淺析0.4kV線路接地故障

王海燕，劉士福，鄧富強(qiáng)

（國(guó)網(wǎng)山東省電力公司德州市陵城區(qū)供電公司，山東德州，253500）

0 前言

由于時(shí)代的交替與更迭，電力系統(tǒng)在運(yùn)營(yíng)和管理上出現(xiàn)了很大程度的改變，但與此同時(shí)，隨著線路規(guī)劃的復(fù)雜化，人們對(duì)電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性提出了更高要求。相比之下，0.4kV線路屬于低壓線路，一般集中在人口密集地區(qū)，由于不同用戶對(duì)電能需求量不同，導(dǎo)致電網(wǎng)所承擔(dān)的負(fù)荷也存在很大差異性，再加上外界環(huán)境的影響，極容易發(fā)生線路故障。

1 0.4kV低壓線路接地故障類型及特點(diǎn)

1.1 0.4kV線路接地故障類型

在線路運(yùn)行過(guò)程中，極容易出現(xiàn)接地故障問(wèn)題，尤其是在0.4kV線路中，該項(xiàng)問(wèn)題尤為常見(jiàn)，其中主要的故障類型包括瞬間故障、單項(xiàng)故障和多項(xiàng)故障。但這些故障在發(fā)生過(guò)程中具有很強(qiáng)的相同點(diǎn)，幾乎所有的電流泄露均可能導(dǎo)致地面之中產(chǎn)生大量的電能消耗。

1.1.1 瞬間故障

0.4kV線路瞬間接地主要表現(xiàn)為，在剩余電流動(dòng)作斷路器突然運(yùn)轉(zhuǎn)之后便不會(huì)再動(dòng)。此種情況下，如果負(fù)荷水平平穩(wěn)，電流表的瞬間示數(shù)將會(huì)大幅提升。長(zhǎng)此以往，將會(huì)對(duì)整個(gè)線路運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。

1.1.2 單項(xiàng)故障

單相接地故障下的低壓試電筆測(cè)量基本不會(huì)出現(xiàn)電壓示數(shù)，如果對(duì)低壓發(fā)光型試電筆進(jìn)行應(yīng)用，也只會(huì)有微弱的閃光出現(xiàn)。如果0.4kV線路之中未設(shè)置電流動(dòng)作保護(hù)器，在單相接地故障發(fā)生后，線路短期內(nèi)依然會(huì)處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。另外，整個(gè)線路中的剩余電流保護(hù)器也會(huì)退出運(yùn)行，影響線路正常工作狀態(tài)。

1.1.3 多項(xiàng)故障

在多項(xiàng)接地故障發(fā)生時(shí)，主要是0.4kV線路出現(xiàn)兩相或者是三相接地故障，最終出現(xiàn)短路情況，導(dǎo)致線路無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.2 0.4kV低壓線路運(yùn)行特點(diǎn)

首先，該種線路的使用人數(shù)較多，由于電網(wǎng)使用程度不同，從而產(chǎn)生了不同程度的負(fù)荷，再加上設(shè)備的使用時(shí)間較長(zhǎng)，進(jìn)一步提升了線路的老化速度。其次，線路質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)不符。很多低壓線路在建設(shè)過(guò)程中質(zhì)量較差，包裹在外層的橡膠皮也出現(xiàn)了嚴(yán)重的磨損情況，進(jìn)而提升了短路故障的發(fā)生率。

2 0.4kV線路接地故障問(wèn)題解決策略

2.1 外力引起接地故障關(guān)鍵技術(shù)排查

2.1.1 直接短路故障的查找

在線路運(yùn)行過(guò)程中，一旦出現(xiàn)直接短路故障，剩余動(dòng)作電流保護(hù)裝置將會(huì)出現(xiàn)新的保護(hù)動(dòng)作。尤其是在故障源查找過(guò)程中，需要對(duì)低壓供電線路進(jìn)行全面檢查，尤其是在桿塔倒塌和斷線故障檢測(cè)上，需要做好相關(guān)隔離措施，進(jìn)而將故障源進(jìn)行確定，還要以安全工作為前提，嘗試對(duì)故障線路進(jìn)行送電操作，并對(duì)其中的電量進(jìn)行檢測(cè)，如果中性線和配電箱在外殼上存在電壓?jiǎn)栴}，電壓范圍應(yīng)該集中在36到50V之間，則說(shuō)明該線路存在短路故障。因此，相關(guān)工作人員需要做好單獨(dú)供電操作，并對(duì)其中的分支桿進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)而對(duì)故障方向進(jìn)行確定。

2.1.2 風(fēng)力故障

在風(fēng)力作用下，0.4kV線路很容易出現(xiàn)接地故障，此時(shí)，相關(guān)故障排查技術(shù)的應(yīng)用也顯得十分重要。首先，在線路建設(shè)初期，應(yīng)該將風(fēng)力影響考慮在其中，從而對(duì)線路抗干擾能力進(jìn)行全面強(qiáng)化。其次，在風(fēng)力較大區(qū)域中，應(yīng)該設(shè)定好預(yù)防和應(yīng)急處理工作，并安排專門的巡查人員對(duì)整條線路進(jìn)行巡視。例如，為了提升預(yù)防效果，可以采用防震錘技術(shù)，對(duì)線路在風(fēng)力下的傾斜程度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，還可以根據(jù)具體的測(cè)量數(shù)據(jù)制定出有效的預(yù)防計(jì)劃，最終實(shí)現(xiàn)0.4kV線路穩(wěn)定性和安全性的全面提升。

