0.4kV配电设备发热对线损的影响及处理办法
叶胜彬
摘 要 本篇主要探讨0.4kV低压配电网在实际工作中，户外式低压隔离开关、电表箱表前电缆电源驳接处、电表箱内空气开关后至计量装置前等各个接触节点，因接触电阻增大而对0.4kV低压配电网安全运行和对台区线损的影响，以及处理这些问题的技巧和相应的实际措施。
关键词 发热 接触电阻 安装工艺 线损
中图分类号：TM64 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2020）03-0026-02
0.4kV低压配电网是与千千万万用电客户最直接的连接纽带，是否能够安全运行、减少故障次数和范围，关系到供电可靠性、线损率。通过缩短故障抢修时间，可以提高用电客户的满意度和增加供电公司的经济效益。
1 发热缺陷出现的原因
众所周知，金属导体的电阻率是随温度的升高而增大，并且与导体的长度、面积、材料有关系，在0.4kV低压配电线路中，负荷电流会流经配电变压器之后的低压出线柱头、低压计量装置、户外式低压隔离开关、供电线路、用户表计电源进出线等节点，在这每个节点之中，往往会存在或多或少的接触电阻，如果这些节点安装工艺质量没有处理好，或者运行一段时间后，由于热胀冷缩造成接头松动，对配电网和线损会有很大的影响。根据P=UI=I2R，当电路中存在电阻，就会消耗电功率，而且日常管理维护时，假如在某个节点的接触面接触不良，就会产生接触电阻，当接触电阻大到一定程度时，无形中就会在线路中串联了一个像用电设备一样的电阻物，从而增加了线路的损耗，而且连接处的温度越高，电阻就越大，直至发热烧断为止。
2 发热缺陷对低压配电台区线损的影响
根据焦耳—楞次定律，在电路中，电流通过导体时，导体会发热，即电流通过导体时要做功，这种功消耗在导体的电阻上，以热能的形式表现出来，即Q=I2Rt，电流通过导体时产生的热量Q和电流I、电阻R、时间t成正比。假如在0.4kV配电网中的某个节点出现了因接触不良而产生一个电阻R，而且流过这个电阻R的电流越大，时间越长，发热程度越高，则损耗掉的电功率就越大，低压配电台区的线损就这样在不知不觉中增加了，并且会导致后面用电客户的电压质量降低。[1]
下面表格中，以凤美宫前公用变台区为例，最近5个月的线损比较：
根据平时配电运维的工作记录，该台区在二月份用电高峰期曾更换过烧坏隔离开关A相刀闸活动刀片及保险片和C相保险片，所以在3月份抄表结算时，该台区的线损上升近一个百分点，随后通过更换整套隔离开关后线损才恢复正常。
3 发热缺陷在日常管理中的表现和妥善的处理办法
3.1 细心查明产生发热缺陷的原因
以GYHRW20型隔离器熔断器组为例，假如这个开关其中一相曾经因为三相负荷不平衡而过流发热烧断，即使换上了同型号同容量的保险片，而且把三相的负荷电流也调平衡，这一相也会因为烧断之后，压接螺丝、保险片、柱头之间产生了氧化膜，而这些氧化膜就增加了接触面的电阻值，如果没有处理干净，运行一段时间之后，又会发热，损耗电能，再次烧断，这样就形成恶性循环，而且发热烧断次数越多，熔断开关的动、静触头，保险片的连接处，开关的机械性能、电气性能就会逐渐降低，直至把开关烧毁。
3.2 户外式低压隔离开关等发热缺陷对低压配电网和台区线损的影响及处理办法
在日常管理工作中，往往有这样的现象，当某个台区出现过户外式低压隔离开关、保险片在连接螺丝的压接处烧断（正常过电流是在中间烧断），电表箱表前电缆的电缆头各相分开处，有时因剥切等安装工艺质量不好，运行一段时间后，下雨进水导致相间或线间短路烧断，电表箱内在开关后至计量装置前的连接线发热短路烧断，当这些发热缺陷出现一个或多个、一次或多次这樣的情况都会引起该台区的线损升高，具体升高多少各不相同，根据Q=I2Rt计算，通过电流（包括短路电流）的大小、发热时故障点的电阻率、发热至烧断的时间长短决定着线损率的高低。所以，对于高线损的台区，在日常管理中，排除掉窃电、死表、慢表、互感器误差、供电半径过长、线径过细、用电负荷大的用户装表位置在线路末端等因素外，不妨从各个接触节点的发热情况切入检查管理，对户外式低压隔离开关，根据实际情况，不定期用热成像仪或红外测温仪对各个连接点进行测温，在白天进行近距离外观观察，发现异常及时处理或更换，改进安装工艺质量，比如，安装保险片时可在压接螺丝处加上一块与保险片一样宽度的垫片，这样处理以后，保险片的连接处压接面积充裕，即使过电流烧断也会在保险片的中间，不至于使开关连接处发热而影响开关刀片的使用。
