配電變壓器零線帶電問題的處理

李清川

摘 要：零線在一般情況下是不帶電的，安全程度在人們普遍認(rèn)可和接受的范圍內(nèi)，其實(shí)在特殊情況下零線可能是帶電的，一旦有人為觸碰零線的行為就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的觸電事故，威脅人生命財(cái)產(chǎn)安全，導(dǎo)致電力設(shè)備故障。我國(guó)常見的供電系統(tǒng)是380/220 V的電壓，這種供電系統(tǒng)常常采用中性點(diǎn)接地方法。但是這種方法也有安全風(fēng)險(xiǎn)，文章介紹了配電變壓器的工作原理，分析了零線帶電的原因以及處理方法。

關(guān)鍵詞：零線帶電；變壓器；分析及對(duì)策

中圖分類號(hào)：TM421 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）23-0108-02

電網(wǎng)的運(yùn)行方式和手段是不同的，根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行的具體情況不同，零線帶電的原因也是不同的，其主要分為以下幾種：負(fù)載電流引起、線路接錯(cuò)所致、零線接地不良導(dǎo)致。不論哪種方式導(dǎo)致零線帶電現(xiàn)象發(fā)生，總會(huì)有解決的具體方法。

1 配電變壓器工作原理

配電變壓器屬于靜止電器的設(shè)備范疇，其工作原理如下：讓一次繞組接受交流電通電從而產(chǎn)生交變磁通，從而用鐵芯對(duì)交變磁進(jìn)行導(dǎo)磁，二次繞組感應(yīng)交流電動(dòng)勢(shì)，這就是配電變壓器的工作原理，作為配電變壓器中的重要組成部分，零線一般是不帶電的，因?yàn)樵诘蛪喝嗨木€的供電網(wǎng)絡(luò)中，中性點(diǎn)都會(huì)有相等的電位，電位差是零線帶電的原因，消除了電位差就不會(huì)帶電，所以零線帶電的原因就是線路出現(xiàn)故障或者設(shè)備出現(xiàn)問題，這時(shí)候零線和地面之間的電位差的均衡狀態(tài)遭到改變，使得零線出現(xiàn)帶電現(xiàn)象。配電變壓器在工作中常見的故障有以下幾點(diǎn)：首先接地不良，接地不良容易導(dǎo)致避雷器的損壞和絕緣設(shè)備的失靈。其次是滲油問題，滲油和漏油讓變壓器的溫度和水分發(fā)生了很大變化，容易導(dǎo)致變壓器溫度升高，長(zhǎng)期下去變壓器的工作效率必然受到影響。

2 零線帶電的風(fēng)險(xiǎn)

①一旦發(fā)生零線帶電現(xiàn)象，最容易導(dǎo)致電氣設(shè)備的損壞，電氣設(shè)備因?yàn)殡妷哼^大而發(fā)生故障或者直接損壞。當(dāng)超過電氣可以承受的額定負(fù)載的電壓時(shí)就容易對(duì)電氣的壽命產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。此外，如果發(fā)生了零線帶電問題還容易造成電氣設(shè)備的電壓不足而無法正常工作。零線的開路使得重負(fù)載項(xiàng)電壓降低，電氣設(shè)備不能達(dá)到正常的工作狀態(tài)，其使用壽命也會(huì)大大縮小。

②可能產(chǎn)生觸電事故，當(dāng)零線帶電時(shí)容易發(fā)生電氣設(shè)備無法工作的現(xiàn)象，這時(shí)候就容易誤判為電路沒電，結(jié)果導(dǎo)致觸電事故的發(fā)生。接地故障發(fā)生時(shí)，零線相對(duì)于地面的電壓快速上升，對(duì)地面采用零線保護(hù)的設(shè)備其外殼也會(huì)帶電，人們?cè)诮佑|到零線的外殼或者是變壓器的外殼時(shí)都容易發(fā)生觸電事故。

③零線帶電容易引發(fā)變壓器的損壞，變壓器的避雷措施通常采取將避雷器底線和變壓器接地線與中性點(diǎn)向連接，并共同與接地設(shè)備相連接。當(dāng)接地線的電壓過大時(shí)就會(huì)對(duì)避雷效果產(chǎn)生很大的抵消作用，避雷器就會(huì)失效，在雷雨天氣下容易引發(fā)雷擊變壓器的事故。

3 零線帶電原因分析

3.1 開路或接觸不良導(dǎo)致帶電

①零線的接地線出現(xiàn)故障時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生接觸不良的問題，電壓差就會(huì)變大，最終導(dǎo)致電壓增加，達(dá)到220 V以上的電壓，這是接觸不良導(dǎo)致的零線帶電常見原因。②當(dāng)零線開路情況下也會(huì)產(chǎn)生零線帶電的問題。熔絲的插座、插頭和熔斷都會(huì)因?yàn)榻佑|不良導(dǎo)致零線的短路發(fā)生，這種短路一般只是發(fā)生在單向供電回路中。③中心點(diǎn)的電壓發(fā)生了變化，負(fù)載發(fā)生不對(duì)稱現(xiàn)象，三相四線供電回路中其他電壓出現(xiàn)不同程度的波動(dòng)。各項(xiàng)負(fù)載的變化程度越大，中心點(diǎn)的位置移動(dòng)就越嚴(yán)重。

