低压配电线路设计策略探讨论文（共五篇）

第一篇：低压配电线路设计策略探讨论文

【文章摘要】随着我国人口基数的不断增大，国内居民用电和工业用电的量也在不断的增加。近年来，由于多地发生居民用电引发安全事故的案例越来越多，人民群众对于用电安全提出了更高的要求。电力系统中低压配电线路的好坏将直接影响到人民群众的用电量和用电安全。本文写者从电力系统中低压配电线路设计过程中可能出现的问题进行分析，并且结合自己的工作经验提出优化电力系统中低压配电线路设计的策略措施，为现实中电力系统中低配电线路设计提供一定的参考意见，满足人民群众对用电安全的需要。

【关键词】电力系统；中低压配电；线路设计

1.电力系统中低压配电线路设计的总体思路

电力系统中线路设计的好坏会给居民用户造成不同程度的影响，为了满足人们对用电安全的需求，我们需要根据用户的需要对线路设计进行不同程度的优化。在电力系统中低压配电线路设计的过程之中，设计者首先要考虑到在施工过程之中可能遇到的各种问题，并在施工的过程中要嘱咐施工人员的注意。首先，在低压配电线路设计的过程之中，高压线和低压线对线路设计的要求个不一样，设计者在进行线路设计时一定要满足两者的不同需求，尤其是对线路档距要求的满足，要尽可能的保证所设计好的低压线路不和10kV的高压线路架设在一起，避免出现用电安全隐患。其次，在配电室内部，线路设计的压力不低于室外线路的设计，配电室内部由于线路设计不合理会造成巨大的安全隐患。为了防止发生安全事故，在低压设备和高压设备之间应当放置专门的保护设施。除此之外，在电力系统中低压配电线路设计的过程之中，低压线路要与通信设施间隔适当的距离，使得两者之间不会互相影响，避免各种安全问题的出现。在现实的生产生活当中，低压线路的进户线材质绝大多数为硬芯绝缘管，这种材料容易造成损坏，需要施工者在施工的过程之中，添加塑料管进行防护，避免安全事故的发生。

2.电力系统中低压配电线路设计的主要内容

2.1电力系统低压配电线路的路径勘测与定位

为了保证电力系统中低压配电线路设计已经足够的优化，线路设计者要对低压配电线路所涉及的线路路径进行严格的考察，必须要满足对居民安全用电要求。首先，要求在进行低压配电线路的选择过程中，需要严格按照国家在这方面的规定，科学的选择出合理的起点和终点，并按照相关的制度体系对施工的实际条件进行准确的评估，然后制定出最合理的低压配电线路路径。除此之外，在低压配电线路路径的选择的过程之中，要严格按照国家相关的原则进行选定，具体的来说，要尽可能的让配电线路与社会交通主干线间隔足够的距离，遇到一些煤炭矿区和市区的绿化地带时要选择合理避开，保证低压配电线路能够正常的运行。电线杆位置的设定对低压配电线路的性能会造成严重的影响，科学的选定电线杆的位置是优化低压配电线路的重要手段。在选择低压配电线路电线杆的位置时要严格执行并有关部门在该方面的原则，并且对其进行供电半径的评估，找到最佳的电线杆位置。

2.2电力系统中低压配电线路导线型号和截面的选择

作为电力系统中低压配电线路设计中核心部分输电导线的选择对优化线路系统有着决定性的作用。输电导线承担着运输电能的作用，是低压配电线路设计中重要的参考因素之一。基于输电导线在电路设计中的重要性，在进行电力系统中低压配电线路设计的过程之中，一定要考虑好低压配电线路导线型号和截面半径是否能够满足人们的需求，对其具体规格要严格按照国家的要求，尽可能的避免由于输电线路导线材质问题引发安全事故的情况。不同的地区，天气环境和气候都会有很大的区别，在选择输电导线的规格时，设计者一定要考虑到天气气候的原因，根据当地的气候和湿度来选择低压配电线路的材质和规格，防止因为导线长期的暴露于外界的环境之下所引发一定的质量问题。除此之外，输电导线同样有自己的使用年限，在输电过程中会对其造成一定的损耗，会浪费一定的电力。为了尽可能的减少电力在传输的过程之中的损耗情况，在进行电力系统中低压配电线路的导线型号的选择的过程之中，选择的导线的截面积要符合一定的要求。潮湿的外界环境会对输电导线造成腐蚀，设计者在选择输电导线的种类时需要考虑到腐蚀的现象，选择具有耐腐蚀的特性的导线，保证整条线路的正常运行。

