380V低壓配電系統(tǒng)中性線斷線故障處理措施

燕勤華

摘要：在三相四線制電路中，如果中性線發(fā)生斷線故障，由于各相負載阻抗的不一致，將會引起斷線點之后的中性線電位偏移，造成各相電壓不對稱，從而可能損壞用電設備。目前，大部分低壓配電系統(tǒng)采用380V/220V的三相四線制供電系統(tǒng)進行供電，中性線在電氣系統(tǒng)運行中起著非常重要的作用，中性線斷線將會嚴重威脅系統(tǒng)的安全運行。本文分析了380V低壓配電系統(tǒng)中性線斷線的原因，以一起用電事故為例，對中性線斷線故障的原因及處理措施進行了探討。

關(guān)鍵詞：石化總廠;低壓配電系統(tǒng);電氣系統(tǒng);中性線斷線故障;處理對策

1引言

目前三相四線制的配電網(wǎng)絡是企業(yè)最主要的供電方式，中性線作為三相四線制中的重要部分，往往得不到運維人員的足夠重視，存在著很多問題，如中性線接頭不達標、中性線絕緣強度不夠等，這些問題很可能會在低壓配電系統(tǒng)運行中造成中性線出現(xiàn)故障，引發(fā)斷線等事故，威脅企業(yè)生命財產(chǎn)安全。中性線斷線故障保護作為一個新出現(xiàn)的保護措施，其相應的規(guī)范應該明確而具體對其在實際工程中如何運用做出說明。

2中性線的作用及斷線原因

在三相四線制的低壓配網(wǎng)中，中性線是正常運行時負荷電流及故障時故障電流的流通路徑。其作用主要有以下兩點：（1）平衡三相電壓。電力系統(tǒng)的負荷包括三相負荷和單相負荷兩種，因為各個負荷的特性不同，因此供電系統(tǒng)中A.B.C三相的負荷往往是不平衡的，不對稱負荷引起的不平衡電流需要經(jīng)過中性線流回系統(tǒng)中性點，保持三相電壓的平衡;（2）部分有金屬外殼的用電器借助中性線達到接地保護的目的。

380V配電網(wǎng)的中性線可以維持負載電壓在允許范圍內(nèi)，并保證三相電壓對稱。如果忽略中性線的阻抗，則三相負裁各自獨立，各相負載變化不會引起其他相工作狀態(tài)的改變，此時若出現(xiàn)三相負裁不對稱，僅會導致各相電流不再相等，中性線中出現(xiàn)不對稱電流，而不會影響三相電壓的對稱性。但是當中性線固某種原因斷開時，就會導致三相負載支路的相電壓不對稱，導致某相有過電壓產(chǎn)生，威脅人身及設備安全，除產(chǎn)生過電壓的相外，其余相的相電壓會低于正常運行電壓，影響負載的正常工作。

中性線斷線原因主要有以下幾點：（1）相關(guān)工作人員的業(yè)務水平不足，責任意識、安全意識不到位，沒有充分認識到中性線的重要性，沒有做好中性線的日常檢查及維護工作，增加了中性線斷線故障的發(fā)生幾率;（2）三相負荷嚴重不平衡，導致中性線中流過巨大的不平衡電流而燒斷，當中性線接頭施工沒有做好，導致接頭存在氧化、虛接等問題時會加大這種情況的發(fā)生幾率;（3）在連接變壓器的低壓樁頭與鋁導線時采用直接連接的方法，沒有做好鑰、鋁兩種材料間的過渡工作，或在壓接過渡線前沒有徹底清除導線氧化層，從而導致中性線斷線故障的發(fā)生;（4）設置中性線時使用的導線存在老化現(xiàn)象，施工工藝不達標，或在施工結(jié)束后沒有及時進行檢查，導致中性線斷線;（5）沒有在計量箱的導線進出口加裝保護無件，如檬膠墊等;（6）中性線沒有直接接地。而是通過開關(guān)斷路器、熔斷器等接地，在這些情況下，如果中間器件因故斷開，會導致中性線斷線故障;（7）在安裝電流動作保護器時，錯把中性線接入相線端，導致保護器動作失靈，引發(fā)斷線故障;（8）一般中性線接地時電阻會出現(xiàn)變大的現(xiàn)象，我國對中性點接地電阻的大小有著明確規(guī)定，接地電阻應在規(guī)定范圖內(nèi)，接地電阻過大會導致中性線帶電，可能引起中性線斷線。

