劉占石

摘 要：電力作為主要來源對(duì)現(xiàn)代工廠的生產(chǎn)生活進(jìn)行支撐，供電線路的故障問題會(huì)對(duì)工廠設(shè)備的正常運(yùn)行造成直接影響，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)火災(zāi)以及人員傷亡事故的出現(xiàn)。各種類型的短路事故是工廠電力故障最為常見的幾種類型。本文主要對(duì)工廠供電線路短路故障的原因以及危害進(jìn)行分析，并針對(duì)其中存在的問題提出合理化建議，這可在一定程度上促使短路故障的概率得到有效降低。

關(guān)鍵詞：供電線路；短路故障；原因；對(duì)策

在所有的供電線路故障中短路是最為常見的一種類型，不同點(diǎn)位導(dǎo)電部分之間出現(xiàn)的不正常接軌現(xiàn)象就是指短路，在短路的情況下故障點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)較小的阻抗，這也是導(dǎo)致電流瞬間升高以及體的溫度迅速升高、絕緣被破壞等現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因，甚至損害工廠的生產(chǎn)設(shè)備。短路點(diǎn)以前的電壓受到影響會(huì)出現(xiàn)一個(gè)較大幅度的降低，這對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)造成一定阻礙。

一、線路短路的基本類型

一般工廠的電力系統(tǒng)都屬于三項(xiàng)電力系統(tǒng)，在實(shí)際對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行劃分后可將其分為單相短路接地、兩相短路、兩相短路接地、三相短路等幾種主要類型，其中三項(xiàng)短路屬于對(duì)稱型短路，其余則不在對(duì)稱短路的涵蓋范圍之內(nèi)，需要注意的是三項(xiàng)短路是所有短路中危害最大的一種事故。

從三相交流供電角度來說，單項(xiàng)接地短路中的相位與大地之間呈現(xiàn)出一種較為相等的現(xiàn)象，都為零。也可從三相交流電中對(duì)兩相短路進(jìn)行分析，任意兩根導(dǎo)線在連接過程中都較為直接，或者在借助較小阻抗的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行連接。兩相短路接地與單相接地短路之間存在一定的相似性。

兩相短路接地與單相接地短路類似，是指三相交流供電系統(tǒng)中，任意兩個(gè)相線電位與大地的電位相等。三相短路是指三相交流供電系統(tǒng)中，三根相線在某一點(diǎn)直接連接，或者通過很小的阻抗連接。如果出現(xiàn)三項(xiàng)短路的情況會(huì)有相當(dāng)大的短路電流出現(xiàn)，這會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)造成相當(dāng)大程度的破壞。

二、導(dǎo)致線路短路的常見原因

導(dǎo)致工廠供電線路出現(xiàn)短路的原有相當(dāng)多，在實(shí)際對(duì)其進(jìn)行分析與判斷的過程中必須實(shí)現(xiàn)與實(shí)際情況的有機(jī)結(jié)合，不同原因會(huì)導(dǎo)致不同故障的出現(xiàn)。人為因素、設(shè)備質(zhì)量因素、天氣因素、異物因素是導(dǎo)致故障出現(xiàn)的幾個(gè)主要方面，下面我們對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)分析。

1.人為因素

相對(duì)于其他因素來說人為因素造成短路現(xiàn)象出現(xiàn)的概率較小，但操作人員會(huì)在這一過程中受到較大的傷害，因此我們必須對(duì)其進(jìn)行高度重視。操作人員不按規(guī)章制度或者違反操作規(guī)程，帶負(fù)荷拉電閘、誤合接地刀閘都是人為因素造成短路故障出現(xiàn)的直接變現(xiàn)，因此在實(shí)際工作中必須實(shí)現(xiàn)對(duì)上述現(xiàn)象的避免。

人為因素也常常出現(xiàn)在供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)之初，例如在設(shè)計(jì)時(shí)，沒有根據(jù)工廠的實(shí)際需要選擇合適的電纜截面，導(dǎo)致電路超載、過載，長期以往造成絕緣老化、實(shí)效，最終導(dǎo)致短路。

2.設(shè)備質(zhì)量因素

常見的原因是絕緣被破壞。例如選購設(shè)備質(zhì)量較差，絕緣強(qiáng)度達(dá)不到要求，因而被正常電壓擊穿，導(dǎo)致短路；或者由于設(shè)備長期運(yùn)行，絕緣自然老化而被正常電壓擊穿，導(dǎo)致短路；也存在工廠設(shè)備絕緣符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但被過電壓擊穿，進(jìn)而導(dǎo)致短路的情況。

3.天氣因素

總所周知雷擊的電壓非常高，而且瞬間電流非常大。當(dāng)工廠供電線路遭受雷擊后，供電線路的相間距離和絕緣線無法承受，引起相間弧光短路或者對(duì)地絕緣擊穿，進(jìn)而導(dǎo)致短路。在炎熱的天氣時(shí)，也常常會(huì)引起短路。

