(海南电网有限责任公司海口供电局 海南海口 570000)
摘要:本文首先介绍了重复接地的要求,论述了零线断开给低压线路带来的危险,并探讨了低压线路零线重复接地烧毁用户设备安全事故的原因及解决措施。
关键词:低压线路;零线重复接地;用户设备安全
低压三相四线制供电,电源中性点大多直接接地,即工作接地。而用电设备宜采用接零保护方式。实际运行表明,即使接零保护,也必须对零线线路重复接地,以保证系统用户的人身安全。
1 重复接地的要求
1、中性点直接接地的低压线路、架空线路的终端、分支线长度超过200m的分支处以及沿线每隔1km处,零线应重复接地。
2、低压线路同杆架设时,两端杆上的低压线路的零线应重复接地。
3、无专用零芯线或用金属外皮作为零线的低压电缆,应重复接地。
4、大型车间内部宜实行环形重复接地,零线与接地装置至少有两点连接,除进线处一点外,对角处最远点也应连接,而且车间周边长度超过400m每隔200m应有一点连接。
5、电缆和架空线路在引入车间或建筑物处,若拒接地点超过50m,应将零线重复接地,或在室内将零线与配电屏、控制屏的接地装置连接。
6、采用金属管配线时,应将金属管与零线连接后再重复接地。
7、采用塑料管配线时,在管外应敷设截面不小于10mm2的钢线与零线连接后,再重复接地。
8、当工作接地电阻不超过4Ω时,每重复接地电阻不得超过10Ω。
9、当允许工作接地电阻不超过10Ω时,允许重复接地电阻不超过30Ω,但重复接地点不得少于3处。
2 零线断开给低压线路带来的危险
1、零线断开造成中性点发生位移。中性点接地线断开,造成三相负荷不平衡,配电器变压器的三相中性点会随着三相负荷的变化而变化,进而导致三相电压各处不等,这就是中性点发生位移。在零线断线并有相线接地短路情况下,中性点会发生严重位移,给用户的使用产生潜在的危险。中性点发生位移后,会向负荷大的一相发生位移,进而使负荷大的一相电压降低、负荷小的电压升高。在此情况下,若保护措施跟不上,会使用电设备烧坏。经实测验证,负荷小的相线,在零线断开中性点发生位移的情况下,其相电压会由原本预设的220V升高至380V,远超出用电设备额定的电压。
2、零线断开带来的电气设备漏电危险。在低压线路中,零线的断开并未导致变压器的中性点发生位移,但断开的零线依旧带着相电压。在低压“接零”保护中,若发生零线断线事故,电气设备一旦漏电,而且在断线后面的某一电气设备又发生一相碰壳接地短路故障,故障电流通过触及漏电设备的人和变压器的工作接地构成回路,相电压成为线电压,可大面积烧毁用电设备,后果严重;同时还失去保护作用,给人体造成直接的使用威胁。
3 事故原因
在某厂运行的配网低压架空线路中,低压架空线三相四线制造成了中性线断开,致使居民低压用电设备三起烧毁事故。
高低压线路的铜铝接头采用铜铝卡子,低压线弓子引线施工时,电弧过大,长期运行后,弓子线在风的作用下形成自然风摆,皮铝与卡子接线处长期风摆引起疲劳褶皱,导致铜铝卡子接头处风摆机械性断裂,致使居民用电电器设备烧毁事故。
此外,在施工过程中,线路弓子接头采用绑线绑缠,松散的绑缠使接头存在一定的间隙,在自然气候条件下长时间运行后,接头处发生氧化,弓子线接头处形成氧化层。因此,低压架空搭接处线路无法导通,致使事故的发生。
另外,施工时使用地线用二线卡子,压接在低压JKLYJ-35平方绝缘护套线主线上。
经一段时间的运行后,低压绝缘导线的线号小、二线卡子的槽口在施工过程中无法与导线压实,二线卡子和导线经长时间的运行后,形成氧化层,在微风天气时,住户反映线路时断时续无电。夜间大风后,造成此楼居民多户电器电压升高,导致电器烧毁。