3中性線析線的危害與危害

380V低壓配電系統(tǒng)普遍采用三相四線制進行供電，在三相四線制中，中性線的作用十分重要。正常運行時中性線阻抗為零，此時若三相負載不平衡，系統(tǒng)中性點不會發(fā)生位移，三相電壓保持對稱。

三相中的任意一相發(fā)生故障時，不會影響其他兩相的運行，其他兩相的負載仍能正常工作。而當中性線出現(xiàn)斷線故障時，如果三相負載不平衡，系統(tǒng)的中性點就會向負載較大的相移動，導致三相電壓不對稱，電壓大小的變化與負荷大小相反，負荷較小的相，其電壓會升高，負荷較大的相，其電壓會降低。三相負荷不平衡程度越大，這種現(xiàn)象就越嚴重。

當中性線發(fā)生斷線故障時，部分用電設備將失去接地保護，對人身安全產(chǎn)生威脅信號的體系時，一定要對諧波電流進行整體濾出，將其徹底清除干凈，保證各個電磁信號之間能形成供電系統(tǒng)平衡，確保鐵路信號可以準確輸出。

中性線中斷故障保護在.實際施工中也會遇到一定的困難。由于中斷保護裝置是以中性線對地電壓作為取樣信號，因此其工作接地應為相對穩(wěn)定的大地零電位，其電位不應受其他接地體電位的影響，尤其是中性線電位的影響。對于TN-C或TN-C-S系統(tǒng)，如果選用的中性線斷線保護器需要從外部引入工作接地（目前已經(jīng)有廠家開發(fā)研制成功），它不需要從外部引人工作接地的中性線斷線保護器，它是在中性線斷線保護器內(nèi)設置了三個相等的阻抗，將這三個阻抗接成星形，與各相相線相接，形成了三相負載星形聯(lián)接。由于負載對稱，因而，三個阻抗的共同的聯(lián)接點即星形的中點的電位與變壓器的中性點的工作接地電位一致，且星形中點的電位是不會因中性線斷線發(fā)生變化的，因而就可以通過星形的中點，作為中性線斷線保護器的工作接地，從而就不需要另外從保護器外部引入工作接地。中斷保護裝置的工作接地就必須單獨設置，并應與車間等電位聯(lián)結(jié)的接地部分（包括車間基礎(chǔ)鋼筋、埋地金屬管道等）保持一定的距離，這一距離最好為20m以上。而對于地上樓房林立，地下管道密布的居民區(qū)來說，要使中性線中斷保護裝置設置的工作接地接地極組滿足這個條件，在實際施工中相當困難。

4 案例分析

某車間部分電氣設備突然出現(xiàn)無法工作的情況，部分設備甚至被燒損。后經(jīng)專業(yè)技術(shù)人員現(xiàn)場檢查，確認該辦公樓進線主中性線燒斷，并且有部分小負荷電氣設備燒損。經(jīng)檢查，該辦公樓相線為25mm2橡鋁線，主中性線為16mm2鋁塑線，采用每層一相供電方式。樓內(nèi)表箱總進線每層分左右兩個配電箱，每個配電箱總進線斷路器存在燒損、跨接、虛接等問題。在不同的用電時段采用鉗形電流表對該辦公樓進線電流進行測試，所測得數(shù)據(jù)顯示三相電流相差較大，表明三相負荷嚴重不平衡。解決辦法：（1）加大對380V配電網(wǎng)中中性線的重視程度，加大對配電網(wǎng)絡的檢查力度，組建專門的巡視小組，制定獎懲措施，對因工作失誤而產(chǎn)生的中性線斷線故障按有關(guān)規(guī)定嚴格處置，巡視中發(fā)現(xiàn)線路老化、機械損傷、破損、斷裂等問題時應立即進行上報處理。（2）對不符合相關(guān)規(guī)定的線路進行徹底改造，避免因線路問題導致中性線斷線故障的發(fā)生，由于鋁線機械強度差，表面易發(fā)生氧化，通常會在接線端子處產(chǎn)生打火現(xiàn)象進而導致斷股，因此主干線應換為銅導線，中性線的截面積選擇、安裝工藝應與相線一致，使檔距內(nèi)導線的機械強度弧垂與相線處于同一水平。（3）定期檢查三相負荷情況，確保三相負荷不平衡程度滿足相關(guān)要求，對中性線流過的不平衡電流進行測量，確保不平衡電流在合理范圍內(nèi)，避免中性線流過過大的電流導致燒斷。（4）重要部位的線路應安裝合理的保護設備，確保中性線有足夠的絕緣強度。

參考文獻：

1.龔炳林;劉銀河;黃龍林;;三相四線制線路中性線斷線的危害及對策[J];設備管理與維修;2016年11期