三相四线系统零线运行故障的分析和预防措施

工程技术　武汉船舶职业技术学院学报２０１２年第３期　．－　四线系统零线运行故障的分析和预防措施　李之建　（襄阳供电段，湖北襄阳４４１０５３）　摘　要通过对三相四线系统零线运行故障的分析，发现三相四线中的零线因故断路后，在三相负载不对称时，则会产　生变压器中性点位移，致使三相电压不平衡，即有的相电压过高，可能烧毁电器设备，有的相电压过低，使电器设备无法　正常使用。为了防止此类故障的发生，通过试实验研究，提出了具体可行的预防措施，以供实际工作中参考．　关键词三相四线低压供电系统；零线；运行故障分析；预防措施　ＴＭ３３　文献标志码　Ａ文章编号　１６７１—８１００（２０１２）０３—００８７—０２　中图分类号在三相四线制低压供电系统中，零线的作用　是当三相负载不对称时，保证零线上的阻抗为零，　小，有欠电压保护的电器则无法开机或自动关机。　而有一部分用户电压明显升高，电灯特别亮，电扇　转速加快，情况严重的，电灯或其他电器很快烧　以消除中性点位移，使各相的电压保持对称，即各　相负载的相电压恒等于电源相电压，并与负荷变　化无关。三相中一旦有一相发生断路，只影响本　毁。发生以上情况则可判定该分支零线发生断　路。　（３）三相配电变压器　相，其他两相电压仍保持不变，确保接在此两相上　的电器设备仍能正常工作。　但是，如果三相四线中的零线因故断路后，在　三相负载不对称时，则会产生变压器中性点位移，　致使三相电压不平衡，即有的相电压过高，可能烧　毁电器设备，有的相电压过低，使电器设备无法正　供电范围内产生零线断路故障，即零线母线　发生断路，具体表现与三相四线分支发生零线断　路故障相同，只不过范围更大，危害更严重，损失　更巨大。　常使用。　２　三相四线低压供电系统发生零线　断路的计算与分析　２．１无重复接地情况　１　三相四线低压供电系统零线断路　的几种情况　（１）单相供电　在单相供电范围内发生零线断路，故障范围　内的电灯不亮，其他电器不能使用，这时用氖灯验　线路没有重复接地时，存在图１中的Ｋ点断　线现象。　３８０／２２０Ｖ　电笔验电，相线、零线都亮；用数字验电笔验电，相　线和零线都显示相电压；但用电压表测量却没有　电压指示。根据上述情况则可判定该单相供电范　围内零线断路。　（２）三相四线制线路　图１　三相四线低压供电系统无重复接地时断线示意图　正常供电时（零线未断）：Ｕ　Ａ０一ＵＣ　０一Ｕ　某一分支发生零线断路故障，具体表现是：在　这一分支线路供电范围内，一部分用户电灯亮度　不够，日光灯不能启动，电视机亮度下降、图像缩　收稿日期：２０１２—０２～２０　作者简介：李之建，男，湖北襄阳人，研究方向：铁道供电。　Ｂ０—２２０　Ｖ。零线断线后负荷的零线回不到变压　器中性点，破坏了原来的供电系统，形成线间串并　联灯供电。线间供电情况分解如图２所示。　８７　武汉船舶职业技术学院学报２０１２年第３期　ＬＪ．．————一：需ｆｌ　Ｌ———．　．Ｌ　————，Ｊ　．　———ｌ—～　　Ａｃ间　Ｂ　０　Ｃ　Ｂｃ间　图２　三相四线低压供电系统线间串并联灯供电图　从图２中可以看出：形成某一相几个灯泡并　起来，与另一相几个灯泡串起来，接到线电压上，　每个灯泡承受的不是相电压２２０　Ｖ，具体的值由　分析得知：各线电压虽然都相等，即Ｕａｂ—Ｕｂｃ—　ｕｃａ一３８０　Ｖ，但因各线间所接灯泡数不同，负荷　亦不同，所以电阻也不同，这样各线间电流不会相　同，各灯泡上的电压也不会一样，每个灯泡的功率　也发生变化，形成有的灯泡亮，有的灯泡暗。为便　于分析，假设每个灯泡全是１００　Ｗ，分别编号。　通过计算，各灯泡的功率计算值如表１所示．　表１　试验数据　助　＼　１、２号　３号　４、５、６号　ＡＢ　３２．７　Ｗ　１３０．　９　Ｗ　ＡＣ　９８　Ｗ　４３．６　Ｗ　ＢＣ　１６８　Ｗ　ｌ９．４　Ｗ　从表１可以看出，３号灯泡的功率比原功率　都增加了，至少增加１．６８倍。４、５、６号灯泡的功　率比原功率都减少，甚至减少了五分之一。１、２　号灯泡的功率同样也发生了变化，由此可得到以　下结论：　（１）由于零线断线后，造成三相负荷的功率　都发生了变化，有的功率增加很大，后果是烧坏，　有的功率减少很大，后果不能发挥作用。　（２）三相负荷越不平衡，这种现象越严重。　原来负荷小的相这时功率增大；原来负荷大的相　这时功率减小。　（３）这种现象不仅适用于灯泡，而且适用于　其它单相家用电器，所以零线断线后，严重影响单　相家用电器的正常使用，甚至烧毁。　２．