防范三相四線零線斷線燒壞電器的措施和方法探討

何兆聰

摘要：現(xiàn)如今TN低壓配電系統(tǒng)在我國(guó)應(yīng)用十分廣泛，多應(yīng)用于接單相負(fù)載、三相不平衡電流。因?yàn)橛脩?hù)電器開(kāi)關(guān)隨意性問(wèn)題嚴(yán)重，導(dǎo)致三相負(fù)荷存在不平衡問(wèn)題，另外零線易受到外界因素的影響發(fā)生斷線，導(dǎo)致電壓驟增，損壞電器，引發(fā)賠償事件。因此采取有效的防范措施保證零線的安全穩(wěn)定運(yùn)行十分必要，降低損傷，減少糾紛問(wèn)題?；诖耍疚氖紫葘?duì)三相四線零線導(dǎo)致高壓原因進(jìn)行分析，其次提出了有效的防范措施。

關(guān)鍵詞：三相四線;零線;電器;防范措施

如果發(fā)生零線斷線問(wèn)題，負(fù)荷較大的一相電壓明顯下降，部分電氣設(shè)備無(wú)法啟動(dòng)，如電視、日光燈等，負(fù)荷較小的一相電壓呈提升趨勢(shì)，遠(yuǎn)超過(guò)電器的額定電壓，如果熔絲不熔斷會(huì)導(dǎo)致電器燒壞。因此零線事故會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的損失和糾紛問(wèn)題，所以制定科學(xué)合理的防范對(duì)策十分必要。

1.零線斷線導(dǎo)致高壓的原因分析

多數(shù)情況下低壓三相四線設(shè)置在戶(hù)外等復(fù)雜環(huán)境下，受到外界因素影響易發(fā)生斷線情況，如日常清理不到位導(dǎo)致樹(shù)木壓斷、絕緣老化、施工操作不慎剪斷或者三相不平衡導(dǎo)致負(fù)荷提升燒毀斷線。三相四線制得到了用戶(hù)的廣泛應(yīng)用，L1、L2和L3分別表示三根火線，N表示零線。用戶(hù)從總零線T接一根零線，從一根火線上T接一根火線。如果總零線斷開(kāi)，電流通過(guò)火線L1經(jīng)過(guò)負(fù)荷A，之后通過(guò)負(fù)荷A進(jìn)入零線N，通過(guò)零線N進(jìn)入負(fù)荷B的零線N，之后從L2進(jìn)入，導(dǎo)致L2和L1件產(chǎn)生380V電壓。該過(guò)程中總零線斷開(kāi)，電壓不穩(wěn)定，如果家中電器數(shù)量較少，電壓變化流入，導(dǎo)致電器被燒壞。

2.防范措施

2.1 零線重復(fù)接地

對(duì)TN-C系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)不但具備中性點(diǎn)電位鉗制的作用，同時(shí)也具備保護(hù)線的作用，無(wú)法斷零，否則必須斷，如果需要使用斷開(kāi)中性線的觸頭，在用錢(qián)需要及時(shí)閉合，并且在其他觸頭閉合前完成，其他觸頭斷開(kāi)后才可以斷開(kāi)，該過(guò)程中如果零線斷線存在碰殼漏電情況，如果設(shè)備外殼接近相電壓，易導(dǎo)致事故問(wèn)題，因此這類(lèi)零線需要重復(fù)接地。

重復(fù)接地的作用主要體現(xiàn)在下述兩個(gè)方面：（1）使漏電設(shè)備外殼的對(duì)地電壓有效降低。通過(guò)重復(fù)接地具備分流作用。（2）能夠有效減少零線斷線過(guò)程中的觸電風(fēng)險(xiǎn)，降低外殼漏電電壓。漏電設(shè)備外殼與相電壓的對(duì)地電壓接近，通過(guò)重復(fù)接地，比較相電壓的對(duì)地電壓與電壓降U，前者低于后者。

