［摘  要］随着社会经济的快速发展以及人民生活水平的改善，人民对电力能源的需求也逐渐增多。低压配电系统在电力系统中占据着十分重要的地位，是电力系统的一个重要构成部分。如果低压配电线路发生故障，就会在一定程度上对电力系统的运行产生较大影响。因而，应当运用有效的举措对低压配电线路的故障进行预防和处理，以保证低压配电线路和电力系统的安全、可靠运转。文章首先对低压电气配电系统详细介绍，其次分别阐述了低压配电线路的5个一般性故障：断路故障、短路故障、过载故障、接地故障以及漏电故障，然后从危害人体以及设备装置两个方面论述了低压配电故障的危害性，最后针对低压配电线路的5个常见故障提出了相应的防治办法，以期为相关研究提供借鉴与参考。

［关键词］电力系统；低压配电线路；故障；危害性

［中图分类号］TM72　　　　　［文献标志码］A　　　　　［文章编号］1001–523X（2020）10–0128–03

1  低压电气配电系统介绍

电力系统中低压配电系统的构成部分主要包含变电设备、配电设备、照明设备与备用电源等。变电设备的主要功能是为电力的传输，改变电压；备用电源的主要功能是在发电的过程中，将其作为备用能源使用；配电设备的主要功能是对出现问题的电力运输进行恢复；照明设备的主要功能是为配电过程提供光源。相关工作人员应该严格遵照有关规范来开展工作，如果出现故障，不能进行带电检查，必须在第一时间将设备电源断开，再进行检查。与此同时，将固定的线路用来连接固定的设备，以免发生混乱。电源与备用电源应当并联设置，如果出现故障，可以确保并联电源能够紧急供电。在选择电源的时候，应当选择一些利用率较高的。

2  低压配电线路的一般性故障

在施工以及管理电力系统低压配电线路的工作中，设计方和施工方的问题都会对低压配电线路的正常运转产生较大影响。加上一部门维护工作人员的管理经验不足，在线路巡查与检修的过程中，抓不住线路的重点问题，无法准确无误地清理低压配电线路发生的安全故障。本文对电力系统中低压配电线路的一般性故障进行深入分析，主要总结为以下五个方面。

2.1  断路故障

在电力系统中，断路故障是一种一般性的低压配电线路故障。这一故障主要是由于导电的回路不畅通，发生断路的现象。因为低压配电线路并不一样，通过断路点的电压非常容易产生电弧，在特别严重的状况下会出现火灾事故，使电力系统坏掉，为配电设备的安全稳定运转埋下隐患。而导致断路故障的主要原因有以下几点：（1）低压配电线路的电线非常容易遭到外界力量的损坏，使线路受到损害。低压配电线路在敷设时，电线非常容易被一些表面尖、细、硬的东西划坏。例如，金属电气配管切割表面没有经过仔细打磨的毛刺亦或焊接管内部的焊缝，均非常容易划伤电线。（2）在电线正常工作的过程中，外部环境对其造成损坏。例如，预先埋在地板下面的低压配电线路，受到水汽的侵蚀以及损坏，绝缘层非常容易受到损坏，进而出现断路。除此之外，在低压配电线路电线连接的地方，因没能够在电线的接口处做好密封处理，使配电线路在工作过程中，因为接触电阻变大，而使电线接口处温度较高，线路损坏，发生断路故障。（3）在线路的最终端，如果没有采取有效的加固措施，其在外部力量的作用下变得松动，也非常容易出现断路的状况。

