低压配电线路故障的处理技术

牛应航 汤恒

（贵州电网有限责任公司六盘水盘州供电局 贵州省六盘水市 553537）

在人们日常生活中，家用电器以及办公设备都离不开低压设备，如果低压配电线路出现故障，那么就会影响人们生活的正常运转，造成十分严重的影响。伴随着我国电力事业的快速发展，人们开始认识到了低压配电线路运行的稳定性，这也就意味着人们对低压配电线路的安全运行提出了更加严格的要求。现如今，低压配电线路的分布复杂，存在很多潜在的不利因素。如：中性线断线、漏电故障、电源变压器故障等等。这也对其安全运行造成了一定的影响，同时，配电线路与广大人民消费者之间存在密不可分的问题，不同需求的供应电之间也存在不同的关系，这就为低压配电线路故障的排除工作带来了一定的难度。由此可见，低压配电线路运行的安全性在整个电力系统中占据着十分重要的地位，因此相关部门必须要给予充分的重视。

1 低压配电线路常见的故障

1.1 中性线断线故障

中性线断线是三相四线制供电系统中十分常见的电路故障，出现这一故障的原因有很多，如：盗窃切割和施工机械操作不规范等导致的中性线被人为挂断。还有就是由于三相不平衡导致的中性线过热发生了熔断。同时，由于配电过程中的负荷通常情况下都是单相负荷，用户在使用电器过程中的启停具有很大的不确定性，所以三相负荷很难保持平衡。此外，在负荷过大的情况下，在距离供电区较远的区域还很容易出现末端低电压的情况。一旦发生中性线断线，中性点就会向重负荷的方向发生位移，从而使电压降低，而轻负荷相的电压随之增加，电压变形十分严重，负荷侧相电压一直不对称，电压的变形也越来越严重，如果中性点位移特别严重，就会导致用户电器发生烧毁等安全事故，如果人体接触到了这些电器的外壳也会出现触电行为甚至会出现伤亡。在众多故障问题中，220/380V 架空线路遭到破坏的几率较大，中性线断线故障也十分严重，所以在断线故障处理中应当采用自动切断的方式来保护用电器。与此不同的是，电缆线路中的中性线断线故障率较低，因此在处理电缆线路中的中性线断线故障问题过程中，保护用电器的重要性就要比架空线路要低的多。

1.2 漏电故障问题

漏电故障也是低压配电线路运作过程中常见的故障之一。因为低压配电线路在长时间运作过程中，电源线会存在过流以及过热的情况，或者是支架材料会出现老化情况，这些问题都会导致低压配电线路的绝缘性大大降低，在支架和电源传输线路之间会有电流相通，进而会发生漏电情况，与此同时，地面和电线也会发生类似的问题。除此之外，电容会存在于地面与配电线路之间，而电容本身就十分容易受外界因素的影响，低压配电线路的绝缘性也会因此大大降低，在这样的情况下，就很容易导致线路漏电故障，漏电电流与故障点会形成一个回路，所以当低压配电线路出现故障时，一定会对电力传输过程造成影响，如果不能尽快有效解决，那么就会严重威胁到电力企业的利益，也会危及到其他用电户的使用安全。

1.3 负载短路故障问题

在低压配电线路故障问题中，最为严重的就是负载短路故障问题。在此故障发生之后，电力系统就会自动采取保护设施动作，虽然在此情况下，整个负荷侧会利用断路来保证整个电网的安全性，但是在短路原因没有排查清楚，有效解决之前，负荷侧会持续获得正常电力供应，对人们的日常生活造成严重影响，严重时甚至会导致十分危险的安全事故。造成负载短路的因素有很多，最为常见的原因有以下几点：首先是在雷雨季节，如果低压配电系统处于一个十分空旷的地区，那么当雷电出现时的瞬间高压就会直接破坏配电线路的绝缘性，进而发生漏电短路事故。其次，在雷电以及雨水天气环境中，绝缘子就会发生闪络现象。再有就是如果在风力级数特别大的天气，在风里力作用下，输电线路就会出理接触不严的现象，从而出现短路故障。最后，如果在传输线路附近出现了一定的腐蚀气体或物体，那么就会在一定程度上腐蚀线路，进而导致低压配电传输线路的绝缘性大大降低，最终造成短路故障。

1.4 电源变压器故障问题

在低压配电系统中，电源变压器的主要作用是负责电源电压等级的转换，具有十分关键的作用。在正常运作过程中，变压器的安全性和稳定性非常高，很少会出现故障问题。即使出现故障也是在条件极端恶劣的条件下。特别是在北半球地区的夏季，气温非常高，空调等大功率用电器使用十分频繁，而且普遍使用时间过长，用电量因此会急剧增加。变压器在这样超负荷高温条件下长期工作，会造成十分严重的线路损耗事故，而当故障发生之后，就会引发保护设施运作，电源变压器的负载就会被切断，电力系统的正常运行就无法得到有效保障。

1.5 接地故障问题

接地故障在低压配电系统中经常发生，一旦低压配电线路中的绝缘线路或其他电线出现故障和损坏时，必然会对电路的绝缘性造成影响，出现大量泄漏的电流，进而引发低压配电线电路的接地故障。单相接地故障中出现的泄漏电流主要分为两种，分别是由接地故障引发的泄漏电流和正常工作过程中的泄漏电流。在接地线路故障中，一旦导体设备的金属部位与故障节点相连接，那么就会发生十分严重的电弧放电，如果放电造成的温度过高，那么就会对电气设备运行的稳定性造成严重影响。所以，相关技术检修人员要严格避免由于设备故障导致的安全事故，要重点关注设备维修和日常巡查工作。当接电故障发生之后，必须要安排相关技术人员进行及时抢修，避免出现重大安全事故。

