Kontakt-bak.ru

Контракт Бак ЛТД
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Короткое замыкание что это

Ток короткого замыкания. Виды и работа. Применение и особенности

Нормальным установившимся режимом работы электроустановки считается такой режим, параметры которого находятся в пределах нормы. Ток короткого замыкания (ток КЗ) возникает при аварии в работе электроустановки. Он чаще всего появляется из-за повреждения изоляции токоведущих частей.

В результате короткого замыкания нарушается бесперебойное питание потребителей, и влечет за собой неисправности и выход из строя оборудования. Вследствие этого при подборе токоведущих элементов и аппаратов необходимо производить их расчет не только для нормальной работы, но и производить проверку по условиям предполагаемого аварийного режима, который может быть вызван коротким замыканием.

Виды коротких замыканий

Понятие короткого замыкания подразумевает электрическое соединение, которое не предусмотрено условиями эксплуатации оборудования между точками различных фаз, либо нейтрального проводника с фазой или земли с фазой (при наличии контура заземления нейтрали источника питания).

При эксплуатации потребителей напряжение питания может подключаться различными способами:
  • По схеме трехфазной сети 0,4 киловольта.
  • Однофазной сетью (фазой и нолем) 220 В.
  • Источником постоянного напряжения выводами положительного и отрицательного потенциала.

В каждом отдельном случае может возникнуть нарушение изоляции в некоторых точках, вследствие чего возникает ток короткого замыкания.

Для 3-фазной сети переменного тока существуют разновидности короткого замыкания:
  1. Трехфазное замыкание.
  2. Двухфазное замыкание.
  3. Однофазное замыкание на землю.
  4. Однофазное замыкание на землю (Изолированная нейтраль).
  5. Двухфазное замыкание на землю.
  6. Трехфазное замыкание на землю.

При выполнении проекта снабжения электрической энергией предприятия или оборудования подобные режимы требуют определенных расчетов.

Причины повреждения изоляции
  • Воздействие на изоляцию механическим путем.
  • Электрический пробой токоведущих частей вследствие чрезмерных нагрузок или перенапряжения.
  • Подобно нарушению изоляции можно считать причиной повреждения схлестывание неизолированных проводов воздушных линий от сильного ветра.
  • Наброс металлических предметов на линию.
  • Воздействие животных на проводники, находящиеся под напряжением.
  • Ошибки в работе обслуживающего персонала в электроустановках.
  • Сбой в функционировании защит и автоматики.
  • Техническое старение оборудования.
  • Умышленное действие, направленное на повреждение изоляции.
Последствия короткого замыкания

Ток короткого замыкания во много раз превышает ток при нормальной работе оборудования. Возможными последствиями такого замыкания могут быть:

  • Перегрев токоведущих частей.
  • Чрезмерные динамические нагрузки.
  • Прекращение подачи электрической энергии потребителям.
  • Нарушение нормального функционирования других взаимосвязанных приемников, которые подключены к исправным участкам цепи, из-за резкого снижения напряжения.
  • Расстройство системы электроснабжения.
Принцип действия короткого замыкания

До начала возникновения короткого замыкания величина тока в электрической цепи имела установившееся значение iп. При резком коротком замыкании в этой цепи из-за сильного уменьшения общего сопротивления цепи электрический ток значительно повышается до значения iк. Вначале, когда время t равно нулю, электрический ток не может резко измениться до другого установившегося значения, так как в замкнутой цепи кроме активного сопротивления R, есть еще и индуктивное сопротивление L. Это увеличивает во времени процесс возрастания тока при переходе на новый режим.

В результате в начальный период короткого замыкания электрический ток сохраняет первоначальное значение iK = iно. Чтобы ток изменился, необходимо некоторое время. В первые мгновения этого времени ток повышается до максимального значения, далее немного снижается, а затем через определенный период времени принимает установившийся режим.

Период времени от начала замыкания до установившегося режима считается переходным процессом. Ток короткого замыкания можно рассчитать для любого момента в течение переходного процесса.

Ток КЗ при режиме перехода лучше рассматривать в виде суммы составляющих: периодического тока i пt с наибольшей периодической составляющей I пт и апериодического тока i аt (его наибольшее значение – I am).

Апериодическая составляющая тока КЗ во время замыкания постепенно затухает до нулевого значения. При этом ее изменение происходит по экспоненциальной зависимости.

