馬智勇+王趙曼

摘 要：電流從發(fā)電廠輸電線經(jīng)過升壓運(yùn)輸?shù)浇祲簣?chǎng)再由城市電網(wǎng)輸送到千家萬戶的過程中，電流輸送質(zhì)量和電流傳送可靠性對(duì)于維護(hù)人們正常生活秩序和工作便利是十分重要的。在城市電網(wǎng)三相四線制電流輸送模式中，零線作為保護(hù)三線電流正常運(yùn)行的接地端，一旦發(fā)生故障后需要立即檢修和排除故障，能夠使城市電網(wǎng)盡快重新恢復(fù)供電狀態(tài)。文章對(duì)于城市低壓電網(wǎng)三項(xiàng)四線制運(yùn)行模式中如何排除零線故障做出簡(jiǎn)要介紹和分析。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)運(yùn)行；零點(diǎn)故障；排查和處理

中圖分類號(hào)： TM711 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）36-178-2

0 引言

隨著電力電網(wǎng)建設(shè)的不斷完善和發(fā)展，無論是城市電網(wǎng)還是農(nóng)村電網(wǎng)的建設(shè)工作都取得了一定成績(jī)。國家電網(wǎng)的發(fā)展與提高人們生活便利息息相關(guān)，所以，如何加強(qiáng)國家電網(wǎng)電路運(yùn)輸設(shè)備的安全性和可靠性具有十分重大的意義。文章對(duì)于三相四線制中零線的故障診斷和排除故障的意義、方法展開敘述和討論。

1 零線故障排查的意義

在城市電網(wǎng)三相四線制電流輸送模式中，零線作為保護(hù)三線電流正常運(yùn)行的接地端，一旦發(fā)生故障后需要立即檢修和排除故障，使城市電網(wǎng)盡快重新恢復(fù)供電狀態(tài)。我國主要采用三相四線制的電流輸送模式，通常情況下在A/B/C三項(xiàng)電流之外還會(huì)外接一條接地零線，這條接地電線的意義就是為了避免三相電流出現(xiàn)某一項(xiàng)短路時(shí)或者三相電流無法達(dá)到平衡時(shí)電流也可以通過零線回流到大地，避免三相電流帶點(diǎn)的情況，為人生財(cái)產(chǎn)安全帶來巨大威脅。由此可見，對(duì)于三相四線中的第四條線——“零線”的正常運(yùn)作和故障排查具有不可小覷的作用，零線一旦出現(xiàn)接觸不良或者斷線，對(duì)于正常運(yùn)行的三項(xiàng)電流不會(huì)造成安全性影響，但是如果此時(shí)三相電流恰好發(fā)生短路或者三項(xiàng)電壓、電流不平衡的故障，零線無法正常工作的情況下就會(huì)帶來嚴(yán)重的安全事故。在城市電網(wǎng)和農(nóng)村電網(wǎng)中都需要對(duì)零線進(jìn)行必要的維護(hù)工作，保持零線的正常運(yùn)作。如果零線出現(xiàn)故障后，要盡快對(duì)故障進(jìn)行查找和檢修，用最快的速度恢復(fù)電網(wǎng)供電，減輕對(duì)人們正常生活和工作秩序的不利影響。

2 零線故障的原因

以城市電網(wǎng)為例，零線在正常的三相四線制電流運(yùn)行模式中是不會(huì)帶有電流的，但是一旦發(fā)生零線故障后，零線就可能帶有很大的故障電壓和電流。對(duì)于零線發(fā)生帶點(diǎn)故障的原因，筆者將進(jìn)行歸納和總結(jié)。

2.1 零線斷線或者接觸不良

零線在三相四線制中主要發(fā)揮與大地接觸回流電流的作用，如果零線由于制作工藝不良或者因?yàn)樵O(shè)備損耗等問題造成與大地的接觸不良或者直接斷線問題，就無法達(dá)到與大地接觸回流線路中不平衡電流的目的。這是由于零線自身的設(shè)備質(zhì)量問題造成的帶點(diǎn)故障，是線路架設(shè)和設(shè)備檢修時(shí)需要多加注意的地方，嚴(yán)格把控零線的質(zhì)量和接頭加工工藝，降低出現(xiàn)零線在線路運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)斷線或者接觸不良的概率。

