配电网零线断线原因分析及预防治理措施

2019-11-30张海军雷宝忠李永刚李建立张建平

电子技术与软件工程 2019年2期

文/张海军雷宝忠李永刚李建立张建平

三相四线制接线方式是我国配电线路应用最为广泛的接线方式，其中三根线作为相线，零线作为工作回路与相线组成回路，给用电设备进行供电。三相四线制的优点在于能够适应一定程度的三相不平衡，当三相中的一相出现断线等故障的时候，不影响另外两相的正常运行。但是线路三相不平衡度超过一定的范围时，会造成零线电流过大，从而导致零线温度升高，甚至出现零线断线等故障，严重的会导致人身伤亡事故的发生，影响配电网的稳定运行和正常供电。

1 零线断线产生的原因

1.1 三相不平衡

理想情况下，配电网三相负载平衡，零线没有电流或者电流很小。但在实际运行过程中，配电网三相负荷很难达到平衡，配变总是工作在三相负载不平衡的工况下，会产生零序电流。而且零序电流的大小随着三相不平衡度的增加而变化，当零序电流过大，超过零线本身的承受能力的时候，零线温度会升高，出现断零等故障，影响配电网系统的稳定运行。

1.2 零线接头处接触不良

国内配电网络结构复杂，使用时间较长，部分线路设备老化严重，急需要更新换代，但线路改造工作由于时间紧，任务大，进展缓慢，特别是在偏远地区，零线接头处锈蚀情况严重，容易出现接触不良现象，会有火花现象产生，时间久了，会造成零线断线等故障的发生。

1.3 零线装设熔断器

在三相四线或三相五线中性点接地系统中，零线不允许装设熔断器和开关。当开关拉开或者熔断器因为电流大等原因保险丝熔断的时候，就相当于零线断线，使零线上可能出现危险电压，导致各种事故的发生。在配电网运行过程中发现仍有部分线路零线存在装设熔断器和开关的情况。

1.4 外界环境因素

我国配电网分布广泛，且都是户外架设，容易受天气、环境等外界条件的干扰和影响。尤其是大风等天气情况下，很容易造成零线断线，另外在树林茂密的情况下，掉落的树枝也容易对配电网线路造成影响。

2 零线断线造成的危害

2.1 降低用电设备使用寿命

三相四线制的电路中接入单相设备，正常情况下，单相设备的电流回路是由相线和零线共同构成的，当零线出现断线故障后，电流回路就变成两个相线之间，这样用电设备承受的电压远超设备额定电压，会减少设备使用寿命，甚至会烧毁用电设备。

2.2 造成人身触电危险

当发生零线断线事故时，使用零线保护的设备失去保护，断线处以下所有采取保护零线设备的金属外壳上带电，当人身不小心触碰到设备后，容易造成触电危险，危及人身安全。

2.3 造成中性点位移

当零线发生断线时，没有零线导通不平衡电流，为了维持三相电流的矢量和等于零，其中性点必将向负载大的相位移，造成三相电压不平衡，严重影响电力系统的稳定性和安全性。

3 预防及治理措施

3.1 推进配网线路改造工作

我国的配网线路架构复杂，覆盖范围广，部分地区线路老化严重，导致线路改造工作进展缓慢。为了保证配电系统的正常供电，电力企业应该提高对电网改造工作的重视度，加大人力、物力以及财力的投入，在保证改造质量的同时尽快完成线路改造工作。在线路改造工作中，相关部门应该严格把控零线的选材，适当增加零线的截面积，达到相线的一半或者选用与相线相同的导线，这样能够有效提高零线的电流承受能力，有效减少因三相不平衡造成的零线电流过大引起的各种零线故障。

另外在改造过程中，应该注意对三相负载情况的统计和记录工作，为后期接线提供依据，尽量保持三相平衡，避免出现单相负荷过重的情况。

3.2 规范管理，加强专业知识培训

在现场作业过程中，发现部分工作人员缺乏责任心和规范操作的意识，现场作业的时候接线的时候不注意三相负荷是否平衡，随意接线，造成大量的单相负荷存在，三相不平衡现象严重。相关部门应该加强专业知识培训，提高电网运维工作人员技术水平和专业素质，保证规范操作。在新增线路接线的时候，注意三相负荷的平衡度，不要盲目的进行接线，避免因单相负荷过重引起的三相不平衡，导致零线电流增大。

3.3 加强线路巡视工作，及时清除隐患

线路巡视工作是配电网运维工作的重点。应该根据线路的具体运行情况，制定合适的巡检计划，并严格的按照相应的巡检计划进行线路巡检工作。工作中加强线路巡视工作，尤其是在进行大型设备维护或者恶劣天气过后，及时检查线路中是否有故障或故障隐患，对可能引起故障的原因进行及时的清除。及时清理线路周围附近的树枝，防止因树木掉落等因数造成的零线故障。