Возможный максимальный ток КЗ считают ударным током iу. Когда нет затухания в начальный момент замыкания, ударный ток определяется:

I у i пm + i аt=0’, где i пm является амплитудой периодической токовой составляющей.

Полезное короткое замыкание

Считается, что короткое замыкание является отрицательным и нежелательным явлением, от которого происходят разрушительные последствия в электроустановках. Оно может создать условия для пожара, отключения защитной аппаратуры, обесточиванию объектов и другим последствиям.

Однако ток короткого замыкания может принести реальную пользу на практике. Есть немало устройств, функционирующих в режиме повышенных значений тока. Для примера можно рассмотреть сварочный аппарат. Наиболее ярким примером для этого послужит электродуговая сварка, при работе которой накоротко замыкается сварочный электрод с заземляющим контуром.

Такие режимы короткого замыкания действуют кратковременно. Мощность сварочного трансформатора обеспечивает работу при таких значительных перегрузках. Во время сварки в точке соприкосновения электрода возникает очень большой ток. В итоге выделяется значительное количество теплоты, достаточное для расплавления металла в месте касания, и образования сварочного шва достаточной прочности.

Способы защиты

Еще в начале развития электротехники появилась проблема защиты электрических устройств от чрезмерных токовых нагрузок, в том числе и короткого замыкания. Наиболее простым решением стала установка плавких предохранителей, которые перегорали от их нагревания вследствие превышения тока определенной величины.

Такие плавкие вставки функционируют и в настоящее время. Их основным достоинством является надежность, простота и невысокая стоимость. Однако имеются и недостатки. Простая конструкция предохранителя побуждает человека после сгорания плавкого элемента заменить его самостоятельно подручными материалами в виде скрепок, проволочек и даже гвоздей.

Такая защита не способна обеспечить необходимой защиты от короткого замыкания, так как она не рассчитана на определенную нагрузку. На производстве для отключения цепей, в которых возникло замыкание, используют электрические автоматы. Они намного удобнее обычных плавких предохранителей, не требуют замены сгоревшего элемента. После устранения причины замыкания и остывания тепловых элементов, автомат можно просто включить, тем самым подав напряжение в цепь.

Существуют также более сложные системы защиты в виде дифференциальных автоматов. Они имеют высокую стоимость. Такие устройства отключают напряжение цепи в случае наименьшей утечки тока. Такая утечка может возникнуть при поражении работника током.

Другим способом защиты от короткого замыкания является токоограничивающий реактор. Он служит для защиты цепей в сетях высокого напряжения, где величина тока КЗ способна достичь такого размера, при котором невозможно подобрать защитные устройства, выдерживающие большие электродинамические силы.

Реактор представляет собой катушку с индуктивным сопротивлением. Он подключен в цепь по последовательной схеме. При нормальной работе на реакторе имеется падение напряжения около 4%. В случае возникновения КЗ основная часть напряжения приходится на реактор. Существует несколько видов реакторов: бетонные, масляные. Каждый из них имеет свои особенности.

Закон Ома при КЗ

В основе расчета замыканий цепи лежит принцип, который определяет вычисление силы тока по напряжению, путем его деления на подключенное сопротивление. Такой же принцип работает и при определении номинальных нагрузок. Отличие в следующем:

  • При возникновении аварийного режима процесс протекает случайным образом, стихийно. Однако он поддается некоторым расчетам по разработанным специалистами методикам.
  • В процессе нормальной работы электрической цепи сопротивление и напряжение находятся в уравновешенном режиме и могут незначительно изменяться в рабочих диапазонах в пределах нормы.
Читать еще:  Трансформаторы напряжения
Мощность источника питания

По этой мощности выполняют оценку энергетической силовой возможности разрушительного действия, которое может осуществить ток короткого замыкания, проводят анализ времени протекания, размер.

Для примера рассмотрим, что отрезок медного проводника с площадью сечения 1,5 мм 2 длиной 50 см сначала подсоединили непосредственно к батарее «Крона». А в другом случае этот же кусок провода вставили в бытовую розетку.

В случае с «Кроной» по проводнику будет протекать ток КЗ, который нагреет эту батарею до выхода ее из строя, так как мощности батареи не достаточно для того, чтобы нагреть и расплавить подключенный проводник для разрыва цепи.

