配電網零線斷線原因分析及預防治理措施

文/張海軍 雷寶忠 李永剛 李建立 張建平

三相四線制接線方式是我國配電線路應用最為廣泛的接線方式，其中三根線作為相線，零線作為工作回路與相線組成回路，給用電設備進行供電。三相四線制的優點在于能夠適應一定程度的三相不平衡，當三相中的一相出現斷線等故障的時候，不影響另外兩相的正常運行。但是線路三相不平衡度超過一定的范圍時，會造成零線電流過大，從而導致零線溫度升高，甚至出現零線斷線等故障，嚴重的會導致人身傷亡事故的發生，影響配電網的穩定運行和正常供電。

1 零線斷線產生的原因

1.1 三相不平衡

理想情況下，配電網三相負載平衡，零線沒有電流或者電流很小。但在實際運行過程中，配電網三相負荷很難達到平衡，配變總是工作在三相負載不平衡的工況下，會產生零序電流。而且零序電流的大小隨著三相不平衡度的增加而變化，當零序電流過大，超過零線本身的承受能力的時候，零線溫度會升高，出現斷零等故障，影響配電網系統的穩定運行。

1.2 零線接頭處接觸不良

國內配電網絡結構復雜，使用時間較長，部分線路設備老化嚴重，急需要更新換代，但線路改造工作由于時間緊，任務大，進展緩慢，特別是在偏遠地區，零線接頭處銹蝕情況嚴重，容易出現接觸不良現象，會有火花現象產生，時間久了，會造成零線斷線等故障的發生。

1.3 零線裝設熔斷器

在三相四線或三相五線中性點接地系統中，零線不允許裝設熔斷器和開關。當開關拉開或者熔斷器因為電流大等原因保險絲熔斷的時候，就相當于零線斷線，使零線上可能出現危險電壓，導致各種事故的發生。在配電網運行過程中發現仍有部分線路零線存在裝設熔斷器和開關的情況。

1.4 外界環境因素

我國配電網分布廣泛，且都是戶外架設，容易受天氣、環境等外界條件的干擾和影響。尤其是大風等天氣情況下，很容易造成零線斷線，另外在樹林茂密的情況下，掉落的樹枝也容易對配電網線路造成影響。

2 零線斷線造成的危害

2.1 降低用電設備使用壽命

三相四線制的電路中接入單相設備，正常情況下，單相設備的電流回路是由相線和零線共同構成的，當零線出現斷線故障后，電流回路就變成兩個相線之間，這樣用電設備承受的電壓遠超設備額定電壓，會減少設備使用壽命，甚至會燒毀用電設備。

2.2 造成人身觸電危險

當發生零線斷線事故時，使用零線保護的設備失去保護，斷線處以下所有采取保護零線設備的金屬外殼上帶電，當人身不小心觸碰到設備后，容易造成觸電危險，危及人身安全。

2.3 造成中性點位移

當零線發生斷線時，沒有零線導通不平衡電流，為了維持三相電流的矢量和等于零，其中性點必將向負載大的相位移，造成三相電壓不平衡，嚴重影響電力系統的穩定性和安全性。

3 預防及治理措施

3.1 推進配網線路改造工作

我國的配網線路架構復雜，覆蓋范圍廣，部分地區線路老化嚴重，導致線路改造工作進展緩慢。為了保證配電系統的正常供電，電力企業應該提高對電網改造工作的重視度，加大人力、物力以及財力的投入，在保證改造質量的同時盡快完成線路改造工作。在線路改造工作中，相關部門應該嚴格把控零線的選材，適當增加零線的截面積，達到相線的一半或者選用與相線相同的導線，這樣能夠有效提高零線的電流承受能力，有效減少因三相不平衡造成的零線電流過大引起的各種零線故障。

另外在改造過程中，應該注意對三相負載情況的統計和記錄工作，為后期接線提供依據，盡量保持三相平衡，避免出現單相負荷過重的情況。

3.2 規范管理，加強專業知識培訓

在現場作業過程中，發現部分工作人員缺乏責任心和規范操作的意識，現場作業的時候接線的時候不注意三相負荷是否平衡，隨意接線，造成大量的單相負荷存在，三相不平衡現象嚴重。相關部門應該加強專業知識培訓，提高電網運維工作人員技術水平和專業素質，保證規范操作。在新增線路接線的時候，注意三相負荷的平衡度，不要盲目的進行接線，避免因單相負荷過重引起的三相不平衡，導致零線電流增大。

3.3 加強線路巡視工作，及時清除隱患

線路巡視工作是配電網運維工作的重點。應該根據線路的具體運行情況，制定合適的巡檢計劃，并嚴格的按照相應的巡檢計劃進行線路巡檢工作。工作中加強線路巡視工作，尤其是在進行大型設備維護或者惡劣天氣過后，及時檢查線路中是否有故障或故障隱患，對可能引起故障的原因進行及時的清除。及時清理線路周圍附近的樹枝，防止因樹木掉落等因數造成的零線故障。

3.4 建立完善的零線工況監測體系

加強對零線工況的監測，采用先進的設備對零線的電流、溫度等相關指標進行有效及時的監控，通過記錄分析相應數據，對零線狀態進行預估和分析，發現故障隱患及時處理和解決，爭取將故障解決在萌芽狀態，減少零線斷線等故障的產生，有效的避免事故的擴大，保證系統的穩定性。

4 總結

零線斷線故障嚴重影響電力系統的穩定運行，危及人身安全。相關部門應該加強對零線狀態的監測，做好預防措施，并在零線出現斷線故障時及時快速定位故障區域，快速檢修，減少零線斷線故障造成的危害和損失。