（中国铁路乌鲁木齐局集团有限公司乌鲁木齐供电段新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市）
摘要：大多数贯通线路是沿铁路线路安装或敷设的，它们与相连网络线路的水平距离较短，线路的平行距离较长。因此，线路会产生感应电压和感应电流，对铁路运营人员的安全以及电力设施的正常运行构成威胁。为了改进现有的铁路线路设计和故障检修时的保护措施，减少感应电对电力设施和人员的危害，需要现场实测数据作为参考依据。以中铁昆明局集团有限公司管道内的几条典型线路为例，进行了直流输电线路感应电压和感应电流的现场测试。在试验数据的基础上，结合牵引变电所负荷同步试验，分析了导线感应电压和感应电流的变化及其主要影响因素。
关键词：电气化铁路；电力贯通线；感应电；特性
一、机理分析
1、容性耦合
容性耦合影响即静电感应影响，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。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。
图1双端不接地366#、383#、412#杆处感应电压
二、测试数据分析
1、沪昆线
对沪昆线（炎方—龙津沟站）“珠宣”10kV贯通线366#—412#杆架空线路进行测试。“珠宣”10kV架空贯通线366#杆耐张线夹甩开不接地，412#杆隔离开关断开，366#—412#杆架空线处于双端悬浮不接地的状态。该状态下366#、383#、412#杆处靠近铁路侧感应电压见图1，该测试时段内牵引变电所的接触网电压和接触线电流见图2。从图中可以看出，架空线路双端悬浮不接地时，线路上感应电压主要为静电感应电压，随牵引供电系统接触网电压的变化而变化，变化幅较小，基本保持在600～700V。另外，供电系统有机车负荷时电流的变化也会引起架空线路上感应电压分布的变化，其影响程度较小。
图4单端接地时变电所接触线电压与电流
用接地封线在366#和412#处将架空线接地，此时线路处于双端接地状态。用电流钳测试接地封线上流经的接地电流，在383#处测试感应电压。366#、412#处接地封线电流及383#处感应电压见图5，该测试时段内牵引变电所的接触线电压和电流见图6。从图5、图6可以看出，双端接地后383#处感应电压明显减小，366#和412#处接地封线中流经的电流为电磁感应电流和穿越电流的叠加，该电流随牵引供电系统电流分布的变化而变化，当有机车负荷时，该电流增大，其值为10～20mA。另外，影响该电流值的因素较多，土壤电阻率、牵引供电系统供电方式、架空线与铁路线距离等都会对其产生显著影响。
图5双端接地366#、412#处接地电流及383#处感应电压
2、沪昆高铁
对沪昆高铁“富曲”10kV贯通线K2114+784箱变—K2116+396曲靖北变电所电缆分支箱10kV电缆线路进行测试。测试区段电缆在分支箱采用屏蔽层和铠装层直接接地方式，箱变处采用护层保护器接地，选取测试时间内（10：00—10：30）的测试数据进行分析。10kV电缆电力贯通线缆芯的电流，电缆护层保护器两端的感应电压，接地端屏蔽层和铠装层的接地电流，非接地端流经铠装层的电流，该时间段内牵引变电所测试的电压和电流。10kV电力贯通线三相负荷基本相等，负荷电流约为10A。金属护层非接地端感应电压随负荷电流及牵引供电系统电流分布的变化而变化，且变化幅度较大，最大可达20V。金属护层直接接地端的接地电流基本不变，受缆芯电流和牵引供电系统的影响较小，由于相位的影响，三相接地电流大小不等，最大可达0.7A。铠装层和屏蔽层中的环流约为37mA，且基本保持不变，该值主要受电缆芯线电流的影响，牵引供电系统对其影响较小。
图6双端接地时变电所接触线电压与电流
结束语
通过实地测试的感应电压和感应电流在10kv架空线路和10kv电缆线路在不同供电模式,感应电压和感应电流的大小通过线和主要影响因素进行了分析,安全电压和电流的定量评估。针对特殊工况如短路工况、故障工况等，今后将进行后续试验，为铁路安全运行提供参考。
参考文献
[1]李群湛，贺建闽.牵引供电系统分析[M].成都：西南交通大学出版社，2012.
[2]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.