低壓配電系統(tǒng)電氣故障探究

摘要：在電網(wǎng)中低壓配電系統(tǒng)是其中不可或缺的重要組成部分之一，同時(shí)低壓配電系統(tǒng)電氣故障也是影響電網(wǎng)安全運(yùn)行最為常見的問題。因此，文章在對低壓配電系組成及配電系統(tǒng)接地形式進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探究常見的低壓配電系統(tǒng)電器故障問題，并提出相應(yīng)的解決對策，旨在提高電網(wǎng)安全運(yùn)行效率，確保廣大群眾的用電安全。

關(guān)鍵詞：低壓配電系統(tǒng)；電氣故障；探究

近年來，在工業(yè)與民用建筑中，因低壓配電系統(tǒng)電氣故障所致的火災(zāi)事故明顯增多，嚴(yán)重威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。配電系統(tǒng)中低壓配電接地系統(tǒng)作為其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，能夠?qū)φ麄€(gè)配電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性產(chǎn)生直接性影響。由此可見，加強(qiáng)低壓配電系統(tǒng)故障研究工作對維護(hù)配電系統(tǒng)安全運(yùn)行而言是十分必要的。

一、低壓配電系統(tǒng)的組成及低壓系統(tǒng)的接地形式

（一）低壓配電系統(tǒng)的組成分析

用電設(shè)備、降低變電所、輸電線路是低壓配電系統(tǒng)的主要組成部分。其詳細(xì)內(nèi)容如下：

第一，用電設(shè)備。在民用建筑內(nèi)部，用電設(shè)備主要有單相用電設(shè)備以及三相用電設(shè)備組成，單相電源多以家庭照明、家用電器以及日常工作使用最多；三相用電設(shè)備在使用時(shí)必須將其接在三相電源位置才能夠正常工作，多以空調(diào)使用、三相電機(jī)使用最多，。但就降壓變電器來講，其性質(zhì)類似于多個(gè)抗阻不相同的單相設(shè)備。

第二，降壓變電所。高壓斷路器以及降壓變壓器是降壓變電所作為重要的組成部分，通常情況下，降壓變壓器的電容量是315kv，變比是10/0.4kv，其類型主要為干式變壓器。高壓斷路器具備滅弧能力以及電壓開斷功能，可開通與管斷負(fù)荷電流以及短路現(xiàn)象。

第三，輸電線路與低壓斷路器是低壓配電線路的主要組成部分。一般而言，低壓斷路器具備多重保護(hù)效能。輸電線路在敷設(shè)10kv以內(nèi)的線路時(shí)，需要采用銅芯或鋁芯聚乙烯絕緣來架設(shè)高空電纜線。

（二）低壓系統(tǒng)的接地形式

1、IT系統(tǒng)

一般而言，IT系統(tǒng)電源端帶電部分都是不接地的，因此接地之前放置相應(yīng)數(shù)量的電抗、阻抗或者高電阻，設(shè)備外露導(dǎo)電部分才屬于直接接地系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的各相應(yīng)設(shè)備之間不會(huì)出現(xiàn)多次干擾問題，并且當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地問題時(shí)，接在線電壓位置的單相設(shè)備仍可正常使用。但需要安裝必要的單相接地勁爆系統(tǒng)。總體而言，IT系統(tǒng)使用可靠性能較高，適用于持續(xù)供電場所，如醫(yī)院手術(shù)室等重要場所。

2、TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)電源中性點(diǎn)可直接做接地處理。一般情況下，PE線與中性線N之間并不存在直接的用電聯(lián)系，在常態(tài)運(yùn)行狀況下，若PE線帶電，則中性線N不會(huì)帶電。TT系統(tǒng)以農(nóng)村使用最多，主要原因?yàn)檗r(nóng)村區(qū)域用電設(shè)備較為分散，且用電容量相對較小。

3、TN系統(tǒng)

電源系統(tǒng)中性點(diǎn)接地是TN系統(tǒng)的主要特點(diǎn)，該系統(tǒng)內(nèi)所使用設(shè)備的金屬外殼都必須連接保護(hù)中性線PEN，或者接地線PE。按照保護(hù)線與中性線之間的不同，可將其分為如下三種形式：

第一，TN-S系統(tǒng)。該系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)具備如下特點(diǎn)：保護(hù)干線PE與中性線N相互間不存在聯(lián)系，N線接地多在供電變壓器二次繞組中性點(diǎn)位置處，接地電阻低于4Ω，N線對地是不帶電；當(dāng)系統(tǒng)處于常態(tài)工作時(shí)，保護(hù)干線上并無電流。

第二，TN-C系統(tǒng)。該系統(tǒng)又被稱為四線制系統(tǒng)，中性線與保護(hù)線合并為一根線，使用十分經(jīng)濟(jì)、簡單。但該系統(tǒng)突然出現(xiàn)相線接地情況，很容易導(dǎo)致設(shè)備裸露在外的部分導(dǎo)電，危險(xiǎn)性較大。

第三，TN-C-S系統(tǒng)。該及系統(tǒng)將上述兩種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)融合在一起，使得線路敷設(shè)簡單化的同時(shí)，又獲得了相應(yīng)的安全保障，多對于用電使用安全性較高的場所。該系統(tǒng)中的PEN線與PE線前端并不相連，因此，PE線帶電，如果用電設(shè)備的外殼接地，很容易出現(xiàn)觸電危險(xiǎn)。