В случае с бытовой розеткой сработают защитные устройства. Представим, что эти защиты вышли из строя, и не сработали. В этом случае ток короткого замыкания будет протекать по бытовой проводке, затем по проводке всего подъезда, дома, и далее по воздушной линии или кабеля. Так он дойдет до трансформатора питания на подстанции.

В результате к трансформатору подсоединяется длинная цепь с множеством кабелей, проводов, различных соединений. Они намного повысят электрическое сопротивление нашего опытного отрезка провода. Однако даже в таком случае остается большая вероятность того, что этот кусок провода расплавится и сгорит.

Сопротивление цепи

Участок линии электропередач от источника питания до места короткого замыкания обладает некоторым электрическим сопротивлением. Его значение влияет на величину тока короткого замыкания. Обмотки трансформаторов, катушек, дросселей, пластин конденсаторов вносят свой вклад в суммарное сопротивление цепи в виде емкостных и индуктивных сопротивлений. При этом создаются апериодические составляющие, которые искажают симметричность основных форм гармонических колебаний.

Существует множество различных методик, с помощью которых производится расчет ток короткого замыкания. Они позволяют рассчитать с необходимой точностью ток короткого замыкания по имеющейся информации. Практически можно измерить сопротивление имеющейся схемы по методике «фаза-ноль». Это сопротивление делает расчет более точным, вносит соответствующие коррективы при подборе защиты от короткого замыкания.

Что такое короткое замыкание и почему оно происходит?

Каждый раз, когда вы вставляете вилку электроприбора в розетку, вы замыкаете электрическую сеть, и по ней начинает течь электрический ток.

Потребитель электрического тока преобразует электрическую энергию, которая к нему поступает, в другие виды энергии — механическую (например, в электродвигателях), тепловую (в утюгах, нагревательных приборах), световую (осветительные приборы) и т. д.

Сила тока в этой цепи равна

то есть она прямо пропорциональна напряжению в сети, и обратно пропорциональна сопротивлению, которое создает электроприбор (закон Ома).

А что произойдет, если цепь замкнется не так, как предусмотрено конструкцией цепи и электроприбора, а напрямую, минуя электроприбор?

Схематически это выглядит так:

В этом случае сопротивление сети сильно падает, и в результате сила тока в цепи резко возрастает. А, как известно, количество теплоты, выделяемое на участке цепи, пропорционально квадрату силы тока на этом участке (закон Джоуля-Ленца). Так, если при коротком замыкании ток увеличится в 20 раз, то количество тепла, выделяющееся при этом, возрастет примерно в 400 раз! Вот почему короткое замыкание может вызвать расплавление проводов, воспламенение изоляции и, в конечном итоге, может привести к возгоранию горючих предметов вокруг места короткого замыкания, и к пожару.

Короткое замыкание возникает и в том случае, если сопротивление нагрузки становится меньше внутреннего сопротивления источника питания.

Из-за чего может возникнуть короткое замыкание? Чаще всего его причиной является нарушение изоляции проводов (из-за их износа, неправильной эксплутации и т.п.). Также причиной короткого замыкания могут быть механические повреждения в электрической цепи или в электроприборе, а также перегрузки сети.

Как можно предотвратить короткое замыкание?

Для этого в цепях устанавливают специальные предохранители.

Самые простые предохранители делают из легкоплавкого материала. В случае сильного увеличения силы тока этот материал плавится или сгорает и размыкает цепь задолго до того, как цепи произойдут более серьезные последствия. Пожертвовавшего собой маленького героя заменяют новым.

Автоматические предохранители устроены так, что в случае появления высокого тока короткого замыкания мгновенно срабатывает электромагнитный расцепитель, который разъединяет электрическую цепь без ущерба для себя. Для того, чтобы после устранения короткого замыкания снова включить электричество, нужно просто нажать на белую кнопку (красная служит для выключения) или перекинуть вверх опустившийся при срабатывании предохранителя рычажок.

Короткое замыкание

Короткое замыкание — это замыкание, при котором токи в ветвях электроустановки, примыкающих к месту его возникновения, резко возрастают, превышая наибольший длительно допустимый ток. В свою очередь замыкание — это всякое случайное или преднамеренное, не предустмотренное нормальным режимом работы, электрчиеское соединение различных точек электроустановки между собой или с землей. На практике замыкания могут быть через дугу или непосредственно (без переходного сопротивления, так называемые «металлические»).

