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摘要:近年来,随着人们生活水平的提升,对电力系统的需求越来越大。在整个供电系统中,低压配电系统是十分关键的一个环节,在这一环节中,接地故障出现的频率与其他故障相比是非常高的。就这一点来说,对其故障原因进行分析并有针对性地研究保护措施十分有必要,这也是本文的根本出发点。
关键词:低压电气;接地故障;防护措施
引言
市政工程中的低压配电系统,在运行期间如果遭受线路绝缘破损、异物入侵,或者因外力破坏引发的短路问题,被统称为接地故障。低压电气接地故障发生之后,原本系统中不带电的外露可导电部分会形成电压,若与人体接触,便会引发触电事故。所以,根据配电系统接地的基本形式、采用的电气设备型号,做好低压接地故障防护非常重要。
1低压配网简述
低压配电网主要是由配电变电所、配电变压器、高压配电线路、低压配电线路以及对应的控制设备共同组成。本文在进行分析之前,还需要对其接地的方式进行基础性的了解。针对低压配电网,需要对其接地方式进行选择。具体地,就需要合理的使用TT及TN接地系统。就目前的农村的低压配电网而言,最为理想的就是选择TT系统。
2低压配电线接地故障分析
接地故障在低压配电线路中较常发生,若是低压配电线路中的电线或是绝缘线路受损,则必定导致电路的对地绝缘能力下降,进而引起泄漏电流增多,引发配电线路的接地故障。可将单相接地故障中的对地泄漏电流分成以下几种,即接地故障导致的泄漏电流以及日常运作时产生的泄漏电流。在发生接地故障时,导体设施的金属物质与接地设施的金属物质会发生连接,从而对电阻功能带来干扰,使得电流增大生成故障电流,给线路中的熔断装置和保护装置造成影响;而在非金属设备方面,若是接地设施的金属物质与故障节点存在连接,便会引发极为严重的电弧放电,若是电弧放电散发的温度过高,则势必会导致电气设备无法正常、稳定的运行。所以,电气设备巡查维修人员应当严格仔细的防范由于接地设备故障而引发的安全问题,尤其是要注重强化对电气设备的定期巡检与检修工作。当接地故障已经发生时,需要立即确定故障位置,对其进行维修,以免酿成更严重的事故。
3保护措施分析
3.1TN系统
首先TN系统接地故障的保护当中,由于TN系统与其他低压配电系统相比是有其自身独特之处的,所以说在进行相关接地故障的保护措施研究时,首先要做的就是对这一配电系统本身特色的深入贯彻研究。在此基础之上才能够把握好系统的特点,做出更有利于这一系统故障的保护措施。通过调查研究可以发现该系统中的回路阻抗与其他系统相比是更小的,阻抗小也就意味着它的短路电流很大。因此一旦产生故障,进行故障切除和相关保护设备的动作之前,短路电流会在PE线上产生压降。所产生的直接后果就是使得故障设备的外部金属和带上危险的电位。值得一提的是,在TN系统中,PE阻抗在整个故障线路中的总阻抗中所占的比例是非常重的,往往在50%以上,它远远超过了安全电压SON对其所做出的要求。除了这一关键点外,PE线上的电位还会沿着线路进行传播,这也就意味着一些连接在同一条线路上的非故障设备的金属外壳也会产生电位,人体触及之后也会发生触电事故。为了避免人体对其进行触及,需要保护设备快速准确地对故障线路进行切除,这样不仅仅能够很好地保护整个配电系统和输电线路,还能够大大降低各类安全事故发生的概率。
3.2TT系统
TT系统内的电源端中性点具有直接接地的优势,电气装置外露可导电的部位连接接地极和电源中性点接地的电气,彼此之间相互独立。TT系统内的N线、PE线之间没有与电相关的联系,处于正常运行的状态下,如果中性线带电,那么PE线与之相反,即不带电。
所以,TT系统更适合在无等电位联结的环境下应用。
3.3IT系统
IT系统多被应用于对接地故障电压要求较高或者是需要长期持续供电的建筑。实施保护时,IT系统的主要原理是首次电气故障发生的时候,产生的电流比较弱小,此时不会将电源切断,以维持用电设备的正常运行,若电气故障第二次发生,则会切断电源。通常来说,若是低压配电系统的电源端口为IT系统,则无需设置接地装置,仅需在电源端口位置安装高电阻,便可以发挥接地保护作用;且电气设备外壳可直接接地,无需在其他装置上接地。IT系统具有安全性好、功能相对稳定的优势,因此得到了广泛的应用。
4低压配电线路接地故障的巡视与维修
4.1接地故障的处理措施
应当对输电、配电线路与设备等加以合理分级,进行分级保护。按照设备登记,对输电与配电总进线、主干线以及支线的各个级别作出严格划分,并根据对应的等级选取合适的漏电设备保护装置。合理制定输配电线路的保护措施,保证在接地输电、配电线路在故障出现时可以立即断连;选取合适的漏电保护装置来保障低压输配电线路的接地安全性。留点保护装置能够在出现漏电问题时迅速切断接地线路,进而防止形成接地电弧,进而有效防范接地故障问题的发生。在漏电保护装置型号选取方面,应当对泄漏电流量加以详细计算,要能完全避免发生因泄漏电流太大而造成的人员触电事故;在解决保护所引发的接地故障时,可对残留电流动作加以充分利用。在线路中若是出现严重的电流泄漏问题,那么其中性电流和三相负载电流的矢量和将为零值。由单相引发的接地故障中,故障电流会经过PE线与地层形成回路,以此防止两者矢量和为零。残余电源电路动作电流将高于输电线路与电气设备的泄漏电流,使得接地故障获得有效解决,并且电力系统也会保持稳定运转,使得供电更加安全、可靠。
4.2低压配电设备的安全保护
接地保护、用电主体的稳定性、安全性密切相关,因而应为接地系统配备相应的保护设备。若是设备运行过程中或者设备主体电路出现问题,应及时将电力供应截停,从而尽可能地降低故障问题所带来的损失,提升低压配电系统的稳定性与安全性。接地系统能够对电气设备产生保护效果,同时也可以保障电路维修人员、用户的生命财产安全。若想要保障供电的安全性,便要确保接地系统的质量,需要保障用电设备与接地系统之间等电位连接,预防外界因素给供电安全造成的不利影响。利用接地方式对电气设备进行保护,预防其遭受强电流所造成的冲击,是接地系统的主要保护措施。有较强电流通过的时候,需要充分发挥接地系统的作用来切断电气设备的电源,采取高电阻、高对抗方式,有效控制电气设备的通过电流。
4.3规范低压配电设备巡查制度
由于存在外部环境干扰因素以及设备质量、自身使用寿命的限制等,低压配电线路不可避免的会存在一些可靠性与稳定性缺陷,对此必须要建立规范化的检修巡查制度,按期开展巡视工作,从而及时发现并解决隐患因素,确保配电系统的稳定运作。安排排查潜在设备与环境风险,并对污染物质和障碍体加以清除,及时替换受损与老化设备,保障系统的稳定性。
结语
综上所述,相信读者对于低压电气中所出现的故障及其应对措施能有一个更全面,更有深度的认识,希望本篇的浅析能够起到一定的借鉴价值,这也是本文的最大意义所在。
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