工廠供電線路短路故障的原因及危害分析

劉占石

摘 要：電力作為主要來源對現代工廠的生產生活進行支撐，供電線路的故障問題會對工廠設備的正常運行造成直接影響，嚴重時甚至會引發火災以及人員傷亡事故的出現。各種類型的短路事故是工廠電力故障最為常見的幾種類型。本文主要對工廠供電線路短路故障的原因以及危害進行分析，并針對其中存在的問題提出合理化建議，這可在一定程度上促使短路故障的概率得到有效降低。

關鍵詞：供電線路；短路故障；原因；對策

在所有的供電線路故障中短路是最為常見的一種類型，不同點位導電部分之間出現的不正常接軌現象就是指短路，在短路的情況下故障點會出現較小的阻抗，這也是導致電流瞬間升高以及體的溫度迅速升高、絕緣被破壞等現象出現的主要原因，甚至損害工廠的生產設備。短路點以前的電壓受到影響會出現一個較大幅度的降低，這對電力系統穩定運行目標的實現造成一定阻礙。

一、線路短路的基本類型

一般工廠的電力系統都屬于三項電力系統，在實際對電力系統進行劃分后可將其分為單相短路接地、兩相短路、兩相短路接地、三相短路等幾種主要類型，其中三項短路屬于對稱型短路，其余則不在對稱短路的涵蓋范圍之內，需要注意的是三項短路是所有短路中危害最大的一種事故。

從三相交流供電角度來說，單項接地短路中的相位與大地之間呈現出一種較為相等的現象，都為零。也可從三相交流電中對兩相短路進行分析，任意兩根導線在連接過程中都較為直接，或者在借助較小阻抗的基礎上對其進行連接。兩相短路接地與單相接地短路之間存在一定的相似性。

兩相短路接地與單相接地短路類似，是指三相交流供電系統中，任意兩個相線電位與大地的電位相等。三相短路是指三相交流供電系統中，三根相線在某一點直接連接，或者通過很小的阻抗連接。如果出現三項短路的情況會有相當大的短路電流出現，這會對電力系統造成相當大程度的破壞。

二、導致線路短路的常見原因

導致工廠供電線路出現短路的原有相當多，在實際對其進行分析與判斷的過程中必須實現與實際情況的有機結合，不同原因會導致不同故障的出現。人為因素、設備質量因素、天氣因素、異物因素是導致故障出現的幾個主要方面，下面我們對其進行仔細分析。

1.人為因素

相對于其他因素來說人為因素造成短路現象出現的概率較小，但操作人員會在這一過程中受到較大的傷害，因此我們必須對其進行高度重視。操作人員不按規章制度或者違反操作規程，帶負荷拉電閘、誤合接地刀閘都是人為因素造成短路故障出現的直接變現，因此在實際工作中必須實現對上述現象的避免。

人為因素也常常出現在供電系統的設計之初，例如在設計時，沒有根據工廠的實際需要選擇合適的電纜截面，導致電路超載、過載，長期以往造成絕緣老化、實效，最終導致短路。

2.設備質量因素

常見的原因是絕緣被破壞。例如選購設備質量較差，絕緣強度達不到要求，因而被正常電壓擊穿，導致短路；或者由于設備長期運行，絕緣自然老化而被正常電壓擊穿，導致短路；也存在工廠設備絕緣符合標準要求，但被過電壓擊穿，進而導致短路的情況。

3.天氣因素

總所周知雷擊的電壓非常高，而且瞬間電流非常大。當工廠供電線路遭受雷擊后，供電線路的相間距離和絕緣線無法承受，引起相間弧光短路或者對地絕緣擊穿，進而導致短路。在炎熱的天氣時，也常常會引起短路。

4.異物引起的短路

主要是鳥類棲息或者其他導體異物由于各種原因落到供電線路上，導致的短路。例如鳥類在線路上休息時，經常會降落在T接桿、轉角桿等出，這些部位線路密集，雖然相間達到30cm的安全要求，但是由于許多鳥類和筑巢的大小，都超過30cm，因此會經常出現安全距離裕量不夠的情況，因此容易導致短路故障的發生。

三、線路短路對電力系統的危害

供電系統發生短路故障后，電流急劇增加，比正常工作電流要增加幾十倍甚至幾百倍。而且短路故障時間越長，對電氣設備和電力系統的損壞越嚴重。首先對于工廠來說，當供電線路短路時，如果保護裝置動作，熔斷保險絲將短路電路切除，那么只會造成工廠停電，短暫的影響正常生產而已。

但是如果保護裝置未動作，那么由于短路系統中電流瞬間的增加，會產生大量的熱量，因而燒毀設備、引發火災。或者短路時電路的電壓驟降，嚴重影響工廠電氣設備的正常運行，甚至導致產品報廢和生產設備的損壞。對于整個電力系統來說，當某一點發生短路時，線損、熱損和無功功率等增加，影響電力系統的穩定運行。

例如短路故障會使電力系統中的電壓大幅降低，使得系統各個元件的電壓損耗增加，當電壓持續降低時，會使電動機停轉。而且短路發生地離電源較近，短路故障持續時間又較長的時候，極易導致電力系統并列運行的電廠、發電機組等失去同步，使得發電機與系統解列，進而導致整個電力系統的正常運行遭到破壞，引發大面積的停電。

對于居民生活來說，當供電系統短路時，除了因停電引發的生活不便之外，還會出現因不對稱短路電流產生的不平衡交變電磁場，對附近的通信線路、電子設備等產生電磁干擾，影響附近居民的正常使用。

四、預防工廠供電線路短路的措施

根據前文的論述，可知導致工廠供電線路短路的常見原因，以及短路后對工廠設備，對整個供電系統產生的危害。但是原因是多種多樣的，我們只能從這些原因出發，在設計之初、使用之中，都要采取科學、合理的措施，以減少各類線路短路事故的發生。

針對人為因素導致的短路，在供電線路設計之初，就應該作好短路電流的計算，正確選擇及校驗電氣設備，使電氣設備的額定電壓和線路的額定電壓相符。線路中必須采用速斷保護裝置，以便在發生短路故障時能快速切斷，減少短路電流持續時間，減少短路所造成的損失。

針對設備質量因素，除了選用合格的電氣設備和絕緣材料外，還應該對于易損耗、老化的部分進行定期的檢查與更換，以杜絕因絕緣強度降低導致的短路事故。針對天氣因素，例如預防雷擊等，主要采取的措施是在工廠變電站安裝避雷針，在線路上加裝避雷線可以減少直擊雷導致的相間短路，加裝耦合地線可以減少感應雷引起的故障，最終減少雷擊危害。

針對異物因素，需要在一切安全距離度較小的T接桿、轉角桿、隔離刀閘以及跌落開關的位置進行中相絕緣化改造，將距離保持在安全范圍之內，盡可能將出現導線短路的可能性降低到最低點。需要注意的是在實際進行預防短路過程中必須實現對實際情況的結合，并對相關規定與要求進行嚴格遵守。

結語：工廠電力故障最為常見的是各種類型的短路事故，本文首先對工廠供電線路短路故障的常見原因進行分析，并在此基礎上研究短路故障對電力系統的危害。進而針對原因提出科學、合理的預防措施，有效降低短路故障發生率。這不僅可促使我國電力系統實現正常運行的目標，同時對居民生活水平以及生活質量的提升也有相當重要的意義與作用。

參考文獻：

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