低壓配電線路故障的處理技術(shù)

楊志剛

（上海南華蘭陵電氣有限公司 上海市 201111）

伴隨著科技的發(fā)展，我國對于電力的需求與日俱增，因此電力企業(yè)也需要進行著重發(fā)展。我國電力企業(yè)發(fā)展過程中，低壓配電線路占據(jù)了主要的地位，可以說我國配電網(wǎng)絡(luò)中大多數(shù)都是低壓配電線路。作為主要的電力運輸方式，低壓配電線路如果出現(xiàn)了問題，那么將直接影響我國的電力運輸，導(dǎo)致工廠停工等等嚴重情況的發(fā)生。在人們生活的過程中，家常用電一般都屬于低壓配電，無論是生活照明還是家用電器，亦或者辦公設(shè)備，都需要低壓配電技術(shù)的支持，因此一旦低壓配電技術(shù)出現(xiàn)了問題，將會影響我國人民群眾的正常生活與發(fā)展。伴隨著電力企業(yè)的發(fā)展，人們從以往的電路線路普及性追求轉(zhuǎn)變成為了對配電線路穩(wěn)定性的需求，因此我國電力企業(yè)需要針對于這方面進行著重發(fā)展。但是在當下的發(fā)展中，我國低壓配電技術(shù)依舊存在著一些問題，導(dǎo)致無法實現(xiàn)更好的配電水平提升。配電水平無法跟隨時代的需求而有所提升，這就導(dǎo)致了配電企業(yè)在配電過程中常常會出現(xiàn)問題，進而影響人民群眾的正常生活。與此同時，由于低壓配電線路的用途較為廣泛，因此維修時的故障也呈現(xiàn)著多樣化，需要進行重視與關(guān)注。

1 低壓配電線路中常見的故障

1.1 漏電故障

在低壓配電線路的使用過程中，漏電故障屬于最為常見的故障，同時也是最危險的一種故障。一般來說，漏電故障出現(xiàn)的主要原因是由于電流過大、電源線過熱、支架材料老化等，這些都會導(dǎo)致低壓配電線路的絕緣性衰減，進而導(dǎo)致原本應(yīng)該在電源線內(nèi)部進行流通的電流在支架材料上進行流動，同時還有發(fā)生觸電與火災(zāi)的危險。導(dǎo)致線路出現(xiàn)漏電的原因往往是由于線路本身受到了影響，配電的過程中，電容會在線路以及地面上進行平均分布，因此電流較小，但如果線路的外界條件發(fā)生了變化，就會導(dǎo)致絕緣性的平衡發(fā)生了變化。因此，線路一旦漏電，不僅僅會對此處的線路產(chǎn)生影響，更會對整體低壓配電線路產(chǎn)生影響，導(dǎo)致發(fā)生短路等等。

1.2 負載短路引起的故障

低壓配電線路在運行的過程中，常見的故障除了漏電故障之外，另一種常見的故障就是負載短路現(xiàn)象。而一旦出現(xiàn)了負載短路現(xiàn)象，就會導(dǎo)致整體電路運行體系出現(xiàn)問題，一般來說電閘的安全閥在發(fā)生這種情況后可以直接斷電。但需要注意的是，一旦短路故障較為隱蔽，無法直接排除，那么居民依舊需要承受停電，這對于居民的正常生活較為不利。而發(fā)生這種故障的原因一般來說有幾點，首先是雷擊原因，在寬闊的野外和高處，一旦發(fā)生雷擊，就會導(dǎo)致配電線路的絕緣保護被瞬間擊穿，從而影響整體電路運行，造成了短路現(xiàn)象。其次，在雷電天氣，絕緣子往往會受到雷電天氣的影響，導(dǎo)致閃絡(luò)現(xiàn)象出現(xiàn)，從而出現(xiàn)短路。再次，夏季往往會出現(xiàn)狂風伴隨暴雨的天氣，這會導(dǎo)致線路發(fā)生碰撞、搭接，從而出現(xiàn)短路。除了線路之間的連接之外，潮濕的樹枝等等帶有導(dǎo)電性的雜物也容易影響線路之間的安全運行。最后，則是傳輸線路附近的腐蝕性氣體和物體，一旦對線路產(chǎn)生了嚴重的腐蝕，就會導(dǎo)致線路之間的絕緣層受到影響，引起短路。

