低壓配電線路常見故障的防護方法分析

晏定勇

（陜西省地方電力（集團）有限公司鎮巴縣供電分公司，陜西 鎮巴 723600）

0 引 言

在配電系統中低壓配電線路非常重要，但發生故障時難以解決。常見的低壓配電線路故障主要有短路故障、斷線故障、過載故障、接地故障等，因此必須準確判斷故障原因，提出解決措施。

1 山區農村用電現狀

由于農業生產本身具有季節性、周期性，所以在特定時期出現用電高峰、形成較大的用電負荷。例如，春夏季節的抽水澆灌、水產養殖或者農收時節的農副產品加工等。由于用電周期較短，經濟價值較低，所以使用者對電氣線路的升級改造和設備的維修不重視、資金投資也相對過少，加之設備老舊，安全保障手段欠缺，導致線路故障頻發。

各種安全隱患突出、家庭用電線路老化、接線方式不科學或者雜亂等因素，給山區農村的用電帶來極大的風險。此外，由于農村用戶對于用電的安全意識淡薄或者經濟能力較差，致使絕大多數普通線路都超過規定的使用年限，加之農村公共供配電線路抗惡劣天氣能力不足、變壓器等設施露天放置、在公用線路周邊存放大量易燃的木質品、易燃物等，且由于近些年來的政策扶持和經濟水平提高，生活用電功率日漸提升，農村供配電線路難以滿足負荷，在線路出現短路、斷路、過載等故障時，極易造成火災或爆炸事故，造成人員財產損失。

2 短路問題及其防護

2.1 形成短路故障的主要因素

輸電線路中電位不一致的導體互不導電，是相互絕緣的，假設這種絕緣由于客觀原因遭到破壞，極有可能發生短路現象。造成該絕緣破壞的原因大多是機械外力破壞、導體溫度或電場場強超過絕緣材料限定范圍導致的性能改變、線路溫度達到一定界限使絕緣能力下降、表面過多異物附著等。在導線連接時，若架空裸導線馳度超過標準，在風力或其他外力作用下出現擺動現象，形成與其他導線碰撞的可能，進而造成短路故障。應當在導線架設施工時減少由人為因素造成的疏漏，在巡檢線路時，及時排除外部因素形成的潛在隱患[1]。

2.2 短路防護措施

低壓配電線路的外部絕緣性能受到各方面的影響，所以注意保護好絕緣材料是一個防護辦法。同時，還要把握好電流的熱效應。因為在短路電流發揮作用的情況下，在電纜、絕緣導線以及兩者連接部位的最高允許溫度極有可能使絕緣材料被燒毀，還有可能因為導線融化從而導致產生高溫熔珠，如果周圍有可燃物則有可能引燃發生火災等危險情況。具體地，可以通過接入短路保護器防護短路故障。這是因為短路保護器可以切斷供電電源，對短路故障造成的危害做到及時遏制[2]。

3 斷路問題及其防護

3.1 斷路故障的成因

斷路故障主要指的是電路中零線和相線存在問題，零線存在問題是電路末端的兩相電壓增大，從而使用電設備損壞；相線出現問題則使用電設施不能正常使用，如造成電機過熱過燙，嚴重的會燒毀電機。斷線是電路中比較常見的問題，最簡單的檢測辦法就是測量回路是否通路[3]。（1）當電路出現回路不通時該線路的用電設備無法正常工作，功能無法實現。（2）假設斷路位置存在易燃易爆炸的環境，如木質房屋、草堆、油料桶等，可能因為短路位置釋放的電弧產生電氣火源，進而引起火災事故的發生或者爆炸的可能。（3）在電路中有可能存在時斷時通的情況，在供電狀態下很有可能在斷路瞬間釋放電弧和巨大的熱量，進而引起火災；在電子設施中釋放電弧和巨大熱量則有可能導致周圍的電子元件遭到破壞擊穿，無法達到原有的性能或者無法使用。

3.2 斷路問題的防護

電路的斷路問題是回路非主觀正常的斷開，無法使電流形成閉環回路。例如，出現線路斷開或者節點接觸不良。若是三相電路，假設一相電路出現斷路問題則可能導致電機無法正常運作或者燒毀，或三相電路不協調，各相電壓不相同發生某相電壓過大，引發故障。為防止發生零線斷路的現象，首先應增加零線的機械性能，即符合電路負載和電流流量的情況下根據實際情況適當增加零線橫截面的面積；其次，使用牢固、可靠、穩定的節點接口，其性能應滿足電路的要求指標；最后，不得在零線上直接串接熔斷器，避免過電流造成的熔斷器熔斷，出現斷零的問題。

針對三相的低壓供配電線路，連接到斷相電路的單項負荷，如照明設備等瞬間停止作業，等到斷線電路恢復正常時重啟工作不會受到損失或者燒毀。對三相電機而言，出現斷相情況時電機缺相工作，致使無法正常作業或者導致產生放熱，最終燒壞設備。為了防止發生斷相的現象，首先應使用合適電路的保護裝置，如熔斷器，而且必須滿足三相中每相保護裝置的性能參數相同；其次，使用牢固、可靠、穩定的節點接口，其性能應滿足電路的要求指標；最后，電氣電路中各個開關觸點應緊密連接、配合良好，不得存在老化、脫松、燃燒腐蝕的情況。

4 過載問題及其防護

由于電路電線供配電存在阻值就會產生電流的熱效應，所以導線、線纜以及接線段子部位會因為電流過高過載出現溫度過高，輕則減少其周邊絕緣材料的使用壽命，重則引起電路斷路，導致事故的發生。一般過載情況下使用過載電路保護器，其在電路出現過載時自動斷開電源供應或者給出提示警報信息，阻止電路的繼續工作[4]。

由于電路產生放熱現象，所以在電路線纜發熱穩定的狀態下電流正常通過的時間與電流的高低時限相關，即絕緣線纜的耐熱性能。對于線纜的耐熱性能使用低壓熔斷器、過電流脫扣裝置，可以有效的保護過載出現時電路中的各個用電設備[5]。

5 接地問題及其防護

在一個正常運行電路回路中不僅存在常規的設施設備接地與保護性接地，也存在由于絕緣部位老化、磨損或者別的因素導致的接地，致使電路回路中存在過電流、過電壓的情況，進而引起用電設備設施的損壞或者人員的傷亡，這種接地情況均屬于故障接地[6]。一般電路出現接地故障意味著電路針對大地而言電路絕緣電阻極低，使用萬用表測量絕緣電阻的阻值就能查找出接地故障位置。依據低壓供配電電路和電路設施設備的實際情況，采用漏電保護器就能完成在接地瞬間切斷電路供電，保護電路中用電設備安全和人員安全[7]。低壓供配電線路和線路中的用電設施設備都會設置漏電保護器，且通常使用分級保護。由于低壓供配電電路保護接地的方式不相同，為了實現對低壓供配電電路出現接地故障時進行保護，漏電保護器應與接地保護的形式相一致、協調，這樣才能使漏電保護器正常工作，在出現接地故障時及時響應。

6 結 論

在低壓供配電線路中主要存在短路、斷路、過載、接地四種常見的問題，采用適當的方法可以避免電路和電路中的用電設備、電子元件的損壞或人員的傷亡、財產的損失，形成對電路常見故障的有效防護，從而保障電路安全、穩定、可靠的運行[8]。