2.3电力系统中低压配电线路防护措施

加强对低压配电线路的防护同样是优化线路设计的一个有效途径。在现实的施工过程中，为了保证电力系统低压配电线路的安全运行，设计者需要在线路防护中添加防雷设计。具体的来说，就是在电力系统中低压配电线路设计防护措施时，在原有的基础上设置可以对雷电拦截和疏导的体系，在该系统的保护下，雷电可以通过系统疏导到地下，减少雷电对电力系统中低压配电线路的伤害，防止雷电对居民用电设备造成损害。从目前的实际情况来看，科研部门对输电导线上相应的防雷技术不能够满足人们的需求，很容易在雷雨天气发生雷击事故，导致输电设备发生损害。为了对人们群众的生命财产安全负责，我们需要加大对输电设备防雷技术的研究，将其更好的应用到电力系统的防护体系当中，避免各种雷电事故的发生，保障电力系统正常运行的同时，确保人民群众的安全用电。

3.总结

随着人们生活水平的不断提高，居民电器设备在不断的增加，用电量也在大幅度的增长。用电安全是所有用电户最关心的问题，为了保证人民群众安全用电，我们在电力系统中低压配电线路设计的设计过程之中，一定要按照国家的要求进行设计，提高低压配电线路设计的合理性和科学性。电力系统中低压配电线路设计的好坏对人民群众生命财产安全有着重大的影响。因此，我们在设计的过程之中必须做到高度重视，制定出合理的方案，满足安全的需要。以上均为本人个人的观点，希望各位同行能够提出一定指导性的意见和建议。

【参考文献】

[1]曾琦.浅谈低压配电线路线损管理措施[J].农家科技，2011（S2）：32~34.[2]诌伟平.低压配电线路断线原因、危害及防范措施[J].农村电工，2010（11）：2~4.[3]蒋建平.浅谈低压配电路维修[J].中国高新技术企企，2010（07）：143~145.

第二篇：低压配电线路保护的几个问题

低压配电线路保护的几个问题

中国航空工业规划设计研究院

任元会

[摘要]本文系统地分析了低压配电线路保护的要求和实施方法，叙述了熔断器和断路器的选型，及其参数的整定；提出处理好正常运行不动作和故障时应按规定时间动作的关系，以及动作灵敏性和选择性的关系，指出全面理解和执行线路保护的技术要求和注意点。

[关键词]短路保护 过负载保护 接地故障保护 保护电器 熔断器 断路器 选择性动作

一．概述

低压配电线路遍布工业、农业、服务业的各个角落，同时也深入千家万户；不仅专业人员接触，也有众多非专业人员，一直普通老百姓都会触及，线路发生故障的几率大大增加。如设计、施工不当，将容易导致人身触电（间接接触），或线路损坏，甚至引起电气火灾。为此，在配电线路设计中，应严格按照《低压配电设计规范》（GB50054-95）的各项规定，包括加强绝缘，妥善接地，做好等电位联结，但最根本和广泛应用的是做好配电线路保护，正确整定保护电器各项参数，保证在故障时能按要求切断电源，以策安全。

二．全面实施低压配电线路保护规范要求

《低压配电设计规范》（本文简称《规范》）实施已几十年，为广大电气设计时所熟知，并获得认真积极贯彻执行。但据知，仍有部分设计师和使用运行单位电气工程师对低压配电线路保护的要求缺乏完整系统的理解，难以全面、准确地把握。为此，本文拟对此作一较系统的叙述和分析，阐述各项要求的内在联系。

