380V低壓配電系統中性線斷線故障處理措施

燕勤華

摘要：在三相四線制電路中，如果中性線發生斷線故障，由于各相負載阻抗的不一致，將會引起斷線點之后的中性線電位偏移，造成各相電壓不對稱，從而可能損壞用電設備。目前，大部分低壓配電系統采用380V/220V的三相四線制供電系統進行供電，中性線在電氣系統運行中起著非常重要的作用，中性線斷線將會嚴重威脅系統的安全運行。本文分析了380V低壓配電系統中性線斷線的原因，以一起用電事故為例，對中性線斷線故障的原因及處理措施進行了探討。

關鍵詞：石化總廠;低壓配電系統;電氣系統;中性線斷線故障;處理對策

1引言

目前三相四線制的配電網絡是企業最主要的供電方式，中性線作為三相四線制中的重要部分，往往得不到運維人員的足夠重視，存在著很多問題，如中性線接頭不達標、中性線絕緣強度不夠等，這些問題很可能會在低壓配電系統運行中造成中性線出現故障，引發斷線等事故，威脅企業生命財產安全。中性線斷線故障保護作為一個新出現的保護措施，其相應的規范應該明確而具體對其在實際工程中如何運用做出說明。

2中性線的作用及斷線原因

在三相四線制的低壓配網中，中性線是正常運行時負荷電流及故障時故障電流的流通路徑。其作用主要有以下兩點：（1）平衡三相電壓。電力系統的負荷包括三相負荷和單相負荷兩種，因為各個負荷的特性不同，因此供電系統中A.B.C三相的負荷往往是不平衡的，不對稱負荷引起的不平衡電流需要經過中性線流回系統中性點，保持三相電壓的平衡;（2）部分有金屬外殼的用電器借助中性線達到接地保護的目的。

380V配電網的中性線可以維持負載電壓在允許范圍內，并保證三相電壓對稱。如果忽略中性線的阻抗，則三相負裁各自獨立，各相負載變化不會引起其他相工作狀態的改變，此時若出現三相負裁不對稱，僅會導致各相電流不再相等，中性線中出現不對稱電流，而不會影響三相電壓的對稱性。但是當中性線固某種原因斷開時，就會導致三相負載支路的相電壓不對稱，導致某相有過電壓產生，威脅人身及設備安全，除產生過電壓的相外，其余相的相電壓會低于正常運行電壓，影響負載的正常工作。

中性線斷線原因主要有以下幾點：（1）相關工作人員的業務水平不足，責任意識、安全意識不到位，沒有充分認識到中性線的重要性，沒有做好中性線的日常檢查及維護工作，增加了中性線斷線故障的發生幾率;（2）三相負荷嚴重不平衡，導致中性線中流過巨大的不平衡電流而燒斷，當中性線接頭施工沒有做好，導致接頭存在氧化、虛接等問題時會加大這種情況的發生幾率;（3）在連接變壓器的低壓樁頭與鋁導線時采用直接連接的方法，沒有做好鑰、鋁兩種材料間的過渡工作，或在壓接過渡線前沒有徹底清除導線氧化層，從而導致中性線斷線故障的發生;（4）設置中性線時使用的導線存在老化現象，施工工藝不達標，或在施工結束后沒有及時進行檢查，導致中性線斷線;（5）沒有在計量箱的導線進出口加裝保護無件，如檬膠墊等;（6）中性線沒有直接接地。而是通過開關斷路器、熔斷器等接地，在這些情況下，如果中間器件因故斷開，會導致中性線斷線故障;（7）在安裝電流動作保護器時，錯把中性線接入相線端，導致保護器動作失靈，引發斷線故障;（8）一般中性線接地時電阻會出現變大的現象，我國對中性點接地電阻的大小有著明確規定，接地電阻應在規定范圖內，接地電阻過大會導致中性線帶電，可能引起中性線斷線。

3中性線析線的危害與危害

380V低壓配電系統普遍采用三相四線制進行供電，在三相四線制中，中性線的作用十分重要。正常運行時中性線阻抗為零，此時若三相負載不平衡，系統中性點不會發生位移，三相電壓保持對稱。

