浅谈电缆接地故障排除,零序电流保护

【摘要】用电安全是值得关注的关乎人身财产安全的事情。本文首先讲述了系统接地的特点，然后讲述了故障现象分析与判断，紧接着讲述了接地故障的处理步骤，最后讲述了保护接零。

【关键词】电能计量;电流互感器;零序电流

一、前言

电气设备的绝缘防护可以防止因设备漏电造成的触电事故。为了减少事故的发生，电缆需要保护接地和保护接零。我们也需要知道电缆接地故障的排除，了解保护接零。

二、系统接地的特点

电力系统按接地处理方式可分为大电流接地系统（包括直接接地，电抗接地和低阻接地）、小电流接地系统（包括高阻接地，消弧线圈接地和不接地）。我国3～66kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，即为小电流接地系统。

三、故障现象分析与判断

1、警铃响

“xx千伏母线接地”光字牌亮，个性点经消弧线圈接地的系统，常常还有“消弧线圈动作”的光字牌亮。

2、绝缘监察电压表三相指示值不同

接地相电压降低或等于零，其它两相电压升高为线电压，此时为稳定性接地。如果绝缘监察电压表指针不停地来回摆动，出现这种现象即为间歇性接地。

3、当发生弧光接地产生过电压时

非故障相电压很高，表针打到头，常伴有电压互感器高压一次侧熔体熔断，甚至严重烧坏电压互感器。

4、完全接地

如果发生A相完全接地，则故障相的电压降到零，非故障相的电压升高到线电压，此时电压互感器开口三角处出现100V电压，电压继电器动作，发出接地信号。

5、不完全接地

当发生一相（如A相）不完全接地时，即通过高电阻或电弧接地，中性点电位偏移，这时故障相的电压降低，但不为零。非故障相的电压升高，它们大于相电压，但达不到线电压。电压互感器开口三角处的电压达到整定值，电压继电器动作，发出接地信号。

6、电弧接地

如果发生A相完全接地，则故障相的电压降低，但不为零，非故障相的电压升高到线电压。此时电压互感器开口三角处出现100V电压，电压继电器动作，发出接地信号。

7、母线电压互感器一相二次熔断件熔断

此现象为中央信号警铃响，打出“电压互感器断线”光字牌，一相电压为零，另外两相电压正常。处理对策是退出低压等与该互感器有关的保护，更换二次熔8、电压互感器高压侧出现一相（A相）断线或一次熔断件熔断

此时故障相电压降低，但指示不为零，非故障相的电压并不高。这是由于此相电压表在二次回路中经互感器线圈和其他两相电压表形成串联回路，出现比较小的电压指示，但不是该相实际电压，非故障相仍为相电压。互感器开口三角处会出现35V左右电压值，并启动继电器，发出接地信号。对策是处理电压互感器高压侧断线故障或更换一次熔断件。

四、单相接地故障的处理步骤

发生单相接地故障后，值班人员应马上复归音响，作好记录，迅速报告当值调度和有关负责人员，并按当值调度员的命令寻找接地故障，但具体查找方法由现场值班员自己选择。先详细检查所内电气设备有无明显的故障迹象，如果不能找出故障点，再进行线路接地的寻找。分割电网，即把电网分割成电气上不直接连接的几个部分，以判断单相接地区域。如将母线分段运行，并列运行的变压器分列运行。分网时，应注意分网后各部分的功率平衡、保护配合、电能质量和消弧线圈的补偿等情况。再拉开母线无功补偿电容器断路器以及空载线路。对多电源线路，应采取转移负荷，改变供电方式来寻找接地故障点。采用保护跳闸、重合送出的方式进行试拉寻找故障点，当拉开某条线路断路器接地现象消失，便可判断它为故障线路，并马上汇报当值调度员听候处理，同时对故障线路的断路器、隔离开关、穿墙套管等设备做进一步检查。⑥当逐路查找后仍未找到故障线路，而接地现象未消失，可考虑是两条线路同相接地或所内母线设备接地情况，进行针对性查找故障点。变电所值班员按规定顺序逐条选切线路，应特别注意切每条线路时绝缘监视装置三相对地电压表指示的变化，若全选切一遍，三相对地电压指示没有变化，说明不是线路有单相接地故障，是变电所内设备接地。若全选切一遍三相对地电压指示有变化时，应考虑有两条配电线路同相发生单相接地（含断线）故障。两条线异名相接地。这种故障多数发生在雷雨、大风、高寒和降雪的天气，主要现象是同一母线供电的两条线同时跳闸或只有一条线跳闸，跳闸时电网有单相接地现象。若两条线都跳闸，电网接地现象消除，或两条线只有一条跳闸，电网仍有接地现象，但单送其中一条时电网单相接地相别发生改变，这是判断的必要依据。

五、保护接零

保护接零是指把电气设备的外漏可导电的金属外壳部分与零线N连接起来。如遍布城乡的低压配电网多采用中性点直接接地的380/220V三相四线制系统，这种电网目前广泛采用保护接零作为防止间接触电的保护技术措施。

1、保护接零的作用及局限性

采用保护接零的三相异步电动机正常工作时，零线不带电压，由于电动机外壳是与电源零线连接的，人体触摸设备外壳等于触摸零线，并无触电危险。

当电动机发生“碰壳”故障时，其金属外壳将相线和零线直接接通，单相接地故障遂成为单相短路，因为零线阻抗很小（如截面为6mm2的绝缘铝导线，每百米阻抗不大于0.6Ω），短路电流可以达到电动机额定电流的几倍甚至几十倍。在大多数情况下，短路电流的数值足以使安装在线路上的熔断器或其他过流保护装置动作，从而切断电源。需要提醒的是，从设备“碰壳”短路的发生，到过流保护装置动作切断电源的时间间隔内，触及设备外壳的人体是要承受电压的，此电压近似等于短路电流在零线上的压降，当忽略线路感抗，并考虑人体电阻远大于接地电阻时，经过计算，人体电压为147V。显然，147V电压对人体仍有危险。

所以，保护接零的有效性在于线路的短路保护装置能否在“碰壳”短路故障发生后灵敏地动作从而迅速切断电源。

2、采用保护接零的注意事项

在由同一台变压器供电的系统中，不宜将一部分设备保护接地，而另一部分设备保护接零。即在同一系统中，不宜保护接地和保护接零混用。

保护接零的系统，其工作接地装置必须可靠，接地电阻值必须符合要求。

首先一旦电网发生单相接地故障，保护装置不会动作，零线及所有保护接零设备外壳都将带上危险电压。

其次电网非故障相的对地电压将升高，最大可升至线电压值，这将使得触电危险大大增加。

另外将使高压窜入低压时失去保护。

保护接零必须有灵敏可靠的保护装置配合。

由于保护接零的工作原理是借助保护线PE将“碰壳”的故障电流扩大为短路电流，从而使线路的短路保护装置迅速动作而切断电源。因此，接零保护的有效性在于能否迅速使熔断器熔断或使自动开关跳闸，从而使触电者尽快脱离电源。

六、结束语

平时对于用电的安全提高安全意思，掌握一定的故障排除能力，对于我们来说是必须的。了解并能够解决故障更是安全的保障。

【参考文献】

[1]崔志永;孙岩洲;谐振接地系统单相接地故障选线的优化及仿真[J];华东电力;2011年06期

[2]陶力军;武广高速铁路电力工程设计[J];铁路技术创新;2010年01期

[3]林文;程志兵;10kV线路单相接地故障[J];农村电气化;2011年07期

[4]谢同富;金鑫;10kV故障线路巡线方法的改进[J];农村电气化;2011