。如果變電站需要改建和擴(kuò)建，需要使用硬質(zhì)對(duì)其進(jìn)行封閉處理。其次，工作人員在停電作業(yè)過程中不能移動(dòng)防護(hù)隔離設(shè)施，檢修現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)置警示標(biāo)志，防止一些不明人士擅自闖入，對(duì)防護(hù)設(shè)施造成損壞，且鐵路部門應(yīng)指派專業(yè)人員管理變電站，禁止一切與檢修電氣設(shè)備無關(guān)的金屬工具進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，如鐵鍬、錘子等。此外，工作人員在檢修過程中，必須注意保持與高壓設(shè)備的距離，防止不良后果的發(fā)生。最后，檢修高壓設(shè)備前，必須確保其接地的穩(wěn)定性，避免發(fā)生接地線斷裂的情況。工作人員還需按照工作規(guī)定，合理佩戴防護(hù)措施，穿戴防電服。3.3地下電纜線路施工感應(yīng)電壓的防止措施鐵路供電系統(tǒng)存在大量的地下電纜，地下電纜感應(yīng)問題頻繁發(fā)生，卻易被人們

8、忽視。電纜輸送電力的過程中，其內(nèi)部的金屬芯會(huì)與金屬屏蔽層發(fā)生感應(yīng)，并且與土地存在電容，進(jìn)而引發(fā)高壓靜電感應(yīng)電壓。如果作業(yè)過程中，電纜線金屬屏蔽層接地線路發(fā)生破損或斷裂，金屬屏蔽層就會(huì)受到靜電感應(yīng)的放電攻擊，如果不及時(shí)進(jìn)行處理，可能會(huì)對(duì)電纜絕緣裝置造成破壞。如果將電纜比作變電站中的變壓器，那么電纜中的金屬屏蔽層和芯線就如同變壓器內(nèi)部的繞組，會(huì)在周邊范圍內(nèi)形成一個(gè)電磁場(chǎng)，而這個(gè)電磁場(chǎng)會(huì)與電纜金屬屏蔽層發(fā)生感應(yīng)，產(chǎn)生靜電感應(yīng)電壓。如果電纜線受到內(nèi)外部環(huán)境影響發(fā)生損壞，就會(huì)導(dǎo)致感應(yīng)電壓增加，甚至燒毀絕緣套。究其原因，主要是接地方式不合理，致使地下電纜短路現(xiàn)象頻出，繼而產(chǎn)生感應(yīng)電壓，對(duì)電纜絕緣裝置造成毀壞。結(jié)語綜上所述，高壓輸電線路能夠通過電場(chǎng)耦合，對(duì)臨近平行在建輸電線路產(chǎn)生極高的靜電感應(yīng)電壓，工作人員需要對(duì)其進(jìn)行深入分析，了解高壓輸電線路的具體問題。相關(guān)管理者要建立靜電感應(yīng)電壓事故預(yù)防措施，避免企業(yè)受到嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。參考文獻(xiàn)1國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)