三相中的任意一相發生故障時，不會影響其他兩相的運行，其他兩相的負載仍能正常工作。而當中性線出現斷線故障時，如果三相負載不平衡，系統的中性點就會向負載較大的相移動，導致三相電壓不對稱，電壓大小的變化與負荷大小相反，負荷較小的相，其電壓會升高，負荷較大的相，其電壓會降低。三相負荷不平衡程度越大，這種現象就越嚴重。

當中性線發生斷線故障時，部分用電設備將失去接地保護，對人身安全產生威脅信號的體系時，一定要對諧波電流進行整體濾出，將其徹底清除干凈，保證各個電磁信號之間能形成供電系統平衡，確保鐵路信號可以準確輸出。

中性線中斷故障保護在.實際施工中也會遇到一定的困難。由于中斷保護裝置是以中性線對地電壓作為取樣信號，因此其工作接地應為相對穩定的大地零電位，其電位不應受其他接地體電位的影響，尤其是中性線電位的影響。對于TN-C或TN-C-S系統，如果選用的中性線斷線保護器需要從外部引入工作接地（目前已經有廠家開發研制成功），它不需要從外部引人工作接地的中性線斷線保護器，它是在中性線斷線保護器內設置了三個相等的阻抗，將這三個阻抗接成星形，與各相相線相接，形成了三相負載星形聯接。由于負載對稱，因而，三個阻抗的共同的聯接點即星形的中點的電位與變壓器的中性點的工作接地電位一致，且星形中點的電位是不會因中性線斷線發生變化的，因而就可以通過星形的中點，作為中性線斷線保護器的工作接地，從而就不需要另外從保護器外部引入工作接地。中斷保護裝置的工作接地就必須單獨設置，并應與車間等電位聯結的接地部分（包括車間基礎鋼筋、埋地金屬管道等）保持一定的距離，這一距離最好為20m以上。而對于地上樓房林立，地下管道密布的居民區來說，要使中性線中斷保護裝置設置的工作接地接地極組滿足這個條件，在實際施工中相當困難。

4 案例分析

某車間部分電氣設備突然出現無法工作的情況，部分設備甚至被燒損。后經專業技術人員現場檢查，確認該辦公樓進線主中性線燒斷，并且有部分小負荷電氣設備燒損。經檢查，該辦公樓相線為25mm2橡鋁線，主中性線為16mm2鋁塑線，采用每層一相供電方式。樓內表箱總進線每層分左右兩個配電箱，每個配電箱總進線斷路器存在燒損、跨接、虛接等問題。在不同的用電時段采用鉗形電流表對該辦公樓進線電流進行測試，所測得數據顯示三相電流相差較大，表明三相負荷嚴重不平衡。解決辦法：（1）加大對380V配電網中中性線的重視程度，加大對配電網絡的檢查力度，組建專門的巡視小組，制定獎懲措施，對因工作失誤而產生的中性線斷線故障按有關規定嚴格處置，巡視中發現線路老化、機械損傷、破損、斷裂等問題時應立即進行上報處理。（2）對不符合相關規定的線路進行徹底改造，避免因線路問題導致中性線斷線故障的發生，由于鋁線機械強度差，表面易發生氧化，通常會在接線端子處產生打火現象進而導致斷股，因此主干線應換為銅導線，中性線的截面積選擇、安裝工藝應與相線一致，使檔距內導線的機械強度弧垂與相線處于同一水平。（3）定期檢查三相負荷情況，確保三相負荷不平衡程度滿足相關要求，對中性線流過的不平衡電流進行測量，確保不平衡電流在合理范圍內，避免中性線流過過大的電流導致燒斷。（4）重要部位的線路應安裝合理的保護設備，確保中性線有足夠的絕緣強度。

參考文獻：

1.龔炳林;劉銀河;黃龍林;;三相四線制線路中性線斷線的危害及對策[J];設備管理與維修;2016年11期