二、低壓配電系統(tǒng)故障探究

（一）低壓配電系統(tǒng)短路故障

短路多因電氣線路中電勢不相等的兩個(gè)點(diǎn)相互接觸，產(chǎn)生大量過電流所致。當(dāng)線路短路時(shí)，回路中帶有大量電流，在該位置極易產(chǎn)生十分強(qiáng)烈的電弧及電火花，導(dǎo)致金屬導(dǎo)體高過熔點(diǎn)，進(jìn)而造成導(dǎo)線絕緣層燃燒或周邊易燃易爆物燃燒，最終釀成火災(zāi)。一般而言，在低壓配電系統(tǒng)中，最容易導(dǎo)致發(fā)生短路故障問題的線路為兩相接地線路、三相短路、單相接地線路以及兩相相間短路。

（二）低壓配電系統(tǒng)漏電故障

漏電多因電線外部絕緣能力不高，致使導(dǎo)線與大地之間或者兩兩導(dǎo)線之間有電流通過所致。因漏電所形成的電火花是電氣火災(zāi)最主要的起火源頭。當(dāng)?shù)蛪壕€路在常態(tài)運(yùn)行時(shí)，受用電設(shè)備絕緣層介質(zhì)特點(diǎn)及電氣線路因素的影響，線路之間或線路與大地之間會(huì)存在一定電容，因此，系統(tǒng)中總是存在一定量的漏電電流，一般情況下，此時(shí)的漏電電流均勻分布在線路中，所通過的電流量極小，并不會(huì)損害線路絕緣層。但是，當(dāng)線路在多種影響因素的交互作用下，便會(huì)導(dǎo)致電氣絕緣能力降低，若與地面相連接的導(dǎo)體接觸，便會(huì)出現(xiàn)大量漏電現(xiàn)象。

（三）低壓配電系統(tǒng)接觸電阻過大故障

當(dāng)電源開關(guān)、大用電設(shè)備及保護(hù)裝置的結(jié)合位置產(chǎn)生接觸不良問題時(shí)，該位置的局部電阻就會(huì)增大。若此時(shí)電氣回路中的電流經(jīng)過該電阻，便會(huì)在線路上產(chǎn)生較大的熱能，當(dāng)熱能將金屬融化時(shí)，便會(huì)導(dǎo)致輸電線路的絕緣保護(hù)層在高熱能因素的作用下自動(dòng)燃燒。

（四）低壓配電系統(tǒng)過負(fù)荷故障

當(dāng)線路中的電流量高出導(dǎo)線安全流量時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)過低壓配電系統(tǒng)過負(fù)荷問題。因?qū)Ь€具備電阻，當(dāng)過電流經(jīng)過導(dǎo)線時(shí)，便會(huì)導(dǎo)致內(nèi)阻過熱，若電流平方值與導(dǎo)線發(fā)熱量為正比時(shí)，導(dǎo)線發(fā)熱越嚴(yán)重，導(dǎo)線內(nèi)所經(jīng)過的電流便會(huì)越大，從而造成導(dǎo)線絕緣層老化，自燃。

（五）電弧及電火花

通常情況下，輸電線路中的兩極會(huì)在特殊條件下釋放電火花，大數(shù)量的電火花聚集于一處便形成電弧，電弧溫度十分高，當(dāng)高于3000℃的時(shí)候，很容易引燃周邊物體，從而引發(fā)火災(zāi)。

三低壓配電系統(tǒng)故障預(yù)防措施

（一）嚴(yán)格控制電氣操作技術(shù)

在對部分停電電氣設(shè)備維修時(shí)，需嚴(yán)格依照停電、驗(yàn)電、裝設(shè)接地線、懸掛警告牌以及裝設(shè)遮攔等步驟進(jìn)行，同時(shí)必須斷掉44kv之內(nèi)的設(shè)備、待檢修設(shè)備、沒有安全防護(hù)的設(shè)備等的電源，并選擇對應(yīng)等級的驗(yàn)電器進(jìn)行驗(yàn)電檢查。在驗(yàn)電之前也需在有電設(shè)備上做試驗(yàn)操作，確保電氣的使用性能。

（二）積極做好電氣安全檢查工作

安全檢查在電氣作業(yè)時(shí)是十分必要的。首先，可檢查電氣設(shè)備的絕緣系統(tǒng)，如：絕緣的合格性、損壞情況、設(shè)備外部帶電部分的防護(hù)情況等；其次，對線路的接零、接地線進(jìn)行檢查；再次，對各類照明電壓設(shè)備進(jìn)行檢查；最后，對各類電氣滅火裝置、電氣安裝位置、各類用電設(shè)備等進(jìn)行綜合檢查。

（三）加大組織管理力度

導(dǎo)致電氣事故的主要原因之一為組織管理落實(shí)不到位。因此，加大組織管理力度對提高配電系統(tǒng)安全運(yùn)行而言是十分必要的。首先，建立完善的規(guī)章制度，依照配電線路的特點(diǎn)科學(xué)合理的安排操作流程；其次，加強(qiáng)電氣檢修人員的安全教育工作，確保工作人員充分意識到安全用電的必要性；再次，要求電氣檢修人員熟練掌握電氣維修技術(shù)，以及觸電急救方法；最后，做好線路檢查記錄工作，以為下次電氣檢修提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

結(jié)語

漏電、短路、過負(fù)荷、電弧等是低壓配電系統(tǒng)常見的故障問題，這類問題嚴(yán)重降低了低壓配電系統(tǒng)的運(yùn)行效率，增大電氣事故危害。因此，必須及時(shí)做好電氣安全檢修工作、加大組織管理力度，多方面減少電氣故障問題，為人們的用電安全提供有利保障。

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