1.3 電源變壓器引起的故障

低壓配電系統(tǒng)中，除了線路之外，變壓器也是非常重要的一大設(shè)施，負責將電源電壓等級進行轉(zhuǎn)換，對于整體線路來說，變壓器的作用非常重要。一般來說，變壓器屬于整體低壓配電系統(tǒng)中最穩(wěn)定的部分，線路建設(shè)的過程中對變壓器的質(zhì)量進行了極高的要求。因此，變壓器出現(xiàn)故障的原因往往是由于條件的惡劣變化，進而影響了變壓器的正常工作。除此之外，用電量的突然提升也會對線路產(chǎn)生影響，導(dǎo)致變壓器在長時間超負荷工作。變壓器的超負荷工作導(dǎo)致整體溫度提升，從而影響正常工作，對線路也會產(chǎn)生損壞。一旦變壓器發(fā)生故障，輕則無法對低壓配電線路起到保護作用，重則會對整體線路產(chǎn)生影響。

1.4 接地故障

低壓配電系統(tǒng)中，接地故障屬于較為常見的故障，一旦出現(xiàn)了接地故障，就會導(dǎo)致整體電力流通線路出現(xiàn)改變。接地故障出現(xiàn)的主要原因是由于配電線路經(jīng)過一段時間的工作后，出現(xiàn)了由于不明原因的損壞，則會導(dǎo)致電路對于地面的絕緣性隨之降低，進而造成了在地面上的泄漏電流超過正常數(shù)值，影響電路的整體運行。低壓配電系統(tǒng)中，單相接地故障屬于較為常見的一種故障，而對地泄露的電流一般有兩種，分別是由于接地故障而引起的泄露電流和正常工作泄露的超標電流。線路在運行的過程中，金屬接地屬于較為難以控制的變量，一旦出現(xiàn)了金屬接地，就會對整體設(shè)備的電阻產(chǎn)生影響，接地泄漏的電流數(shù)值也就隨之改變。一旦導(dǎo)體設(shè)備的金屬與接地設(shè)備的金屬相互連接，那么就會導(dǎo)致整體電阻數(shù)值產(chǎn)生變化，這會對低壓配電系統(tǒng)的運行產(chǎn)生影響。而非金屬設(shè)備出現(xiàn)接地故障的原因往往是由于接地設(shè)備的金屬部分與故障節(jié)點產(chǎn)生了連接，這導(dǎo)致非金屬設(shè)備內(nèi)部電流運行方向發(fā)生改變，出現(xiàn)了嚴重的電弧放電。電弧放電是一種嚴重事故，除了電力泄漏之外，還會出現(xiàn)高溫，有造成火災(zāi)的危險。電弧放電的溫度各不相同，與非金屬設(shè)備的材質(zhì)有關(guān)，而一旦溫度過高，就會導(dǎo)致電氣設(shè)備無法運行。因此，在未來的發(fā)展中，技術(shù)人員需要重視接地故障所帶來的危險，很多安全生產(chǎn)事故都是由于在生產(chǎn)過程中設(shè)備出現(xiàn)了接地故障。想要避免這一故障的出現(xiàn)，首先需要重視對于設(shè)備的日常維修與檢查，時刻保持警惕，一旦發(fā)現(xiàn)了故障，要及時的進行搶修與維護，避免嚴重生產(chǎn)事故的出現(xiàn)。

圖1：短路后電流變化圖

圖2：單相短路現(xiàn)象發(fā)生后對中線電位的影響

2 低壓配電線路故障的處理措施

2.1 漏電故障的處理措施

對于低壓配電線路來說，在連接的過程中，要求TN-S 接地系統(tǒng)中的PE 線路能夠與金屬物體連接。但在實際連接的過程中發(fā)現(xiàn)，由于很多時候雜散電流會對線路產(chǎn)生一定的影響，造成了雜散電流對絕緣線路造成了電腐蝕，影響了線路的絕緣性能，這對于正常的低壓配電產(chǎn)生了影響。PE 線路的截面數(shù)值很容易受到雜散電流的影響，因此需要將線路的材質(zhì)進行更換與處理，一般來說多芯電纜與絕緣電線是更好的選擇。只有電路的絕緣性不受到影響，才能夠保證在未來的使用過程中保證整體材料性質(zhì)。雖然在配電過程中發(fā)現(xiàn)，TN-S 接地系統(tǒng)的接地性能較為出色，但是由于PE 線路截面數(shù)值容易受到影響，很大程度上對于線路也就造成了影響，增加出現(xiàn)故障的可能性。因此想要使用TN-S 線路的優(yōu)良接地性能，就必須要處理弊端，采取漏電保護設(shè)施，盡可能的防止雜散電流對線路產(chǎn)生影響。一般來說，如果漏電斷路器的靈敏度太高，就會經(jīng)常進行斷電，為了保證人民群眾的正常用電，需要調(diào)整漏電斷路器的靈敏度，從而保證低壓配電設(shè)備的正常運行。

