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三相四线制中零线断线故障的判断与预防

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发表于 2014-11-7 21:16:04 | 显示全部楼层 |阅读模式
  某工厂采用三相四线制供电,前些日子由于外接线零线断线,配电系统没有设计零序电流等保护回路,导致多台PLC及仪器仪表烧坏,造成了生产及经济的损失。就这个问题以下谈谈三相四线制中零线断线故障的判断与预防。
      零线是供电设备的中性点,   通常这种情况叫零点漂移,三相负载不平衡时,零线起到平衡各相电压作用,保证零线上的阻抗为零,以消除中性点位移,使各相的电压保持对称,即各相负载的相电压恒等于电源相电压,并与负荷变化无关。三相中一旦有一相发生断路,只影响本相,其他两相电压仍保持不变,确保接在此两相上的电器设备仍能正常工作。但是,如果三相四线中的零线因故断路后,在三相负载不对称时,则会产生变压器中性点位移,从三相负载等效电路可以看出,单相负载就不是通过零线回路,而是与另一相负载串联后接到两根相线上。根据串联电路分压原理,负载较轻一相分得的电压高,最高可接近380V线电压。这就致使三相电压不平衡, 即有的相电压过高,可能烧毁电器设备,有的相电压过低,电器设备无法正常使用。    
 零线断路的情况判断 :
  (1)在单相供电范围内发生零线断路,故障范围内的电灯不亮,其他电器不能使用,这时用氖灯验电笔验电,相线、零线都亮;用数字验电笔验电,相线和零线都显示相电压;但用电压表测量却没有电压指示。根据上述情况则可判定该单相供电范围内零线断路。
  (2)三相四线制线路某一分支发生零线断路故障,具体表现是在这一分支线路供电范围内,一部分用户电灯亮度不够,日光灯不能启动,仪器仪表显示不正常,有欠电压保护的电器则无法开机或自动关机。而有一部分用户电压明显升高,电灯特别亮,单相电机转速加快,情况严重的,电灯或其他电器很快烧毁。发生以上情况,则可判定该分支零线发生断路。
  (3)三相配电变压器供电范围内产生零线断路故障,即零线母线发生断路,具体表现与三相四线分支发生零线断路故障相同,只不过范围更大,危害更严重,损失更巨大。
 零线断路的主要原因 :
  (1)三相负载严重不平衡,零线电流过大或零线导线截面积过小,零线被烧断。
  (2)零线接头处接触不良,造成火花现象,时间长了,引起零线断路。
  (3)配电变压器的零线接线柱与导线连接接触不良,维护不到位,引发零线断路。
  (4)配电变压器内部零线引出线断路。
  (5)三相四线制线路零线上装有熔断器或单独的开关,熔丝熔断或拉开开关,造成零线断路。
  (6)断开三相四线制线路时,先断开零线。
  (7)其他故障引起的零线断路,如大风刮断零线,车辆碰撞电杆、拉线造成零线断路等。
预防措施 :
  (1)三相四线制供电,单相负载应尽量分配均匀,保持三相负载平衡,加强对三相电流的监视,发现不平衡及时进行调整。
  (2)零线电流不能大于相线电流的四分之一,零线导线截面不能小于相线截面的二分之一。
  (3)零线的连接要牢固可靠,配电变压器及配电屏的引入、引出线,如采用铝导线,应使用铜铝过渡线夹,并加强巡视和维护,特别要进行夜间巡视,发现接头出现火花及时进行处理。
  (4)三相四线制线路的零线,严禁安装熔断器或单独的开关装置。
  (5)断开三相四线制线路时,应先断开相线,后断开零线,接线时顺序与之相反。
  (6)一旦发生零线断路故障,应尽快切断三相电源进行处理,以减小事故危害。
        (7)禁止采用零地共用接在设备外壳等上。
  由于电器设备开启的随意性,三相负荷不平衡状况是不可避免的,因零线断路而造成的电器损坏,影响生产生活及要求赔偿的事件不断发生,因此只有加强对零线的检查、维护,防患于未然,才能确保零线安全运行,减少纠纷和经济损失,以确保人类的生产生活正常进行。
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