配电线路设计中，至少要考虑以下和保护相关的要求。

1．《规范》第四章规定配电线路应装设短路保护、过负载保护和接地故障保护，而且每段配电线路都应满足这三项保护要求（特别规定者除外）。

2．《规范》还规定上下级保护电器的动作应具有选择性，使故障时只切断该故障线路，而上级保护电器不应动作，力求缩短停电范围。

3．电路发生故障时，保护电器应能在规定时间内动作；另一方面，在正常工作和用电设备正常起动时，保护电器均不应动作。

4．《规范》规定导体截面应满足动、热稳定要求，要和保护电器能协调配合，也就是选择的导体类型和截面，应该和保护电器类型和整定值相关联。

5．作为分断短路电流的保护电器，还应具有足够的分断能力。

以上各项要求紧密关联，决定了保护电器的选型和参数整定，具有一定的复杂性，每一段线路和相应的每组保护电器，都应按以上条件一一计算、校验，确定各项参数。

为了全面实施《规范》的各项要求，特将规定的主要条件以及实施的方法和（或）计算式列于表1，以便全面理解和执行。

表1中的保护电器按《规范》规定编列了熔断器和断路器两类；而断路器按保护特性不同，又分为非选择性和选择性两类，由于其保护特性，实现选择性要求区别很大，应予特别关注。

表1中的接地故障保护按TN接地系统（包括TN-C、TN-S、TN-C-S）而编制，工程中TN系统仍应用最多，实施接地保护要求也较复杂。

设计时，在初定配电系统后，应从末端回路开始，自用电端到配电变压器低压侧，逐一对每段线路和保护电器按表1各项要求进行计算，以确定导体截面和保护电器参数。

三．实施配电线路保护要着重把握的几个问题

1． 做好三项计算

线路负荷计算、短路电流计算，另加电压损失计算，是配电线路设计的基础。

（1）线路负荷计算：按照该线路所接负荷安装功率，逐段计算出线路计算电流（Ijs），是确定导体截面（S）和熔断器的熔体电流（Ir）或断路器的长延时脱扣器整定电流（Izd1）的主要依据（不是唯一的）。

（2）短路电流计算：包括计算三相短路电流（I）和接地故障电流（Ikd1）两种，前者用以校验保护电器分断能力是否足够；后者是确定接地故障时保护电器动作灵敏性的重要依据。

（3）电压损失计算：对离配电变压器较远的线路，将对导体截面大小有很大影响，从而也间接关系到线路保护电器参数。

2． 处理好两对矛盾

（1）正确处理保护电器在正常工作（含设备起动）时不应动作，而在故障时要可靠动作的矛盾。

前者是常规要求，规定了保护电器整定电流的最低限值，低于此值就不能正常工作或起动；后者按《规范》规定的保护要求，规定了保护电器整定电流的最高限值，若高于此值就不能保证故障时可靠动作。因此，设计时，只能在高低两限值之间确定整定电流。

有时，两者要求互相矛盾，后者要求的整定电流最高限值比前者的最低限值还小，使你无法同时满足两者的要求。此时，设计者就要采取措施，如加大相线和PE线截面，调整配电系统接线方式，或改变保护电器类型等，解决矛盾，务求同时满足两者要求。

（2）正确处理故障时保护电器可靠动作和有选择性动作的矛盾

故障时保护电器可靠动作和有关选择性动作是一对矛盾，前者要求的动作快，后者则不宜太快，要合理调整和处理。对于末端回路，故障时保护电器应尽快动作（《规范》规定时间以内），不存在选择性问题；而对于上级和以上各级保护电器，尤其是馈点回路首端的保护电器，应满足故障时可靠动作，还应该有选择性动作，即在下级保护电器后面任一点发生故障时，只应由最近的保护电器动作，而上级不应动作。

为达到这个要求，配电干线各级保护电器（除末级外）不应选用非选择型断路器，而应选择具有反时限保护特性的熔断器；对于额定电流较大的首端主馈电线保护，应选择带有短延时脱扣器的选择型断路器，并且合理整定其各项参数，才能更好保证选择性。

3． 把握好几个要点

（1）配电箱（盘）的进线处不宜装设保护电器，宜装隔离开关。

配电箱的每回路出线都装设了保护电器，进线处再装保护电器就增加了保护的级数，是不妥当的。其实只需要装设具有隔离功能和开关功能的电器，最好就是隔离开关。装保护电器不仅没有必要，如果选型不好，反而产生不良后果。现在不少设计师常使用带长延时脱扣和瞬时脱扣的断路器作为进线开关，一旦发生接地或短路故障，瞬时脱扣器快速动作，容易破坏保护的选择性，这种方案不可取。如果一定要使用这类断路器，则建议选用只带长延时脱扣器，而不带瞬时脱扣器的断路器，主要作为一般切断负载电流的开关使用，也可具有过载保护功能。

