摘要:在電網(wǎng)中低壓配電系統(tǒng)是其中不可或缺的重要組成部分之一,同時(shí)低壓配電系統(tǒng)電氣故障也是影響電網(wǎng)安全運(yùn)行最為常見(jiàn)的問(wèn)題。因此,文章在對(duì)低壓配電系組成及配電系統(tǒng)接地形式進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)探究常見(jiàn)的低壓配電系統(tǒng)電器故障問(wèn)題,并提出相應(yīng)的解決對(duì)策,旨在提高電網(wǎng)安全運(yùn)行效率,確保廣大群眾的用電安全。
關(guān)鍵詞:低壓配電系統(tǒng);電氣故障;探究
近年來(lái),在工業(yè)與民用建筑中,因低壓配電系統(tǒng)電氣故障所致的火災(zāi)事故明顯增多,嚴(yán)重威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。配電系統(tǒng)中低壓配電接地系統(tǒng)作為其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),能夠?qū)φ麄€(gè)配電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性產(chǎn)生直接性影響。由此可見(jiàn),加強(qiáng)低壓配電系統(tǒng)故障研究工作對(duì)維護(hù)配電系統(tǒng)安全運(yùn)行而言是十分必要的。
一、低壓配電系統(tǒng)的組成及低壓系統(tǒng)的接地形式
(一)低壓配電系統(tǒng)的組成分析
用電設(shè)備、降低變電所、輸電線(xiàn)路是低壓配電系統(tǒng)的主要組成部分。其詳細(xì)內(nèi)容如下:
第一,用電設(shè)備。在民用建筑內(nèi)部,用電設(shè)備主要有單相用電設(shè)備以及三相用電設(shè)備組成,單相電源多以家庭照明、家用電器以及日常工作使用最多;三相用電設(shè)備在使用時(shí)必須將其接在三相電源位置才能夠正常工作,多以空調(diào)使用、三相電機(jī)使用最多,。但就降壓變電器來(lái)講,其性質(zhì)類(lèi)似于多個(gè)抗阻不相同的單相設(shè)備。
第二,降壓變電所。高壓斷路器以及降壓變壓器是降壓變電所作為重要的組成部分,通常情況下,降壓變壓器的電容量是315kv,變比是10/0.4kv,其類(lèi)型主要為干式變壓器。高壓斷路器具備滅弧能力以及電壓開(kāi)斷功能,可開(kāi)通與管斷負(fù)荷電流以及短路現(xiàn)象。
第三,輸電線(xiàn)路與低壓斷路器是低壓配電線(xiàn)路的主要組成部分。一般而言,低壓斷路器具備多重保護(hù)效能。輸電線(xiàn)路在敷設(shè)10kv以?xún)?nèi)的線(xiàn)路時(shí),需要采用銅芯或鋁芯聚乙烯絕緣來(lái)架設(shè)高空電纜線(xiàn)。
(二)低壓系統(tǒng)的接地形式
1、IT系統(tǒng)
一般而言,IT系統(tǒng)電源端帶電部分都是不接地的,因此接地之前放置相應(yīng)數(shù)量的電抗、阻抗或者高電阻,設(shè)備外露導(dǎo)電部分才屬于直接接地系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的各相應(yīng)設(shè)備之間不會(huì)出現(xiàn)多次干擾問(wèn)題,并且當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地問(wèn)題時(shí),接在線(xiàn)電壓位置的單相設(shè)備仍可正常使用。但需要安裝必要的單相接地勁爆系統(tǒng)??傮w而言,IT系統(tǒng)使用可靠性能較高,適用于持續(xù)供電場(chǎng)所,如醫(yī)院手術(shù)室等重要場(chǎng)所。
2、TT系統(tǒng)
TT系統(tǒng)電源中性點(diǎn)可直接做接地處理。一般情況下,PE線(xiàn)與中性線(xiàn)N之間并不存在直接的用電聯(lián)系,在常態(tài)運(yùn)行狀況下,若PE線(xiàn)帶電,則中性線(xiàn)N不會(huì)帶電。TT系統(tǒng)以農(nóng)村使用最多,主要原因?yàn)檗r(nóng)村區(qū)域用電設(shè)備較為分散,且用電容量相對(duì)較小。
