低压配电线路常见故障的防护方法分析 张国栋

发表时间:2020/6/30   来源:《电力设备》2020年第6期   作者:张国栋
[导读] 摘要:随着我国经济建设的发展,配电网的覆盖范围越来越广。
        (国网吉林省电力有限公司长春市双阳区供电公司  吉林长春  130000)
        摘要:随着我国经济建设的发展,配电网的覆盖范围越来越广。低压配电线路作为电力系统的重要组成部分,广泛应用于日常生产和生活中。为此,本文列举了低压配电线路运行中常见的故障,分析了故障产生的原因,提出了消除故障的有效防护方法。
        关键词:低压配电线路;常见的故障;防护方法
        随着城市经济的不断发展,人们对能源的需求也越来越大,特别是对电力资源的需求,已经成为人们生活中必不可少的一部分。在配电线路中,低压配电线路是一个非常重要的组成部分,其运行的稳定性直接影响到居民的安全。在日常运行过程中,受到外界自然条件、人为操作失误、线路老化等诸多因素的影响,有时会出现一些突发故障。通过对故障原因的详细分析,制定合理的运行维护管理方案,对提高低压配电线路的运行稳定性,加快社会经济的发展具有积极意义。
        一、低压配电线路常见故障
        1.1线路断路故障
        在中低压配电线路故障分析过程中,线路断路属于比较常见的故障类型之一。配电线路网的组成相对复杂,因为其供电目标的不同,中低压配电线的铺设走向类型多样,在线路交叉区域,很容易产生局部放电现象,从而引起火灾。导致线路断路故障的原因具有多样性,其主要原因分为以下几种情况:
        a线路自身结构的综合稳定性较差,受到外部作用力时,非常容易出现损坏,从而导致线路断路情况的发生。
        b中低压配电线的使用环境一般都是在户外,外部条件变化性较大,如降水、干旱、大风、打雷等,此类天气会对线路绝缘层造成一定损害,很容易出现绝缘层老化,从而导致线路断路。
        c突发事件影响,有时在线路运行过程中突然被尖锐物体隔断,从而导致线路断路情况的发生。
        1.2线路短路故障
        与线路断路类似,线路短路也是常见的故障类型之一。相较于线路断路,线路短路所造成的危害性更大,轻则对线路连接设备造成损坏,重则将直接影响到整个系统运行的稳定性。导致短路故障发生的原因主要有:
        a线路老化。电线都有一定的使用寿命,而外部条件和运行载荷会加快线路的损坏速度。在线路出现老化情况时,表层的绝缘层会出现脱落的情况,从而引起线路短路故障。
        b线路连接不合理。配电网中的电线数量较多,有些线路在铺设时会出现交叉重叠的情况,如果此处出现局部放电,很容易与其他线路串联,从而导致线路短路的情况。
        c人为操作失误。部分人员的综合能力相对较差,这样在系统正常运行过程中,很容易出现人为操作失误导致的短路故障。
        1.3线路运行过载
        在中低压线路运行过程中,运行过载也会引起用电故障。运行过载是指线路携带电荷总量高于线路的允许载荷,从而导致线路运行故障的发生。目前使用的线材都存在电阻,根据能量守恒定律,电流经过线路时,会有电能转化为热能散失。这也导致线路运行温度增加,加速了线路老化,并且很容易引起线路自燃,对线路原有的输送性能造成影响,从而导致线路过载的情况发生。
        1.4线路接地故障
        在线路故障中,接地故障也属于常见的故障类型。正常情况下,接地线路属于线路中的重要组成部分,其主要作用是将多余电流引入地下,从而提高线路的运行性能。如果接地线路出现故障,将会导致多余电能无处释放,从而对线路绝缘层进行破坏,进而引起用电故障。导致线路接地故障的原因如下:
        a电流泄漏。在线路运行过程中,有时会出现电流泄漏的情况,这样会对线路造成一定损伤,从而引起接地故障。
        b外部条件影响。受到外部条件因素影响,或者在尖锐物品作用下,线路本身发生损伤,从而导致线路发生接地故障。


        1.5线路漏电故障