这3起事故反映出低压配网架空线路的安全运行隐患,需从设计、施工、运行维护等方面调查事故的根本原因,进一步研究低压中性线断线和氧化造成事故的防范对策和改进措施,以防止此类事故的再次发生。因在低压线路施工过程中,没有按照质量标准进行施工,线路的施工材料使用不正确。后在低压线路运行发电及验收前未发现线路的运行隐患;事故的发生是由于天气与环境的运行年限影响,因架空低压线路在自然空气和恶劣天气下长期运行,致使导线弓子搭接处被氧化。
4 解决措施
低压配电网架空线路是三相四线制公用低压架空配电网,承载用户包括动力用户和住宅照明用户,三相线路上的搭载每一相上用户的设备负载负荷不可能完全对称,例如,运行线路的中性线断线,使运行中的三相四线制中性点偏移,致使用户的电气设备受损。造成这三起事故的原因是中性线断线、导线接头氧化及施工工艺造成。低压架空线路分布广泛,电气设备多,人接触机会较频繁。因此,在选择低压系统接地工作时,必须考虑运行的安全性和可靠性。
低压配电系统中的接地类型为:
1、工作接地。为了保证电气设备的正常运行,满足接地的要求,称为工作接地。在中性点直接接地的电力系统中,变压器中性点接地,或发电机中性点接地。
2、保护接地。为了保护人身安全,防止间接触电,将设备外露的导电部分接地,称为保护接地。有两种类型的保护接地:一种是设备外露的导电部分通过各自的接地保护导线直接接地;另一种是设备外露的导电部分用公共的保护线接地。
3、重复接地。在中性线直接接地系统中,为了保证保护的安全性和可靠性,除了对变压器或发电机中性点的工作接地外,还对其他部位的保护线进行必要的接地,称为重复接地。
4、保护接中性线。在380/220V低压系统中,因中性点直接接地,电气设备外壳通常与中性线相连,称为低压保护接中性线,此方法也称为保护接零。
鉴于最近的低压配电网络线路事故,迅速采取了相应的对策与措施,同时加强低压配电线路设计、施工、验收检查力度,并注重人员的技术培训及运行维护责任心的培养。加快推广新材料的使用,杜绝低压配电架空线路中性线运行缺陷的存在,确保居民电器设备不发生烧毁事故。根据中性线的重复接地要求,变压器容量在100kVA以下时,低压架空线路中性线接地应不少于3处。
经常会由于中间线的搭头线在铜铝搭接时,未使用铜铝过渡线夹,长时间的接触会产生铜铝氧化接触不良的现象;有的搭头联接时间长就会有松动现象,从而产生发热,导致断线故障;有接地体时间长接地电阻不能满足要求,就会发生故障;由于接地线被盗,致使整个线路无接地点;或有电网的系统电压产生变化,导致用户电压升高;中性线由于外力破坏而断线;这些问题均可能导致用户设备烧坏事故。
低压配电线路零线重复接地,低压三相四线制配电系统的中性点目前均直接接地。为防止中性线断线和线路接头氧化,使三相负荷不对称中性点偏移,烧毁居民的低压电器设备。重复接地低压线路的中性线,除变压器出线侧接地外,低压线路三相四线制中性线接地重复加装在架空线路的干线和分支处,末端与线路的断连处转断处及各支线的末端加装中性线接地装置;单相、二相运行的线路始端及末端不进行加装中性线接地装置,当中性线断线时形成一火一地低压线路运行,形成跨步电压及接触电压,这将容易造成人身事故。
低压线路的中性线与接地引下线连接,采用绝缘护套铜线,截面选用25mm2,三相四线制线路的负荷不对称,当中性线断线后,中性线有一部分电压。对人体造成伤害的裸露盘条接地线用PVC塑料管保护。
低压线路中性线重复接地,接地电阻的综合测试值应大于4Ω,只有这样才不容易发生中性线断线,或由于低压线路的中性线断线、接头氧化引起的电压不对称产生的电压偏移,导致烧毁低压运行设备与电器。
加强线路运行维护,进行线路夜间巡视,使用测温仪对接头进行检测。接地装置在恶劣的地下环境中运行,最易发生腐蚀损坏,接地装置的质量直接关系到人身设备的安全,必须定期对接地装置进行测试。
参考文献:
[1]SDJ8.电力设备接地设计技术规程[S].
[2]宋凯.低压线路零线重复接地保证用户设备安全[J].科技资讯,2019(36).