另外，由于“户外低压隔离熔断开关”是在公用台区的配网运行中担任对0.4kV线路的过电流、短路的熔断保护，以及平时配电线路更换维修等需要带负荷停、送电的电气设备，当操作到一定次数后就会出现松动，引起电弧，产生氧化膜等接触不良而发热的现象，继而出现没有过流而烧断保险片，以至烧毁整个户外低压隔离熔断开关。而当在日常巡查中发现户外低压隔离熔断开关的发热缺陷需要立即处理，又刚好碰到一些地方政府的重要会议，或者是高考等社会敏感问题，可利用旁路分流的办法，使用一套“0.4kV临时旁路户外低压隔离熔断开关”（可以自制或者购买）进行不停电修理更换发热开关的保险片和其他零部件，从而减少客户对停电的投诉，同时增加供电量，降低开关设备发热等缺陷引起的线损。
如果连接处的表面粗糙不平，要用锉刀磨去表面杂物，再用细沙纸打磨光滑，并涂上导电膏或中性凡士林，这样接触面的电气性能会更佳，接触电阻会减少，发热几率也会相应降低，从而降低了台区的线损率，并提高供电电压质量。
3.3 电表箱表前电缆、开关后至计量装置前连接线发热缺陷对低压配电网和台区线损的影响及处理方法
对于表箱前电缆，在运行中要细心观察，发现绝缘有破损、表面绝缘皮变脆开裂应及时处理，表箱内要根据用户的用电量等实际情况，不定期开箱检查，发现有过流、接触不良而发热、烧焦、颜色变赤、绝缘皮变脆的表前连接线应及时更换，并套上耐热管，防止相间短路，因为表箱内的连接线敷设空间有限，很多连接线都重叠绑扎在一起，只要其中的一条连接线发热，就会波及相邻的连接线而使相间绝缘降低，发生短路爆炸、烧毁表计等故障;倘若短路电流过大，还会造成开关触头粘连，不及时超闸而损坏表前空气开关，在这种情况下，在维修时要特别注意，要防止触电、电弧伤害！如果是电表进出线重叠后发热粘连、绝缘破坏，还会有计量分流现象，造成该相少计量或不计量，从而增加了台区的线损。
3.4 表计容量对配电网和台区线损的影响及业扩报装用电配表建议
表计容量不足，容易造成表计计量误差，并且容易发生过流烧表故障，所以在业扩用电配表时应满足用户的用电需求，还要考虑用户有时会增加生活用电设备，因为很多临时增加的生活用电设备的功率也很大，如电磁炉，老人、婴儿的保温灯等，往往会造成某个连接节点发热、氧化，留下隐患，所以在配表时建议比实际用电的容量大一级为好，毕竟发热所造成的损耗会大于因考虑表计的起动电流大小影响计量的损耗。
3.5 三相负荷不平衡对配电设备和台区线损的影响及管理办法
配电变压器和线路的三相负荷不平衡也会使负荷高的那一相发热，电压质量下降，而且造成零线产生了较大电流，增加了台区的线损，所以平衡变台及线路三相负荷电流也很重要。在潮汕地区，对一些目前还在使用单相电源的家庭小作坊，如电脑毛织厂，每台电脑毛织机的功率约在0.8KW至1.5KW，假如该厂有6台1.5KW的电脑毛织机同时生产，就会有40A的负荷电流在网。若是平时变台三相负荷电流相对平衡，在生产时就会造成所在变台或低压配电线路负荷电流不平衡，这种现象在 250KVA及以下配电变压器特别明显，而且这些小作坊的生产不一定有连续性，今天A相这家生产，明天B相那家生产，对在日常管理中要调整变台或低压配电线路三相负荷电流的平衡产生一定的难度。所以建议对这些小作坊使用三相四线计量装置供电，让用户就地平衡三相负荷。
低压配电网零线电流对线损影响的计算方法K%=I0/（IA+IB+IC）X100%。其中，配变出线：K%<10%，分支线：K%<20%。[2]
当变台或者各分支线路三相负荷不平衡时，零线I0就会出现较大电流，K值的百分比越小，线损就越低。所以，当配电变压器低压出线三相电流测量出的数值相差过大，零线测量出的电流也随之增大，而解决配电变压器三相负荷不平衡的最好方法，还是要解决各路分支线路的负荷电流，可通过对单相表箱的表前相别接入口来平衡各个分支线路的负荷，从而达到降低线损的目的，而且三相负荷平衡时，用户的电压质量也达到最佳的水平，避免了电压太高或者太低而引起客户的投诉，所以，在日常运维管理中，尽可能平衡三相负荷，使配变和配电线路处在相对的最佳运行状态。
供电线路的供电半径过长、线径过小也是造成线路发热，增加线损的一个问题，特别是在夏季用电高峰期，线路发热所造成电压质量下降，线损增加很普遍，在日常运维工作中，通过对供电线路的用电功率等要素的计算，然后确定线损的增加是否与线径和长度有关系，如果超过线路的供电负荷，就要进行配电网的技术改造，降低台区线损。
4 总结
0.4kV低压配电网作为与客户直接接触的末端供电纽带，故障千差万别，安装工艺质量、发热、故障、线损等互为关联，日常管理直接关系到供电的可靠性、电压合格率、台区线损率、电费回收率、故障停电时间和次数、客户的满意度等，所以要防患于未然，改进安装工艺质量，不容许一个地点发生第二次相同原因的故障，让电网安全、稳定、经济地运行，让客户满意，为企业创造更好的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1] 郭仲礼，等.低压电工实用技术[M].北京：机械工业出版社， 1998.
[2] 劉光源，等.低压配电装置安装及维护[M].北京：中国电力出版社，2012.
广东电网汕头澄海供电局有限责任公司，广东 汕头