（2）变电所低压屏接出小容量馈线要注重导体热稳定和保护电器的分断能力校验。配电变压器容量大的变电所，其低压侧的短路电流很大，如变压器容量为1000kVA时，低压屏出线处的三相短路电流可达23~25kA（按S9型变压器），变压器高压侧为三角形接线时，该处的接地故障电流也可达20 kA以上。

如果从低压屏直接引出小容量馈线，如变配电所用电、小功率电动机等，其计算电流仅几个至几十安培。若按计算电流选择馈线的导体截面和保护电器，其值都比较小，因此应注意作以下两相校验：

1）校验保护电器的分断能力

额定电流为几十安培的保护电器，如果选用熔断器，一般用刀形触头、圆筒帽等结构形

式，全封闭有填料的产品，如NT系列，其分断能力至少在50kA以上，能满足大容量变压器条件下的要求；如使用断路器，一般为非选择型断路器，其分断能力则有一般型、较高分断型和高分断型的不同产品，应选择分断能力大于该处最大短路电流的断路器，一般说，这种条件下，不应选用微型断路器，因其分断能力一般只有6~8kA，不能适应这种条件。

2）校验导体的热稳定

这种计算电流很小的馈线，若只按载流量和允许电压损失选择，截面很小，所以特别要校验短路时的热稳定，往往需要加大截面；或者采取特别措施，使发生短路和接地故障的可能性降到最小。这些措施包括选用双层绝缘线或交联聚乙烯线，电器连接处应作特殊处理。

（3）远离配电变压器的线路应特别校验保护电器动作灵敏性

离变电所远，特别是变压器容量较小时，远端接地故障电流很小，而保护电器的整定电流又很大是，往往难以满足在规定时间内可靠断开的要求，应予特别关注。如不能满足要求，应采取相关措施，或采用其他保护方式或接地方式。

（4）选用选择型断路器应正确整定其参数，才能保证其选择性

配电干线容量较大时，常常选用选择型断路器作保护。选择型断路器除有长延时和瞬时脱扣器外，还带有短延时脱扣器，使故障时能经过短延时动作，从而保护选择性。

为此，应正确整定各项参数，特别是短延时脱扣器的整定电流和延时时间，才能保证起动作选择性。短延时脱扣器整定电流（Izd2）和动作时间（t2）应符合以下要求：

1）当选择型断路器不带接地故障保护时，短延时脱扣器应满足接地故障保护要求，即要求Id1≧1.3Izd2。

2）下一级装有非选择型断路器时，Izd2应大于或等于下一级最大一台熔断器之瞬时脱扣器整定值Izd3的1.2~1.3倍，以保证其选择性。

3）当下一级装有熔断器时，短延时脱扣器的延时时间t2应着重检查和下一级熔断器相配合，要求在下一级熔断器后发生的故障电流大于Izd2时，下一级最大一台熔断器的熔体电流的全熔断时间（汗灭弧时间）应比t2小一个级差，即小0.1~0.15S，以保证下一级熔断器先熔断，而短延时脱扣器不会动作。

此外，为保证选择性，选择型断路器的瞬时脱扣器整定电流，在满足短路动作条件下应尽量整定得大些。

（5）配电线路的截面足够大时，可不作热稳定校验

根据经验，当保护电器额定电流不很大，如断路器或熔断器不超过400A，配电线路的绝缘导体或铜芯电缆在70mm2以上时，其热稳定一般能满足规范要求，可不进行校验。

四．简单的总结

综前所述，要做好低压配电设计，应该全面、准确理解《规范的要求，特别是配电线路保护的各项要求；重视配电线路保护对人身安全和线路安全、用电可靠性的重要意义；做好各项基本计算，把握基础参数；合理选择保护电器类型，正确整定各个参数；处理好保护电器整定的两对矛盾；完整、系统地执行《规范》的各项规定，才能保证《规范》的全面实施，确保用电的安全、可靠。

第三篇：低压配电线路接地故障的保护技术措施

摘 要叙述利用线路的过电流保护兼作接地故障保护的条件；采用带有单相接地保护的断路器或设备零序电流保护的要求；采用漏电电流保护器RCD 的具体做法及需要注意的问题。