２重复接地情况　如图３所示，线路有重复接地时，发生零线　８８　断线后的零线通过重复接地与大地构成回路，仍　然可以回到变压器中性点，起到零线的作用，避免　零线断线后的损失。通过以上分析可知，要把零　线与火线看得同等重要，尤其是居民生活区更值　得注意，不但要重视线路上的重复接地，而且要重　视引入口的重复接地。　图３三相四线低压供电系统有重复接地时断线示意图　３发生零线断路的主要原因　（１）三相负载严重不平衡，零线电流过大或零　线导线截面积过小，零线被烧断。　（２）零线接头处接触不良，造成火花现象，时　间长了，引起零线断路。　（３）配电变压器的零线接线柱与导线连接接　触不良，维护不到位，引发零线断路。　（４）配电变压器内部零线引出线断路。　（５）三相四线制线路零线上装有熔断器或单　独的开关，保险丝熔断或拉开开关，造成零线断路。　（６）断开三相四线制线路时，先断开零线。　（７）其他故障引起的零线断路，如大风刮断　零线，车辆碰撞电杆、拉线造成零线断路等。　４　防止零线故障的预防措施　（１）三相四线供电，单相负载应尽量分配均　匀，保持三相负载平衡，加强对三相电流的监视，　发现不平衡及时进行调整。　（２）零线电流不能大于相线电流的１／４，零线　导线截面不能小于相线截面的１／２。　（３）零线的连接要牢固可靠，配电变压器及配　电屏的引入、引出线，如采用铝导线，应使用铜铝　过渡线夹，并加强巡视和维护，特别要进行夜间巡　视，发现接头出现火花及时进行处理。　（４）三相四线制线路的零线，严禁安装熔断器　或单独的开关装置。　（５）断开三相四线制线路时，应先断开相线，　后断开零线，接线时顺序与之相反。　（下转第１０１页）　关于高职学院辅导员工作方法的思考　黄晓幸　３　张湛峰．浅谈大学辅引　员的角色定位与工作方法［Ｊ］．改革与　管砚宁．论辅引员如何做好学生管理工作［Ｊ］．现代商贸工业　开放．２０１０，（１Ｏ）．　２Ｏ１０，（２）．　４　李云．谈谈辅引员的工　作方法ＥＪ］．重　庆石油高等专科学校学　７　谢欢．浅谈职业院校辅引员的工作模式ＥＪ］．科技资讯．２００９　报．２００４，（６）．　（１３）．　赵文秀．新形势下如何　做好高校辅引　员工作［Ｊ］．昆明大学学８　魏东梅．浅谈“五心”是辅引员工作的根本ＥＪ］．新西部．２００９　报．２００５，（１）．　（２）．　Ｏｎ　Ｃｏｕｎｓｅｌｏｒｓ’Ｗｏｒｋ　ｉｎ　Ｈｉｇｈｅｒ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ＨＵＡＮＧ　Ｘｉａｏ－ｘｉｎｇ　（Ｗｕｈａｎ　Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｗｕｈａｎ４３００７４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｃｏｕｎｓｅｌｏｒｓ　ａｒｅ　ｔｈｅ　ｏｒｇａｎｉｚｅｒｓ，ｅｘｅｃｕｔｏｒｓ　ａｎｄ　ｉｎｓｔｒｕｃｔｏｒｓ　ｏｆ　ｉｄｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｎｄ　ｐｏｌｉｔｉｃａｌ　ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｃｏｌｌｅｇｅｓ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｃｏｌｌｅｇｅ　ｃｏｕｎｓｅｌｏｒｓ’ｗｏｒｋｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｎｄ　ｐｒｉｎ—　ｃｉｐｌｅｓ　ａｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ｍａｉｎｌｙ　ｏｎ　ｈｏｗ　ｔｏ　ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ，ｍＱｖｅ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｅｄｕｃａｔｅ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ　ｔｏ　ｍａｋｅ　ｔｈｅｍ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ－ｌｅｖｅｌ　ｔａｌｅｎｔｓ　ｗｈｏ　ｃａｎ　ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｏｕｎｔｒｙ　ａｎｄ　ｓｏｃｉｅｔｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｃｏｕｎｓｅｌｏｒ；Ｓｔｕｄｅｎｔ　ｗｏｒｋ；Ｍｅｔｈｏｄ　（责任编辑：谭银元）　（上接第８８页）　（６）在线路上和引入口加装重复接地装置。　