Для расчёта токов возникающих при коротком замыкании используются различные методы более подробно описанные здесь.

Виды замыканий и коротких замыканий

В энергосистемах в зависимости от режима работы нейтралей электрических сетей могут иметь место различные виды замыканий и коротких замыканий [1] , [2] . Их классификация приведена в таблице на примере электрической сети с глухозаземлённой нейтралью.

СхемаВиды замыканий и коротких замыканий
Сети глухозаземлённые или эффективно-заземлённыеСети незаземлённые или резонансно-заземлённые
ТерминОбозначениеТерминОбозначение
Трёхфазное короткое замыканиеК(3)Трёхфазное короткое замыканиеК(3)
Трёхфазное короткое замыкание на землюК(1,1,1)Трёхфазное короткое замыкание с землей (имеющее контакт с землей)К(3 з)
Двухфазное короткое замыканиеК(2)Двухфазное короткое замыканиеК(2)
Двухфазное короткое замыкание на землюК(1,1)Двухфазное короткое замыкание с землей (имеющее контакт с землей)К(2 з)
Однофазное короткое замыканиеК(1)Однофазное замыкание на землюЗ(1)
Двойное короткое замыкание на землюК(1+1)Двойное замыкание на землюЗ(1+1)

Причины ограничения тока короткого замыкания

В качестве основных причин ограничения токов короткого замыкания можно выделить следующие:

  1. Уменьшение времени горения дуги и повреждения оборудования от протекания тока короткого замыкания по конструктивным и токоведущим элементам в неисправном электрооборудовании.
  2. Уменьшение механического напряжения в токоведущих частях и линиях электропередачи при протекании по ним тока короткого замыкания.
  3. Уменьшение вероятности появления дуги в точке короткого замыкания, что снижает опасноть для жизни и здоровья людей.
  4. Уменьшение величины кратковременного падения напряжения в районе возникновения короткого замыкания для сохранения устойчивости энергосистемы.
  5. Обеспечение контроля переходных напряжений особенно в электрических сетях с изолированной и высокоомной резистивной нейтралью.
Читать еще:  Какой ток потребляет двигатель из сети при пуске и работе

Короткое замыкание в электрической цепи

В ходе подобного явления в зонах контакта происходит пиковое возрастание тока. Обычно короткое замыкание в электрической цепи приводит к превышению гранично допустимых параметров. В ходе подобного процесса образуются токи разрушительного вида.

Стоит подчеркнуть, что не зря указывается именно несанкционированная природа подобного явления. С замыканием, контролируемым нами, которое известно в среде электриков, как «длинное», приходится сталкиваться каждый раз при запуске различных приборов. Соединение в приборе фазного и нулевого провода в такой ситуации происходит при включении в розетку. Почему при этом не образуется короткое замыкание, узнаем из нашей статьи.

Причины возникновения

Лучше всего понять природу возникновения данного явления можно с помощью закона Ома. Основная формула I=U/R участка цепи обозначает, что в конкретной зоне сила тока прямо пропорциональна напряжению и, соответственно, обратно пропорциональна сопротивлению на данном участке.

Активное сопротивление представляет собой каждый прибор в квартире, который подключен к розетке. Параметры напряжения при этом обычно находятся в пределах 220-230 В. Из приведенной формулы однозначно делаем вывод, что увеличение этого показателя вызывает уменьшение величины тока.

Разберем гипотетическую вероятность подключения в сеть прибора с условной величиной R=),05 ОМ, то есть практически отсутствующим сопротивлением. Делаем расчет тока по закону Ома:

В итоге обнаруживается ток очень большой величины. В нашем случае при существующих параметрах для стандартной розетки в 10-16А расчетный показатель составил 4,4А.

Применяемые в современных условиях провода из меди имеют практически идеальную проводимость, позволяющую на относительно коротких участках принимать их сопротивление за нулевое. Следовательно, выполняемое соединение нулевого и фазного провода можно представить в виде подключения прибора с очень низкими показателями сопротивления. Подобный тип короткого замыкания – наиболее частый случай в быту.

Все описанное носит весьма приближенный характер. Расчет силы тока в подобной ситуации производится с учетом еще и других показателей. В первую очередь берется во внимание сопротивление всей линии и образующейся дуги, неизменно возникающей при коротком замыкании. Следовательно, в реальности мы сталкиваемся с сопротивлением значительно большим, чем условные 0,05Ом. Однако, природа возникновения КЗ теперь достаточно понятна.