2.2  短路故障

在低压配电系统中，短路故障一般指的是载流导体与地面接触或未经过负载就发生接触，发生断路的线路点其电阻相对较小，导致线路经过的电流瞬间变大，进而对低压配电线路的正常运转产生影响。图1为低压配电线路短路示意图。低压配电线路出现短路故障的原因主要有以下几点：（1）配电线路不传导电流的材料受到损坏，导致线路不传导电流，没有效果。在设计安装低压配电线路的过程中，如果采用的电缆线横截面积较小或增大产出加大负载，非常容易使配电线路的负荷超过其承受范围，导致线路不传导电流，物体老化。配电线路在长时间的电力系统运转过程中，会导致线路完全没有绝缘效果，这就会造成线路的短接故障。除此之外，不传导电流材料在长时间温度较高与电场较强环境下的运转，非常容易使其性能发生改变。（2）电线的连接。在外部力量的作用下，金属裸线发生摆动和碰撞，也会使线路发生短路故障。（3）当电气系统操作达不到标准时也非常容易使配电线路发生短路。在拉闸以及合闸的操作过程中，带负荷拉闸非常容易使电弧短路，而带负荷合闸，也非常容易使配电线路发生短路。
2.3  过载故障

在电气系统的低压配电线路中，其能承载的负荷超出了配电线路许可的最大安全电流量，就会使配电线路发生超过额定负载故障。导致线路超过额定负载的主要原因是配电线路在长时间的运转过程中，因为电线自身存在电阻，当电流流经电线的时候，会释放出一些热量。电线释放的热量越多，其通过的电流数值也就越大，恶性发展下去，最终在高温下，线路不传导电流的材料会逐渐老化以及坏掉。如果在高温条件下，绝缘材料发生自燃，就可能会使低压配电线路发生较为重大的火灾事故，对电气设备的安全运转产生影响。配电线路在长时间超负载运转的过程中很容易发生线路老化的问题。线路的接口处常常会由于负荷过大，在运转的过程中产生较高的热量，进而发生线路断掉的状况。

2.4  接地故障

如果电线或绝缘线路在低压配电线路中发生损坏或故障，电线的对地不传导电流能力就会大大变弱，进而加大对地面泄露的电流量，导致线路发生接触地面故障。在单相线接触地面故障中，对地泄露电流可以分为正常的泄露电流与接触地面故障电流两个部分。在单相线接触地面故障中，第二种电流产生的更多一些。在金属性接触地面故障发生的时候，接触地面导体金属与电线金属发生直接连在一起的状况，导致电阻设施没有办法发挥作用，进而导致线路流经的电流数值较高，出现故障电流。这部分故障电流通过配电线路中的熔断器或者超过额定负载保护器等，采取对应的操作，断掉故障电路。在金属性接触地面故障中，接触地面金属以及电线故障点并没有彻底连接在一起，这就会导致接触地面金属与电线故障位置处二者之间会不停地出现电弧和释放电量状况，电弧与放电点的温度会在极短的时间内升高。如果接地故障处存放有可燃物，就非常容易引发火灾事故，导致电气仪器坏掉。

2.5  漏电故障

在电气系统的低压配电线路中，电线和支架材料的不传导电流的性能相对较弱，非常容易造成各个电线之间或电线和地面间有电流经过，这就会导致漏电故障的发生。低压配电线路在一般状况下运转，电气线路与配电线路二者之间或地面与配电线路二者之间均有电容存在。因而，在低压配电线路中会有一定的漏电流存在，这部分漏电流会均匀分布在线路上。因电流量比较小，线路的绝缘不会遭到损坏。但如果一些因素对电路产生影响，绝缘就非常容易遭到破坏。当配电线路和地面进行接触，就会导致非正常漏电现象的发生。这种状况下，漏电流经过线路发生故障点和变压器节点便组成了漏电回路。图2是非正常漏电故障示意图。
3  低压配电故障的危害性

3.1  危害人体

电力系统中的低压配电系统已逐步成为人们日常生产与生活中不可或缺的一部分，为人们的生产与生活带来很大的便利，但是也有一定的危害。如果低压配电线路出现故障，很容易发生触电或者火灾等事故，在一定程度上威胁着人类的生命安全以及财产安全。如果低压配电系统出现漏电状况，很容易发生触电的事故。如果发生触电状况，电流在较短时间内通过人体的强度较大，会对人体的生命造成极大威胁。如果发生雷击故障，但是没能够在第一时间进行妥善处理，也会引起火灾。火灾危险性较高，既会对人类的生命产生威胁，还会使财产造成较大的损失。每一年因为漏电或者雷击所造成的人员伤亡和火灾事故不胜枚举，因而应当做好故障的预防工作，在第一时间发现与解决配电系统故障问题，避免产生不必要的损失。