关键词接地故障保护 过电流保护 漏电电流保护电器 TN系统 TT系统 IT系统低压配电线路中的单相短路，回路中相线、中性线连接不良，这种情况容易发现，例如灯会不亮或者熄灭。而占短路80％的接地故障，相线与PE线、电气设备的外露导电部分或大地间的短路却难于觉察。例如PE线PEN线连接松动灯照样亮，如PEN线迸发火花，则容易酿成火灾。配电线路应设置接地故障保护，在发生故障时，保护元件必须能及时自动切断电源，防止人身电击伤亡、电气火灾和线路损坏。

TN系统发生接地故障时，用电设备金属外壳接触电位低，故障电流大，一般过电流保护电器可快速切断故障线路，TN系统的低压配电线路采用过电流保护兼作接地故障保护需满足：Za×Ia<220V的动作特性以及切断故障电流的时间上的要求。

式中Za——接地故障回路阻抗（Ω）

Ia——保护电器在规定时间内自动切断故障回路的电流（A）Ia值应取低压断路器相应过电流脱扣器额定电流的1.3倍。

其切断故障电流的时间应符合：（1）配电干线和只供电给固定式用电设备的末级配电线路不应大于5s2 供电给手握式和移动式用电设备的末级配电线路不应大于0.4s。动作时间可从低压断路器的动作特性读取。

当过电流保护电器不能满足上式要求时，可采用带有单相接地保护的断路器或设零序电流保护措施。断路器的单相接地保护功能的实现原理有剩余电流型和零序电流型两种。剩余电流型是利用四个电流互感器分别检测三相电流和中性线（N线）的电流。无论三相电流平衡与否，则此矢量和为零（严格讲为线路与设备的正常泄露电流）；Ia＋Ib＋Ic＋In=0 当发生某一相接地故障时，故障电流会通过保护线PE及与地相关连的金属构件，即；Ia＋Ib＋Ic＋In≠0此时电流为接地故障电流加正常泄露电流。接地电流达到脱扣器整定电流时，即可报警或驱动短路器动作，实现单相接地保护。零序电流型是在三相上各安装一个电流互感器，检测三相的电流矢量和，即零序电流Io Ia＋Ib＋Ic＋In=Io。当发生某一相接地故障时，此时电流为接地故障电流加正常泄露电流，与脱扣器整定值比较，即可区分出接地电流，实现单相接地保护。带有单相接地保护的断路器到底是剩余电流型，还是零序电流型，以产品样本为准。

单相接地保护的断路器主要是针对配电线路的干线、主干线和近变压器端的单相对地短路保护，在线路的末端，通常都装漏电电流保护电器（RCD），其动作时间为0.1s。采用RCD时，因为TN－C接地系统中保护线PE和中性线N合用一根线PEN，PEN在正常工作时流过三相不平衡电流，当单相接地时产生的接地故障电流Id也从PEN线上流过，RCD根本无法检测出是不平衡电流还是接地故障电流。所以TN－C系统应按TN－C－S或局部TT接地处理。

TT系统中性点接地与PE线接地分开，中性线N与PE线无连接，供电线路一般较长，相－地回路阻抗较大。发生接地故障时，故障电路内包含外露导电部分接地极和电源接地极的接地电阻（R＋RA），阻抗大，故障电流小，过流保护元件不易启动。在这种系统中装设RCD作单相接地保护是有效的措施之一。

对于TT系统，装有RCD的支路与不装RCD的支路不应使用公共接地极。必须有独立的接地板与PE线专供有RCD的分支回路用。

IT系统是变压器中性点不接地或经大阻抗接地，用电设备外壳直接接地。发生单相接地故障时，接地电流为电容电流。电流通道为：电源－相线－大地－网络电容－电源。故障

电流为另两相对地电容电流的相量和，故障电流小，不需要中断供电，一般不装设漏电保护。但应由绝缘监察器发出信号，以便及时排除故障。IT系统中的漏电保护器主要用于切除两处异相同时接地故障。应根据具体情况按需要装设。

