三相四線制中零線帶電原因分析及預(yù)防精編版_第1頁
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文檔簡介

1、最新資料推薦相四線制中帶零電線原因分析及預(yù)防摘要 】 零線在電氣系統(tǒng)運行中起著非常重要的作用,零線帶電將會嚴重威脅系統(tǒng)的安全運行。本文就零線帶電原因進行了仔細分析,并簡要指出預(yù)防措施。關(guān)鍵詞 零線 中點位移 不對稱電路 三相四線制在生活區(qū)箱變及配電室中,變壓器均采用直接接地,零線與 大地同電位,一般情況下,零線不帶電,在三相四線制供電線路 中,由于有了零線(中性線) ,所以不論三相負荷是否平衡,負載 各相電壓始終是相等的,均在220V左右,因此家用電器在正常電 壓下工作是安全可靠的。但是 ,在某些情況下 ,零線上會出現(xiàn)危險 的電壓,在過去的幾年中,生活區(qū)曾發(fā)生過多起家用電器燒壞事 故,給用戶造

2、成上千元的經(jīng)濟損失。那么 ,零線上為什么會出現(xiàn)電 壓呢?究竟該怎樣預(yù)防呢?下面就這個問題做一具體分析。1. 零線帶電原因1.1 三相負荷嚴重不平衡在生活區(qū)中,由于單相負荷較多,所以電源側(cè)的三相負荷就不可能平衡,此時,零線(中性線)便有較大的電流流過,變 壓器中性點工作接地處雖然電壓為零,但離中性點越遠的的零線 上,零線越長,其阻抗越大,電壓也就越高,此時,如果有人靠 近負荷側(cè)的零線上,就有可能導致觸電,發(fā)生觸電事故。1.2 零線斷路或接觸不良在通常情況下,在負載為三相負荷時,三相電路基本是平衡 的,這種電路稱為對稱電路。但是在生活區(qū)中,由于大部分民用 負荷均為單相負荷,所以由變壓器送出的 AB

3、C三相線路上的負 荷是不平衡的,有的相負載輕,有的相負載重,這種電路稱為不 對稱三相電路。例如,對稱三相電路的某一條端線斷開,或某一 相負載發(fā)生短跑或開路,它就失去了對稱性,成為不對稱電路。圖1所示的Y-Y連接電路中三相電源是對稱的,但負載不對 稱。當開關(guān)S打開(即不接中線)時,由于負載不對稱,一般情 況下,Unn工0,即N和N點電位不同。從圖中可看出,N和N重 合,這一現(xiàn)象稱為中點位移,也稱之為零點漂移。當位移較大時, 會造成負載端的電壓嚴重不對稱,從而使負載的工作不正常。由于在零線斷路或接觸不良時,便會出現(xiàn)負荷側(cè)的中性點電()ZbZcUB?UAnUA位漂移的情況。此時零線上會出現(xiàn)危險的電壓

4、,負荷最輕的一相 電壓升高,從而使該相上負荷先燒毀,從而進一步加劇三相負載 的不平衡,以致變成了兩相供電的情況。這時兩相負荷電壓由相 電壓變?yōu)榫€電壓,接著負荷次輕相接著燒毀,最后只剩下負荷最 重的一相設(shè)備不被燒壞。為防止這種現(xiàn)象,就要經(jīng)常進行檢查, 當發(fā)三相電路中某些燈很亮,有的發(fā)暗,甚至發(fā)生電燈“群爆” 現(xiàn)象,說明零線斷路,應(yīng)立即斷開電源開關(guān),防止事故的擴大。1.3 三相電源不對稱三相電源不對稱的現(xiàn)象,就生活區(qū)來說,主要有以下幾種, 如變壓器分接開關(guān)接觸不良, 一般情況下, 變壓器在投入運行前, 分接開關(guān)已調(diào)至合適檔位,不需要調(diào)整。但在某些情況下,如分 接開關(guān)經(jīng)常調(diào)整,就有可能造成接觸不良。

5、另外一種情況是變壓器高壓某相熔絲熔斷。在生活區(qū)變配電 室中,目前高壓側(cè)均采用 FN3型負荷開關(guān),這種開關(guān)和高壓熔斷 器配合使用。低壓側(cè)采用 DW 型萬能斷路器,所以在負荷側(cè)出現(xiàn) 故障時,如低壓保護拒動,或變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障時,都會導至 高壓熔絲熔斷;還有一種是電纜斷相。斷相后,其它兩相或一相運行,所有 這些情況,都會使三相電源不對稱,從而使零線上產(chǎn)生危險的電 壓。1.4 零線接地不良由于生活區(qū)變壓器中性點均采用直接接地,所以必須對接地 線經(jīng)常進行檢查。在接地連接不良時,接地裝置接地電阻過大, 或接地線因腐蝕斷開后,在一定條件下,都能使零線電位大大升 高。例如,當零線斷開后,若另一相發(fā)生接地,此