設(shè)置重復(fù)接地的過(guò)程中需要注意下述幾點(diǎn)內(nèi)容：（1）對(duì)架空線路來(lái)說(shuō)，需要將重復(fù)接地應(yīng)用于其干線和分支線以及沿線每1km位置的零線。（2）如果大型建筑位置存在電纜和架空線路，零線需要采取重復(fù)接地的方式。（3）綜合網(wǎng)絡(luò)中電氣設(shè)備接地裝置的電阻值需要在10Ω以?xún)?nèi)，確保重復(fù)接地裝置在30Ω以?xún)?nèi)，另外重復(fù)接地位置需要多于3處。（4）如果零線采取重復(fù)接地方式，可以使用自然接地體。（5）相同變壓器或者線路通過(guò)低壓母線進(jìn)行供電，不應(yīng)選擇同時(shí)接地、接零保護(hù)方式。

多數(shù)情況下，變壓器低壓線路均能夠遵守相關(guān)規(guī)范要求采取重復(fù)接地方式，但是因?yàn)槭褂脮r(shí)間的不斷增加，極易受到外界因素的影響，如雨水、人為等因素的影響導(dǎo)致破壞，部分在安裝過(guò)程中質(zhì)量不達(dá)標(biāo)而無(wú)法發(fā)揮作用。對(duì)以上情況來(lái)說(shuō)，需要全面排查重復(fù)接地，對(duì)存在故障問(wèn)題的重復(fù)接地進(jìn)行及時(shí)處理。

2.2 對(duì)設(shè)計(jì)要求加以規(guī)范

為了避免三相四線照明系統(tǒng)的總零線燒斷，對(duì)零線進(jìn)行設(shè)計(jì)需要符合下述要求：（1）其導(dǎo)線截面需要與相線截面相等。（2）總零線不可設(shè)置熔斷器。（3）用戶(hù)需要加強(qiáng)對(duì)低壓電氣裝置規(guī)程的了解，同時(shí)嚴(yán)格遵守，不能隨意更換大容量設(shè)備，導(dǎo)致供電容量增加。（4）如果為單相配電線路，其相線和零線均需要使用熔斷器。（5）電氣設(shè)置過(guò)程中相線、零線均需要符合相關(guān)安全規(guī)范要求。（6）單相配電線路需要認(rèn)真劃分相線、零線與接地線，避免發(fā)生混合使用、借用等不良情況，進(jìn)一步確保線路的穩(wěn)定運(yùn)行[1]。

2.3 規(guī)范安裝標(biāo)準(zhǔn)

為了使線路始終處于平穩(wěn)的運(yùn)行狀態(tài)下，需要對(duì)安裝標(biāo)準(zhǔn)加以規(guī)范，主要內(nèi)容包括：（1）在進(jìn)行配電線路敷設(shè)工作時(shí)，需要確保其符合所處環(huán)境特征和建筑物特征，可以承受短路可能導(dǎo)致的機(jī)電應(yīng)力以安裝過(guò)程中布線可能受到其他外界因素的影響。（2）對(duì)敷設(shè)環(huán)境來(lái)說(shuō)，需要保證環(huán)境不會(huì)被外部熱源引發(fā)的熱效應(yīng)影響，應(yīng)用階段需要防止水侵入或者固體物進(jìn)入造成的損害，應(yīng)防止外部機(jī)械性損害，另外需要防止腐蝕物、污染物對(duì)系統(tǒng)造成的危害。（3）對(duì)同一導(dǎo)管來(lái)說(shuō)，穿過(guò)的絕緣導(dǎo)線需要控制在8根以?xún)?nèi)，并且為同一照明燈具的幾個(gè)回路或者相同類(lèi)型照明的幾個(gè)回路。（4）如果槽盒、同一導(dǎo)管中具有幾個(gè)回路，如果需要使用絕緣導(dǎo)線，需要確保其同最高標(biāo)稱(chēng)電壓回路相符。（5）需要結(jié)合電纜絕緣材質(zhì)和具體標(biāo)準(zhǔn)明確敷設(shè)過(guò)程中規(guī)定的最小彎曲半徑。

