作者:薛迪胜 王林淼
来源:《科技传播》2016年第14期
摘 要 社会经济及科学技术水平的进步,极大地促进了我国电力行业的发展。人们生活水平的不断提高,使其对供电的需求也不断增加,这就要求供电部门能够有效保证供电的安全性和稳定性。低压配电线路作为电力系统中的重要内容,其对电力的安全输送具有重要作用,能够保证线路输电的质量以及电力系统的安全运行。但是,由于各方面因素的影响,我国在建设低压配电线路的过程中仍然会出现一些问题和故障,这些都会在一定程度上影响电力系统的平稳运行,降低输电质量。因此,本文就对低压配电线路中的一些常见故障进行分析,并试探性地提出几点有效对策,以便相关人士借鉴和参考。
关键词 低压配电线路;常见故障;对策
中图分类号 TM72 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2016)167-0187-02
通常我们所说的低压配电线路,主要包括两部分,即低压电缆和低压配电设备。其中,低压配电线路对确保电能的传输以及分配工作意义重大,能满足低压设备的实际使用需求,如家用电器、生活照明、办公设备、动力设备和生产照明等。低压电缆与绝缘导线作为传输介质,其主要是采用氯乙烯绝缘和橡胶,绝缘材料在温度、环境和外力等作用下,经过长时间运行后会降低其绝缘水平[ 1 ]。如果没有及时更换到导线或处理这些绝缘材料,将会出现接地、过载、断路和短路等线路故障,影响电力系统的安全稳定运行,无法满足人们的实际用电需求。
1 低压配电线路中的常见故障分析
低压配电线路中的常见故障主要包括漏电、接地、过载和短路等。第一,漏电故障。漏电故障的最主要原因通常是电线或支架材料的绝缘性能不佳而引起的。绝缘性能不佳,电线与电线或地面与电线之间会有电流通过而漏电;在低压配电线路的正常运行中,配电线路与地面和电气线路中存在电容,因此其会存在一定的漏电流,且其沿线路均匀分布,具有较小的电流量,不会损坏线路的绝缘性能。但是如果线路受外界因素的干扰,则易遭受破坏,与地面进行接触是会出现非正常漏电,漏电流与变压器节点与线路故障点构成漏电回路。
第二,接地故障。低压配电线路中的绝缘路或电线出现故障与损坏,往往会使降低电线的对地绝缘能力,相应的增加泄露电流,从而导致接地故障的出现;对地泄露电路在单相接地故障中主要包括两类,即接地故障电流和正常泄露电流。一般在金属性接地故障中,接地电线金属与导体金属会直接相连,阻碍电阻设备作用的发挥,这样容易造成电流量过大而引起故障电流,当故障电流出现时,回路的过载保护器与熔断器就会受到影响,切断故障电路[ 2 ]。另一方面,非金属性接地故障中,如果接地金属不能彻底连接电线故障点,这时两者之间就会不断出现放电和电弧的现象。放电点和电弧的温度一旦瞬间升高,且可燃物接触到接地故障点,就会产生火灾,影响电气设备的正常运行。
第三,过载故障。对于低压配电线路的过载故障来说,其主要是线路中的负荷大于允许的安全电流量。线路在长期运行过程中,电线由于其本身就会存在一定程度的电阻,就导致了电流在电线的运行的中会产生相应的热量,这些热量积累得越高则对电线的损耗越大,线路绝缘材料在高温环境下出现损坏与老化[3]。如果在高温作用下,绝缘材料发生自燃,则会产生严重的火灾,不利于设备的安全稳定运行。
第四,短路故障。短路故障主要指的是载流的导体产生接触却没经过负荷或接地。由于短路线路点的电阻较小,这样会直接导致线路经过的电流变大,进而影响了线路在运行过程中的稳定。通常,造成低压配电线路出现短路故障的因素包括以下几点:1)电线连接过程中,由于外力作用的影响,金属裸线会产生碰撞摆动,导致线路短路;2)由于线路绝缘遭受破坏,从而导致线路绝缘失去效用[4]。同时绝缘材料在强电场或高温环境中加以运行,其性能会发生一定的变化,失去绝缘作用;设计安装线路设备时,如果电缆线具有较小的横截面,这样会使得线路过载而导致绝缘老化,出现线路短路;3)电气系统的不规范操作也会导致线路短路,如在合闸与拉闸操作时,带电合闸以及带负荷拉闸会指导线路短路。
