低壓電網(wǎng)零線帶電故障診斷與處理

馬智勇+王趙曼

摘 要：電流從發(fā)電廠輸電線經(jīng)過升壓運輸?shù)浇祲簣鲈儆沙鞘须娋W(wǎng)輸送到千家萬戶的過程中，電流輸送質(zhì)量和電流傳送可靠性對于維護(hù)人們正常生活秩序和工作便利是十分重要的。在城市電網(wǎng)三相四線制電流輸送模式中，零線作為保護(hù)三線電流正常運行的接地端，一旦發(fā)生故障后需要立即檢修和排除故障，能夠使城市電網(wǎng)盡快重新恢復(fù)供電狀態(tài)。文章對于城市低壓電網(wǎng)三項四線制運行模式中如何排除零線故障做出簡要介紹和分析。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)運行；零點故障；排查和處理

中圖分類號： TM711 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）36-178-2

0 引言

隨著電力電網(wǎng)建設(shè)的不斷完善和發(fā)展，無論是城市電網(wǎng)還是農(nóng)村電網(wǎng)的建設(shè)工作都取得了一定成績。國家電網(wǎng)的發(fā)展與提高人們生活便利息息相關(guān)，所以，如何加強(qiáng)國家電網(wǎng)電路運輸設(shè)備的安全性和可靠性具有十分重大的意義。文章對于三相四線制中零線的故障診斷和排除故障的意義、方法展開敘述和討論。

1 零線故障排查的意義

在城市電網(wǎng)三相四線制電流輸送模式中，零線作為保護(hù)三線電流正常運行的接地端，一旦發(fā)生故障后需要立即檢修和排除故障，使城市電網(wǎng)盡快重新恢復(fù)供電狀態(tài)。我國主要采用三相四線制的電流輸送模式，通常情況下在A/B/C三項電流之外還會外接一條接地零線，這條接地電線的意義就是為了避免三相電流出現(xiàn)某一項短路時或者三相電流無法達(dá)到平衡時電流也可以通過零線回流到大地，避免三相電流帶點的情況，為人生財產(chǎn)安全帶來巨大威脅。由此可見，對于三相四線中的第四條線——“零線”的正常運作和故障排查具有不可小覷的作用，零線一旦出現(xiàn)接觸不良或者斷線，對于正常運行的三項電流不會造成安全性影響，但是如果此時三相電流恰好發(fā)生短路或者三項電壓、電流不平衡的故障，零線無法正常工作的情況下就會帶來嚴(yán)重的安全事故。在城市電網(wǎng)和農(nóng)村電網(wǎng)中都需要對零線進(jìn)行必要的維護(hù)工作，保持零線的正常運作。如果零線出現(xiàn)故障后，要盡快對故障進(jìn)行查找和檢修，用最快的速度恢復(fù)電網(wǎng)供電，減輕對人們正常生活和工作秩序的不利影響。

2 零線故障的原因

以城市電網(wǎng)為例，零線在正常的三相四線制電流運行模式中是不會帶有電流的，但是一旦發(fā)生零線故障后，零線就可能帶有很大的故障電壓和電流。對于零線發(fā)生帶點故障的原因，筆者將進(jìn)行歸納和總結(jié)。

2.1 零線斷線或者接觸不良

零線在三相四線制中主要發(fā)揮與大地接觸回流電流的作用，如果零線由于制作工藝不良或者因為設(shè)備損耗等問題造成與大地的接觸不良或者直接斷線問題，就無法達(dá)到與大地接觸回流線路中不平衡電流的目的。這是由于零線自身的設(shè)備質(zhì)量問題造成的帶點故障，是線路架設(shè)和設(shè)備檢修時需要多加注意的地方，嚴(yán)格把控零線的質(zhì)量和接頭加工工藝，降低出現(xiàn)零線在線路運行時出現(xiàn)斷線或者接觸不良的概率。

2.2 三相電流不平衡現(xiàn)象

前面說到零線自身的設(shè)備質(zhì)量會造成三相四線制電流運行模式發(fā)生故障，三項電流的不平衡也會帶來零線的帶電故障問題。在電流運輸過程中，如果三項電源輸出電流沒有達(dá)到三相平衡，不平衡電流流經(jīng)零線時就會產(chǎn)生較大電流負(fù)荷，如果零線上有接低阻抗就會產(chǎn)生較大的故障電壓，從而增加設(shè)備發(fā)生故障的幾率。另外，除了電流輸出過程中出現(xiàn)的電流不平衡現(xiàn)象，在變壓器對三項電流進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)化時，如果分接開關(guān)接觸不良或者損壞無法對三相電流進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)化，就會造成三相電壓值不平衡，從而造成三相電流不平衡的故障現(xiàn)象。

3 零點故障診斷方法

零線的正常工作對于電力電網(wǎng)正常供電具有十分關(guān)鍵的意義。如果線路中的零點故障發(fā)生時間較長，會對人們的正常生活秩序和工作環(huán)境帶來較大的不利影響，提高線路檢測和故障檢修的效率能夠減輕電網(wǎng)對人們生活工作的影響。下面，筆者對如何找到零點故障點的方法做出簡要敘述。