3.2  危害低压配电系统装置

电力系统中的低压配电线路故障会对整个低压配电系统产生一定的危害。在该系统中，配电装置通常是通过导线和电气设备相连接的，它的各个部门运转都不是独立的，而是相互之间是一个协调统一的整体，因为各个电气设备都是由导线相连接的，电流也是相互作用互相影响的。在这种情况下，如果低压配电系统中出现一个故障，其他相关部分就会不可避免地受到影响，进而使整个系统受到破坏。在低压配电应用的实践过程中，有许多起由于单个电器设备故障而导致整体低压配电系统停止工作的事件，产生了较大的危害，并且传播速度非常快，涉及的范围也较广，修复的难度相对较大，因而损失严重，给人们的日常生产以及生活增添了麻烦。

4  低压配电线路常见故障的防治方法

4.1  断路故障的防治方法

在预防与治理低压配电线路故障的办法中，应当对低压配电线路的安排、架设以及检查、维修等问题进行仔细考量。第一，在A、B、C三相线加中性线的低压配电线路中，应当依照配电线路的电流量状况，科学合理地加大中性线的横截面积，进而加大中性线的机械强度，防止出现中性线路中断故障。另外，就零线的连接点以及接头处而言，应当进行合理处置，保证中性线接触点与端口的稳固和可靠。除此之外，需不可以在中性线上连接任何熔断器，以免导致熔断器熔断，出现线路中断故障。第二，在选取熔断器的时候，要严格确保A、B、C三相线的熔断器和保护设备配套的熔断器的标准一样并且符合要求。三相线的连接处和接口应当连接好，确保接触良好并且稳定牢固。在低压配电线路的回路中，各种开关电器应当相互紧紧连接，以免出现松动状况。

4.2  短路故障的防治方法

在电力系统低压配电线路中，导线以及在允许电压下不导电材料都应当具有较强的耐热性能。因而，在选取低压配电线路的线路短接保护仪器过程中，应当科学合理地选择低压熔断器以及配漏电保护器，防止配电线路短接故障的出现。因为低压配电线路比较长，会造成电缆线路终端线路短接电流较小。而日常电气系统低压配电线路中所采用的断路器热磁脱扣器在保护配电线路方面所发挥的作用十分微小。相反使用带电子脱扣器的低压塑壳断路器通过对短时间延迟脱扣进行设定，能够很好地实现中断线路保护灵敏性的要求。在一般电流正常的状况下，熔断器的特点之一便是反时限变热，就类似于一节电线。但当发生电路故障的时候，熔断器可以在较短的时间内熔断，中断线路，进而发挥其保护线路的效用。在超过额定负载系数标准相对较小的低压配电线路中，低压熔断器可以有效地保护严重的过载故障。但是过电流脱扣器既能够对反时限特点的超过额定负载故障加以保护，又能够对线路短接故障产生的瞬时起到保护作用。

4.3  过载故障的防治方法

在预防和解决低压配电线路超过额定负载故障的过程中，可科学合理地将超过额定负载保护器装设在配电线路中。超过额定负载保护器可以在配电线路中实时观测通过的电流值大小。当通过的电流数值大于配电线路许可的流量时，超过额定负载保护器就可以在一段延长时间后在主回路中串接的断路器动作中发挥作用，将出现故障的线路断开。除此之外，因为配电线路在过载的时候，产生的过量电流会导致配电线路发热，因而，可将低压熔断器与过流脱扣器安装在电气系统的低压配电线路中，发挥其对超过额定负载故障的反时限过流保护作用。