IT系统两处异相同时接地故障，IT系统内外露导电部分分别装设接地极，这时故障电流流经两个接地极电阻，故障回路的切断应符合TT系统接地故障保护的要求。如图5所示。

IT系统两处异相同时接地故障，IT系统内外露导电部分公用一个接地极，这时故障电流将流经PE线形成的金属短路，故障回路的切断应符合TN系统接地故障保护的要求。如图6所示。

为了用电安全，采用了接地故障保护后，仍需要可靠的接地采用等电位连接。等电位联结的作用是降低故障情况下，电气设备间、电气设备与其他设备间的接触电压，使人体在接触时，身体所承受的电压降至最低。在以人为本的今天，电气安全可是重之又重的大事，马虎不得。

第四篇：2012年电气工程师《供配电》考试：低压配电设计

2012年电气工程师《供配电》考试：低压配电设计1

一、电器的选择

1)低压配电设计所选用的电器应符合下列要求:

1、电器的额定电压应与所在回路标称电压相适应;

2、电器的额定电流不应小于所在回路的计算电流;

3、电器的额定频率应与所在回路的频率相适应;

4、电器应适应所在场所的环境条件;

5、电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求。用于断开短路电流的电器，应满足短路条件下的通断能力。

2)验算电器在短路条 件下的通断能力，应采用安装处预期短路电流周期分量的有效值，当短路点附近所接电动机额定电流之和超过短路电流的1%时，应计入电动机反馈电流的影响。

3)隔离电器的安装

1、当维护、测试和检修设备需断开电源时，应设置隔离电器。

2、隔离电器应使所在回路与带电部分隔离，当隔离电器误操作会造成严重事故时，应采取防止误操作的措施。

3、隔离电器宜采用同时断开电源所有极的开关或彼此靠近的单极开关。

4、隔离电器可采用下列电器：单极或多极隔离开关、隔离插头;插头与插座;连接片;不需要拆除导线的特殊端子;熔断器。半导体电器严禁作隔离电器。

4)通断电流的操作电器可采用下列电器：

1、负荷开关及断路器;

2、继电器、接触器;

3、半导体电器;

4、10A及以下的插头与插座。

二、导体的选择

1)导体的类型应按敷设方式及环境条件选择。绝缘导体除满足上述条 件外，尚应符合工作电压的要求。

2)选择导体截面，应符合下列要求：

1、线路电压损失应满足用电设备正常工作及起动时端电压的要求;

2、按敷设方式及环境条件确定的导体载流量，不应小于计算电流;

3、导体应满足动稳定与热稳定的要求;

4、导体最小截面应满足机械强度的要求，固定敷设的导线最小芯线截面应符合下面的规定。

敷设方式 最小芯线截面(mm2)

绝缘导线穿管敷设： 铜 芯1.0 铝芯 2.5

绝缘导线槽板敷设： 铜 芯1.0 铝芯 2.5

绝缘导线线槽敷设： 铜 芯 0.75 铝芯 2.5

3)敷设路径的冷却条件：沿不同冷却条件的路径敷设绝缘导线和电缆时，当冷却条件最坏段的长度超过5m，应按该段条件选择绝缘导线和电缆的截面，或只对该段采用大截面的绝缘导线和电缆。

4)环敷设境温度的校正：导体的允许载流量，应根据敷设处的环境温度进行校正，温度校正系数可按下式计算：

K=√(t1-t0)/(t2-t0)(2.2.4)

式中K：温度校正系数;

t1：导体最高允许工作温度(℃);

t0：敷设处的环境温度(℃);

t2：导体载流量标准中所采用的环境温度(℃);

5)导线敷设处的环境温度：

1、直接敷设在土壤中的电缆，采用敷设处历年最热月的月平均温度;

2、敷设在空气中的裸导体，屋外采用敷设地区最热月的平均最高温度;屋内采用敷设地点最热月的平均最高温度(均取10年或以上的总平均值。)

6)中性线截面

1、在三相四线制配电系统中，中性线(以下简称N线)的允许载流量不应小于线路中最大不平衡负荷电流，且应计入谐波电流的影响。

2、以气体放电灯为主要负荷的回路中，中性线截面不应小于相线截面。

3、采用单芯导线作保护中性线(以下简称PEN线)干线，当截面为铜材时，不应小于10mm2;为铝材时，不应小于16mm2;采用多芯电缆的芯线作PEN线干线，其截面不应小于4mm2。