3.1 分段排除故障診斷

這是對于三項電流發(fā)生故障點的排除方法之一，排除原理是將線路完全與供電端斷開后，對主干線路和支線路分段后進(jìn)行故障點排查。首先對第一段主干線和這一段中的所有分支線絕緣處理后，進(jìn)行送電，同時檢測接地零線是否帶電，如果不帶電，則表示該段線路運行正常，從而進(jìn)行下一段分段線路的故障點排查。如果帶電，則說明故障點存在于該段線路中，但對于具體故障點發(fā)生的位置無法準(zhǔn)確測出。

3.2 分相排除故障診斷

分相法與分段法的故障點檢測原理相同，首先對變壓器低壓測輸出線路逐一分相進(jìn)行停電后，再對每一項進(jìn)行故障點排查。首先將萬用表調(diào)到交流電壓檔，將萬用表兩端一端線接帶電零線，另一端接地，然后逐一對變壓器的低壓端A、B、C 三相進(jìn)行停電，觀察萬用表的數(shù)值變化。如果某一相停電后，萬用表電壓值變?yōu)榱悖瑒t表示故障點出現(xiàn)在該線路中。分相故障排除法操作簡便，原理也比較簡單，但和分段故障排除法一樣無法得出具體故障點的位置。

3.3 電壓排除故障診斷

電壓法故障診斷是在分相排除故障法的基礎(chǔ)之上，利用萬用表對帶電零線進(jìn)行測量得到的電壓值變化確定線路故障點。例如，如果已經(jīng)確定A相電路發(fā)生故障，只需要將萬用表一段接在用戶輸入端的零線上，另一端接地，觀察電壓數(shù)值，電壓值最大的檢測點就是線路故障點。這個故障排查方法能夠較為準(zhǔn)確的找到線路故障點，是之前分相排除法的改進(jìn)。

3.4 電流排除故障法診斷

除了可以通過測量零線電壓的變化來確定故障點發(fā)生位置，還可以通過相線電流法故障診斷在分相法判斷出故障發(fā)生點 。首先利用鉗形電流表查出三相電流主線路段發(fā)生線路故障的位置，電流表數(shù)值最大的一段線路就是發(fā)生故障的線路段。再對這段線路進(jìn)行分段檢測，在支線路用戶端通過檢測零線電流可以快速而有效的判斷出具體的線路故障點。這種方法適合主線、分支線上的故障排查，具有檢測效率高、故障點排查位置精確的優(yōu)點，可以在線路故障發(fā)生以后用最快的速度恢復(fù)電網(wǎng)線路的正常供電，減輕對人們正常生活和工作秩序的不利影響。

4 零線故障預(yù)防方法

在城市電網(wǎng)三相四線制電流輸送模式中，零線作為保護(hù)三線電流正常運行的接地端，一旦發(fā)生故障后需要立即檢修和排除故障，使城市電網(wǎng)盡快重新恢復(fù)供電狀態(tài)。零線故障后對人們正常生活秩序和工作便利帶來十分嚴(yán)重的影響，所以需要時刻注意維護(hù)零線的正常工作和運行。筆者對如何預(yù)防和減少零線故障的方法做簡要介紹和分析。

4.1 保持三相電流平衡

在電流運輸過程中，如果三項電源輸出電流沒有達(dá)到三相平衡，不平衡電流流經(jīng)零線時就會產(chǎn)生較大電流負(fù)荷，如果零線上有接低阻抗就會產(chǎn)生較大的故障電壓，從而增加設(shè)備發(fā)生故障的幾率。所以保持三項電流平衡具有十分關(guān)鍵的意義，但在線路運行時三相電流常常會因為負(fù)載不平衡或者線路問題出現(xiàn)不平衡現(xiàn)象。具體預(yù)防做法為通過減小不平衡電壓從而減小不平衡電流、減弱電壓偏移、降低中性線電流大小等措施，從根本上減少不平衡電流的出現(xiàn)概率。

4.2 加強(qiáng)零線質(zhì)量和施工工藝

在架設(shè)零線接地線路時，需要采用復(fù)合設(shè)備施工質(zhì)量要求的接頭材料。如果選用鋁鋼絞線作為零線使用，需要采用同種材質(zhì)的鋁接線端子進(jìn)行牢固壓接，避免出現(xiàn)接地零線接觸不良的現(xiàn)象。在線路接入配電箱時，需要按照線路施工要求分支，需要分支后采用鋁線段子進(jìn)行分接，避免出現(xiàn)捆扎現(xiàn)象，造成線路損耗或漏電現(xiàn)象。加強(qiáng)零線自身的設(shè)備質(zhì)量問題，是線路架設(shè)和設(shè)備檢修時需要多加注意的地方，嚴(yán)格把控零線的質(zhì)量和接頭加工工藝，降低零線在線路運行時出現(xiàn)斷線或者接觸不良的概率。

5 結(jié)束語

在城市電網(wǎng)三相四線制電流輸送模式中，零線作為保護(hù)三線電流正常運行的接地端，一旦發(fā)生故障后需要立即檢修和排除故障，使城市電網(wǎng)盡快重新恢復(fù)供電狀態(tài)。筆者在文章中分析了零線故障發(fā)生的原因、零線故障的排查方法和處理以及如何預(yù)防和減小零線故障發(fā)生的概率，全面體現(xiàn)零線的正常運行對于電力電網(wǎng)的輸電運行具有十分重要的意義。

參 考 文 獻(xiàn)

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