低压供电系统中零线断线故障的原因分析与排除

低压供电系统中零线断线故障的原因分析与排除

李从华

李从华

（淮北市隆甫电力设施有限责任公司安徽淮北235000）

摘要：在三相四线制低压供电系统中零线对消除相间电压不对称、防止变压器中性点位移、保证供电系统安全运行意义重大。只有严格按规范、规程安装和操作，加强线路的日常检查和维护才能减少供电纠纷、降低因供电故障造成的经济损失。

关键词：零线；断线；负载不对称；故障

作者简介:李从华（1971年－），男，安徽濉溪人，淮北市隆甫电力设施有限责任公司工程师

在三相四线制低压供电系统中，当三相负载不对称时零线会有电流通过，同时借助于零线的接地，强行将电位锁定在零位附近，消除了中性点的位移，得以使各相的电压保持对称，即各相负载的相电压等于电源相电压，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，确保联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，致使三相电压不平衡，有的相电压过高，可能会烧毁电器设备；而有的相电压过低，电器设备则无法正常使用。在用电高峰期和冬季的冰雪以及夏季的风暴期，经常出现居民小区内烧坏家用电器的情况，就是由于零线断路所造成的电压过高。当三相负载严重不平衡时，零线对地电压可达50V以上，触及零线还有可能导致触电事故的发生。

1.零线断路的几种情况

1.1单相供电。单相供电是指仅有一根火线和一根零线，在其供电范围内一旦发生零线断路，则范围内的所有电器均不能使用。检查：可用氖灯验电笔验电，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。分析：相线有电压氖灯自然亮，零线亮是因为相线接入用电设备的一端，零线则接入的是另一端，由于外部的零线断线，使设备的两端电位差为零，所以零线也亮。正常时零线是接地的，设备的两端有电位差，所以设备才能正常运转。

1.2三相四线制线路中某一分支发生零线断路故障。具体表现为：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，电视机亮度下降，图像缩小，有欠电压保护的电器则无法开机或自动关机。而另一部分用户电压明显升高，电灯特别亮，电扇转速加快，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。分析：零线为该分支线路的用户共用，断线后相当于由380V供电，如20户使用A相电源，30户使用B相电源，40户使用C相电源，正常情况下电流的流向为：A(B,C)相电源→20(30,40)户的用电设备→零线→大地。若零线在分支处断开，则电流流向为A相电源→20户的用电设备→零线→30户的用电设备→B相电源，所以导致上述问题的出现。

→40户的用电设备→C相电源

1.3三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，只不过影响范围更大，危害后果更严重，经济损失更巨大。

2.发生零线断路的主要原因分析

2.1三相负载严重不平衡，零线电流过大或零线导线截面积过小，零线被烧断。

2.2零线接头处接触不良，造成火花现象，时间长了，引起零线断路。

2.3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。

2.4配电变压器内部零线引出线断路。

2.5三相四线制线路零线上装有熔断器或单独的开关，保险丝熔断或拉开开关，造成零线断路。

2.6其他故障引起的零线断路，如大风刮断零线，交通车辆碰撞电杆、拉线造成零线断路等。

3.预防措施

3.1对三相四线制供电，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控，发现电流不平衡时及时进行调整。

3.2零线电流不能大于相线电流的1/4，零线导线截面面积不能小于相线截面积的1/2。

3.3零线的连接要牢固可靠，配电变压器及配电屏的引入、引出线，如采用铝质导线，应使用铜铝过渡线夹，同时确保零线接地的可靠性和有效性,满足接地电阻值的要求,并加强巡视和维护，特别要进行夜间巡视，发现接头出现火花等现象应及时进行处理。

3.4三相四线制线路的零线，严禁安装熔断器或单独的开关装置。

3.5严格遵守操作规程断开三相四线制线路时，应先断开相线，然后再断开零线。接线时的顺序与之相反。

3.6一旦发生零线断路故障，应尽快切断三相电源进行处理，以减小事故危害及其造成的损失。

4.结语

由于供电系统中用户的电器设备开启具有很大的随意性，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要求赔偿的事件也时有发生，因此必须对零线的工作状态给予足够的重视加强日常检查和维护，做到防患于未然，才能确保供电系统的安全运行，减少因供电故障导致的纠纷、有效降低经济损失。