摘要：本文对0.4kV配电线路中的零线带电原因进行了分析，并结合本人二十多年在供电系统0.4kV线路运维和客服抢修过程中查找零线带电排障中所总结的经验，汇总零线带电原因、查找的方法及预防措施。
关键词：0.4kV零线带电原因；排障方法及预防措施
前言
在广东省江门市地区低压系统采用TT供电方式，即变压器二次侧中性点直接接地的系统。随着粤港澳大湾区城市开发和新农村的升级改造，电力需求增长迅速，致使部分已建好的低压线路因负荷大量增加，造成三相负荷不平衡或因运行维护不及时，最终导致零线过负荷发热烧断或负荷不平衡造成零线带电。零线带电后，运维部门在正常的巡视中比较难发现此缺陷。当零线带电影响到客户的正常用电或人身安全时才向供电部门报障后，才对故障进行排查。鉴于现场工作人员个人理论、经验和技能水平不同，因此查找故障的方法及排除故障的时间也参差不齐。为此，本人特撰此文系统分析了0.4kV零线带电原因，并依据工作经验归纳对零线带电故障进行排查的方法，以及在日常运维中防范措施，希望能做到防范于未然的作用。
１TT系统0.4kV低压线路零线带电原因分析
1.1 零线断线或接触不良
在TT的供电系统中，如果零线断路或因铜铝等接驳位置氧化而接触不良时，会导致在三相负载不平衡时，零线对地电压的大小与断线后段线路所接的三相负载不平衡度有关，各相负荷越不平衡，中性点在矢量图中的位移就越大，各相电压的偏差值就越大。每相电压在动态中不断较大幅度变化，这种现象发生后会对单相电器造成不可逆转的损坏，而且当电压升高到一定的幅度时，造成电器的绝缘击穿，极易造成人身触电事故。
1.2三相负荷不平衡引起中性点位移
三相电源如果是纯阻性的平衡负载，零线电流是为0，零线就是为了保证三相平衡而使用的，假设三相中只有一相负载了1A，那么零线电流为1A，如果三相中的两相电流各为1A，那么零线电流为1.41A，如果三相负载均衡，零线无电流。在现实中，难以达到理想中三相的每相总负荷平衡，零线就会有较大的电流流过，变压器中性点工作接地处电压被强制限制在0V，在距离变压器中性点越远的零线上，零线越长，线径越小，电阻就越大，所与地之间电压也就越高。当有人接触到此处绝缘被破坏的零线导体上，当高于36V的安全电压时就极有可能发生人身触电事故。
1.3相线电阻性间接接地引起零线电压升高
此故障现象一般发生在金属配电箱处，金属配电箱通过膨胀螺丝或自攻螺丝固定在墙壁时，当金属配电箱因施工人员施工规范原因没有将金属配电箱接地时，金属部位与墙壁会形成一定的接触电阻。如果在施工作业不规范时，配电箱外壳金属坯锋极易破坏相线绝缘层，长期运行后铁配电箱与墙壁处膨胀螺生锈，金属生锈后接触不良呈电阻性半导体阻值。当相线绝缘损坏并发生相线接地短路故障时，就会与配变的中性点工作接地形成电流回路，产生电压降。假设变压器的中性点工作接地电阻为4Ω，金属配电箱与地的接地电阻为8Ω，接地短路电流为：I＝U0/（R0+Rd）=220V/（4+8）Ω=18.3A，短路电流流过R0，Rd时，产生的电压降分别为：
U0＝IdR0=18.3＊4Ω＝73.2V
Ud＝IdRd=18.3＊8Ω＝146.4V
零线对地电压将上至73.2V，故障相对地电压下降到146.4V，零线对地电压远高于安全电压36V，而接地相的电压造成负荷不能正常使用。
1.4变压器接地装置断脱或接地电阻超标
运行中的变压器需按照运行规程进行定期巡视检查，其中重点之一是接地母线和接地螺栓的检查，但接地极与土壤密切接触而无法直视，土地的湿度和酸碱度长期锈蚀镀锌角铁，导致接地电阻严重超标，变压器中性点接地电阻偏大时相当于零线近乎于开路时，当三相负荷不平衡或相线接地时，导致零线电压升高而带电。
1.5终端用电户有电气设备漏电或相线接地，而保护装置末动作，使零线带电。
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2零线带电查找有以下方法
2.1巡视观察法
