配电变压器零线带电分析

配电变压器零线带电分析

摘要：配电变压器正常运行时零线一般是不带电的,近几年因零线带电发生的事故并不在少数。那么，零线带电的原理和原因是什么，又该如何进行处理呢？本文将针对以上问题进行详细的探讨。

关键词：配电变压器零线带电预防措施

1 配电变压器原理

配电变压器在性质上属于静止电器设备。其工作原理是：对一次绕组实行交流电通电从而产生交变磁通，然后用铁芯对交变磁通进行导磁作用，此时，二次绕组中就可以感应到交流电动势。

零线是整个配电变压系统的组成部分之一，在低压三相四线的供电网络中，都会将中性点也就是零线进行直接接地处理，使其与大地之间形成相等的电位，没有电位差零线自然就不会带电，处于安全状态。所以零线带电的原理就是因为线路或者用电设备出现故障，使零线与大地之间的等电位状态被破坏，形成电位差使零线出现带电现象。

2 配电变压器零线带电原因

既已知道零线带电原理，下一步就该探究致使零线带电的原因，主要有以下几点。

2.1 零线接触不良或者开路

当零线接线的线头接触不良时，相电压的电位就会发生偏移，致使相电压的压值上升到220V以上。

零线开路要考虑两种情形：一种是在单相供电回路中，熔丝的熔断和插头、插座等的接触不良是导致零线出线开路现象最常见的原因。另一种是在三相四线供电回路中，零线开路表现为各相电压随相负荷的变化出现较大的波动，但测试线电压却显示正常。开路使得各相负载不对称，中心点电压发生位移，导致Uoo′≠0，即零线带电了。

2.2 零线无开路情况下的带电原因

零线未出现开路现象也会带电，同样存在两种情形：

第一种情形时零线线路本身完好无开路，但由于变压器零点的接地电阻过大或者开路导致零线发生带电现象。推断这一原因的依据是：在对沿用同一电源线的不同地点进行检测时均发现有带电现象。这是因为各项对地的电容电流不可能会完全相同，零线中存在电流，说明起于大地之间形成了电位差。

第二种情况是零线线路本身无开路现象，接地也十分可靠，但是检测同一电源零线时发现某些点有带电现象。造成这一现象的原因可能是带电点附近的线路或者设备存在相对短路或者严重漏电。

3 防范配电变压器带电的措施

3.1 采用将保护零线与载流中线分开的供电模式

将保护零线与载流中线相互区分，这样就可以确保电流不会在保护接零的专用线上通过，从而有效避免零线上电压降造成接触电压。可以说这是预防零线带电最有效和最彻底的办法，因此，可以采用三线制或者三相五线制的供电模式。但这两种方法并不能盲目使用，因为对于一些新建筑或者新加线路在特定场合下为其提供保护接零专用线是一种比较不错的办法，但是这种模式会增加初期的供电投资，对铜的消耗也比较大，更重要的是已经布设好的电网并不适用此种模式。总结起来就是，三线制或者三相五线制对于预防配电变压器零线带电确实有效但适用范围有限。

3.2 扩大零线截面积

零线的截面积与电压降有着密切的关系。扩大零线的截面积可以减少电流通过时电势的的损失，即减小电压降，这样可以保持零线与大地之间的等电位，从而避免零线带电。一般来说，零线的截面积与相线的截面积相等即可，因此，一般单相零干线以及截面积为4mm2以下的两相分支线的零干线应该与相线截面积相等。

3.3 减少工人的维修失误

配电变压器零线带电的原因之一是电力工人维修失误，误接零线使其带电，这样的人为因素是完全可以避免的。通过加强对电力维修工人的培训使其熟悉配电变压器的构成和各线路的组织模式，在检修

拆解时可以在各步骤上做好标记，确保在重装和重接时能完全按照原程序进行。

3.4 其他具体举措

预防配电变压器零线带电工作是一项系统的工作，不是单靠改进几项技术就能解决的，需要将各项措施综合起来，构建起一个完善的预防体系。具体有以下几项注意内容。

(1)相关的电力工作人员需要定期巡视线路，要仔细检查其连接处是否有接触不良或者短路隐患；进行安装时，需要注意避免运行中铜和铝发生氧化将导线腐蚀，要根据导线的材质采用铜或铝过渡线夹；零线导线的大小应该与相线导线的大小相等，以保证其有足够的强度应付较大电流的通过，避免出现断线情况。

（2）选用D,ynll接线组别的变压器，降低因为三相负荷运行不平衡导致的中性点漂移；做好配电线路的重复接地工作，主要包括三项，分别是变压器机主干线、主要分支线以及接户线的入口处，这样可以有效地降低中性线的接地电阻值。

（3）关于三级保护。第一级保护是在配电变压器的低压侧好合格的总剩余电流动作断路器；第二级保护是为每条低压分支线路安装上中级剩余电流动作断路器；第三级保护是为用电户的用电设备安装上末级剩余电流动作断路器。有了这三级保护，当线路接地或者设备出现漏电现象时，保护装置可以迅速将故障线路和设备切断。

（4）农村预防措施。应该按照《农村低压电力技术规程》的相关规定，为配电变压器配置大小合适的接地电阻。配电变压器容量在100KV A以下的台区适用小于10Ω的接地电阻，大于100KV A的台区适用小于4Ω的接地电阻。

4 结语

总之，高效安全的配电变压器是电网正常运转的保证，当变压器发生零线带电现象时，会对设备造成比较严重的损害，甚至会造成严重的人员伤亡和财产损失。为预防配电变压器零线带电，可以采用新型供电模式，过大零线截面积，减少工人的维修失误，将各项措施构建成完整的预防体系，尽最大努力降低甚至杜绝配电变压器零线带电事故。

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