7)保护线(以下简称PE线)截面

1、当保护线(以下简称PE线)所用材质与相线相同时，PE线最小截面应符合下表的规定。

表 PE线最小截面

相线芯线截面S(mm2)PE线最小截面(mm2)

S≤16 S≤S ≤35 16

S>35 S/22、PE线采用单芯绝缘导线时，按机械强度要求，截面不应小于下列数值： 有机械性的保护时为2.5mm2;

无机械性的保护时为4mm2。

3、装置外可导电部分禁用作PEN线。

4、在TN-C系统中，PEN线严禁接入开关设备。

第五篇：论文(架空线路跳闸)

风电场35kV架空线路跳闸事故原因分析

孙武

（中广核风电有限公司）

摘要：随着国家大力扶持新能源企业，风电行业迅猛发展，风电场建设也快速向前发展。由于风电场地理条件的限制，不能大面积铺设地埋电缆，架空线路就成了其输电线路的首选。但架空线路故障率高，容易造成跳闸事故，分析风电场35kV架空线路跳闸事故原因并提出防范措施有助于风电场稳定经济运行。关键词：架空线路；跳闸；分析、防范措施 引言

35kV架空线路应用面积广泛，投资建设成本低，但后期维护工作量大，是风电场重要的输电设备，线路是否能稳定运行直接关系风电场的安全稳定运行。35kV架空线路事故频发，受多方面因素的影响，架空线路从开始使用一直暴露在野外，长时间饱受着狂风暴雨、雷电霜雾等恶劣天气的影响，遭受着冬寒夏炎温度骤变的考验，再加上外力对杆塔线路的冲击破坏，这些都对架空线路的安全稳定运行造成了不同程度的威胁和损害，导致了架空线路跳闸故障发生，使得供电可靠性差。

一、35kV架空线路跳闸原因分析

（一）接地故障

电力系统按接地方式可分为大电流接地系统（包括直接接地和低电阻接地）、小电流接地系统（包括高电阻接地、消弧线圈接地和不接地）。我国3kV ～ 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。35kV 系统作为小电流接地电力系统，单相接地是一种常见的临时性故障，多发生在潮湿、雨雪、大风等天气。原因主要有以下几种情况：

1、线路遭外力破坏，导线落地。例如在雷雨天气遭雷击断线等造成导线落地，造成跳闸事故；

2、在实际运行中我们还发现，由于维护人员责任心差，巡检维护不到位引起线路跳闸的现象在各风电场还不同程度的存在。例如：线路杆塔上的横担或斜拉筋铁板脱落，横搭在导线间引起的相间短路跳闸；线路线夹U 形环坚固螺母松动、脱落，使线路长时间遭受机械损伤和烧伤进而发展为断线故障，使线路跳闸；

3、由于自然环境恶劣，导致个别杆塔上引流线与线夹连接处氧化锈蚀，从而使得导线连接处接触电阻增大，连接处发热量增加，长期运行烧断引流线，导致线路跳闸；

4、线路绝缘设备老化或击穿接地。例如线路上的绝缘子或避雷器遭雷击击穿，绝缘子长时间暴晒产生裂纹导致绝缘程度下降，在连续阴雨天气条件下造成线路接地；

5、连接箱式变压器与每台风力发电机组终端梯接杆的电缆绝缘损坏造成接地故障；

6、某些地区还会因为鸟类在飞行过程中撞击杆塔上的导线或避雷器导致安全距离降低，瞬间对杆塔横担放电造成接地故障。

（二）相间短路

1、由于设计、施工存在缺陷或维护不到位引起跳闸。在35kV集电线路中，由于部分线路相间距离较小，如果导线的弧垂不按设计值校核，造成同一档距内的导线弧垂偏差过大，在恶劣的天气下（暴风、暴雨、暴雪），极容易造成导线相间短路，引起跳闸。