2.2 短路故障的處理措施

在進行配電系統(tǒng)搭建的過程中，除了對線路的絕緣性進行要求之外，還需要線路擁有優(yōu)秀的耐熱性。因此在未來的配電系統(tǒng)搭建過程中，要求將短路保護設(shè)備能夠做到科學合理化的處理與考量，盡可能的一方面保護電路不會出現(xiàn)短路，另一方面不會造成資源浪費。由于低壓配電線路的主要用途是為人民群眾的生活進行供電，因此往往需要進行長線路搭建，雖然電壓數(shù)值得到了保證，但在線路的尾端電流數(shù)值依舊偏小。這就造成了在實際的保護過程中，使用斷路器熱磁脫扣器來對線路進行保護的效果并不明顯。經(jīng)過長時間的研究與嘗試后發(fā)現(xiàn)，電子脫扣器能夠更好的對線路溫度和電流進行計算，從而達到保護的而效果。在線路的搭建過程中，熔斷器的作用相當于一段線路，但卻比普通線路擁有更好的熱敏感，一旦出現(xiàn)了短路或者其他線路問題，可以直接進行熔斷，從而保護線路。熔點器的存在相當于一個自動開關(guān)，無論電流數(shù)值大小，只要出現(xiàn)了不穩(wěn)定的現(xiàn)象，熔斷器就會由于物質(zhì)熔點原因直接熔斷，能夠更好的保護相關(guān)器材。

通過圖1 可以發(fā)現(xiàn)，電流變化呈現(xiàn)著峰值式波動，而超過了閾值之后，將會對電路以及設(shè)備產(chǎn)生損壞。而使用的熔斷器之后，在接近閾值之前，熔斷器就會直接將電路斷開，避免對電路產(chǎn)生影響。

2.3 接地故障的處理措施

在進行處理的過程中，首先需要對配電線路與設(shè)備進行分級，根據(jù)級別的不同來選擇不同的程度進行保護。主要的分級依據(jù)是設(shè)備等級、輸配電總進線、主干線、支線等等，因此工作人員需要對以上因素進行詳細的計算與分析。與此同時，在進行工作的過程中，還需要對不同級別的線路進行分析，選擇合適的保護方式，能夠在發(fā)生故障的過程中第一時間進行最佳效果的處理。其次，在進行保護的過程中，還需要注意選擇合適的漏電保護器，使用漏電保護器能夠在出現(xiàn)故障的情況下通過機械操控來將線路進行切斷，這能夠最大程度的保護線路運行。這能夠避免接地電弧的出現(xiàn)，最大程度上杜絕了接地故障。再次，一旦出現(xiàn)了接地故障，想要進行更好的處理，施工人員可以將接地故障中的剩余電流進行有效的利用。一旦發(fā)現(xiàn)線路中存在嚴重的電流泄漏故障，那么可以從矢量和的數(shù)值可以發(fā)現(xiàn)，三相負載電流與中性電流的矢量和將會呈現(xiàn)零的狀態(tài)。而在家用的單相電流中，一旦出現(xiàn)了接地故障，可以發(fā)現(xiàn)PE 線路與大地構(gòu)成了完整回路，因此兩者之間的矢量和并不等于零。而在發(fā)生了接地故障之后，除了PE 線路的問題之外，還會出現(xiàn)剩下電源電路動作電流的超標。想要解決這一問題，需要將電氣設(shè)備與傳輸線路的泄漏電流數(shù)值進行控制，從而有效的解決接地故障，保證人民群眾的正常用電。

圖2 為單相短路現(xiàn)象發(fā)生后對中線電位的影響，中線電位的提高對于用電人員有著較大的威脅，往往會增加觸電風險。而單相電路的故障會帶來用電設(shè)備的電壓損壞，這是因為短路發(fā)生的瞬間，負載2 與負載3 電壓都會瞬間提高，上升的限度為380 伏特。