2.2 三相電流不平衡現(xiàn)象

前面說到零線自身的設(shè)備質(zhì)量會(huì)造成三相四線制電流運(yùn)行模式發(fā)生故障，三項(xiàng)電流的不平衡也會(huì)帶來零線的帶電故障問題。在電流運(yùn)輸過程中，如果三項(xiàng)電源輸出電流沒有達(dá)到三相平衡，不平衡電流流經(jīng)零線時(shí)就會(huì)產(chǎn)生較大電流負(fù)荷，如果零線上有接低阻抗就會(huì)產(chǎn)生較大的故障電壓，從而增加設(shè)備發(fā)生故障的幾率。另外，除了電流輸出過程中出現(xiàn)的電流不平衡現(xiàn)象，在變壓器對(duì)三項(xiàng)電流進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)化時(shí)，如果分接開關(guān)接觸不良或者損壞無法對(duì)三相電流進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)化，就會(huì)造成三相電壓值不平衡，從而造成三相電流不平衡的故障現(xiàn)象。

3 零點(diǎn)故障診斷方法

零線的正常工作對(duì)于電力電網(wǎng)正常供電具有十分關(guān)鍵的意義。如果線路中的零點(diǎn)故障發(fā)生時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)對(duì)人們的正常生活秩序和工作環(huán)境帶來較大的不利影響，提高線路檢測(cè)和故障檢修的效率能夠減輕電網(wǎng)對(duì)人們生活工作的影響。下面，筆者對(duì)如何找到零點(diǎn)故障點(diǎn)的方法做出簡(jiǎn)要敘述。

3.1 分段排除故障診斷

這是對(duì)于三項(xiàng)電流發(fā)生故障點(diǎn)的排除方法之一，排除原理是將線路完全與供電端斷開后，對(duì)主干線路和支線路分段后進(jìn)行故障點(diǎn)排查。首先對(duì)第一段主干線和這一段中的所有分支線絕緣處理后，進(jìn)行送電，同時(shí)檢測(cè)接地零線是否帶電，如果不帶電，則表示該段線路運(yùn)行正常，從而進(jìn)行下一段分段線路的故障點(diǎn)排查。如果帶電，則說明故障點(diǎn)存在于該段線路中，但對(duì)于具體故障點(diǎn)發(fā)生的位置無法準(zhǔn)確測(cè)出。

3.2 分相排除故障診斷

分相法與分段法的故障點(diǎn)檢測(cè)原理相同，首先對(duì)變壓器低壓測(cè)輸出線路逐一分相進(jìn)行停電后，再對(duì)每一項(xiàng)進(jìn)行故障點(diǎn)排查。首先將萬用表調(diào)到交流電壓檔，將萬用表兩端一端線接帶電零線，另一端接地，然后逐一對(duì)變壓器的低壓端A、B、C 三相進(jìn)行停電，觀察萬用表的數(shù)值變化。如果某一相停電后，萬用表電壓值變?yōu)榱?，則表示故障點(diǎn)出現(xiàn)在該線路中。分相故障排除法操作簡(jiǎn)便，原理也比較簡(jiǎn)單，但和分段故障排除法一樣無法得出具體故障點(diǎn)的位置。

3.3 電壓排除故障診斷

電壓法故障診斷是在分相排除故障法的基礎(chǔ)之上，利用萬用表對(duì)帶電零線進(jìn)行測(cè)量得到的電壓值變化確定線路故障點(diǎn)。例如，如果已經(jīng)確定A相電路發(fā)生故障，只需要將萬用表一段接在用戶輸入端的零線上，另一端接地，觀察電壓數(shù)值，電壓值最大的檢測(cè)點(diǎn)就是線路故障點(diǎn)。這個(gè)故障排查方法能夠較為準(zhǔn)確的找到線路故障點(diǎn)，是之前分相排除法的改進(jìn)。

