摘要：在三相四线制低压供电系统中，中性线断线是一种常见故障（如输电线路中性线被窃贼盗割或大风刮断；施工机械违章操作，导致中性线被挂断；三相不平衡，导致中性线线路过流，进而发展为中性线过热熔断），而配电负荷大部分为单相负荷，因用户电器的启停具有很大的不确定性，所以难以做到三相负荷完全平衡，同时在负荷较重的情况下供电距离较远的供电区域还易出现末端低电压现象。以上这些都是低压线路的异常情况。鉴于此，本文主要分析低压线路故障查找与线路保护系统的应用。
关键词：低压线路；故障；线路保护系统
1、低压线路主要故障分析
低压线路在日常的使用过程中，很难避免会被环境影响造成一些对低压线路的破坏，进而引发低压配电线路的故障，这里归类了一些低压线路的常见故障，包括线路荷载过大出现负载断路、出现漏电故障、接地不完全等故障。
1.1、线路漏电
当低压配电线路处于一个长期使用运行的过程中时，电源线会难以避免的受到过热温度的影响，或者出现一些支架和线路老化的情况，绝缘层被破坏，如果再加上线路缺少维护保养，不能及时更换，就容易导致电源线出现绝缘性降低的情况。电源线绝缘程度衰减的情况就好使得线路与支架材料等都会出现电流相通，从而导致漏电的发生。另外，地面与配电线路之间的电容的存在也是避免漏电产生因素之一，如果这段电容受到外界因素影响降低，那么线路的绝缘性也就会变差。事实上，这段电容也是非常容易受外界因素影响的，在这种情况之下线路漏电将变得更为容易，同时漏电流与故障点之间会形成一个回路。造成更为严重的影响。
1.2、线路负载过大引起的负载短路
①雷电击穿低压配电线路绝缘层，引发的漏电短路，尤其是夏季雷雨多发的情况下，如果周围较为空旷，电线非常容易遭遇雷击；②如果天气情况较为恶劣，雷电加上雨水影响，绝缘子会出现一定程度的闪络情况，如同前文中提到的一样，也是会引起短路；③如果发生了飓风、台风和大风天气，线路难以抵御强大的风级，低压线路会出现电线之间接触、搭接现象，进而引发短路；④如果传输线路附近存在带一定腐蚀性的气体液体或物品等，线路也非常容易被影响，有可能对线路造成腐蚀，从而线路的绝缘性被破坏，导致线路出现短路现象。
1.3、线路接地不良
低压配电线路在长年的使用之下，长时间的负荷运作，线路会出现老化或被损坏，影响对地绝缘性，低压配电线路难免会受到一定程度的损坏，从而影响线路的对地绝缘性，当线路泄露的电流增加的情况，一旦出现泄露电流变大的情况，就会导致接地故障。针对以上因素的考虑，低压线路和电气设备的检修工作重要性不言而喻。
2、低压线路故障查找与线路保护系统结构与工作原理
2.1、系统结构
系统由前端的智能故障指示与断中性线保护装置、物联网云端系统以及相关的手机APP组成。运维人员主要依靠安装在手机上的APP软件获得相关的设备信息，并对整个保护系统进行参数的设置和更改。应用低压线路故障查找与线路保护系统，需要在线路上安装DLB-I型低压故障指示与断中性线保护装置（以下简称DLB-I型装置），如图1所示。
图1DLB-1型故障指示与断中性线保护装置
2.2、工作原理
相线失电：DLB-I型装置直接检测相电压，当相电压低或无电压时，可判断线路该相失电。
断中性线：DLB-I型装置利用中性线断线故障时，由于三相负载不平衡导致的各相电压不平衡形成保护判据，在准确判别故障后，自动投入临时工作接地线，使三相电压基本保持平衡，以此保证用户设备正常工作。
系统可同时将故障信息传送至供电公司的故障查找物联网云端上，物联网云端综合判断后，将故障信息发送到相关检修人员的手机上，提醒检修人员查找故障点，以尽早排除故障，提高供电可靠性，保证用户安全用电。同时，它也可以将停电信息发送给该条线路的用户，提高供电服务的满意度。
3、安装位置
将DLB-I型装置安装在农村低压线路的分支线路首端合适的电杆上，其后任何位置断中性线、失电时系统都能起到告警保护作用。如图2所示。
图2安装示意图
4、系统应用
运维人员用手机号登录，可以实时得到所属配电线路的运行情况，当故障发生时获知线路发生哪些故障（接地、短路）和哪些故障在哪些线路上发生。当低压线路没有故障时，运维人员也会收到一些瞬间信号，提示要进行运行与维护。
在低压线路一侧，也能够实时得到线路的三相末端电压等实时数据。用户可以根据线路数值，配合换相开关等设备调整线路的负荷状况，从而达到负载均衡和三相不平衡治理的目的。同时当发生低电压现象时，也可通知供电公司进行线路调整。
5、维护管理
5.1、线路漏电
PE线必须按照要求与金属物体进行有效连接，在规范的低压配电安全系统才能有效。但即便按照要求进行了连接，一些杂散电流依旧还是会对其产生一定的影响，结构钢筋和埋地线的组合很难发挥出有效的绝缘效果。PE线在难以避免的电腐蚀影响下，截面数值会发生相应的改变。结合以上的讨论，我们可以尽量在选择电线时，偏向于多芯电缆或者绝缘电线，从而确保低压线路传输电流的稳定持续。很多低压线路引进的TN-S接地系统，其能保证线路接地良好，针对PE线路的处理上也比较科学合理，不过TN-S系统会存在漏电情况，需要额外设置漏电保护装置才能确保系统安全。
5.2、低压线路短路的故障处理
配电线路的短路保护系统的选择和设置应该综合考虑一些问题，包括低压配电线路的绝缘材料需要拥有较高的耐热属性，基于前文中原理的讨论，这方面有着较高的要求；还需要选择能够降低出现短路故障点额可能性的装置。针对一些长线路尾端电流较小的情况，往往需要采用电子脱扣器的断路器，从而避免尾端电流过小装置无法断路的情况，从而进行有效的线路保护。引进常见有效的熔断器保护，它能够进行反时限发热，一旦线路过载温度过高，溶体就比较容易做出反应迅速熔断从而切断线路，避免进一步损坏电气设备。
5.3、接地不良处理方案
线路出现接地不良，我们要首先考虑线路的保护是否合适，针对低压线路以及相关设备进行区分，采取不同的保护方式。区分低线路配电总进线，主干线以及各个支线，根据不同的设备等级，配置相应的等级的漏电设备保护器，认真分析输配电线路的保护方式，确保其能够良好快速地做出切断反应。然后，需要考虑漏电保护的科学合理性，选择合适的漏电保护器，这也是十分关键的。当低压线路出现漏电的问题，保护器需要及时的切断接地线路，防止接地线路产生电弧。最后，针对接地不良问题的处理，需要合理利用剩余的电流。故障电流会借助PE线与大地形成回路，从而避免上述情况的出现。
总之，低压线路故障查找及线路保护系统由智能故障指示器、低压故障指示及断零保护装置、物联网云端系统以及相关的手机APP软件组成，可提高农村低压线路的故障查找水平，实现两种状态的故障报警和线路保护。
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论文作者:杨飞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/9
标签：线路论文; 低压论文; 故障论文; 系统论文; 情况论文; 电流论文; 相电压论文; 《基层建设》2019年第25期论文;