2.4 及時更換失效設(shè)備，清除自然環(huán)境障礙

輸電企業(yè)在工作的過程中，想要避免線路故障，還需要對外在條件進行控制，通過對外界條件的控制，能夠有效的提升配電線路的安全運行效果。雷擊往往是配電企業(yè)需要關(guān)注的自然現(xiàn)象，雷擊會對電路產(chǎn)生巨大的危害，同時雷擊還具有著不特定性，無法預(yù)測發(fā)生位置。因此在配電企業(yè)發(fā)展的過程中，需要使用合適的電壓保護措施，從而保證在雷電天氣電氣設(shè)備能夠時刻保持正常運行。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，很多時候雷擊事故導(dǎo)致的電路故障都是由于絕緣子出現(xiàn)了閃絡(luò)現(xiàn)象，進而影響了整體線路的絕緣效果。因此供電企業(yè)在進行工作的過程中，需要注意對雷電多發(fā)區(qū)域進行積極的防控。絕緣子設(shè)備具有壽命，對于已經(jīng)失效的絕緣子設(shè)備需要及時進行更換，保證絕緣子設(shè)備不會對整體線路產(chǎn)生影響。而對于配電線路周圍的樹木、路障等容易引發(fā)雷擊的物體，都需要進行及時的清理與處理，保證在線路供電的過程中能夠避免短路故障。

2.5 定期對輸配電線路進行維護修理

需要注意的是，配電企業(yè)在運行的過程中還需要加強對于自身的嚴格管控與考核，通過定期的考核與檢查，來讓整體企業(yè)工作人員擁有良好的工作素質(zhì)。配電企業(yè)需要要求施工人員能夠定期的對線路和設(shè)備進行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問題需要在第一時間解決，發(fā)現(xiàn)重大問題無法解決，需要立即進行上報。配電企業(yè)在發(fā)展的過程中需要將故障看作為洪水猛獸，盡量在萌芽階段就將其進行處理。也就是說，在運行的過程中，需要注意將檢查工作設(shè)置為主要的工作重點，保證設(shè)備能夠正常運行的重要性要超過進行修理。如果需要進行維修，那么也需要盡可能的保證整體維修質(zhì)量，使用最先進的維修設(shè)備和最合適的維修方法，從而保證維修后的線路質(zhì)量。

2.6 規(guī)范低壓配電設(shè)備巡查制度

低壓配電線路以及配電設(shè)備由于常年暴露在室外，受到氣候、材質(zhì)、溫度等方面的影響，往往使用壽命各不相同。想要充分的避免安全隱患，就需要從根本上進行定期檢查與處理，保證能夠處于正常的使用狀態(tài)。因此配電企業(yè)需要將巡查系統(tǒng)與巡查工作進行完善，盡可能的保證系統(tǒng)能夠處于正常運行狀態(tài)，同時每一次巡查工作結(jié)束后還需要進行記錄，方便下次巡查和直接更換。除了對線路本身進行處理之外，還需要盡量對線路周圍的潛在風險進行處理，無論是環(huán)境風險還是線路風險，帶來的影響都非常巨大。因此在未來的發(fā)展中，巡查工作還需要注意對污染源和障礙物進行定時定期處理，損壞的設(shè)備以及老化的線路要進行及時的更換，這些是決定了低壓配電系統(tǒng)能否順利運行的關(guān)鍵。

3 結(jié)束語

總而言之，在未來的發(fā)展過程中，低壓配電系統(tǒng)還將發(fā)揮出其獨有的作用。但發(fā)展總是需要進行各方面的提升與進步，因此線路還會出現(xiàn)不同的線路故障，同時伴隨著配電技術(shù)的提升，故障的種類以及處理難度也將與日俱增。針對于未來發(fā)展中的不同線路故障，需要提出不同的解決措施，保證科學合理的同時，也要盡量的適合線路環(huán)境以及線路狀態(tài)。只有對線路進行定期的處理與維修，才能夠保證電力企業(yè)在未來的發(fā)展中始終處于安全順利的狀態(tài)。而電力企業(yè)配電工作的順利發(fā)展，對于整體企業(yè)乃至于整體社會的發(fā)展都有著重要的作用。