低压配电线路常见故障及防护措施

崔 俊

(潞安矿业集团公司 聚创分公司，山西 长治 046204)

配电网络随着社会发展不断壮大，作为配电网络的重要部分，低压配电线路网络与普通人的生产、生活的交集日趋广泛，安全性受到越来越多人的关注，相配套的配电线路网络分布情况越来越复杂，如何维持庞大的配电网络长时间处于稳定安全的状态，就需要准确分析对其产生影响的各类因素，并采取针对性的措施，确保低压配电线路的安全、稳定运行。

1 低压配电线路概述

低压配电是由配电变电所、高压配电线路、配电变压器、低压配电线路以及相应的控制保护设备等组成。低压线路可以用低压配电网接入，通过低压配电室引出，也可以由用户自备的变配电室的低压配电装置引出。在一定的容量范围内，采用低压用电设备具有安全、经济等优点，因此，低压用电设备数量较多、使用频繁，相应的低压线路也较多、分布较广。但低压线路的额定电压较低，功率损耗和电压损失都较大，故只能用于短距离、小容量的配电。

2 低压配电线路常见故障及防护措施

2.1 短路故障及防护措施

2.1.1 绝缘损坏

在低压配电线路中，不同的导体相互之间是绝缘的，但在实际运行过程中，随着使用时间延长，绝缘材料老化的情况愈加明显。如果使用区域的环境恶劣，则会加速这种老化现象，使得外部的绝缘层剥落，引发短路故障。主要损坏绝缘的因素有三方面，首先是外力破坏，例如，夏季暴雨天气就可能导致绝缘层受到破坏；其次是环境温度影响，冬天温度过低或夏天温度过高都会导致绝缘层材料失效老化，从而产生绝缘失效的现象；最后是绝缘材料质量本身，个别生产厂家使用不符合标准的材料，经过一段时间使用之后绝缘性能失效。

2.1.2 导线相接

低压配电线路一般采用架空连接的模式，如果架空时导线连接的弛度过大，在外部风力较强时会出现大幅摆动，使两根导线之间发生相接，从而引发短路故障。

2.1.3 短路故障的防护措施

根据短路故障的引发原因，采取相应的防护措施，保障线路的安全运行。首先要强化线路自身的防护，例如安装短路防护器，用于在线路出现短路时，能够及时对电源进行切断，避免危害的持续进行；其次采用低压熔断器进行防护，第二熔断器在线路出现严重过载时能够进行有效的防护。低压熔断器的最大防护电流值一般设定为电流正常值的6～10倍，如果瞬时电流超过了这个设定值，就会立即发生保护动作，切断电源，保护线路安全。

2.2 断路故障及防护措施

2.2.1 断路故障

断路故障是指低压线路在正常运行状态中线路的零线和火线出现断路的现象。如果是火线出现断路，相应的用电设备会骤停，发生停运事故；如果零线出现断路，线路末端的两相线路电压迅速升高，导致其连接的用电设备烧毁。断路故障具有明显特征，当发生断路故障时，电能无法继续正常传输，输电回路会中断，引发过电压断路点电弧等情况出现，如果断路区附近有易燃易爆的物质，很容易引发火灾或爆炸事故。

2.2.2 断路故障的防护措施

根据断路故障的原因，要切实有效降低发生几率，就必须在初始设计、安装以及后期的维护检修过程中，对其关键步骤进行强化管理。首先要增加零线的机械强度，在选择零线线材时，除满足基本载流量和绝缘性要求之外，要优先选择截面积相对较大的线材。其次要重视零线接头和端子接头处的连接，每一个部位的连接处都要仔细检查，确保连接可靠，接触良好；在完成连接作业后，需要对其工作温度进行判定，要求工作温度应低于最高限制。最后在零线上禁止串接熔断器，如果熔断器安装在零线上，很容易误判为断零电器故障，而真正的故障被隐藏，造成影响范围和程度的持续增加。

2.3 过载故障及防护措施

2.3.1 过载故障

过载是指配电线路负载过大。 当线路出现过载时，由于热效应会产生大量热量，如果这些热量无法得到及时的散发，就会导致线路材料的温度持续升高，造成绝缘材料的老化，降低绝缘材料的使用性能和使用寿命；更为严重的是：线路上负荷太重，导致线路上电流过大，线路发热太大，使线路绝缘老化或线路劳损，甚至还会出现严重的火灾事故。

2.3.2 过载故障的防护措施

在低压配电线路上一般会安装过载保护器，对过载情况进行干预和防护。如果线路中出现过载情况，过载保护器会开始记录过载时间，当超过设定值时保护器会自动切断电源并报警。

2.4 接地故障及防护措施

2.4.1 接地故障

接地故障指导体与大地的意外连接。线路所设置的过电流保护兼作接地故障保护，可以利用零序电流或剩余电流来实现接地故障保护。之所以会出现接地故障，主要是线路在运行过程中，其绝缘材料的性能降低，导致线路对地的泄漏电流增加，经长时间积累后造成单向接地短路故障。而造成绝缘性能降低的原因，可能是绝缘层老化，有可能是受外力影响，造成绝缘层剥落或破坏。当出现接地故障时，其主要的表现形式有两种，第一种是故障点部位的象限和接地导体之间直接接触，导线直接融化在一起，使得这个位置的电阻值降为零，接地电流激增为无限大；另一种情况是出现电弧性短路，就是故障点部位的象限和接地导线之间断续联通，连接处出现火花放电，形成电弧，瞬间温度达到几千度，对于周围环境造成严重威胁。

2.4.2 接地故障的防护措施

1) 过电流保护。这种保护方式因利用所控制的线路断路器，在不增设其他装置就可以实现接地故障保护功能，所以方便易行，但应能满足规范所要求的断路器切断故障电流的允许时间。

2) 零序电流保护。三相四线制配电线路正常运行时，如果三相负载完全平衡，无谐波电流，忽略正常泄漏电流，则流过中性线N的电流为0，即零序电流为0；如果三相负载不平衡，则产生零序电流，如果某一相发生接地故障时，零序电流将大大增加，因此，利用检测零序电流值发生的变化，可取得接地故障的信号。所以，利用零序电流来实现接地故障保护，其动作电流一般大于三相不平衡电流。

3) 剩余电流保护。剩余电流保护所检测的是三相电流中性线电流的向量和，三相四线配电线路正常运行时，即使三相负载不平衡，剩余电流只是线路泄漏电流，配电线路在没有发生接地故障时，三相负荷电流与中性线电流的矢量和无论三相负荷电流平衡与否，它们的电流均为零，零序电流保护一般适用于TN接地系统。

3 结 语

低压配电线路对于维持区域正常供电具有重要作用，在使用过程中容易受到所在区域各种因素的影响，为避免出现事故，应加强管理，确保系统的安全、稳定运行。