低压电网零线带电故障对设备运行的影响和对策分析

低压电网零线带电故障对设备运行的影响和对策分析

王佳飞潘彬

国网陕西省电力公司西安供电公司配电运检室

引言

电能的普及和应用是人类历史上重要的进步，在电能的驱动下，人们的生活变得越来越便利，作为当前人们生活的重要能源，保证电能的正常输送是一项重要的工程。目前随着国家电网的建设不断完善，电能已经覆盖了几乎所有的城市和乡村。城市低压电网作为城市配电的重要组成部分，对电能输送至千家万户尤为重要。文章基于此背景，分析了低压电网零线带电故障对设备运行的影响，并且提出了诊断和预防零线故障的措施。

1零线带电故障对设备运行的影响分析

目前城市低压电网配电过程中普遍使用三相四线制输电模式，在这其中，三条线路代表着A/B/C三相电，第四条线路则是中性线（零线）。在正常情况下，三相平衡时，其中作为接地中性线的零线在正常的输电过程中是无电流的，但是在三相电发生短路、不平衡或者其他故障的时候，零线的作用就非常重要了，它可以将电流导入地下，保证整个电路的安全性和稳定性，对于保护人民群众的生命财产安全有着重要的意义。由此可以看出，三相四线中的第四条线虽然在电路正常运行的过程中没有什么作用，但是在电路发生故障的时候，如果零线出现故障，那么必然会引起安全事故的发生，因此保证零线正常工作是一项具有现实性意义的任务。

2零线带电故障产生的原因

在城市低压电网中，正常的三相四线制的输电模式下零线是不带电的，但是一旦零线发生故障后，其就很有可能产生故障电流和电压，对于零线发生带电故障的原因，作者根据自身的工作经验，总结了如下两点。

2.1零线本身的故障

零线本身的故障主要是指零线发生断裂或者出现接触不良的情况。零线主要是一条接地的线路，发挥着回流电流的重要作用，如果其本身线路发生故障，那么就会导致零线带电故障。这就需要在线路的架设和安装过程中一方面保证电线的质量，另一方面保证安装架设过程中各种线头的处理，提高整个线路的质量，降低发生零线线路故障的几率。

2.2三相电流不平衡

除上述原因外，三相电流的不平衡问题也可能导致发生零线带电故障。在电网输电的过程中，如果三相电源输出的电流没有达到三相平衡，那没就会产生不平衡电流，这些电流会经过零线进入地下，而在这个过程中会产生较大的电流负荷，在电阻较大的情况下，那么这个较大的电流负荷将会使零线产生很大的故障电压，从而增加设备发生故障的几率。除此之外，如果在变压器对三相电流进行降压处理时，由于变压器的内部故障或者接触问题，导致输出三相电压没有达到平衡，也会引发三相电流不平衡的问题。

3诊断和预防零线故障的措施

3.1诊断措施

对零线发生故障时，能够及时作出准确的诊断，就可以在第一时间对故障线路进行抢修，实现电网的快速恢复，进而保证电网的可靠运行。本节就零线带电故障诊断的方法进行综合和阐述。

（1）分段排除故障诊断

分段排除故障诊断是一种较为常用的初步诊断方法。利用该种方法，首先将线路彻底断电，之后对线路进行分段检测排查。具体来讲，首先对第一段线路中的主干线和支线进行物理隔绝之后进行通电，检测零线是否带电，如果不带电，那么就说明这一段线路的零线是正常的；反之则说明该段线路的零线出现了故障。采用这种方法，可以将零线故障锁定在一个线路区段内，无法准确定位故障点。

（2）分相排除故障诊断

该种方法与上述分段排除故障诊断方法的原理是一样的。首先对变压器的低压输出一侧进行分相停电，之后利用万用表进行检测。具体来讲，首先将万用表调至电压表模式，一段接带电零线，另一端接地，之后对变压器低压端三相电A/B/C中的某相电路进行单独停电，如果万用表测量到的电压值变为零，那么就说明故障出现在该线路中。该种方法也是只能确定线路，对故障点精确位置无法查找。

（3）电压排除故障诊断

在分相排除故障诊断的基础上，还可以进一步采用电压排除故障诊断的方法进行故障诊断，进一步确定确定故障点精确位置。例如，已经确定某相电路发生故障，那么只需要将万用表一端接在用户输入端的零线上，另一端接地，在不断移动监测点的基础上观察电压数值，电压值最大的检测点就是线路故障点。

3.2预防措施

零线的正常工作对于城市低压电网三相四线制输电模式的正常运行具有重要的意义，也关系着人民群众的生命财产安全。因此在当前的情况下，做好预防零线故障的工作就非常有必要了。在此作者对如何预防和减少零线故障提出了两点措施。

（1）提升零线本身可靠性

在零线故障问题中，零线是主体，也是发生故障主要的原因。为了预防由于零线本身问题导致的故障，就需要在两个方面做好工作：一是确保好零线的电线质量，二是提高零线的施工工艺。确保零线的质量，才能够从根本上保证零线自身发生问题，降低由于线路本身的质量问题而导致的零线故障。提高零线的施工工艺就是要在零线的架设和安装过程中，提高架设过程中的线路的固定质量和各接头的处理质量，例如在接头处理时应该使用质量可靠，属性一致的接头材料，提高接头的施工工艺；在电线接入配电箱时要按要求进行分支，避免线路捆扎，导致线路损耗和故障出现等。

（2）确保三相电流平衡

如果三相电流没有达到平衡，那么不平衡的电流会由零线回流大地，所产生的大负荷电流会产生很大的在故障电压，从而导致零线带电故障。因此确保三相电流平衡是预防零线故障的一个重要措施。具体来讲就是通过减小不平衡电压从而减小不平衡电流、减弱电压偏移、降低中性线电流大小等措施，将不平衡电流出现的概率降到最低。

4结束语

随着电能在人们生产生活中扮演的角色越来越重要，电网的安全、可靠配送就成为了一个重要的课题。文章针对低压电网零线带电故障对设备运行的影响进行了分析，在此基础上分析了零线带电故障发生的原因，最后提出了诊断和预防零线故障的措施，以期能够对低压电网零线带电故障提供一些解决思路。

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