2、大风天气容易造成树干、树茎折断或刮起杂物，横搭在导线间造成导线相间短路；

3、由于鸟类搭窝栖息，叼到的铁丝等金属物搭在两相线路之间，也可能引起短路跳闸。

（三）雷击

由于风电场多处于高海拔和雷电多发地带，多数集电线路架设于雷电多发地带，易遭受雷击。雷电产生的时候会导致瞬时高压，电压甚至会高达1MV，瞬间产生的电流十分强，可以高达100kA。因此，雷电对架空电力线路的安全运行会造成十分严重的危害。雷电击落在电力线路时，线路上会产生很高的过电压行波。虽然为了防止过电压不损坏电力设施，在电网中装设了很多避雷设备，用来削减过电压的陡度和高度。但是有时这个过电压很高，避雷设备并不能起到保护作用，以致过电压波将线路的过电压保护设备动作切断线路，或者雷电直接击穿避雷器，导致接地故障跳闸。

（四）污闪跳闸

污闪是指由于绝缘子污秽引起的闪络，包括绝缘子串闪络、均压环对横担放电、鸟粪闪络等。引起线路污闪的原因有很多，天气条件和污染源的形成是两个主要方面。1.雾霾、小雨、酸雨、沙尘暴、冰雹等恶劣天气和温度、湿度、风向等气象因素是形成污闪的天气条件。2.污闪源的形成也是污闪发生的主要原因，如：雨雾结的浮冰、空气中飘浮的微尘等，在温度和湿度的共同影响下，堆积于绝缘子表面形成污秽。随着线路长时间运行，绝缘子的污秽程度逐渐增加，就会导致线路上绝缘子的绝缘程度下降，大大增大线路闪络跳闸的几率。

二、35kV架空线路跳闸防范措施

（一）加强线路巡视维护工作，防患于未然

制定专门的巡视制度和奖惩制度，巡视时要逐条逐项进行检查维护，对于发现的线路缺陷要及时处理，老化的绝缘设备要及时更换，以免在以后的运行中发生跳闸故障。做好定期巡视工作，及早发现杆塔上的鸟窝等影响线路安全运行的障碍物，杜绝在电力设施保护区域内种植树木、建造违章建筑等。在做好定期巡视工作的同时，还要开展夜巡夜查。利用夜间巡视人员对火花特别敏感的特点，有针对的检查导线接点，观察各部件有无发热发光、绝缘子因污秽或裂纹有无放电现象。

（二）定期紧固连接件，清扫绝缘子

定期逐基逐杆紧固连接件螺母，连接件螺母均应为双螺母，并且加装防松垫圈或防盗扣，这样，可以有效避免螺栓发生松动、脱落的现象。也就会大大减少杆塔横担、斜拉筋铁板脱落情况的发生，也就很大程度上减少了线路发生接地及短路故障的几率。定期清扫绝缘子，每年春季开展登杆检查，清扫绝缘子表面的污秽，防止污闪的发生。同时通过登杆检查还可以发现炸裂、击穿的绝缘子，及时更换不合格的绝缘子。

（三）校核线路弧垂

严格按照设计说明书及设计图纸校核35kV集电线路导线的弧垂度。使同一档距内的导线弧垂完全符合设计的要求，有偏差的要立即校正。这样，可以有效避免同一档距内的导线弧垂偏差过大而造成导线相间短路引起跳闸的情况。

（四）防止鸟害

鸟类在线路正上方的横担及金属构件上栖立时，鸟粪洒落在绝缘子上，在适当的天气条件下形成污闪，降低绝缘子局部表面的外绝缘性，形成鸟害的污闪。对于鸟害闪络，可在绝缘子串正上方的横担上安装鸟刺，防止鸟粪直接落在伞裙的上方，也可在绝缘子串上端第一片装大裙，防止鸟粪直接桥接绝缘子伞裙。

（五）防止雷电危害

对于经常遭受雷击频繁跳闸的线路，要查明原因进行适当的改造，如：可以通过增加绝缘子片数、降低杆塔接地电阻的阻值、架设耦合地线、增加线路上氧化锌避雷器的安装组数等方法，提高线路的防雷能力。结束语

35kV架空线路是重要的输电设施，维护人员要坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的原则，为减少线路跳闸故障，维护人员在平时的工作中要总结经验，出现故障时要沉着冷静、认真分析、正确判断、并避免故障进一步发展，尽快恢复正常运行方式。同时，还要不断提高检修人员的技术水平，积极改善设备的运行条件，加强集电线路的巡视管理，努力提高线路的整体运行水平。