李以亮

摘? 要：在0.4kV線路零線被盜或出現(xiàn)其它故障原因時(shí)，零線斷后三相電流不平衡，造成零線漂移，負(fù)荷最大相就會(huì)把負(fù)荷最小相的客戶方家用電器燒毀，在剩余電流動(dòng)作保護(hù)器上加裝一個(gè)壓敏電阻，利用壓敏電阻當(dāng)加到兩端的電壓達(dá)到某一值時(shí)，流通電流迅速增大，低于某一電壓值時(shí)流通電流幾乎為零的特性，對(duì)中級(jí)保護(hù)進(jìn)行改造，使其具有零線故障電壓瞬時(shí)升高后，保護(hù)器發(fā)生動(dòng)作的目的，從而保護(hù)了家用電器不被高電壓損壞。

一、 研發(fā)背景

在低壓臺(tái)區(qū)三相四線制線路供電系統(tǒng)中，當(dāng)零線被盜或出現(xiàn)其它故障原因斷裂后，會(huì)造成線路電壓瞬時(shí)升高，電流增大，當(dāng)大于設(shè)備正常工作的額定值時(shí)，客戶端用電設(shè)備會(huì)造成大量的燒毀，而我們常用的中級(jí)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器卻沒有過電壓保護(hù)功能，當(dāng)零線斷裂后，客戶家用電器燒毀較為普遍，因此，為有效的保護(hù)客戶端設(shè)備，我們進(jìn)行了零線故障保護(hù)器的研發(fā)

二、成果的原理

零線故障保護(hù)器是在剩余電流動(dòng)作保護(hù)器上加裝過電壓裝置組成，我們利用壓敏電阻當(dāng)加到兩端的電壓達(dá)到某一值時(shí)，流通電流迅速增大，低于某一電壓值時(shí)流通電流幾乎為零的特性，對(duì)中級(jí)保護(hù)進(jìn)行改造，使其具有零線故障電壓瞬時(shí)升高后，保護(hù)器發(fā)生動(dòng)作的目的。

成果詳解

由中級(jí)保護(hù)工作原理接線圖及壓敏電阻特性，為使高電壓時(shí)在保護(hù)器內(nèi)產(chǎn)生泄漏電流，需將電阻兩端與保護(hù)器進(jìn)線、出線兩端連接方式（如工作原理圖），此時(shí)當(dāng)零線故障線路電壓瞬時(shí)升高后，達(dá)到壓敏電阻某一特性值，壓敏電阻導(dǎo)通電流，使流入、流出保護(hù)器電流不等而形成泄漏電流，引起保護(hù)器動(dòng)作，達(dá)到保護(hù)客戶端設(shè)備的目的。

同時(shí)我們充分考慮了客戶端220V額定電壓及線路峰值電壓（為311.2V）和零線故障后相電壓瞬時(shí)增長(zhǎng)為380V的關(guān)系，為使設(shè)備不被高電壓燒毀，在壓敏電阻型號(hào)選擇上，我們選擇了7D431型【431為電阻峰值電壓（臨界值），有效值為304.7V】。

由于改造、新裝中級(jí)保護(hù)需維護(hù)的工作量較大，為提高工作效率，我們又組織人員對(duì)總保護(hù)進(jìn)行了改進(jìn)、研究，在工作方式上我們同樣采取了使保護(hù)器產(chǎn)生泄漏電流，促使其產(chǎn)生動(dòng)作的保護(hù)方式，但由于總保護(hù)中流通的電流較大，此時(shí)再用壓敏電阻已不適合，此時(shí)我們想到了用中級(jí)保護(hù)加微動(dòng)開關(guān)來替代壓敏電阻的改動(dòng)方式。

為達(dá)到中級(jí)保護(hù)和微動(dòng)開關(guān)聯(lián)動(dòng)的效果，我們采取了將微動(dòng)開關(guān)固定在中級(jí)保護(hù)上，并使中級(jí)保護(hù)動(dòng)作手柄與微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作手柄相互關(guān)聯(lián)，使之達(dá)到中級(jí)保護(hù)動(dòng)作后帶動(dòng)微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作的組裝方式。

將中級(jí)保護(hù)與微動(dòng)開關(guān)組合后，從總保護(hù)出線端為中級(jí)保護(hù)引入電源，并將中級(jí)保護(hù)出線端零線通過一大電阻（燈泡）與低壓線路起始桿零線連接。

