低壓配電線路故障的處理技術

楊志剛

（上海南華蘭陵電氣有限公司 上海市 201111）

伴隨著科技的發展，我國對于電力的需求與日俱增，因此電力企業也需要進行著重發展。我國電力企業發展過程中，低壓配電線路占據了主要的地位，可以說我國配電網絡中大多數都是低壓配電線路。作為主要的電力運輸方式，低壓配電線路如果出現了問題，那么將直接影響我國的電力運輸，導致工廠停工等等嚴重情況的發生。在人們生活的過程中，家常用電一般都屬于低壓配電，無論是生活照明還是家用電器，亦或者辦公設備，都需要低壓配電技術的支持，因此一旦低壓配電技術出現了問題，將會影響我國人民群眾的正常生活與發展。伴隨著電力企業的發展，人們從以往的電路線路普及性追求轉變成為了對配電線路穩定性的需求，因此我國電力企業需要針對于這方面進行著重發展。但是在當下的發展中，我國低壓配電技術依舊存在著一些問題，導致無法實現更好的配電水平提升。配電水平無法跟隨時代的需求而有所提升，這就導致了配電企業在配電過程中常常會出現問題，進而影響人民群眾的正常生活。與此同時，由于低壓配電線路的用途較為廣泛，因此維修時的故障也呈現著多樣化，需要進行重視與關注。

1 低壓配電線路中常見的故障

1.1 漏電故障

在低壓配電線路的使用過程中，漏電故障屬于最為常見的故障，同時也是最危險的一種故障。一般來說，漏電故障出現的主要原因是由于電流過大、電源線過熱、支架材料老化等，這些都會導致低壓配電線路的絕緣性衰減，進而導致原本應該在電源線內部進行流通的電流在支架材料上進行流動，同時還有發生觸電與火災的危險。導致線路出現漏電的原因往往是由于線路本身受到了影響，配電的過程中，電容會在線路以及地面上進行平均分布，因此電流較小，但如果線路的外界條件發生了變化，就會導致絕緣性的平衡發生了變化。因此，線路一旦漏電，不僅僅會對此處的線路產生影響，更會對整體低壓配電線路產生影響，導致發生短路等等。

1.2 負載短路引起的故障

低壓配電線路在運行的過程中，常見的故障除了漏電故障之外，另一種常見的故障就是負載短路現象。而一旦出現了負載短路現象，就會導致整體電路運行體系出現問題，一般來說電閘的安全閥在發生這種情況后可以直接斷電。但需要注意的是，一旦短路故障較為隱蔽，無法直接排除，那么居民依舊需要承受停電，這對于居民的正常生活較為不利。而發生這種故障的原因一般來說有幾點，首先是雷擊原因，在寬闊的野外和高處，一旦發生雷擊，就會導致配電線路的絕緣保護被瞬間擊穿，從而影響整體電路運行，造成了短路現象。其次，在雷電天氣，絕緣子往往會受到雷電天氣的影響，導致閃絡現象出現，從而出現短路。再次，夏季往往會出現狂風伴隨暴雨的天氣，這會導致線路發生碰撞、搭接，從而出現短路。除了線路之間的連接之外，潮濕的樹枝等等帶有導電性的雜物也容易影響線路之間的安全運行。最后，則是傳輸線路附近的腐蝕性氣體和物體，一旦對線路產生了嚴重的腐蝕，就會導致線路之間的絕緣層受到影響，引起短路。

1.3 電源變壓器引起的故障

低壓配電系統中，除了線路之外，變壓器也是非常重要的一大設施，負責將電源電壓等級進行轉換，對于整體線路來說，變壓器的作用非常重要。一般來說，變壓器屬于整體低壓配電系統中最穩定的部分，線路建設的過程中對變壓器的質量進行了極高的要求。因此，變壓器出現故障的原因往往是由于條件的惡劣變化，進而影響了變壓器的正常工作。除此之外，用電量的突然提升也會對線路產生影響，導致變壓器在長時間超負荷工作。變壓器的超負荷工作導致整體溫度提升，從而影響正常工作，對線路也會產生損壞。一旦變壓器發生故障，輕則無法對低壓配電線路起到保護作用，重則會對整體線路產生影響。