3.4 電流排除故障法診斷

除了可以通過測(cè)量零線電壓的變化來確定故障點(diǎn)發(fā)生位置，還可以通過相線電流法故障診斷在分相法判斷出故障發(fā)生點(diǎn) 。首先利用鉗形電流表查出三相電流主線路段發(fā)生線路故障的位置，電流表數(shù)值最大的一段線路就是發(fā)生故障的線路段。再對(duì)這段線路進(jìn)行分段檢測(cè)，在支線路用戶端通過檢測(cè)零線電流可以快速而有效的判斷出具體的線路故障點(diǎn)。這種方法適合主線、分支線上的故障排查，具有檢測(cè)效率高、故障點(diǎn)排查位置精確的優(yōu)點(diǎn)，可以在線路故障發(fā)生以后用最快的速度恢復(fù)電網(wǎng)線路的正常供電，減輕對(duì)人們正常生活和工作秩序的不利影響。

4 零線故障預(yù)防方法

在城市電網(wǎng)三相四線制電流輸送模式中，零線作為保護(hù)三線電流正常運(yùn)行的接地端，一旦發(fā)生故障后需要立即檢修和排除故障，使城市電網(wǎng)盡快重新恢復(fù)供電狀態(tài)。零線故障后對(duì)人們正常生活秩序和工作便利帶來十分嚴(yán)重的影響，所以需要時(shí)刻注意維護(hù)零線的正常工作和運(yùn)行。筆者對(duì)如何預(yù)防和減少零線故障的方法做簡(jiǎn)要介紹和分析。

4.1 保持三相電流平衡

在電流運(yùn)輸過程中，如果三項(xiàng)電源輸出電流沒有達(dá)到三相平衡，不平衡電流流經(jīng)零線時(shí)就會(huì)產(chǎn)生較大電流負(fù)荷，如果零線上有接低阻抗就會(huì)產(chǎn)生較大的故障電壓，從而增加設(shè)備發(fā)生故障的幾率。所以保持三項(xiàng)電流平衡具有十分關(guān)鍵的意義，但在線路運(yùn)行時(shí)三相電流常常會(huì)因?yàn)樨?fù)載不平衡或者線路問題出現(xiàn)不平衡現(xiàn)象。具體預(yù)防做法為通過減小不平衡電壓從而減小不平衡電流、減弱電壓偏移、降低中性線電流大小等措施，從根本上減少不平衡電流的出現(xiàn)概率。

4.2 加強(qiáng)零線質(zhì)量和施工工藝

在架設(shè)零線接地線路時(shí)，需要采用復(fù)合設(shè)備施工質(zhì)量要求的接頭材料。如果選用鋁鋼絞線作為零線使用，需要采用同種材質(zhì)的鋁接線端子進(jìn)行牢固壓接，避免出現(xiàn)接地零線接觸不良的現(xiàn)象。在線路接入配電箱時(shí)，需要按照線路施工要求分支，需要分支后采用鋁線段子進(jìn)行分接，避免出現(xiàn)捆扎現(xiàn)象，造成線路損耗或漏電現(xiàn)象。加強(qiáng)零線自身的設(shè)備質(zhì)量問題，是線路架設(shè)和設(shè)備檢修時(shí)需要多加注意的地方，嚴(yán)格把控零線的質(zhì)量和接頭加工工藝，降低零線在線路運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)斷線或者接觸不良的概率。

5 結(jié)束語

在城市電網(wǎng)三相四線制電流輸送模式中，零線作為保護(hù)三線電流正常運(yùn)行的接地端，一旦發(fā)生故障后需要立即檢修和排除故障，使城市電網(wǎng)盡快重新恢復(fù)供電狀態(tài)。筆者在文章中分析了零線故障發(fā)生的原因、零線故障的排查方法和處理以及如何預(yù)防和減小零線故障發(fā)生的概率，全面體現(xiàn)零線的正常運(yùn)行對(duì)于電力電網(wǎng)的輸電運(yùn)行具有十分重要的意義。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 楊異.配電系統(tǒng)零線故障的防范措施[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2014（05）：30-35.

[2] 馬先義.淺析零線與地線的區(qū)別[J].中國有線電視，2015（06）：20-25.

[3] 霍大勇，趙志永.三相四線供電系統(tǒng)的零線斷線故障分析[J].中小企業(yè)管理與科技，2015（06）：30-37.