2 低压配电线路故障的主要处理技术

2.1 中性线断线保护措施

中性线断线故障保护主要在于断线以及断线之后的保护。而断线之后的保护措施又可以分为电位联结和自动切断故障两种方法，前者主要是起到保护作用，后者属于辅助保护措施。在中性线断线故障中，N（PEN）线要尽可能满足一定的机械强度要求，架空线路的中性线截面不能小于规定数值，接户线截面的最小面积也要在规范数值之内。同时，N（PEN）线要充分满足截流量的需求，对截面与相线截面要保持稳定的联系。此外，为了能够确保连接点能够牢固，对于TN-C-S 接地型配电系统，在电力系统进电处配电装置中的PEN、PE、N 线的连接点以及对于TN-S、TT 接地型配电系统中的N 线连接点，要利用铜母线来作为连接端子，并对此母线和被连接的导线接线端子进行镀层处理，加强抗气化防腐蚀能力，将中性线出现断裂的问题概率降到最低。注意以上几点连接禁止采用相互铰接的方式连接。

在断线之后也要对低压配电电路进行保护。具体方法有以下几点：

2.1.1 等电位联结方式

等电位联结是断线之后最基本的保护措施。根据以上内容可知，在TN-C-S 接地型配电系统中，当PEN 线路断线之后，负荷侧N线对地偏移电压要利用公共点JD 来上传至PE 线，如图1 所示。

2.1.2 自动切断故障保护措施

在三相四线制低压配电用户系统中，在TN-C-S 接地型PEN 断线后产生触电会对人身安全造成威胁之外，任何存在中性配出的低压配电系统，只要中性线断开，由于三相单相负载不均衡，就会使相电压失去对称性，在不同的单相回路中出现电压过剩或电压欠缺的情况。为了能够有效降低触电电压对人体造成的危害。要对故障发生较为频繁的中性线架空线进户用户采用自动切断保护措施，限制故障电压的危害时间，以此来确保用户人身以及家用电器的安全。

2.2 漏电故障处理措施

在低压配电系统中，根据相关规定，必须要将PE 线与金属物体进行有效连接。即使做到了这一点，其中存在的杂散电流仍然会对其产生一定的影响，在这样的影响下埋地线和钢筋结构的绝缘性很难发挥出应有的水平。于此同时，在电蚀影响下，PE 线截面数值会发生相应的变化，从这方面来看，要选择多芯电缆或者绝缘性良好的电线，以此来确保电线路中的电气能够保证合理的连续性，从TN-S 接电系统来看，其自身的接地性能也比较良好，PE 线在设计上也存在一定的科学性，然而在这样的系统中仍然存在部分漏电故障，所以对于漏电装置的保护设置十分重要。在漏电保护装置挑选过程中，要综合考虑火灾预防和触电防范方面，漏电断路器的灵敏性也不需要设置太高，只需要进行合理控制就可以。利用这些措施能够有效解决漏电故障问题，进而确保低压配电设备能够正常稳定地运转。

2.3 短路故障处理技术

在低压配电系统中，对电线以及绝缘材料的要求特别高，必须要具备一定的耐热性，这也就要求对低压配电线路的短路设备一定要采取科学合理的保护措施，避免出现短路情况。通常情况下，低压配电线路的总体长度较长，这就会导致线路的尾端电流偏小，而且线路中所使用的断路器热磁脱扣器对于电路中的短路保护并不优良。应用电子脱扣器中的断路装置，就可以有效保护配电线路。熔断器通常可以比作一段电线，它能够在低压配电线路出现故障时，快速熔断熔体，进而达到切断线路的作用，进而可以保护电力设备不受损坏。尤其是一些对过载系数要求不高的线路，可以利用熔断器来保护电力系统设备，避免出现严重的过载故障，也可以保证电力系统核心设备的安全性，减少供电企业的损失。

2.4 接地故障处理技术

在利用接地故障处理技术中，首先要采取分级保护措施，区分输配电的总进线以及输配电主干线等，根据设备的等级进行区分，并以此为基础根据相应的等级来合理配置漏电设备保护器。同时还要仔细分析输配电线路的保护方式，确保在出现故障时能够快速切断，进而确保低压配电线路的安全性。其次是要合理选择漏电保护方式，漏电保护器对于线路的保护十分重要，如果发生了漏电情况，它能够迅速切断线路，进而避免发生接地电弧导致接地故障。最后，在接地故障处理过程中，可以利用多余的电流动作。当接地故障十分严重时，就很可能出现三相负载电流和中性电流矢量为0 的情况。此外，当单向负载引发接地故障时，故障电流会利用PE 线形成较大的回路，从而能够有效避免以上情况的发生。

3 结束语

综上所述，本文主要针对以中性线断线为主的低压配电线路故障问题进行分析，并对处理技术进行研究。低压配电线路存在的故障问题十分复杂，对于不同类型的线路故障，电力企业要提出科学有效的解决措施，对低压配电线中的故障问题进行及时排查，对低压配电线路进行定期检修，这样才能够确保电力企业发展，提高配电线路供电过程的安全稳定性。