摘要:随着国内电气化事业的大力开展,以及农村电网新建和改建项目的不断增多,低压配电线路作为农村配电网的重要构成部分,每年都存在一段时间的故障高频发生期,而在低压配电线路中最为常见的故障便是接地故障,而且查找和解决起来难度也较大。常见的低压配电线路故障主要有短路故障、断线故障、过载故障、接地故障等,因此必须准确判断故障原因,提出解决措施。
关键词:低压;配电线路;故障;防护方法
1低压配电线路常见故障
1.1短路故障
输电线路中电位不一致的导体互不导电,是相互绝缘的,假设这种绝缘由于客观原因遭到破坏,极有可能发生短路现象。造成该绝缘破坏的原因大多是机械外力破坏、导体温度或电场场强超过绝缘材料限定范围导致的性能改变、线路温度达到一定界限使绝缘能力下降、表面过多异物附着等。在导线连接时,若架空裸导线驰度超过标准,在风力或其他外力作用下出现摆动现象,形成与其他导线碰撞的可能,进而造成短路故障。应当在导线架设施工时减少由人为因素造成的疏漏,在巡检线路时,及时排除外部因素形成的潜在隐患[1]。
1.2断路故障
断路故障主要指的是电路中零线和相线存在问题,零线存在问题是电路末端的两相电压增大,从而使用电设备损坏;相线出现问题则使用电设施不能正常使用,如造成电机过热过烫,严重的会烧毁电机。断线是电路中比较常见的问题,最简单的检测办法就是测量回路是否通路[2]。(1)当电路出现回路不通时该线路的用电设备无法正常工作,功能无法实现。(2)假设断路位置存在易燃易爆炸的环境,如木质房屋、草堆、油料桶等,可能因为短路位置释放的电弧产生电气火源,进而引起火灾事故的发生或者爆炸的可能。(3)在电路中有可能存在时断时通的情况,在供电状态下很有可能在断路瞬间释放电弧和巨大的热量,进而引起火灾;在电子设施中释放电弧和巨大热量则有可能导致周围的电子元件遭到破坏击穿,无法达到原有的性能或者无法使用。
1.3过载故障
配电线路和配电设备的运行都是有一定范围的,在长期高负荷作用下会导致线路和设备发热,温度升高,配电线路和设备的性能急剧下降,很容易导致线路和设备故障,如果线路和设备本身就存在老化的情况,更容易引发后续故障,情况严重的甚至会出现线路烧坏或者设备损坏,这种故障一般会导致大面积线路故障,后期的维修是比较困难的,要尽量避免线路和设备长期在超负荷状态下运行,延长设备使用寿命,保证配电线路的稳定性。
1.4接地故障
接地故障在低压配电线路中较常发生,若是低压配电线路中的电线或是绝缘线路受损,则必定导致电路的对地绝缘能力下降,进而引起泄漏电流增多,引发配电线路的接地故障。可将单相接地故障中的对地泄漏电流分成以下几种,即接地故障导致的泄漏电流以及日常运作时产生的泄漏电流。在发生接地故障时,导体设施的金属物质与接地设施的金属物质会发生连接,从而对电阻功能带来干扰,使得电流增大生成故障电流,给线路中的熔断装置和保护装置造成影响;而在非金属设备方面,若是接地设施的金属物质与故障节点存在连接,便会引发极为严重的电弧放电,若是电弧放电散发的温度过高,则势必会导致电气设备无法正常、稳定的运行。所以,电气设备巡查维修人员应当严格仔细的防范由于接地设备故障而引发的安全问题,尤其是要注重强化对电气设备的定期巡检与检修工作。当接地故障已经发生时,需要立即确定故障位置,对其进行维修,以免酿成更严重的事故。
2故障防护措施
2.1短路故障防护措施
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[3]。
2.2断路故障防护措施
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。
2.3过载故障防护措施
由于电路电线供配电存在阻值就会产生电流的热效应,所以导线、线缆以及接线段子部位会因为电流过高过载出现温度过高,轻则减少其周边绝缘材料的使用寿命,重则引起电路断路,导致事故的发生。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[4]。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接地故障防护措施
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[5]。
结束语
在配电系统中低压配电线路非常重要,但发生故障时难以解决。在低压供配电线路中主要存在短路、断路、过载、接地四种常见的问题,采用适当的方法可以避免电路和电路中的用电设备、电子元件的损坏或人员的伤亡、财产的损失,形成对电路常见故障的有效防护,从而保障电路安全、稳定、可靠的运行。
参考文献
[1]艾上美.低压配电故障原因及预防措施[J].通信电源技术,2019,(6):279-280.
[2]吴雪莹.低压配电线路常见故障的防护方法分析[J].山东工业技术,2016,(15):160.
[3]罗小超.配电线路故障的原因以及运维管理分析[J].通讯世界,2019,(6):225-226.
[4]廖飞平.低压配电线路常见故障分析[J].三角洲,2014,(7):118-119.
[5]马永臣.低压配电线路常见故障的防护方法[J].科技创业家,2014,(3):140.