Почему возникло такое название?

Любое подключение бытовых приборов к сети способствует созданию сопротивления для предстоящего протекания тока. А вот случайное или обдуманное соединение нуля и фазы без нагрузки, напрямую, делает путь подобного протекания значительно короче, чем в обычном эксплуатационном режиме.

Вывод очевиден – название «короткое замыкание» обозначает отсутствие сопротивления при движении электронов по максимально короткому пути.

В чем опасность подобного явления

Потенциальная угроза пожара – самая главная опасность в результате КЗ. Выделение в проводниках значительного количества тепла при увеличение параметров тока обычно сопровождается повреждениями изоляционного слоя с последующим возгоранием.

Нередки варианты замыкания с образованием дуги, спровоцированной электрическим зарядом большой мощности, способным вызвать воспламенение окружающих объектов.

Потенциальная угроза резкого выброса тепла или поражения током человека всегда очень высока в такой форсмажорной ситуации.

Снижение напряжения в сети также остается одним из потенциальных последствий КЗ. Это самым негативным образом сказывается на работе электрооборудования. Многие приборы весьма чувствительны к образовавшемуся электромагнитному воздействию.

Вывод в данном случае однозначен – на стадии проектирования и монтажных работ одним из самых ответственных моментов является создание надежной защиты от возникновения коротких замыканий.

Как обезопасить вероятность возникновения КЗ

Принцип разрыва цепи положен в основу большинства способов защиты. К наиболее популярным устройствам относятся плавкие предохранители, имеющиеся во многих приборах.

Такие элементы выполнены, как проводники способные выдерживать только ток определенной величины. В ситуации с превышением предельных параметров такой проводник моментально разрушается и способствует разрыву цепи. Проще говоря, плавкий элемент остается наиболее слабым звеном, которое не выдерживает воздействия высокого тока, выходит из строя самым первым и таким образом выполняет функции защиты для всех остальных компонентов.

Выключатели автоматической конструкции АВ устанавливаются на каждую группу потребления и остаются наиболее востребованными для установки в домах и квартирах.

Разрыв цепи осуществляется при помощи теплового расцепителя. Этот процесс происходит посредством разъединения контактов при протекании тока, превышающего предельные значения. Применяются и электромагнитные модели защитных элементов.

Обращаю внимание на важный аспект – от КЗ не спасет УЗО, которое предназначено для других целей.

Правильный расчет потенциальных параметров тока короткого замыкания для отдельно выбранной электроустановки поможет при выборе автоматического выключателя. Это необходимо для своевременного реагирования на произошедшее КЗ.

Причины возникновения

Основные факторы, способствующие короткому замыканию в быту:

  • повреждение слоя изоляции проводов и мест соединения в цепи. Способствуют такой угрозе загрязнение проводки, дефекты механического вида, истекшие сроки эксплуатации;
  • произошедшее соединение проводников с противоположным потенциалом.

Важно! Придерживайтесь установленных стандартов в ходе монтажа, обслуживания и использования установки.

Никогда не следует терять осмотрительность и небрежно обращаться с электрическими приборами.

Центральный район

Короткое замыкание и как его предотвратить

Основная причина пожаров, связанных с нарушением правил устройства и эксплуатации электрооборудования — это короткое замыкание.

Оно возникает из-за нарушения изоляции в электропроводах и кабелях, вызываемое перенапряжением, износом изоляции и механическими повреждениями. Опасность короткого замыкания заключается в увеличении силы тока на сотни тысяч ампер, из-за чего происходит выделение большого количества тепла в проводниках за очень короткий промежуток времени, что в свою очередь, приводит к резкому повышению температуры и воспламенению изоляции.

Чтобы избежать неприятных последствий короткого замыкания, необходимо помнить несколько простых правил:

— Категорически запрещается соединять провода в виде скрутки, так как плотность контактов проводников такого соединения быстро ослабевает и уменьшается площадь их взаимодействия, из-за этого возможно возникновение электрической дуги и искрения, а в последствие и короткого замыкания.

— При проведении скрытой электропроводки, например, за подвесными потолками, в зависимости от степени горючести используемого материала, необходимо использовать кабель не распространяющий горение, или помещать его в стальные трубы с определенной толщиной стенки, которая не прожжется в результате возникновения короткого замыкания.

