低壓配電系統電氣故障分析與研究

李駿林

摘 要：低壓配電網是電力系統中重要的部分，隨著居民對電的需求不斷加大，低壓配電端如果運行設計不合理就會導致低壓配電線路以及電氣設備出現各種不同的故障。本文先研究低壓配電系統的結構以及運行特點，然后分析低壓配電系統運行過程中會造成的電氣故障，然后針對各種電氣故障提出相應的解決方案。

關鍵詞：低壓配電系統；電氣故障：解決方案研究

隨著現代社會的不斷發展，電能作為其中重要的樞紐，給人們帶來了越來越多的便捷，近幾年我國用電量也在不斷的增漲，同時也招致了一些問題，如設備種類愈來越多，配電線路的結構就會越來越繁雜，因此，配電線路中電氣故障的產生模式也是復雜不同的，而且有些大規模的電氣火災也是由配電線路的電氣故障引起的，造成的經濟損失無法估量[ 1 ]。根據近幾年的火災事故調查顯示，由電力系統故障招致的火災占比重近六成，由此可得，電力故障已經成為居民生活嚴重的安全隱患[ 2 ]。為了減少不必要的人員傷亡以及居民的財產經濟損失，就需要對低壓配電的結構特點進行研究，于此同時對可能造成的故障進行深入剖析，進而找到預防和處理故障的策略，為我國的電力經濟生產發展提供十分有利的參考。

1 低壓配電系統結構特點

研究電路中電氣故障產生原因以及產生時的各項特性，需要分析國內低壓配電線路的組成、連接方式，然后依據每種組成部分的不同特征，分析該處故障的產生特點，最后對電氣故障的原由、對整個供配電系統的影響進行分析。如圖1所示為低壓配電系統原理圖。

圖1所示的電壓配電系統主要分以下幾部分：1）降壓變電站。主要是通過降壓變壓器與高電壓斷路器組成；2）供電線路。由圖可知供電線路主要是低電壓斷路器和輸電線路組成；3）用電設備。配電網的用電設備可以簡單的分為兩種，一種是與電網的三相線都連接的，另外一種就是只接在一相線的單相用電設備。

2 低壓配電系統電氣故障分析

綜合分析低壓配電系統的結構特點，低壓配電系統的電氣故障主要考慮以下幾個方面[ 4 ]：1）漏電；2）短路故障；3）過載；4）接觸不良。這些故障主要造成事故就是引發高溫并產生火花電弧，使得線路老化，導致火災等。

2.1 漏電

漏電主要是因為帶電導線絕緣部分水平低，造成導線之間，導線和大地之間出現電流流過的現象。不過漏電其實是很難避免的，因為導線之間以及導線和地面之間是具有電容的，不過這時的漏電大小很小，均勻分布，對線路本身的絕緣來說影響不大。相比正常漏電，非正常漏電是導致故障主要原因。

2.2 短路故障

短路故障是低壓配電網故障主要原因之一，導致短路故障的主要原因可以概括為導線所選與實際要求不符，由于一些外界原因如溫度過高、濕度較大、腐蝕性較強導致的絕緣受損，線芯裸露，就容易出現短路情況。短路的時候供電線路的電流就會升高到原來的幾倍到幾十倍，這樣產生很大的熱量就容易引起火災。如圖1所示，短路分為單相對地短路、兩相對地短路、三相對地短路，表現形式分別如圖紅色標注的3、1、2。

2.3 過載

過載在低壓配電系統中經常發生，由于居民大功率的設備使用愈加頻繁，這樣就會使得線路的電流值大于導線所能承受的極限，導致導線的發熱，如果散熱不及時，容易引發火災。除了居民使用大功率的原因外，還有如線路保護器設置的斷開電流大，斷路器就不能及時斷開，導致大火。

2.4 接觸不良

接觸不良主要是因接觸松動、接觸部分太多塵埃渣滓等導致，接觸不良的地方電阻很大然后產熱就會很多，就容易引發電弧或者火花，絕緣層受損等。

3 低壓配電系統安全保護措施

為了有效的降低低壓配電網的電力故障發生的概率，相關的技術人員需要在研究低壓配電網的結構、故障發生機理的基礎上，制定出一套科學的解決策略。做好如下幾點過程：1）進一步加強研究低壓配電系統運行機理的研究。首先需要對運行機理深入研究，如線路短路故障的研究，需要設置兩種模式的實驗，一個是高電壓模型，一個是低電壓模式，這樣通過不同模式的數據記錄和分析，專門針對低壓配電低壓模式下分流操作的特點進行研究，這樣有利于重新設計低壓配電系統結構，設計啟動電壓裝置來分擔過量電流等；2）充分利用現代科技，如計算機仿真技術來對故障進行故障仿真分析。這樣就能比較有針對性的模擬故障現場，便于分析故障原因；3）建立健全管理措施。在技術上得到很好的執行，如果在應用中組織不當，依然不能很好的避免電壓配電網的故障情況；4）建立健全規章制度。合理的規章制度是從人長時間在生產實踐中總結出來的，經過實踐的磨煉的能夠保證安全生產的有效措施。如變電室建立的值班安全操作規程；5）做好安全檢查。安全檢查是重要的保險線，不能忽視。如檢查電氣設備的絕緣是否損壞老化、檢測絕緣電阻是否達標、設備金屬外殼是否有防護設施；保護接零或保護接地有沒有問題，合不合要求。

4 結論

隨著社會的不斷發展，電能作為其中重要的樞紐，給人們帶來了越來越多的便捷，本文先研究低壓配電系統的結構以及運行特點，然后分析低壓配電系統運行過程中會造成的電氣故障，然后針對各種電氣故障提出相應的解決方案。

參考文獻：

[1] 王瑞旗.低壓配電系統中的電氣安全問題分析[J].廣東科技，2013， 22（22）：18-19.

[2] 利鴻煥.低壓配電系統電氣故障與安全保護措施分析[J].中國住宅設施，2016 （1）： 53-55.

[3] 李軍.低壓配電系統電氣故障分析與研究[D].沈陽工業大學， 2013.

[4] 周帥.低壓配電系統電氣故障分析與研究[J].電子制作， 2014，12：135-136.