安全运行，减少纠纷和经济损失。　（７）一旦发生零线断路故障，应尽快切断三相　参　考　文　献　电源进行处理，以减小事故危害。　温德智　郭志良．电力内外线工程［Ｍ］．北京：铁道出版社　由于电器设备开启的随意性，三相负荷不平　１９９７．　衡状况是不可避免的，因零线断路而造成的电器　华玉兴　电力线设备运行与维护［Ｍ］．北京：铁道出版社，　１９９５．　损坏要求赔偿的事件经常性发生，因此只有加强　对零线的检查、维护，防患于未然，才能确保零线　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　Ｎｕｌｌ　Ｌｉｎｅ　Ｒｕｎｎｉｎｇ　Ｆａｉｌｕｒｅ　ｉｎ　Ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅ　Ｆｏｕｒ　Ｗｉｒｅ　Ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　Ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ　Ｍｅａｓｕｒｅｓ　ＬＩ　Ｚｈｉ－ｊｉａｎ　（Ｔｈｅ　ｓｕｐｐｌｙ　ｓｅｇｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｘｉａｎｇｙａｎｇ，Ｘｉａｎｇｙａｎｇ，４４１０５３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ．Ｂｙ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ｎｕｌｌ　ｌｉｎｅ　ｒｕｎｎｉｎｇ　ｆａｉｌｕｒｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ—ｐｈａｓｅ　ｆｏｕｒ－ｗｉｒｅ　ｓｙｓｔｅｍ，ｉｔ　ｗａｓ　ｆｏｕｎｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｎｕｌ１　ｌｉｎｅ　ｒｕｎｎｉｎｇ　ｆａｉｌｕｒｅ　ｗｉｌ１　ｃａｕｓｅ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｔ’ｓ　ｎｅｕｔｒａ１　ｐｏｉｎｔ　ａｎｄ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｕｎｂａｌａｎｃｅ．Ｏｖｅｒ—ｈｉｇｈ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｗｉｌｌ　ｂｕｒｎ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ａｎｄ　ｌｏｗ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｗｉｌｌ　ｍａｋｅ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｆａｉｌ　ｔｏ　ｗｏｒｋ．Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｐｒｅｖｅｎｔ　ｔｈｅ　ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆａｉｌ—　ｕｒｅ，ｆｅａｓｉｂｌｅ　ｐｒｅｃａｕｔｉｏｎｓ　ｗｅｒｅ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｅａｒｃｈ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｌｏｗ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｓｕｐｐｌｙｉｎｇ　ｐｏｗｅｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ—ｐｈａｓｅ　ｆｏｕｒ—ｗｉｒｅ；ｎｕｌｌ　ｌｉｎｅ；ｒｕｎｎｉｎｇ　ｆａｉｌｕｒｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ；ｐｒｅｃａｕｔｉｏｎ．　（责任编辑：谭银元）　１Ｏ１