2 低压配电线路中常见故障的应对策略
首先在漏电故障防治方面。对于低压配电线路而言,其TN-S接地系统中的PE线要求连接相关金属物体,不过杂散电流会对其造成一定的影响,埋地线与结构钢筋具有较差的绝缘效果,易受到电蚀而对PE线的截面数值造成影响。因此,在选择PE线时可选用绝缘电线或多芯电缆芯线,保证线路电气的连续性和较大的电导[ 5 ]。一般而言,TN-S接地系统的接地措施良好,且PE线的设计较为合理,但是其仍存在漏电故障,因此需要科学选择漏电保护装置,综合考虑其火灾预防和防触电等问题,选用的漏电断路器尽量不要太灵敏。
其次在接地故障的防治方面。可以采用漏电保护器来来防治,以便于防止低压配电线路出现接地故障。它能通过瞬时动作断开接地线路,这样就能避免接地电弧的产生,达到防治接地故障的目的。当然在选用漏电保护器的过程中,需要测算泄露电流的大小,便于防止泄露电流对人体产生触电危害。只有经过综合化的分析判断,才能避免因电流过大而产生电弧问题,同时防止火灾问题的发生。另外,要对配电线路进行相应的分级保护措施,可按照等级进行划分,包括电源总进线、主干线、支线等部分,这样就能结合不同的等级科学选用漏电保护器,并合理分析线路保护形式的配套问题,确保接地线路的成功切断[6]。在保护接地故障的过程中对剩余电流动作加以利用,电流泄漏故障在线路中产生的时候,中性电流与三相负荷电流的矢量和为零,如果出现单相接地故障,故障电流会通过PE线而与大地形成通路,避免两者矢量和为零,而剩余电路的动作电流超过电气设备与线路的正常泄漏电流,从而防治接地故障。
再次在过载故障防治方面。要想有效防止低压配电线路的过载故障,应科学安装过载保护器,线路中经过的电流量也需要及时监测,一旦发现其点流量超过线路的安全值,则过载保护器就可通过延时作用来串接断路器动作,这样就能有效的切断故障线路。同时,线路过载的话,也会因过量电流的产生而引起线路发热的情况,因此可有效设置过流脱扣器和低压熔断器,反时限保护过载故障。
最后在短路故障防治方面。绝缘材料与电线需要具备良好的耐热性,因此需要合理选择电子脱扣器和低压熔断器,避免低压配电线路出现短路。由于线路过长会导致电缆末端具有过小的短路电路,采用断路器热磁脱扣器往往无法有效保护线路;而选用带电子脱扣器的断路器,可对短延时脱扣加以设置,达到短路保护灵敏度相关标准[7]。熔断器具备反时限发热的特点,一旦电路出现故障,熔体能及时熔断,并对电路加以切断,保护电路;同时如果电路具有较低的过载系数要求,选用低压熔断器则可有效保护过载故障。
3 结论
综上所述,低压配电线路作为电力系统中的重要内容,其安全稳定地运行能够有效保证供电系统的安全性与可靠性,满足用户的实际用电需求,提高电力企业的经济效益。由于低压配电线路故障具有较为复杂的类型与成因,如果只借助事后处理则会造成较大的经济损失,因此需要加强线路的维护与维修,提高人员的维修水平,保证线路的安全稳定运行,这样才能为用户提供更加良好的服务,促进社会经济发展的快速发展。
参考文献
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[4]王东.浅议低压配电线路常见故障及防治办法[J].电子制作,2014(2):227.
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