3、TN系統(tǒng)
電源系統(tǒng)中性點(diǎn)接地是TN系統(tǒng)的主要特點(diǎn),該系統(tǒng)內(nèi)所使用設(shè)備的金屬外殼都必須連接保護(hù)中性線(xiàn)PEN,或者接地線(xiàn)PE。按照保護(hù)線(xiàn)與中性線(xiàn)之間的不同,可將其分為如下三種形式:
第一,TN-S系統(tǒng)。該系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)具備如下特點(diǎn):保護(hù)干線(xiàn)PE與中性線(xiàn)N相互間不存在聯(lián)系,N線(xiàn)接地多在供電變壓器二次繞組中性點(diǎn)位置處,接地電阻低于4Ω,N線(xiàn)對(duì)地是不帶電;當(dāng)系統(tǒng)處于常態(tài)工作時(shí),保護(hù)干線(xiàn)上并無(wú)電流。
第二,TN-C系統(tǒng)。該系統(tǒng)又被稱(chēng)為四線(xiàn)制系統(tǒng),中性線(xiàn)與保護(hù)線(xiàn)合并為一根線(xiàn),使用十分經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單。但該系統(tǒng)突然出現(xiàn)相線(xiàn)接地情況,很容易導(dǎo)致設(shè)備裸露在外的部分導(dǎo)電,危險(xiǎn)性較大。
第三,TN-C-S系統(tǒng)。該及系統(tǒng)將上述兩種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)融合在一起,使得線(xiàn)路敷設(shè)簡(jiǎn)單化的同時(shí),又獲得了相應(yīng)的安全保障,多對(duì)于用電使用安全性較高的場(chǎng)所。該系統(tǒng)中的PEN線(xiàn)與PE線(xiàn)前端并不相連,因此,PE線(xiàn)帶電,如果用電設(shè)備的外殼接地,很容易出現(xiàn)觸電危險(xiǎn)。
二、低壓配電系統(tǒng)故障探究
(一)低壓配電系統(tǒng)短路故障
短路多因電氣線(xiàn)路中電勢(shì)不相等的兩個(gè)點(diǎn)相互接觸,產(chǎn)生大量過(guò)電流所致。當(dāng)線(xiàn)路短路時(shí),回路中帶有大量電流,在該位置極易產(chǎn)生十分強(qiáng)烈的電弧及電火花,導(dǎo)致金屬導(dǎo)體高過(guò)熔點(diǎn),進(jìn)而造成導(dǎo)線(xiàn)絕緣層燃燒或周邊易燃易爆物燃燒,最終釀成火災(zāi)。一般而言,在低壓配電系統(tǒng)中,最容易導(dǎo)致發(fā)生短路故障問(wèn)題的線(xiàn)路為兩相接地線(xiàn)路、三相短路、單相接地線(xiàn)路以及兩相相間短路。
(二)低壓配電系統(tǒng)漏電故障
漏電多因電線(xiàn)外部絕緣能力不高,致使導(dǎo)線(xiàn)與大地之間或者兩兩導(dǎo)線(xiàn)之間有電流通過(guò)所致。因漏電所形成的電火花是電氣火災(zāi)最主要的起火源頭。當(dāng)?shù)蛪壕€(xiàn)路在常態(tài)運(yùn)行時(shí),受用電設(shè)備絕緣層介質(zhì)特點(diǎn)及電氣線(xiàn)路因素的影響,線(xiàn)路之間或線(xiàn)路與大地之間會(huì)存在一定電容,因此,系統(tǒng)中總是存在一定量的漏電電流,一般情況下,此時(shí)的漏電電流均勻分布在線(xiàn)路中,所通過(guò)的電流量極小,并不會(huì)損害線(xiàn)路絕緣層。但是,當(dāng)線(xiàn)路在多種影響因素的交互作用下,便會(huì)導(dǎo)致電氣絕緣能力降低,若與地面相連接的導(dǎo)體接觸,便會(huì)出現(xiàn)大量漏電現(xiàn)象。
(三)低壓配電系統(tǒng)接觸電阻過(guò)大故障