為促使總保護(hù)在零線發(fā)生故障時(shí)產(chǎn)生跳閘動(dòng)作，我們利用了中級(jí)保護(hù)與壓敏電阻聯(lián)動(dòng)工作的原理，將微動(dòng)開關(guān)靜觸頭一端連接總保護(hù)進(jìn)線端，常開觸頭一端連接總保護(hù)出線端，使線路在正常供電時(shí)微動(dòng)開關(guān)處于開啟狀態(tài)，故障時(shí)處于閉合狀態(tài)的連接方式，這樣才可使總保護(hù)在故障后產(chǎn)生泄漏電流，使其產(chǎn)生動(dòng)作。

正常供電時(shí)，由于中級(jí)保護(hù)零線所接大電阻（燈泡）的作用，所流通過的電流可以忽略不計(jì)，此時(shí)微動(dòng)開關(guān)處于斷開狀態(tài);當(dāng)零線故障時(shí)，中級(jí)保護(hù)出線端連接電阻（燈泡）導(dǎo)通電流，引起中級(jí)保護(hù)器動(dòng)作，此時(shí)通過中級(jí)保護(hù)及微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作手柄的連帶作用，使微動(dòng)開關(guān)由斷開狀態(tài)轉(zhuǎn)為閉合狀態(tài)，導(dǎo)致在總保護(hù)內(nèi)產(chǎn)生泄漏電流，引起總保護(hù)動(dòng)作。

三.成果的創(chuàng)新點(diǎn)

主要是在日常應(yīng)用的剩余電流動(dòng)作保護(hù)器上我們加了壓敏電阻這一元器件。利用壓敏電阻當(dāng)加到兩端的電壓達(dá)到某一值時(shí)，流通電流迅速增大，低于某一電壓值時(shí)流通電流幾乎為零的特性，對(duì)中級(jí)保護(hù)進(jìn)行改造，使其具有零線故障電壓瞬時(shí)升高后，保護(hù)器發(fā)生動(dòng)作的目的。同時(shí)我們充分考慮了客戶端220V額定電壓及線路峰值電壓（為311.2V）和零線故障后相電壓瞬時(shí)增長(zhǎng)為380V的關(guān)系，為使設(shè)備不被高電壓燒毀，在壓敏電阻型號(hào)選擇上，我們選擇了7D431型【431為電阻峰值電壓（臨界值），有效值為304.7V】。

五、成果的效益

例子：2013年8月20日晚上8點(diǎn)左右，供電所人員接到客戶劉堤村全村停電報(bào)修電話，工作人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)低壓出線1號(hào)桿零線T接點(diǎn)處燒毀，安裝有零線故障保護(hù)裝置的總保護(hù)發(fā)生了跳閘動(dòng)作，經(jīng)智能集抄系統(tǒng)查看，高負(fù)荷期三相不平衡率高達(dá)30.19%，工作人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)處理后，立即安排人員在第二天對(duì)該臺(tái)區(qū)進(jìn)行了三相負(fù)荷的調(diào)整。事后，經(jīng)調(diào)查客戶端沒有發(fā)生一起家用電器燒毀現(xiàn)象，且截止到目前未發(fā)生過一起因零線故障燒毀客戶端設(shè)備現(xiàn)象，達(dá)到了零線故障客戶端設(shè)備“0”損壞的目標(biāo)。

1、經(jīng)濟(jì)效益

劉堤村共有用戶320戶，電視、微機(jī)等用電設(shè)備500多臺(tái)，此時(shí)故障發(fā)生在夜晚用電高峰期，假設(shè)沒有零線故障保護(hù)裝置，致使客戶家用電器燒毀計(jì)算，按已往情況供電企業(yè)將支付客戶端設(shè)備維修費(fèi)用7000多元左右，因此零線故障保護(hù)裝置的投運(yùn)使供電企業(yè)產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟(jì)效益。

2、社會(huì)效益

零線故障保護(hù)裝置投運(yùn)，使客戶端設(shè)備不再因?yàn)榱憔€故障而燒毀，降低了由于電能質(zhì)量引起的客戶投訴事件機(jī)率，提高了客戶對(duì)供電企業(yè)的滿意度，提升了企業(yè)良好的社會(huì)形象，為建設(shè)和諧社會(huì)起到了良好的促進(jìn)作用。