>我们国家的电网入户电压为220V,这属于低电压等级,其所属电网为三相四线制低压配电网,作为电源的变压器称为配电变压器,简称配变。
配变的低压侧为星形接法,引出三根火线和一根零线,且中性点直接接地。显然,大家都知道220V指的是相电压,对应线电压为380V。
简单来说,单相电是指使用单根相线(俗称火线,可以是A、B、C三相中的任一相)和零线组成负载的工作回路,此时零线和火线都是工作线路,缺一不可;而三相电就是同时采用三根相线为负载供电,此时零线可有可无,因为三根相线本身可以形成回路。
我们在用电的过程中,或多或少都会遇到一些线路或设备故障,这些故障会影响我们的正常用电,需要及时处理维护。在三相四线制低压配电网中,故障类型一般为短路、断路与漏电,且大概率为单相故障。这些故障类型在系统中造成的电压、电流变化各有不同。其具体内容将下文展开讲解。
单相短路故障所造成的的危害往往比其他故障严重,其短路电流甚至超过三相短路时的短路电流。在低压配电网中,单相短路所造成的影响分两种情况,即中性线断和未断。我们以A相为例,如下图1-1所示,分别探讨其影响。 ▲ 图1-1
1、当A相发生短路时,中性线正常。中性线正常,所以中性点(即零点)电位保持在0V。A相短路,其电路电流迅速增大,A相所接的断路器或熔断器跳闸,造成A相停电,但此时B、C相电压保持在220V,依然能正常用电。
2、当A相发生短路时,中性线也断开。中性线断开,断开点负载侧的零线不再接地,所以电压不一定是0V。又由于A相短路,这就相当于将A相线直接与零线相接,此时的零线其实就是A相线,线上的电压为220V。A相负载不能正常工作,同时B、C相负载所承受的电压分别变成BA、CA两相间的线电压,达到380V。这是不允许的,很容易造成负载绝缘被击穿,最终演变成短路故障。
单相故障比较严重,但其发生的概率相对于漏电来说并不算大。我们在日常用电中,遇到的故障大多是漏电故障。
单相漏电故障比较常见,时间较长时很容易演变成短路故障。所谓漏电,是指因绝缘损坏等原因引起的电流泄漏,或电器金属外壳因与导电部分接触而产生对地电压的现象,如下图1-2所示。
▲ 图1-2
单相漏电现象很多时候是可以避免的,例如不要湿手拔插头、电器金属外壳要保护接地、过于老旧的线路要及时更换等。
对于漏电故障的保护措施,我想大家也是知道的,就是安装漏电保护器或漏电保护开关,特别是在一些潮湿场所或用电器较多的场所,例如卫生间和厨房。漏电现象的判断可以根据电流分流原理来进行,即直接测其漏电电流。
▲ 图1-3
漏电电流,即剩余电流,其值等于各相(含中性线)电流代数和。简单来说,就是漏电电流等于火线电流与零线电流的和,这个电流可以用钳形电流表直接测得,如图1-3所示。对于单相回路来说,钳表把火线和零线夹在一起,若表计有读数,说明回路有漏电,若读数为零,说明线路无漏电。在三相电路中,钳表也可以把三根火线与零线(若无零线就仅夹三相火线)全部夹起来,读数不为零就说明线路有漏电。
相对于单相短路和单相漏电所带来的不良影响,单相断线故障发生的概率较小,所造成的的危害也相对较轻。
单相断线故障所造成的影响和短路故障一样,也分两种情况,即中性点断与未断。我们以A相为例,如下图1-4所示,分别分析。
▲ 图1-4
1、当A相断线时,中性线正常。中性线正常,所以中性点(即零点)电位保持在0V。A相断线,该相所接的负载全部停电,但此时B、C相电压保持在220V,依然能正常用电。
2、当A相断线时,中性线也断开。中性线断开,其断开点负载侧的中性线其实就相当于一个连接点,即B相和C相的连接点。此时B、C两相的负载变成串联关系,共同承受BC间的线电压380V,且按阻值大小对380V进行分压。一般来说,B、C相的负载电阻不相等,这就造成两相的负载电压分配不均匀,电阻小的电压小,出现欠电压现象,负载不能正常工作;电阻大的电压大,出现过电压现象,负载绝缘容易被击穿。
总的来说,线路或设备故障带来的影响不外乎电压过高或过低、电流过大或过小,电压过低或电流过小,负载不能正常工作,电压过高或电流过大,会危害设备或人身安全。所以,在日常用电过程中,保护措施不可或缺。另外,懂得不同故障的不同影响也有利于我们对故障的判断,从而对症下药,找到问题,解决问题。 (来源:技成培训网原创,作者:杨思慧,未经授权不得转载,违者必究)
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