3.2 零線無開路導(dǎo)致帶電

首先是在變壓器零點(diǎn)的接地電阻過大或者是開路導(dǎo)致，當(dāng)對(duì)同一個(gè)電源進(jìn)行不同時(shí)間和地點(diǎn)的檢測(cè)時(shí)出現(xiàn)帶電現(xiàn)象，這就說明原本存在電流，接地線與地面之間形成了電位差。另一種情況是當(dāng)零線周圍的線路發(fā)生漏電時(shí)候就會(huì)檢測(cè)到零線漏電的跡象。

4 解決配電變壓器帶電的方案

4.1 改變供電模式

零線與截流相分離的供電模式。將截流中線和保護(hù)零線相互區(qū)分，這樣就可以讓電流避開接地的零線專用線路。降低了電壓在零線上存在的可能性，這種方法具有徹底和高效的特點(diǎn)。所以采用三線制和三相五線制的供電方式比較有效。但是這兩種方法也不是萬(wàn)能的，要好好利用才能體現(xiàn)其長(zhǎng)處，在新建樓盤和新的線路設(shè)計(jì)過程中采用這種方法會(huì)起到不錯(cuò)的效果。但是這兩種方法會(huì)在一定程度上對(duì)投資預(yù)算進(jìn)行改變，前期投入大于一般的電力投資。消耗了大量的電力材料，最重要的是已經(jīng)布置好的電力設(shè)備不能和這兩種供電模式相適應(yīng)。

4.2 增大零線的橫截面

電壓與零線的橫截面積與電壓聯(lián)系緊密，擴(kuò)大零線的橫截面積可以適當(dāng)把電流的電勢(shì)降至最低，就是減少電壓降，保持零線與地面之間的電位相等。消除零線帶電的可能性，一般情況下，相線和零線的橫截面積是相同的。所以正常單相零線的橫截面積為5 mm2以下的分支線與相線的橫截面積相差不大。

4.3 降低人工操作的失誤

電力維修方面的工人發(fā)生操作失誤尤其是零線誤接后常常導(dǎo)致零線的帶電現(xiàn)象發(fā)生。這種因操作失誤而引發(fā)的零線帶電問題通過加強(qiáng)對(duì)電力工人的培訓(xùn)可以降低操作是失誤率。定期對(duì)一線電力維修工人進(jìn)行線路和變壓器構(gòu)成和安全培訓(xùn)，讓電力工人的專業(yè)操作技能得到一個(gè)提升，安全意識(shí)得到加強(qiáng)，普及拆修過程中的順序作業(yè)流程，確保維修之后能夠按原順序重裝線路。保證線路不因人員操作失誤而發(fā)生零線帶電問題。

4.4 其它措施

配電的變壓器帶電工作是一項(xiàng)重要的系統(tǒng)工作，不是單單靠技術(shù)就能改變的，各項(xiàng)措施綜合起來應(yīng)用才有可能構(gòu)建一個(gè)系統(tǒng)的防護(hù)體系。其主要有以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：

首先加強(qiáng)電力維修人員的安全意識(shí)，只有專業(yè)的人員從事專業(yè)的事情才能規(guī)避發(fā)生失誤的可能性，只有不斷對(duì)從事電力工作者進(jìn)行思想教育和技能培訓(xùn)才能有一個(gè)堅(jiān)實(shí)的思想保障和技術(shù)保障。在技術(shù)上對(duì)線路進(jìn)行巡檢要常態(tài)化，需要對(duì)線路腐蝕和線路的材質(zhì)發(fā)生氧化現(xiàn)象進(jìn)行重點(diǎn)巡查。選用特定的變壓器，中心點(diǎn)移動(dòng)問題是三相負(fù)荷的不平衡導(dǎo)致的，重復(fù)接地工作是配電線路的重點(diǎn)，主要是通過接戶線、分支線、變壓器主干線。這樣降低了中性線接地的電阻，降低了電壓，減少了零線帶電的可能性。采用三級(jí)保護(hù)的措施，三級(jí)保護(hù)是配電變壓器零線帶電時(shí)確保危險(xiǎn)性最小的一種方法。

首先是第一級(jí)保護(hù)，當(dāng)配電變壓器的低壓側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)電流值為斷路器的限定值。

第二級(jí)的保護(hù)措施是把中級(jí)剩余電流動(dòng)作斷路器安裝到低壓分支線路上去讓每一條線路都接受監(jiān)督和保護(hù)。

第三種保護(hù)措施是把末級(jí)電路電流動(dòng)作短路去安裝到線路中每一條分支線上。

三級(jí)保護(hù)建立起來之后就會(huì)對(duì)線路接地問題導(dǎo)致的漏電和零線帶電問題可以快速的處理和解決。對(duì)農(nóng)村的防護(hù)措施可以按照《農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，設(shè)置好大小相當(dāng)?shù)慕拥仉娮瑁潆娮儔浩魅萘吭?00 kVA以下的區(qū)域適用小于10 Ω的接地電阻，電壓越大選擇電阻越小的接地電阻。

5 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，配電變壓器需要一個(gè)高效安全的環(huán)境來保護(hù)電網(wǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)配電變壓器出現(xiàn)了零線帶電問題時(shí)，設(shè)備發(fā)生損害的可能性較大，應(yīng)采用新型供電方式，增大零線橫截面積、增加人工技能和安全培訓(xùn)、綜合運(yùn)用各種措施構(gòu)建完善的防護(hù)體系。

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