配電變壓器零線帶電問題的處理

李清川

摘 要：零線在一般情況下是不帶電的，安全程度在人們普遍認可和接受的范圍內，其實在特殊情況下零線可能是帶電的，一旦有人為觸碰零線的行為就會發生嚴重的觸電事故，威脅人生命財產安全，導致電力設備故障。我國常見的供電系統是380/220 V的電壓，這種供電系統常常采用中性點接地方法。但是這種方法也有安全風險，文章介紹了配電變壓器的工作原理，分析了零線帶電的原因以及處理方法。

關鍵詞：零線帶電；變壓器；分析及對策

中圖分類號：TM421 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）23-0108-02

電網的運行方式和手段是不同的，根據電網運行的具體情況不同，零線帶電的原因也是不同的，其主要分為以下幾種：負載電流引起、線路接錯所致、零線接地不良導致。不論哪種方式導致零線帶電現象發生，總會有解決的具體方法。

1 配電變壓器工作原理

配電變壓器屬于靜止電器的設備范疇，其工作原理如下：讓一次繞組接受交流電通電從而產生交變磁通，從而用鐵芯對交變磁進行導磁，二次繞組感應交流電動勢，這就是配電變壓器的工作原理，作為配電變壓器中的重要組成部分，零線一般是不帶電的，因為在低壓三相四線的供電網絡中，中性點都會有相等的電位，電位差是零線帶電的原因，消除了電位差就不會帶電，所以零線帶電的原因就是線路出現故障或者設備出現問題，這時候零線和地面之間的電位差的均衡狀態遭到改變，使得零線出現帶電現象。配電變壓器在工作中常見的故障有以下幾點：首先接地不良，接地不良容易導致避雷器的損壞和絕緣設備的失靈。其次是滲油問題，滲油和漏油讓變壓器的溫度和水分發生了很大變化，容易導致變壓器溫度升高，長期下去變壓器的工作效率必然受到影響。

2 零線帶電的風險

①一旦發生零線帶電現象，最容易導致電氣設備的損壞，電氣設備因為電壓過大而發生故障或者直接損壞。當超過電氣可以承受的額定負載的電壓時就容易對電氣的壽命產生嚴重的影響。此外，如果發生了零線帶電問題還容易造成電氣設備的電壓不足而無法正常工作。零線的開路使得重負載項電壓降低，電氣設備不能達到正常的工作狀態，其使用壽命也會大大縮小。

②可能產生觸電事故，當零線帶電時容易發生電氣設備無法工作的現象，這時候就容易誤判為電路沒電，結果導致觸電事故的發生。接地故障發生時，零線相對于地面的電壓快速上升，對地面采用零線保護的設備其外殼也會帶電，人們在接觸到零線的外殼或者是變壓器的外殼時都容易發生觸電事故。

③零線帶電容易引發變壓器的損壞，變壓器的避雷措施通常采取將避雷器底線和變壓器接地線與中性點向連接，并共同與接地設備相連接。當接地線的電壓過大時就會對避雷效果產生很大的抵消作用，避雷器就會失效，在雷雨天氣下容易引發雷擊變壓器的事故。

3 零線帶電原因分析

3.1 開路或接觸不良導致帶電

①零線的接地線出現故障時，就會產生接觸不良的問題，電壓差就會變大，最終導致電壓增加，達到220 V以上的電壓，這是接觸不良導致的零線帶電常見原因。②當零線開路情況下也會產生零線帶電的問題。熔絲的插座、插頭和熔斷都會因為接觸不良導致零線的短路發生，這種短路一般只是發生在單向供電回路中。③中心點的電壓發生了變化，負載發生不對稱現象，三相四線供電回路中其他電壓出現不同程度的波動。各項負載的變化程度越大，中心點的位置移動就越嚴重。

3.2 零線無開路導致帶電

首先是在變壓器零點的接地電阻過大或者是開路導致，當對同一個電源進行不同時間和地點的檢測時出現帶電現象，這就說明原本存在電流，接地線與地面之間形成了電位差。另一種情況是當零線周圍的線路發生漏電時候就會檢測到零線漏電的跡象。

4 解決配電變壓器帶電的方案

4.1 改變供電模式

零線與截流相分離的供電模式。將截流中線和保護零線相互區分，這樣就可以讓電流避開接地的零線專用線路。降低了電壓在零線上存在的可能性，這種方法具有徹底和高效的特點。所以采用三線制和三相五線制的供電方式比較有效。但是這兩種方法也不是萬能的，要好好利用才能體現其長處，在新建樓盤和新的線路設計過程中采用這種方法會起到不錯的效果。但是這兩種方法會在一定程度上對投資預算進行改變，前期投入大于一般的電力投資。消耗了大量的電力材料，最重要的是已經布置好的電力設備不能和這兩種供電模式相適應。

4.2 增大零線的橫截面

電壓與零線的橫截面積與電壓聯系緊密，擴大零線的橫截面積可以適當把電流的電勢降至最低，就是減少電壓降，保持零線與地面之間的電位相等。消除零線帶電的可能性，一般情況下，相線和零線的橫截面積是相同的。所以正常單相零線的橫截面積為5 mm2以下的分支線與相線的橫截面積相差不大。

4.3 降低人工操作的失誤

電力維修方面的工人發生操作失誤尤其是零線誤接后常常導致零線的帶電現象發生。這種因操作失誤而引發的零線帶電問題通過加強對電力工人的培訓可以降低操作是失誤率。定期對一線電力維修工人進行線路和變壓器構成和安全培訓，讓電力工人的專業操作技能得到一個提升，安全意識得到加強，普及拆修過程中的順序作業流程，確保維修之后能夠按原順序重裝線路。保證線路不因人員操作失誤而發生零線帶電問題。

4.4 其它措施

配電的變壓器帶電工作是一項重要的系統工作，不是單單靠技術就能改變的，各項措施綜合起來應用才有可能構建一個系統的防護體系。其主要有以下幾個方面的內容：

首先加強電力維修人員的安全意識，只有專業的人員從事專業的事情才能規避發生失誤的可能性，只有不斷對從事電力工作者進行思想教育和技能培訓才能有一個堅實的思想保障和技術保障。在技術上對線路進行巡檢要常態化，需要對線路腐蝕和線路的材質發生氧化現象進行重點巡查。選用特定的變壓器，中心點移動問題是三相負荷的不平衡導致的，重復接地工作是配電線路的重點，主要是通過接戶線、分支線、變壓器主干線。這樣降低了中性線接地的電阻，降低了電壓，減少了零線帶電的可能性。采用三級保護的措施，三級保護是配電變壓器零線帶電時確保危險性最小的一種方法。

首先是第一級保護，當配電變壓器的低壓側的標準電流值為斷路器的限定值。

第二級的保護措施是把中級剩余電流動作斷路器安裝到低壓分支線路上去讓每一條線路都接受監督和保護。

第三種保護措施是把末級電路電流動作短路去安裝到線路中每一條分支線上。

三級保護建立起來之后就會對線路接地問題導致的漏電和零線帶電問題可以快速的處理和解決。對農村的防護措施可以按照《農村低壓電力技術規程》的有關規定，設置好大小相當的接地電阻，配電變壓器容量在200 kVA以下的區域適用小于10 Ω的接地電阻，電壓越大選擇電阻越小的接地電阻。

5 結 語

綜上所述，配電變壓器需要一個高效安全的環境來保護電網的正常運轉，當配電變壓器出現了零線帶電問題時，設備發生損害的可能性較大，應采用新型供電方式，增大零線橫截面積、增加人工技能和安全培訓、綜合運用各種措施構建完善的防護體系。

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