1.4 接地故障

低壓配電系統中，接地故障屬于較為常見的故障，一旦出現了接地故障，就會導致整體電力流通線路出現改變。接地故障出現的主要原因是由于配電線路經過一段時間的工作后，出現了由于不明原因的損壞，則會導致電路對于地面的絕緣性隨之降低，進而造成了在地面上的泄漏電流超過正常數值，影響電路的整體運行。低壓配電系統中，單相接地故障屬于較為常見的一種故障，而對地泄露的電流一般有兩種，分別是由于接地故障而引起的泄露電流和正常工作泄露的超標電流。線路在運行的過程中，金屬接地屬于較為難以控制的變量，一旦出現了金屬接地，就會對整體設備的電阻產生影響，接地泄漏的電流數值也就隨之改變。一旦導體設備的金屬與接地設備的金屬相互連接，那么就會導致整體電阻數值產生變化，這會對低壓配電系統的運行產生影響。而非金屬設備出現接地故障的原因往往是由于接地設備的金屬部分與故障節點產生了連接，這導致非金屬設備內部電流運行方向發生改變，出現了嚴重的電弧放電。電弧放電是一種嚴重事故，除了電力泄漏之外，還會出現高溫，有造成火災的危險。電弧放電的溫度各不相同，與非金屬設備的材質有關，而一旦溫度過高，就會導致電氣設備無法運行。因此，在未來的發展中，技術人員需要重視接地故障所帶來的危險，很多安全生產事故都是由于在生產過程中設備出現了接地故障。想要避免這一故障的出現，首先需要重視對于設備的日常維修與檢查，時刻保持警惕，一旦發現了故障，要及時的進行搶修與維護，避免嚴重生產事故的出現。

圖1：短路后電流變化圖

圖2：單相短路現象發生后對中線電位的影響

2 低壓配電線路故障的處理措施

2.1 漏電故障的處理措施

對于低壓配電線路來說，在連接的過程中，要求TN-S 接地系統中的PE 線路能夠與金屬物體連接。但在實際連接的過程中發現，由于很多時候雜散電流會對線路產生一定的影響，造成了雜散電流對絕緣線路造成了電腐蝕，影響了線路的絕緣性能，這對于正常的低壓配電產生了影響。PE 線路的截面數值很容易受到雜散電流的影響，因此需要將線路的材質進行更換與處理，一般來說多芯電纜與絕緣電線是更好的選擇。只有電路的絕緣性不受到影響，才能夠保證在未來的使用過程中保證整體材料性質。雖然在配電過程中發現，TN-S 接地系統的接地性能較為出色，但是由于PE 線路截面數值容易受到影響，很大程度上對于線路也就造成了影響，增加出現故障的可能性。因此想要使用TN-S 線路的優良接地性能，就必須要處理弊端，采取漏電保護設施，盡可能的防止雜散電流對線路產生影響。一般來說，如果漏電斷路器的靈敏度太高，就會經常進行斷電，為了保證人民群眾的正常用電，需要調整漏電斷路器的靈敏度，從而保證低壓配電設備的正常運行。

2.2 短路故障的處理措施

在進行配電系統搭建的過程中，除了對線路的絕緣性進行要求之外，還需要線路擁有優秀的耐熱性。因此在未來的配電系統搭建過程中，要求將短路保護設備能夠做到科學合理化的處理與考量，盡可能的一方面保護電路不會出現短路，另一方面不會造成資源浪費。由于低壓配電線路的主要用途是為人民群眾的生活進行供電，因此往往需要進行長線路搭建，雖然電壓數值得到了保證，但在線路的尾端電流數值依舊偏小。這就造成了在實際的保護過程中，使用斷路器熱磁脫扣器來對線路進行保護的效果并不明顯。經過長時間的研究與嘗試后發現，電子脫扣器能夠更好的對線路溫度和電流進行計算，從而達到保護的而效果。在線路的搭建過程中，熔斷器的作用相當于一段線路，但卻比普通線路擁有更好的熱敏感，一旦出現了短路或者其他線路問題，可以直接進行熔斷，從而保護線路。熔點器的存在相當于一個自動開關，無論電流數值大小，只要出現了不穩定的現象，熔斷器就會由于物質熔點原因直接熔斷，能夠更好的保護相關器材。

通過圖1 可以發現，電流變化呈現著峰值式波動，而超過了閾值之后，將會對電路以及設備產生損壞。而使用的熔斷器之后，在接近閾值之前，熔斷器就會直接將電路斷開，避免對電路產生影響。