6、時,零線對地電壓將升至220V,甚至更高,將會嚴重威脅設(shè)備和人身的安全。1.5電容傳遞在某些情況下,雖然低壓線路已斷開電源,但由于零線與變壓器不斷開,此時,高壓電源就可能通過變壓器高.低壓繞組間的電容傳遞到零線上,要是零線接地不良或斷開,則零線上就可能7出現(xiàn)數(shù)千伏的高壓。1.6相線接地當設(shè)備或線路絕緣損壞,發(fā)生相線接地短路故障時,由于變壓器的中性點有一定的接地電阻(要求電阻在 4Q以下,先設(shè)Ro =4),和相線接地處也有一定的接地電阻(該處電阻一般較大, 為計算方便,也設(shè)為 Ro= 4Q),則短路電流為:I = Uo/ (Ro+Rd) =220V/(4+4) Q =27.5A若保險絲熔斷電流大

7、于27.5A,則保險不會熔斷,系統(tǒng)中的 接地故障將一直存在,短路電流流過 RO, Rd時,產(chǎn)生電壓降:Uo = ldRo=27.5 興 4Q = 110VUd = ldRd=27.5 興 4Q = 110V即零線對地電壓將上至110V,故障相對地電壓下降110V,而正常相對地電壓大大高于相電壓。2、零線帶電的預(yù)防2.1 三相負荷盡可能保持平衡:無論主干線或分支線的負荷,不平衡程度都不宜超過20%,否則電壓損失及功率損失會大大增加。2.2 零線與變壓器中性點的連接必須牢固可靠如果零線為鋁線,連接時更應(yīng)該認真,在線徑超過16mm2時,鋁線應(yīng)經(jīng)鋁接線端子進行壓接,以確保中性線的導電良好。然后與中性點

8、接線端子連接,避免鋁線用纏繞法壓接在中性點 接地螺栓上。因鋁線的表面極易因氧化或腐蝕而不導電。2.3 嚴禁在三相四線制回路的中性點裝設(shè)熔斷器可防止熔斷器因種種原因熔斷形成“斷零” 。否則接在電路 上的單相電器可能因電壓過高而燒壞,或電壓過低而發(fā)揮不了 作用。所以零線上不得安裝開關(guān)及熔斷器,但是單相供電線路 的零線上必須裝設(shè)熔斷器,這是因為零線只起到工作作用,應(yīng) 同時在相線和零線上裝設(shè)雙極刀開關(guān)和熔斷器。如果當外線路 檢修,將相線和零線互相接錯時,線路上的熔斷器仍起保護作 用。若只在相線上裝設(shè)熔斷器,這時相線已變成零線,當發(fā)生 接地故障時,短路電流不通過保險絲,故障將一直存在,給系 統(tǒng)帶來威脅。

9、2.4中性點的接地電阻必須合格接地電阻應(yīng)符合要求。每年利用電氣春秋檢時間,對所有變壓器接電阻進行檢查和測量 (100KV及以上的變壓器應(yīng)不大于4Q ,100KV以下的變壓器應(yīng)不大于10Q ),同時加強對零線的維護 和保養(yǎng)工作,定期檢查和緊固變壓器中性點螺栓, 防止零線接觸 不良。2.5應(yīng)保證零線有足夠的截面積和強度般不小于相線截面積的50%,通常為相線截面積的60%左右,并應(yīng)滿足機械強度的要求。零線上應(yīng)避免有接頭。無法避 免時,應(yīng)認真按照工藝要求連接牢固。2.6零線進入開關(guān)箱處設(shè)重復(fù)接地重復(fù)接地電阻不得小于10Q。如圖所示,在沒有重復(fù)接地的 情況下,斷開處后方的零線及其上所有的接零設(shè)備對地電壓

10、為:Ue二Rp/(Rn+R p+Rl)*UL1L2L3式中,Rn、Rp和Rl分別是工作接在電阻、人體電阻和負載電阻;U 為相電壓。如已知 U=22OV, Rn =4Q、Rp=15OOQ、Rl =484Q(額定功率為400W),根據(jù)上式可求出Ue=166V。電擊危險比 較大。而且不平衡負荷越大,故障電壓越高,所以電擊危險性 也就越大。在有重復(fù)接地的情況下, 斷開處后方的零線及其上所有的接 零設(shè)備對地電壓為:UE=RC/(RN+RC+RL)*U式中,Rc為重復(fù)接地電阻。如已知 Rc=10Q,其它條件不變的情況下,根據(jù)上式可得故障電壓為Ue=4.4V??梢钥闯?,故障電壓大幅度降低,觸電的危險大大減小或消除。2.7 相線和中性線要正確連接,避免接錯若將相線與零線相互接錯,單相用電設(shè)備電壓就會升高至 380V,導致設(shè)備燒壞。生活區(qū)有個別用戶,為了達到竊電的目 的,從樓道將照明用相線引至室內(nèi)。這樣,在本層總零線燒斷 的情況下,若不是同一相電源,此時的相電壓就會變?yōu)榫€電壓, 將直接加在負荷兩端,導致設(shè)備燒壞。三相四線制負荷,特別 是電動機,在相線和零線接錯的情況下,也會因為缺相導致電 機轉(zhuǎn)矩減小,甚至可能燒壞。2.8 在中性線上盡量減少線路端子連接和接頭, 并盡量少串入開 關(guān)和觸頭,以防止因接觸不良而增加“斷零”的危

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