这种方法适用于线路架设在明显的地方，线行工艺比较规范。在巡视过程中，注意发现零线有无断裂或两种不同的金属连接处氧化，重点检查导线接头，闸刀。其次，应检查配电变压器接地线是否锈蚀，接地体附近是否十分干燥，可以测量一下接地电阻，发现接地电阻大大超过规定值时，应重新设置接地体。
2.2主线路分段排除法
分段排除法是守拙的零线带电查找方法，其操作方步法费时费力，而且影响没有故障现象客户用电体验。其步骤为：将配变的出线开关断电，将低压主干线分为若干段，从线路的末端开始，先解开最末段线路的跳线，后送电。检查零线带电是否消失。若未消失然后再停电，再解开上一级的跳线，若零线带电仍未消除则可基本判断出零线带电在前段，由末向前查，先主后支。此法效率低下，现阶段不建议作为主要方法。
2.3分相电压法
分相电压法是对配变出线开关先作全部停电后单独接入单相，以便确定故障相，后用万用表对带电零线进行电压测量，在确定相主线上和各个分支点测量零线电压，电压最高的分支为故障分支，然后对该分支各用户侧进行零线电压测量，最终查找到故障点。此法会因万用表表笔接触电阻不同，土地导电电阻情况不同而电压测量误差大，需要多次确认，才不会被数值误导。
2.4零序电流法
零序电流法原理是借鉴了钳形电流表和基尔霍夫定律（即节点电流定律：电路中任一个节点上，在任一时刻，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和）；相线无漏电时，三相输出电流和零线回路电流矢量和为零，就不会在钳表副绕组上感应出电势。当线路有漏电时，三相输出电流和零线回路电流矢量和为一定的数值时，二次线圈所感应到的漏电电流显示到钳表的液晶屏上（钳表为柔性大口径数显钳形电流表）。
其使用方法是与分段法相结合：1.在线路的各干线与主线连接处用钳表测量，如果干线中的三相相线中没有漏电的，钳表上的电流将显示为0A，如果干线中的三相相线中有漏电的，钳表上的电流将显示为一定的数值，然后沿此干线一直用此方式将漏电故障点排查出。2.如果干线的钳表电流都为0，则故障点肯定出在主线路上，由主线路的电源末端到首端分为三段，结合分段排除法一直用此方法测量，能快速查找到故障点。零序电流法适用于全线路的查找，能较快查找到零线带电故障点，不用断开线路接线，不影响用户用电，不受地理位置和环境影响，有较高的效率，个人比较推崇此种方法。
3防范零线带电的预防措施
（1）定期按运维规定要求对配变接地极电阻进行测试，接地电阻不合格时需要对接地极查找原因及采取补打措施。同时加强对零线的检查、防盗工作，定期检查和紧固变压器中性点螺栓，防止零线接触不良。
（2）应保证零线有足够的截面积和强度，一般不小于相线截面积的二分之一，如供电线路大部分带有居民用户的，零线截面积与相线相同。零线应尽量避免有接头，还要避免不同金属导线T接。
（3）配电变压器的负荷不平衡度应符合要求：Yyn0接线变压器负荷不平衡度不大于15%，零线电流不大于变压器额定电流的25%。Dyn11接线变压器负荷不平衡度不大于25%，零线电流不大于变压器额定电流的40%。
（4）在低压三相四线主干线中段、末端及主要（重要）分支加装重复接地。工作接地装置必须完好合格和符合规定。
（5）零线进入开关箱处设重复接地，重复接地电阻不得小于10Ω。
（6）动力用户配电柜、集中表箱等有良好的设备外壳接地。工厂用户最好能有埋设独立的合格接地网。
（7）用户在低压入户总开关箱处安装带过压欠压漏电保护装置。保护装置选定和整定应正确，动作灵敏可靠，并每月测试一次。
（8）用户侧的电力线路和设备安装时，一定要检查安装人员是否具有相应的电气工程资质，避免三无人员盲目安装而导致安全隐患。
4结束语
根据工作经验，在故障现场采用上述各种方法综合应用，充分将先进设备和从业经验相结合，综合应用能快速判断出故障点，有效提高查找速度，快速排除零线带电故障，及时消除安全隐患，提高了供电可靠性，彰显南网优质服务。
论文作者:王敏健
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/11
标签：线带论文; 电流论文; 电阻论文; 电压论文; 故障论文; 变压器论文; 负荷论文; 《基层建设》2019年第23期论文;