2.3 接地故障的處理措施

在進行處理的過程中，首先需要對配電線路與設備進行分級，根據級別的不同來選擇不同的程度進行保護。主要的分級依據是設備等級、輸配電總進線、主干線、支線等等，因此工作人員需要對以上因素進行詳細的計算與分析。與此同時，在進行工作的過程中，還需要對不同級別的線路進行分析，選擇合適的保護方式，能夠在發生故障的過程中第一時間進行最佳效果的處理。其次，在進行保護的過程中，還需要注意選擇合適的漏電保護器，使用漏電保護器能夠在出現故障的情況下通過機械操控來將線路進行切斷，這能夠最大程度的保護線路運行。這能夠避免接地電弧的出現，最大程度上杜絕了接地故障。再次，一旦出現了接地故障，想要進行更好的處理，施工人員可以將接地故障中的剩余電流進行有效的利用。一旦發現線路中存在嚴重的電流泄漏故障，那么可以從矢量和的數值可以發現，三相負載電流與中性電流的矢量和將會呈現零的狀態。而在家用的單相電流中，一旦出現了接地故障，可以發現PE 線路與大地構成了完整回路，因此兩者之間的矢量和并不等于零。而在發生了接地故障之后，除了PE 線路的問題之外，還會出現剩下電源電路動作電流的超標。想要解決這一問題，需要將電氣設備與傳輸線路的泄漏電流數值進行控制，從而有效的解決接地故障，保證人民群眾的正常用電。

圖2 為單相短路現象發生后對中線電位的影響，中線電位的提高對于用電人員有著較大的威脅，往往會增加觸電風險。而單相電路的故障會帶來用電設備的電壓損壞，這是因為短路發生的瞬間，負載2 與負載3 電壓都會瞬間提高，上升的限度為380 伏特。

2.4 及時更換失效設備，清除自然環境障礙

輸電企業在工作的過程中，想要避免線路故障，還需要對外在條件進行控制，通過對外界條件的控制，能夠有效的提升配電線路的安全運行效果。雷擊往往是配電企業需要關注的自然現象，雷擊會對電路產生巨大的危害，同時雷擊還具有著不特定性，無法預測發生位置。因此在配電企業發展的過程中，需要使用合適的電壓保護措施，從而保證在雷電天氣電氣設備能夠時刻保持正常運行。經過研究發現，很多時候雷擊事故導致的電路故障都是由于絕緣子出現了閃絡現象，進而影響了整體線路的絕緣效果。因此供電企業在進行工作的過程中，需要注意對雷電多發區域進行積極的防控。絕緣子設備具有壽命，對于已經失效的絕緣子設備需要及時進行更換，保證絕緣子設備不會對整體線路產生影響。而對于配電線路周圍的樹木、路障等容易引發雷擊的物體，都需要進行及時的清理與處理，保證在線路供電的過程中能夠避免短路故障。

2.5 定期對輸配電線路進行維護修理

需要注意的是，配電企業在運行的過程中還需要加強對于自身的嚴格管控與考核，通過定期的考核與檢查，來讓整體企業工作人員擁有良好的工作素質。配電企業需要要求施工人員能夠定期的對線路和設備進行檢查，一旦發現問題需要在第一時間解決，發現重大問題無法解決，需要立即進行上報。配電企業在發展的過程中需要將故障看作為洪水猛獸，盡量在萌芽階段就將其進行處理。也就是說，在運行的過程中，需要注意將檢查工作設置為主要的工作重點，保證設備能夠正常運行的重要性要超過進行修理。如果需要進行維修，那么也需要盡可能的保證整體維修質量，使用最先進的維修設備和最合適的維修方法，從而保證維修后的線路質量。

2.6 規范低壓配電設備巡查制度

低壓配電線路以及配電設備由于常年暴露在室外，受到氣候、材質、溫度等方面的影響，往往使用壽命各不相同。想要充分的避免安全隱患，就需要從根本上進行定期檢查與處理，保證能夠處于正常的使用狀態。因此配電企業需要將巡查系統與巡查工作進行完善，盡可能的保證系統能夠處于正常運行狀態，同時每一次巡查工作結束后還需要進行記錄，方便下次巡查和直接更換。除了對線路本身進行處理之外，還需要盡量對線路周圍的潛在風險進行處理，無論是環境風險還是線路風險，帶來的影響都非常巨大。因此在未來的發展中，巡查工作還需要注意對污染源和障礙物進行定時定期處理，損壞的設備以及老化的線路要進行及時的更換，這些是決定了低壓配電系統能否順利運行的關鍵。

3 結束語

總而言之，在未來的發展過程中，低壓配電系統還將發揮出其獨有的作用。但發展總是需要進行各方面的提升與進步，因此線路還會出現不同的線路故障，同時伴隨著配電技術的提升，故障的種類以及處理難度也將與日俱增。針對于未來發展中的不同線路故障，需要提出不同的解決措施，保證科學合理的同時，也要盡量的適合線路環境以及線路狀態。只有對線路進行定期的處理與維修，才能夠保證電力企業在未來的發展中始終處于安全順利的狀態。而電力企業配電工作的順利發展，對于整體企業乃至于整體社會的發展都有著重要的作用。