基于10kV电力系统相电压变化与接地故障现象探讨

金晶 蔡俊杰 潘兆杰

摘 要 在10kV的电力系统当中，是一种中心点不接地的电力系统类型，为此系统当中的相电压依据接地不同而发生一定程度的变化，因此10kV线路当中的接地同相电压有着一定的内在变化规律。本文主要针对出现的相电压变化以及接地故障进行分析，从而为相关领域的工作人员提供一定的参考。

关键词 10kV电力系统;相电压;线电压;接地故障;金属性接地

前言

对于10kV电力系统当中，经常的会发生接地故障，并且在发生的过程中并没有一个固定的模式，很多时候没有一个良好的特征，这就导致了对工作人员的工作造成一定的影响，在进行故障的排查以及分析的过程中造成不良的影响，导致在进行故障排查的过程中容易缺乏安全性。

1 相电压和线电压

在10kV的电力系统当中，其相电压会与线电压拥有着一定的关系，同时10kV的电力系统当中，由于属于中心点不接地的电力系统，为此在某一个相电线当中，只能够实现短时间的接地，其时间在2小时以内。并且10kV线路当中，其输电方式一般是三相三线制的。而在该电路下，其相电压与线电压可以形成以下的关系式：

U线=<！--[if gte vml 1]> <！[endif]--><！--[if ！vml]--><！--[endif]-->U相

2 10kV线路接地性质同相电压变化的关系

由于电力系统的中性点不接地的系统性质，就导致其线路当中的相电压能够随着接地的不同而发生变化。只有明确出其电路当中接地同相电压的变化规律，才可以对其电路当中出现的各种故障进行分析，并为故障的排查提供帮助，明确出故障检修的方向。在10kV电力系统当中，存在着金属性接地以及非金属性接地形式。

2.1 金属性接地形式同相电压的变化

在这个金属性接地的形势下，其可以让某一相利用金属导体进行直接连接到相应的接地极金属导体之上，进而形成了简述性的接地短路显示。为此，在10kV电力线路当中，其线路的一旦有一相金属性接地之后，其接地的相为0V，这样就会导致在其他的两个相所存在的相电压会升高<！--[if gte vml 1]> <！[endif]--><！--[if ！vml]--><！--[endif]-->左右，整合就使得将原本的6kV上升到了10kV之上。

2.2 非金属性接地同相电压的变化

对于非金属性接地而言，其电力线路当中的某一相并不是同接地极的金属导体进行直接的连接，而是采用了非金属所具有的半导体性质的物体同接地极进行连接，或者其某一相能够同大地进行直接的相连。

因此当10kV电力线路当中的某一个相进行非金属性接地的时候，其接地箱的相电压会在一定程度上降低，直到降至0值。而在其他的相位之间，存在的电压会远高于6kV，而无限的接近于10kV。为此非金属性接地的时候，其故障相和非故障相的相电压表现的是一个变量，而接地相以及非接地线相的电压，是能够与接地所在的连接物质，所具备的导电性能有着关联性，为此这种非金属物体当中具有的半导体导电特点不同于接地相的电位差，其在导电率较小的时候，拥有的电位差便会较小，而具有较高导电率的时候，就会导致产生电位差较大。

3 现场接地故障的现象分析

3.1 金属性接地的故障

在電力线路当中的某一相，同接地铁横担存在着金属性的搭接，这样的现象发生的时候，就会发生故障。例如当电杆上的引线脱落到了没有接地线的横担之上时，或者有鸟类在横担上利用铁丝进行搭窝的时候，就会导致某相线路出现短路。同时由于某相的绝缘瓷瓶发生损坏，就会导致线路上的导线，在固定螺栓或者横担的位置出现接地的情况发生。这样的故障现象的时候，以上位置都是故障排查过程中需要重点关注的对象。

同时在某相的电路上，其接入的电器元件一旦发生损坏，就会导致对地短路形成了金属的接地故障发生。这样的现象可能由于瓷瓶绝缘处，发生了严重的放电现象，从而导致线路当中的某相造成的对地短路，这样就形成了金属性的接地故障发生。同时由于产生的电弧具有较强的导电性，为此需要电力部门在夜间的时候进行定期巡检;还有由于线路当中采用的避雷器不符合标准，导致存在着较大的电流漏出，这就会让线路当中的某相有着过电压的情况，一旦雷电感应过电压，或者由于不当的操作使得避雷器的导通，就会使得该线路对地形成了金属性的短路故障。

3.2 非金属接地故障

所谓非金属接地故障，就是指线路当中的某一相，其带电的导线能够通过非金属物质，其包括半导体物质与地线进行了接触，从而在某一相导电导线断开之后，同大地进行直接的接触。这样的现象一般会由于某相的导线，通过树木等植物同大地相连，一般来说多发生于严重的自然灾害下，使得大树倒在了电力线路当中，进而短时或者瞬间的同线路当中的某一相发生了接触，这样就会短时或者瞬时的非金属性接地故障。

同时某一相带电导线也能够通过动物对地进行放电，这样也会造成短时或者瞬时的非金属性接地故障发生。例如由于大型的鸟类在电线之间飞行，或者一些小动物在变压器当中进行取暖，都会造成严重的接地故障发生。甚至还有些情况下，带电的导线能够通过一些水泥电线杆上的横担，同电线杆当中的钢筋进行连接，最终形成与大地的相连，这样的形式也是发生非金属接地故障的一种普遍现象，为此都需受到相关部门的重视。

4 结束语

综上所述，在对基于10kV电力系统相电压变化与接地故障现象进行分析的过程中，首先明确了在10kV电力系统之中，会发生的相电压变化，以此由于相电压的变化导致的各种接地故障，为此需要进行相关部门进行有针对性的处理，使得提升10kV电力系统的安全运行。

参考文献

[1] 黄梦华，汪娟娟，文兆新.单相接地时高压直流换相电压相位偏移量特性[J].电力系统自动化，2020，44（12）：162-172.

[2] 孟夏，金光明，张晓春.电力系统两相接地故障继电保护装置调试及分析[J].电工技术，2020（02）：122-124.

作者简介

金晶（1992-），男，上海人;学历：本科，职称：助理工程师;现就职单位：国网上海市电力公司金山供电公司，研究方向：电力系统运维。