        除了上述几种线路故障之外,线路漏电故障也比较常见。线路长期暴露在室外,受外部环境影响非常容易出现绝缘层损坏的情况,有时也会被尖锐物体直接刺穿,影响到整体结构应用的稳定性。另外,线路结构本身与大地之间存在电容差,会影响到线路中的电荷分布,从而导致线路漏电故障的发生。
        二、低压配电线路故障的防护方法
        2.1断路故障的防护方法
        电路的断路问题是回路非主观正常的断开,无法使电流形成闭环回路。例如,出现线路断开或者节点接触不良。若是三相电路,假设一相电路出现断路问题则可能导致电机无法正常运作或者烧毁,或三相电路不协调,各相电压不相同发生某相电压过大,引发故障。为防止发生零线断路的现象,首先应增加零线的机械性能,即符合电路负载和电流流量的情况下根据实际情况适当增加零线横截面的面积;其次,使用牢固、可靠、稳定的节点接口,其性能应满足电路的要求指标;最后,不得在零线上直接串接熔断器,避免过电流造成的熔断器熔断,出现断零的问题。
        针对三相的低压供配电线路,连接到断相电路的单项负荷,如照明设备等瞬间停止作业,等到断线电路恢复正常时重启工作不会受到损失或者烧毁。对三相电机而言,出现断相情况时电机缺相工作,致使无法正常作业或者导致产生放热,最终烧坏设备。为了防止发生断相的现象,首先应使用合适电路的保护装置,如熔断器,而且必须满足三相中每相保护装置的性能参数相同;其次,使用牢固、可靠、稳定的节点接口,其性能应满足电路的要求指标;最后,电气电路中各个开关触点应紧密连接、配合良好,不得存在老化、脱松、燃烧腐蚀的情况。
        2.2短路故障的防护方法
        低压配电线路的外部绝缘性能受到各方面的影响,所以注意保护好绝缘材料是一个防护办法。同时,还要把握好电流的热效应。因为在短路电流发挥作用的情况下,在电缆、绝缘导线以及两者连接部位的最高允许温度极有可能使绝缘材料被烧毁,还有可能因为导线融化从而导致产生高温熔珠,如果周围有可燃物则有可能引燃发生火灾等危险情况。具体地,可以通过接入短路保护器防护短路故障。这是因为短路保护器可以切断供电电源,对短路故障造成的危害做到及时遏制。
        2.3线路过载故障的防护方法
        一般过载情况下使用过载电路保护器,其在电路出现过载时自动断开电源供应或者给出提示警报信息,阻止电路的继续工作。由于电路产生放热现象,所以在电路线缆发热稳定的状态下电流正常通过的时间与电流的高低时限相关,即绝缘线缆的耐热性能。对于线缆的耐热性能使用低压熔断器、过电流脱扣装置,可以有效的保护过载出现时电路中的各个用电设备。
        2.4线路接地故障的防护方法
        一般电路出现接地故障意味着电路针对大地而言电路绝缘电阻极低,使用万用表测量绝缘电阻的阻值就能查找出接地故障位置。依据低压供配电电路和电路设施设备的实际情况,采用漏电保护器就能完成在接地瞬间切断电路供电,保护电路中用电设备安全和人员安全。低压供配电线路和线路中的用电设施设备都会设置漏电保护器,且通常使用分级保护。由于低压供配电电路保护接地的方式不相同,为了实现对低压供配电电路出现接地故障时进行保护,漏电保护器应与接地保护的形式相一致、协调,这样才能使漏电保护器正常工作,在出现接地故障时及时响应。
        结语:
        低压配电线路是电力运行系统的重要组成部分。保证低压配电线路的可靠安全运行,不仅是电力正常运行的基础,也是电力人员最重要的工作。因此,采用适当的方法可以避免电气设备和电子元器件的损坏、人员伤亡和财产损失,对电路的常见故障形成有效的保护,保证电路的安全、稳定、可靠运行。
        参考文献:
        [1]杨炎标.中低压配电线路常见故障及运行维护管理[J].科技创新导报,2019,16(34):170-171.
        [2]赵广建.低压配电故障原因及预防措施探讨[J].通信电源技术,2019,36(09):261-262.
        [3]俞国标.低压配电线路常见故障的防护策略研究[J].中外企业家,2018(36):222.
        [4]梁运前.中低压配电线路常见故障及运行维护管理[J].科技创新与应用,2016(27):197.
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