2.4 對(duì)三相負(fù)荷進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整

通過(guò)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的合理利用，設(shè)置專(zhuān)門(mén)的自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，使低壓三相負(fù)荷具備自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，該裝置主要為臺(tái)區(qū)監(jiān)控終端、不平衡調(diào)節(jié)裝置以及微功率無(wú)線通信。其中臺(tái)區(qū)監(jiān)控終端為主機(jī)，其主要作用為在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變壓器負(fù)荷情況，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)三相負(fù)荷和在線自動(dòng)換相裝置運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。如果線路中存在三相負(fù)荷不平衡的情況，主機(jī)進(jìn)行邏輯換算，保證自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)選擇的合理性，發(fā)出相線的切換指令，自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)能夠通過(guò)相動(dòng)作完成實(shí)時(shí)切換負(fù)荷。需要根據(jù)配變的具體容量明確分機(jī)數(shù)量。比如說(shuō)1臺(tái)配變的容量為315kVA，通常情況下能配備15-17臺(tái)分機(jī)，但是也需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)負(fù)荷的實(shí)際情況明確，如果支線較多需要多進(jìn)行配備。

2.5用戶(hù)端配置措施

為了避免總零線斷開(kāi)后損壞家用電器設(shè)備，需要注意以下事項(xiàng)。首先，小區(qū)用戶(hù)工程設(shè)計(jì)階段，需要根據(jù)民用建筑電氣設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范要求，在每組低壓公共電表箱前合理設(shè)置低壓漏電開(kāi)關(guān)設(shè)置。其次，如果居民用戶(hù)較為分散，新報(bào)裝用戶(hù)需要結(jié)合相關(guān)要求設(shè)置漏電開(kāi)關(guān)。最后，如果因?yàn)槠渌蛩匚窗惭b漏電開(kāi)關(guān)需要及時(shí)進(jìn)行更換。

2.6零線斷線預(yù)防措施及解決方法

預(yù)防措施主要包括以下幾點(diǎn)：（1）需要保證三相負(fù)荷的平衡性，對(duì)主干線和分支線來(lái)說(shuō)，其不平衡程度都需要低于20%，反之可能導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)增加。（2）嚴(yán)禁將熔斷器設(shè)置在三相四線制回路的中性點(diǎn)位置，否則會(huì)導(dǎo)致電路上單相電器電壓提升而燒損，或者因?yàn)殡妷狠^低無(wú)法發(fā)揮其作用。（3）斷開(kāi)線路的過(guò)程中，首先要斷開(kāi)相線，之后斷開(kāi)零線，與接線的流程相反。（4）需要保證中性點(diǎn)接地電阻符合相關(guān)要求，每年在相應(yīng)時(shí)間進(jìn)行檢修，認(rèn)真檢測(cè)變壓器電阻情況，定期對(duì)緊固變壓器中性點(diǎn)螺栓的松緊度進(jìn)行檢查，避免發(fā)生接觸不良等問(wèn)題。（5）對(duì)密集居民居住區(qū)來(lái)說(shuō)，需要盡可能減少樓棟與胡同下線共同使用一條零線的方法，防止一處零線斷路對(duì)整個(gè)區(qū)域造成影響。

理論情況下零線并不會(huì)發(fā)生漏電情況，只有在系統(tǒng)接地不合理或者存在火線接地的情況下才存在零線和地線電位差較大的情況。零線為變壓器二次側(cè)中性點(diǎn)引出線路，同相線組成回路進(jìn)行供電，多數(shù)情況下零線在二次側(cè)中性點(diǎn)位置和地線重復(fù)接地，具有良好的保護(hù)作用。需要加大對(duì)短路火線和零線的檢查力度，對(duì)絕緣電阻進(jìn)行檢測(cè)，檢查零線對(duì)地線絕緣電阻等，明確哪根線發(fā)生漏電，通過(guò)分段查找的方法逐漸縮小故障范圍，明確故障類(lèi)型。

3.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，三相四線零線高壓會(huì)導(dǎo)致家用電器燒損，造成嚴(yán)重的損失，因此采取有效的預(yù)防措施十分必要，通過(guò)利用三相負(fù)荷不平衡治理系統(tǒng)能夠有效避免這一問(wèn)題，提高電能質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃合闖. 淺談三相四線制低壓配電系統(tǒng)中零線斷線檢測(cè)及保護(hù)措施[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016（13）：1929，1952.