380V低压配电系统中性线断线故障处理措施

燕勤华

摘要：在三相四线制电路中，如果中性线发生断线故障，由于各相负载阻抗的不一致，将会引起断线点之后的中性线电位偏移，造成各相电压不对称，从而可能损坏用电设备。目前，大部分低压配电系统采用380V/220V的三相四线制供电系统进行供电，中性线在电气系统运行中起着非常重要的作用，中性线断线将会严重威胁系统的安全运行。本文分析了380V低压配电系统中性线断线的原因，以一起用电事故为例，对中性线断线故障的原因及处理措施进行了探讨。

关键词：石化总厂;低压配电系统;电气系统;中性线断线故障;处理对策

1引言

目前三相四线制的配电网络是企业最主要的供电方式，中性线作为三相四线制中的重要部分，往往得不到运维人员的足够重视，存在着很多问题，如中性线接头不达标、中性线绝缘强度不够等，这些问题很可能会在低压配电系统运行中造成中性线出现故障，引发断线等事故，威胁企业生命财产安全。中性线断线故障保护作为一个新出现的保护措施，其相应的规范应该明确而具体对其在实际工程中如何运用做出说明。

2中性线的作用及断线原因

在三相四线制的低压配网中，中性线是正常运行时负荷电流及故障时故障电流的流通路径。其作用主要有以下两点：（1）平衡三相电压。电力系统的负荷包括三相负荷和单相负荷两种，因为各个负荷的特性不同，因此供电系统中A.B.C三相的负荷往往是不平衡的，不对称负荷引起的不平衡电流需要经过中性线流回系统中性点，保持三相电压的平衡;（2）部分有金属外壳的用电器借助中性线达到接地保护的目的。

380V配电网的中性线可以维持负载电压在允许范围内，并保证三相电压对称。如果忽略中性线的阻抗，则三相负裁各自独立，各相负载变化不会引起其他相工作状态的改变，此时若出现三相负裁不对称，仅会导致各相电流不再相等，中性线中出现不对称电流，而不会影响三相电压的对称性。但是当中性线固某种原因断开时，就会导致三相负载支路的相电压不对称，导致某相有过电压产生，威胁人身及设备安全，除产生过电压的相外，其余相的相电压会低于正常运行电压，影响负載的正常工作。

中性线断线原因主要有以下几点：（1）相关工作人员的业务水平不足，责任意识、安全意识不到位，没有充分认识到中性线的重要性，没有做好中性线的日常检查及维护工作，增加了中性线断线故障的发生几率;（2）三相负荷严重不平衡，导致中性线中流过巨大的不平衡电流而烧断，当中性线接头施工没有做好，导致接头存在氧化、虚接等问题时会加大这种情况的发生几率;（3）在连接变压器的低压桩头与铝导线时采用直接连接的方法，没有做好钥、铝两种材料间的过渡工作，或在压接过渡线前没有彻底清除导线氧化层，从而导致中性线断线故障的发生;（4）设置中性线时使用的导线存在老化现象，施工工艺不达标，或在施工结束后没有及时进行检查，导致中性线断线;（5）没有在计量箱的导线进出口加装保护无件，如檬胶垫等;（6）中性线没有直接接地。而是通过开关断路器、熔断器等接地，在这些情况下，如果中间器件因故断开，会导致中性线断线故障;（7）在安装电流动作保护器时，错把中性线接入相线端，导致保护器动作失灵，引发断线故障;（8）一般中性线接地时电阻会出现变大的现象，我国对中性点接地电阻的大小有着明确规定，接地电阻应在规定范图内，接地电阻过大会导致中性线带电，可能引起中性线断线。

3中性线析线的危害与危害

380V低压配电系统普遍采用三相四线制进行供电，在三相四线制中，中性线的作用十分重要。正常运行时中性线阻抗为零，此时若三相负载不平衡，系统中性点不会发生位移，三相电压保持对称。

三相中的任意一相发生故障时，不会影响其他两相的运行，其他两相的负载仍能正常工作。而當中性线出现断线故障时，如果三相负载不平衡，系统的中性点就会向负载较大的相移动，导致三相电压不对称，电压大小的变化与负荷大小相反，负荷较小的相，其电压会升高，负荷较大的相，其电压会降低。三相负荷不平衡程度越大，这种现象就越严重。

当中性线发生断线故障时，部分用电设备将失去接地保护，对人身安全产生威胁信号的体系时，一定要对谐波电流进行整体滤出，将其彻底清除干净，保证各个电磁信号之间能形成供电系统平衡，确保铁路信号可以准确输出。

中性线中断故障保护在.实际施工中也会遇到一定的困难。由于中断保护装置是以中性线对地电压作为取样信号，因此其工作接地应为相对稳定的大地零电位，其电位不应受其他接地体电位的影响，尤其是中性线电位的影响。对于TN-C或TN-C-S系统，如果选用的中性线断线保护器需要从外部引入工作接地（目前已经有厂家开发研制成功），它不需要从外部引人工作接地的中性线断线保护器，它是在中性线断线保护器内设置了三个相等的阻抗，将这三个阻抗接成星形，与各相相线相接，形成了三相负载星形联接。由于负载对称，因而，三个阻抗的共同的联接点即星形的中点的电位与变压器的中性点的工作接地电位一致，且星形中点的电位是不会因中性线断线发生变化的，因而就可以通过星形的中点，作为中性线断线保护器的工作接地，从而就不需要另外从保护器外部引入工作接地。中断保护装置的工作接地就必须单独设置，并应与车间等电位联结的接地部分（包括车间基础钢筋、埋地金属管道等）保持一定的距离，这一距离最好为20m以上。而对于地上楼房林立，地下管道密布的居民区来说，要使中性线中断保护装置设置的工作接地接地极组满足这个条件，在实际施工中相当困难。

4 案例分析

某车间部分电气设备突然出现无法工作的情况，部分设备甚至被烧损。后经专业技术人员现场检查，确认该办公楼进线主中性线烧断，并且有部分小负荷电气设备烧损。经检查，该办公楼相线为25mm2橡铝线，主中性线为16mm2铝塑线，采用每层一相供电方式。楼内表箱总进线每层分左右两个配电箱，每个配电箱总进线断路器存在烧损、跨接、虚接等问题。在不同的用电时段采用钳形电流表对该办公楼进线电流进行测试，所测得数据显示三相电流相差较大，表明三相负荷严重不平衡。解决办法：（1）加大对380V配电网中中性线的重视程度，加大对配电网络的检查力度，组建专门的巡视小组，制定奖惩措施，对因工作失误而产生的中性线断线故障按有关规定严格处置，巡视中发现线路老化、机械损伤、破损、断裂等问题时应立即进行上报处理。（2）对不符合相关规定的线路进行彻底改造，避免因线路问题导致中性线断线故障的发生，由于铝线机械强度差，表面易发生氧化，通常会在接线端子处产生打火现象进而导致断股，因此主干线应换为铜导线，中性线的截面积选择、安装工艺应与相线一致，使档距内导线的机械强度弧垂与相线处于同一水平。（3）定期检查三相负荷情况，确保三相负荷不平衡程度满足相关要求，对中性线流过的不平衡电流进行测量，确保不平衡电流在合理范围内，避免中性线流过过大的电流导致烧断。（4）重要部位的线路应安装合理的保护设备，确保中性线有足够的绝缘强度。

参考文献：

1.龚炳林;刘银河;黄龙林;;三相四线制线路中性线断线的危害及对策[J];设备管理与维修;2016年11期