0.4kV低压线路漏电故障点查找

0.4kV低压线路漏电故障点查找

成剑辉

成剑辉

（广东电网有限责任公司清远连州供电局511500）

摘要：随着信息时代的到来和高新技术产业的发展，人民对用电需求的不断提升，致使低压线路结构愈加复杂，电压质量问题已成为电网公司关注的首要技术问题。其中，快速找到低压台区单相线接地故障点位置尤为重要。文章针针对低压配电线路单相接地故障的基本特征进行了分析，同时探讨了低压配电线路单相接地故障的发生所造成的危害，以及故障处理过程中所需要的定位技术和器具。

关键词：单相线接地故障；钳形电流表；剩余电流

前言

随着国民经济的快速发展，电力系统建设规模也实现了快速的扩展，低压配电线路是电力输送的终端，其由于点多、长及面广等特点，同时配电线路走径也相对复杂。若发生单相线接地故障时，由于单相接地故障点隐蔽性很强，不容易发现，因此很难准确及时的确定故障点位置。所以，当电气设备或配电线路发生接地漏电故障时，要查明具体接地故障点是特别困难的。可利用钳形电流表快速直接测得线路的剩余电流值的大小来判断故障点的位置。利用钳形电流表测低压电网漏电接地故障的方法，具有不需要停电、操作简单、读数直观、设备轻巧、测试无须接线等优点，并可准确快速地判断漏电接地故障点。

1、0.4kV线路单相线接地故障危害及特性

单相接地故障在0.4kV线路不安剩余电流动作保护器或安装而退出运行后，线路仍然运行。0.4kV线路单相接地的主要特征（故障接地电阻较小的情况下）是用低压试电笔测量接地相线时基本上无电压，用发光型低压试电笔测量时氖管不发光或微弱闪光，而且在短时间内0.22kV单相用电灯具仍然光亮，0.4kV三相用电电动机仍然转动。

2、三相线单相线接地故障点查找

2.1三相线剩余电流的产生原理

我们的方法是基于利用钳形电流表对剩余电流值进行直接测量，通过对测量值的分析，判断出故障点的大致方向。其中剩余电流，是指低压配电线路中各相（含中性线）电流矢量和不为零的电流，低压线路正常运行无线路接地故障情况下，三相线路中每相电流相角相差120°，电流大小相同电流矢量和为零。如图1。当发生单相线接地故障时，故障相中电流方向，大小会发生改变，导致矢量和不为零。

图1

2.2三相线单相线接地故障点位置确定原理

图2三相线测量示意图

图2中T为配电变压器，SQ为负荷开关，FU为熔断器（俗称保险器），a－c为三相相线，n为中性线，变压器端为电源侧，另一端为负荷侧。当接地故障发生在测量点的负荷侧时，剩余电流值不为0A（即钳形电流表示数不为零），相反当接地故障发生在测量点的电源侧时钳形电流表示数为0A。

2.3无支线三相线单相线接地故障点位置确定

图3无支线三相线路单线图

图3中我们用单线图来更直观描述线路情况，T为变压器，

为故障位置。假设例如图3中，变压器负荷侧200m出线，无其他分支线。当线路上某一点发生单相线接地故障，200m的线路我们很难用肉眼直观迅速的查找到故障点位置。所以我们运用钳形电流表在线路不同位置依次测量剩余电流，此时我们可以运用“对分法”，首先在线路中心点测量，通过钳形电流表示数判定中心点哪一侧发生故障，然后在故障侧同样用“对分法”缩小搜索范围，依次分端，最终找到故障点。如下图（其中为故障位置）。

图4测量步骤示意图

2.4有支线三相线单相线接地故障点位置确定

图5有支线三相线路单线图

我们假设某低压线路如图5发生单相线接地故障，在图5中我们了解到，此条线路有支线，所以针对此种情况，查找步骤为（如图6，其中为故障位置）：

（1）在测量点1用钳形电流电流表测量剩余电流，如若测得电流大小不为0A，则可判断故障位置在测量点负荷侧，如若为0A，那么故障位置则在测量点电源侧（不用继续判断故障所在支线，重复2.3节所述判断方法）。

（2）若步骤1测量电流大小不为0A，则以位置2为测量位置测量剩余电流大小，如若测量值不为0A则故障位置在测量点2负荷侧（不用继续判断故障所在支线，重复2.3节所述判断方法），若测量值为0A，则故障位置在测量点2电源侧，说明故障位于支线端，进行以下步骤。

（3）以图中位置3为第三步测量点，可继续重复1、2步所述方法，如图中位置所示，逐步确定故障位置。通常情况下，为了提高工作效率我们不需要测量支线节点周围每端的剩余电流，只需找到剩余电流不为0A的支线即可。

图6测量步骤

2.5单相线线路接地故障点查找

图7用户进出线示意图

图中L为火线，N为零线，ＲL为负载，I为交流电电流示意。

可以看到在用户正常用电的情况下，火线电流与零线电流大小相等，方向相反，所以剩余电流为0A，钳形电流表双线一起测量不会有示数。

当单相线路发生线路接地故障，在查找故障点的方法上与三相线单相线接地故障方法相同，亦是运用钳形电流表通过“对分法”逐步缩短搜索距离，最后找到故障位置。若此单相线同样存在支线，同样是找到节点并测量节点各端剩余电流大小，判断故障支线，重复上述步骤找出故障位置。由于在查找单相线接地故障时，会受到居民的民房以及摆放杂物的干扰，所以在缩小到一定查找范围时，仍需要抢修人员通过观察找到具体故障所在位置。

3、利用测量各相线电压优化查找

用上述方法判断低压三相四线制单相线接地故障点大致位置后，如果事先无法确定事故发生相线，我们在查找故障时就需要每一条相线都观察，这在一定程度也会浪费抢修人员的时间。

由于我广东电网公司在0.4kV系统中运用的是中性点接地。所以当在0.4kV三相四线制输电线路中发生单相接地故障。如果在理想电路中，理论上由于接地点通过大地、接地线够成回路，故障相短路电压为0V。但在实际现场中，由于接地网、线路所存在的电阻，若故障

电阻较小则单相接地故障形成过大短路电流，致使故障相线路存在一定电压值的残压。若故障电阻过大，则短路电流较小（相当于接入较大负载），短时间依然可以供电，但该相线路电压会降低，同时故障点容易温度过热烧毁，引起火灾危险。所以上述表明可以使用钳形电流表对线路电源端进行电压测量，电压值较小的相线即为故障相。

图8优化原理图

针对单相线及三相线的线路接地故障点查找表明，二者皆可通过运用钳形电流表测得线路剩余电流来在短时间内确认单相线接地故障点的所在线路位置。此方法可以避免停电、每相分开检查、拆线的繁琐查找步骤，只需运用钳形电流表在线路特殊位置测量线路剩余电流值大小即可逐步确定故障点位置。

结束语

综上所述，根据连州供电所运维班班员在实际工作中的运用，运用此方法能在短时间内准确快速确定单相线接地故障位置。在很大程度上可以帮助抢修人员降低查找故障点时间，缩短了抢修时间，减少了用户抱怨和投诉。

参考文献：

［1］黄锦安．电路［M］．北京：机械工业出版社，2007．

［2］王水成．钳形电流表应用方法精要［J］．电气技术，2008（7）：99～101．

［3］刘健，董新洲，陈星莺．配电网故障定位与供电恢复［M］．北京：中国电力出版社，2012．