當(dāng)電源開(kāi)關(guān)、大用電設(shè)備及保護(hù)裝置的結(jié)合位置產(chǎn)生接觸不良問(wèn)題時(shí),該位置的局部電阻就會(huì)增大。若此時(shí)電氣回路中的電流經(jīng)過(guò)該電阻,便會(huì)在線(xiàn)路上產(chǎn)生較大的熱能,當(dāng)熱能將金屬融化時(shí),便會(huì)導(dǎo)致輸電線(xiàn)路的絕緣保護(hù)層在高熱能因素的作用下自動(dòng)燃燒。
(四)低壓配電系統(tǒng)過(guò)負(fù)荷故障
當(dāng)線(xiàn)路中的電流量高出導(dǎo)線(xiàn)安全流量時(shí),便會(huì)出現(xiàn)過(guò)低壓配電系統(tǒng)過(guò)負(fù)荷問(wèn)題。因?qū)Ь€(xiàn)具備電阻,當(dāng)過(guò)電流經(jīng)過(guò)導(dǎo)線(xiàn)時(shí),便會(huì)導(dǎo)致內(nèi)阻過(guò)熱,若電流平方值與導(dǎo)線(xiàn)發(fā)熱量為正比時(shí),導(dǎo)線(xiàn)發(fā)熱越嚴(yán)重,導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)所經(jīng)過(guò)的電流便會(huì)越大,從而造成導(dǎo)線(xiàn)絕緣層老化,自燃。
(五)電弧及電火花
通常情況下,輸電線(xiàn)路中的兩極會(huì)在特殊條件下釋放電火花,大數(shù)量的電火花聚集于一處便形成電弧,電弧溫度十分高,當(dāng)高于3000℃的時(shí)候,很容易引燃周邊物體,從而引發(fā)火災(zāi)。
三低壓配電系統(tǒng)故障預(yù)防措施
(一)嚴(yán)格控制電氣操作技術(shù)
在對(duì)部分停電電氣設(shè)備維修時(shí),需嚴(yán)格依照停電、驗(yàn)電、裝設(shè)接地線(xiàn)、懸掛警告牌以及裝設(shè)遮攔等步驟進(jìn)行,同時(shí)必須斷掉44kv之內(nèi)的設(shè)備、待檢修設(shè)備、沒(méi)有安全防護(hù)的設(shè)備等的電源,并選擇對(duì)應(yīng)等級(jí)的驗(yàn)電器進(jìn)行驗(yàn)電檢查。在驗(yàn)電之前也需在有電設(shè)備上做試驗(yàn)操作,確保電氣的使用性能。
(二)積極做好電氣安全檢查工作
安全檢查在電氣作業(yè)時(shí)是十分必要的。首先,可檢查電氣設(shè)備的絕緣系統(tǒng),如:絕緣的合格性、損壞情況、設(shè)備外部帶電部分的防護(hù)情況等;其次,對(duì)線(xiàn)路的接零、接地線(xiàn)進(jìn)行檢查;再次,對(duì)各類(lèi)照明電壓設(shè)備進(jìn)行檢查;最后,對(duì)各類(lèi)電氣滅火裝置、電氣安裝位置、各類(lèi)用電設(shè)備等進(jìn)行綜合檢查。
(三)加大組織管理力度
導(dǎo)致電氣事故的主要原因之一為組織管理落實(shí)不到位。因此,加大組織管理力度對(duì)提高配電系統(tǒng)安全運(yùn)行而言是十分必要的。首先,建立完善的規(guī)章制度,依照配電線(xiàn)路的特點(diǎn)科學(xué)合理的安排操作流程;其次,加強(qiáng)電氣檢修人員的安全教育工作,確保工作人員充分意識(shí)到安全用電的必要性;再次,要求電氣檢修人員熟練掌握電氣維修技術(shù),以及觸電急救方法;最后,做好線(xiàn)路檢查記錄工作,以為下次電氣檢修提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。
結(jié)語(yǔ)
漏電、短路、過(guò)負(fù)荷、電弧等是低壓配電系統(tǒng)常見(jiàn)的故障問(wèn)題,這類(lèi)問(wèn)題嚴(yán)重降低了低壓配電系統(tǒng)的運(yùn)行效率,增大電氣事故危害。因此,必須及時(shí)做好電氣安全檢修工作、加大組織管理力度,多方面減少電氣故障問(wèn)題,為人們的用電安全提供有利保障。
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