4.異物引起的短路

主要是鳥類棲息或者其他導(dǎo)體異物由于各種原因落到供電線路上，導(dǎo)致的短路。例如鳥類在線路上休息時(shí)，經(jīng)常會(huì)降落在T接桿、轉(zhuǎn)角桿等出，這些部位線路密集，雖然相間達(dá)到30cm的安全要求，但是由于許多鳥類和筑巢的大小，都超過30cm，因此會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)安全距離裕量不夠的情況，因此容易導(dǎo)致短路故障的發(fā)生。

三、線路短路對(duì)電力系統(tǒng)的危害

供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障后，電流急劇增加，比正常工作電流要增加幾十倍甚至幾百倍。而且短路故障時(shí)間越長，對(duì)電氣設(shè)備和電力系統(tǒng)的損壞越嚴(yán)重。首先對(duì)于工廠來說，當(dāng)供電線路短路時(shí)，如果保護(hù)裝置動(dòng)作，熔斷保險(xiǎn)絲將短路電路切除，那么只會(huì)造成工廠停電，短暫的影響正常生產(chǎn)而已。

但是如果保護(hù)裝置未動(dòng)作，那么由于短路系統(tǒng)中電流瞬間的增加，會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，因而燒毀設(shè)備、引發(fā)火災(zāi)?；蛘叨搪窌r(shí)電路的電壓驟降，嚴(yán)重影響工廠電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢和生產(chǎn)設(shè)備的損壞。對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)來說，當(dāng)某一點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，線損、熱損和無功功率等增加，影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

例如短路故障會(huì)使電力系統(tǒng)中的電壓大幅降低，使得系統(tǒng)各個(gè)元件的電壓損耗增加，當(dāng)電壓持續(xù)降低時(shí)，會(huì)使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。而且短路發(fā)生地離電源較近，短路故障持續(xù)時(shí)間又較長的時(shí)候，極易導(dǎo)致電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的電廠、發(fā)電機(jī)組等失去同步，使得發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)解列，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行遭到破壞，引發(fā)大面積的停電。

對(duì)于居民生活來說，當(dāng)供電系統(tǒng)短路時(shí)，除了因停電引發(fā)的生活不便之外，還會(huì)出現(xiàn)因不對(duì)稱短路電流產(chǎn)生的不平衡交變電磁場，對(duì)附近的通信線路、電子設(shè)備等產(chǎn)生電磁干擾，影響附近居民的正常使用。

四、預(yù)防工廠供電線路短路的措施

根據(jù)前文的論述，可知導(dǎo)致工廠供電線路短路的常見原因，以及短路后對(duì)工廠設(shè)備，對(duì)整個(gè)供電系統(tǒng)產(chǎn)生的危害。但是原因是多種多樣的，我們只能從這些原因出發(fā)，在設(shè)計(jì)之初、使用之中，都要采取科學(xué)、合理的措施，以減少各類線路短路事故的發(fā)生。

針對(duì)人為因素導(dǎo)致的短路，在供電線路設(shè)計(jì)之初，就應(yīng)該作好短路電流的計(jì)算，正確選擇及校驗(yàn)電氣設(shè)備，使電氣設(shè)備的額定電壓和線路的額定電壓相符。線路中必須采用速斷保護(hù)裝置，以便在發(fā)生短路故障時(shí)能快速切斷，減少短路電流持續(xù)時(shí)間，減少短路所造成的損失。

針對(duì)設(shè)備質(zhì)量因素，除了選用合格的電氣設(shè)備和絕緣材料外，還應(yīng)該對(duì)于易損耗、老化的部分進(jìn)行定期的檢查與更換，以杜絕因絕緣強(qiáng)度降低導(dǎo)致的短路事故。針對(duì)天氣因素，例如預(yù)防雷擊等，主要采取的措施是在工廠變電站安裝避雷針，在線路上加裝避雷線可以減少直擊雷導(dǎo)致的相間短路，加裝耦合地線可以減少感應(yīng)雷引起的故障，最終減少雷擊危害。

針對(duì)異物因素，需要在一切安全距離度較小的T接桿、轉(zhuǎn)角桿、隔離刀閘以及跌落開關(guān)的位置進(jìn)行中相絕緣化改造，將距離保持在安全范圍之內(nèi)，盡可能將出現(xiàn)導(dǎo)線短路的可能性降低到最低點(diǎn)。需要注意的是在實(shí)際進(jìn)行預(yù)防短路過程中必須實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際情況的結(jié)合，并對(duì)相關(guān)規(guī)定與要求進(jìn)行嚴(yán)格遵守。

結(jié)語：工廠電力故障最為常見的是各種類型的短路事故，本文首先對(duì)工廠供電線路短路故障的常見原因進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上研究短路故障對(duì)電力系統(tǒng)的危害。進(jìn)而針對(duì)原因提出科學(xué)、合理的預(yù)防措施，有效降低短路故障發(fā)生率。這不僅可促使我國電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行的目標(biāo)，同時(shí)對(duì)居民生活水平以及生活質(zhì)量的提升也有相當(dāng)重要的意義與作用。

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