2.1.3 雷電引起的故障

雷電很容易對(duì)0.4kV線路的正常使用產(chǎn)生嚴(yán)重影響，甚至還會(huì)破壞0.4kV線路之中的絕緣性能，最終引起接地故障。因此，在整體線路故障預(yù)防過(guò)程中，防雷措施的制定顯得尤為重要，便于對(duì)相關(guān)故障原因排查。首先，0.4kV線路在建設(shè)過(guò)程中需要提升對(duì)線路質(zhì)量的保證程度，選擇一些絕緣性較高的材料。另外，絕緣材料的使用還應(yīng)與周圍環(huán)境特點(diǎn)相符，避免環(huán)境因素對(duì)其絕緣效果產(chǎn)生影響。其次，在0.4kV線路中安裝避雷設(shè)施，尤其是在地理位置較為空曠地區(qū)中，避雷裝置的設(shè)計(jì)顯得尤為重要，在消除電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)的同時(shí)，避免接地故障出現(xiàn)。

2.2 負(fù)荷引起的接地故障關(guān)鍵技術(shù)排查

在電網(wǎng)建設(shè)和電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，電力負(fù)荷問(wèn)題的發(fā)生不可避免，但由于電力負(fù)荷而引發(fā)的0.4kV線路接地故障，可以通過(guò)相關(guān)技術(shù)手段的應(yīng)用將其解決。站在電力負(fù)荷形成原因角度來(lái)說(shuō)，主要是由于社會(huì)用電量的不斷提升所導(dǎo)致的，一旦沒(méi)有做好電力的合理調(diào)度工作，便會(huì)引發(fā)負(fù)荷過(guò)大等問(wèn)題，對(duì)電流和電壓的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。如果0.4kV線路長(zhǎng)期處于高負(fù)荷狀態(tài)，便會(huì)加速線路老化，促使絕緣性能降低，進(jìn)而產(chǎn)生接地故障。為了避免上述問(wèn)題的發(fā)展，工作人員首先要做的便是提升電力調(diào)度水平，例如將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用其中，采集用電區(qū)域信息，以可視化技術(shù)為主總結(jié)不同用戶的用電規(guī)律，對(duì)電量大小進(jìn)行深入調(diào)整，避免突發(fā)情況出現(xiàn)。其次，及時(shí)更換老化設(shè)備和電線，避免在后續(xù)線路運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生新的故障問(wèn)題。

2.3 瞬間類型接地故障的關(guān)鍵技術(shù)排查

如圖1所示，瞬間類型接地故障產(chǎn)生的主要原因是電流不穩(wěn)定，促使斷路器產(chǎn)生反應(yīng)，最終導(dǎo)致接地故障的發(fā)生，但這一動(dòng)作的產(chǎn)生僅在一瞬間內(nèi)完成，不容易預(yù)防和治理。針對(duì)該種故障類型特點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員在線路設(shè)計(jì)上應(yīng)對(duì)負(fù)荷問(wèn)題進(jìn)行充分考慮。例如，對(duì)絕緣性高的線路材料進(jìn)行選擇，對(duì)電線搭建距離進(jìn)行合理性規(guī)劃等。另外，各個(gè)企業(yè)還需要對(duì)檢修人員的專業(yè)素養(yǎng)進(jìn)行提升，該種故障類型的檢測(cè)需要檢測(cè)人員具備豐富的工作經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)素養(yǎng)。因此，各個(gè)企業(yè)在工作開(kāi)始之前，需要對(duì)檢修人員進(jìn)行專業(yè)化培訓(xùn)，提升他們的專業(yè)素養(yǎng)和工作能力[2]。

圖1 瞬間類型接地故障原理圖

2.4 單項(xiàng)接地故障關(guān)鍵技術(shù)排查

在單項(xiàng)接地故障排查過(guò)程中，可以利用測(cè)電筆對(duì)線路進(jìn)行測(cè)試，如果發(fā)現(xiàn)測(cè)電筆內(nèi)的氖管處于明亮狀態(tài)，則可以確定接地故障所產(chǎn)生的原因?qū)儆趩雾?xiàng)類型故障。另外，工作人員可以采用二分法對(duì)故障類型和故障位置進(jìn)行合理明確，如故障發(fā)生后的電流測(cè)量，將測(cè)量結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行前后對(duì)比，利用電流之間的差值對(duì)比展示出不同負(fù)荷之間的關(guān)系，這樣一來(lái)，最終的故障范圍也會(huì)縮小，工作人員可以根據(jù)該項(xiàng)信息，對(duì)接地故障位置進(jìn)行明確，提升單項(xiàng)類型接地故障的檢測(cè)效率。

3 總結(jié)

綜上所述，站在整體線路分析和運(yùn)行角度來(lái)說(shuō)，0.4kV線路接地故障探討顯得很有必要，可以為整體線路維護(hù)工作的開(kāi)展提供有利條件。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，0.4kV線路接地故障引發(fā)因素很多，為了制定出合理的解決措施，工作人員應(yīng)注重對(duì)0.4kV線路的整體性運(yùn)維調(diào)整，從而為后續(xù)電力系統(tǒng)運(yùn)行創(chuàng)造有利條件。