4.4  接地故障的防治方法

在预防以及解决电力系统中低压配电线路接地故障的一些举措中，运用避免人身触电和漏电引起事故的接地保护装置能够很好地预防与保护线路。如果电力系统低压配电线路发生接地故障，避免人身触电和漏电引起事故的接地保护装置借助瞬间动作，将接地的低压配电线路中断，以期能够很好地防止电弧接地的产生。在运用避免人身触电和漏电引起事故的接地保护装置对低压配电线路进行接地保护的过程中，应当合理地依照配电线路对地面漏电流量的多少，对漏电对人体触碰的触电危险性进行仔细地考量。与此同时，防止电流较大，发出电弧导致引起火灾。有关部门应当将配电线路划分成不同的等级进行保护。配电线路主要划分成支线、主干线以及电源总进线等几个级别。依据配电线路的各个级别，对漏电保护器进行科学合理地选取和使用。在选取和使用漏电保护器的时候，应当对低压配电线路保护方法的匹配问题进行仔细考量，使避免人身触电和漏电引起事故的接地保护装置可以有效地发挥作用，进而确保接地线路可以成功地切断，有效防止发生接地故障。除此之外，还能够运用剩余电流保护电器。当电力系统的低压配电线路发生漏电等故障的时候，三相负载电流和中性线电流矢量上的总和是0。但是如果出现一相对地短路故障的时候，故障电流经过PE线（保护导体）和大地一起组成了畅通的电路，这就导致三相负荷电流和中性线电流矢量上的总和不是0。剩余的电流为接地故障电流、配电线路以及电气设备的泄漏电流两者之间的总和。剩余电流在对接地故障进行保护的过程中，由于产生动作电位的结果而流动的微弱电流要比配电线路与电气仪器的一般漏电量大，进而防范与治理接地故障。

4.5  漏电故障的防治方法

在TN-S接地系统中，在总电网中N线和PE线（保护导体）是分开的，但是保护导体和相关电气仪器能够接触到的金属物体是连接在一起的。但因为有规定的线路之外的电流通过，并且接地装置、电缆保护管以及受力钢筋传导电流的效果相对较差，非常容易受到电流腐蚀，从而对保护导体的截面数值产生影响。因而，在选取保护导体的时候，有很多种选择，例如有一根以上绝缘线芯的电线或者不善于传导电流的电线。除此之外，上述这些保护导体应该具备较大的电导和十分优良的接电线路电气连续性性能，如表1所示。TN-S接地系统运用的接地方法比较得当，其使用的保护导体较为科学，但是仍然有发生漏电故障的可能。因而，应当合理运用避免人身触电和漏电引起事故的接地保护装置。在选取漏电电流超过预定值时能自动动作的开关时，有必要依照有关需求选取漏电保护的动作信号是运用在发出警报方面或是跳闸方面。在选取分线避免人身触电和漏电引起事故的接地保护装置以及分干线的漏电断路器过程中，既要考虑其防触电问题，还要对其火灾防范问题进行充分考虑。依据有关的A=50mA×s原则，对使漏电保护器动作的漏电电流取值范围以及动作时间进行明确，动作时间不能够大于0.2s。在干线上，重要的是避免电流漏掉，防范接触到电流是其次需要考虑的问题。由于干线上的电流泄露的量相对较多，并且干线的铺设一般是在人们不容易触碰的位置。为了防范一些错误动作，避免人身触电和漏电引起事故的接地保护装置的灵敏性不应当过高。
 
5  结语

伴随着我国社会经济的快速发展，配电线路检修工作人员应当不断强化低压配电线路一般性故障的检测与维修，为低压配电线路的稳定与正常运转提供可靠的保障。这样既可以很好地维持电气设备的高效安全运转，保障企业的高效生产与人们的日常生活，又可以很好地减少低压配电线路一般性故障中出现的触电和火灾等事故，有效地确保人们的生命以及财产安全。所以，在建设、运行电力系统的过程中，有必要积极采取科学的管理手段和方法，管理和及维护低压配电线路的网络系统，进一步确保电力系统中的低压配电线路的安全性和高效性。

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［Keywords］power system; low voltage distribution line; fault; Harmfulness