— Необходимо использовать электропредохранитель, с соответствующей для вашего потребления мощностью. Если предохранитель часто отключается, то возможно где-то есть неполадки в соединениях проводов или вы потребляете большее количество электроэнергии, чем рассчитан ваш предохранитель. В этом случае надо вызвать специалиста, чтобы избежать печальных последствий замыкания сети.

Будьте внимательны и осторожны при обращении с электроприборами! Берегите себя и своих близких!

Информация с сайта http://78.mchs.gov.ru/

Отдел надзорной деятельности Центрального района

УНД ГУ МЧС России по городу Санкт‑Петербургу

Читать еще:  Для чего нужны трансформаторы тока и чем они отличаются от трансформаторов напряжения

Короткое замыкание что это

Если фазу и ноль электрической сети соединить под напряжением друг с другом не через потребитель, а напрямую, то возникнет короткое замыкание, сокращенно КЗ.

Коротким замыканием называется соединение проводников отдельных фаз между собой или с землей через относительно малое сопротивление, принимаемое равным нулю при глухом металлическом коротком замыкании.

Никакая сеть не предназначена для длительной работы в таком режиме. Однако данный аварийный режим иногда возникает. Так, короткое замыкание может случиться из-за нарушения изоляции электропроводки или из-за случайного замыкания разноименных проводников проводящими частями электрооборудования. Нормальная работа электрической сети будет нарушена. Чтобы это нежелательное явление предотвратить, электрики используют клеммники либо просто изолируют соединения.

Проблема режима КЗ заключается в том, что в момент его возникновения в сети многократно увеличивается ток (до 20 раз превышает номинал), что приводит к выделению огромного количества джоулева тепла (до 400 раз превышает норму), поскольку количество выделяемой теплоты пропорционально квадрату тока и сопротивлению потребителя.

Теперь представьте: сопротивление потребителя здесь — доли ома проводки, а ток, как известно, тем выше, чем меньше сопротивление. В итоге, если мгновенно не сработает защитное устройство, произойдет чрезмерный перегрев проводки, провода расплавятся, изоляция воспламенится, и может случиться пожар в помещении. В соседних помещениях, питаемых этой же сетью, упадет напряжение, и некоторые электроприборы могут выйти из строя.

Типичный вид короткого замыкания для жилых квартир — однофазное короткое замыкание, когда фаза смыкается с нулем. Для сетей трехфазных, например в цеху или в гараже, возможно трехфазное или двухфазное короткое замыкание (две фазы между собой, три фазы между собой, или несколько фаз на ноль).

Для трехфазного оборудования, такого как асинхронный двигатель или трехфазный трансформатор, характерно межвитковое замыкание, когда витки замыкаются накоротко внутри обмотки статора или внутри обмотки трансформатора, шунтируя остальные рабочие витки и выводя таким образом прибор из строя.

Или замыкание может случиться через проводящий корпус прибора. Вообще проводящие корпуса следует заземлять, дабы защитить персонал от случайного поражения током, а провода в квартирах использовать те, что в негорючей изоляции.

Есть еще один вид аварийного режима нагрузки электрической сети, связанный с превышением нормального тока. Это так называемая перегрузка. Перегрузки иногда возникают в квартирах, в домах, на предприятиях. Это опасный режим, порой более опасный, чем короткое замыкание. Ведь короткое замыкание в квартире может быть на корню остановлено мгновенно сработавшим автоматическим выключателем в щитке. А вот токовая перегрузка — случай более хитрый.

Представьте себе, что в одну единственную розетку вы решили понавтыкать множество электроприборов через тройник да через удлинители. Что нежелательного может в этом случае произойти? Если жила проводки, подведенный к розетке, не рассчитана на ток более 16 ампер, то при включении в такую розетку нагрузки более 3500 ватт начнется перегрев электропроводки чреватый пожаром.

Вообще тепловое воздействие на изоляцию проводов резко снижает ее механические и диэлектрические свойства. Например, если проводимость электрокартона (как изоляционного материала) при 20°С принять за единицу, то при температурах 30, 40 и 50°С она увеличится в 4, 13 и 37 раз соответственно.

И тепловое старение изоляции наиболее часто возникает именно из-за перегрузки электросетей токами, превышающими длительно допустимые для данного вида и сечений проводников. Также нельзя в розетку, на которой указано 250 В 10 А, включать потребителей более чем на 2500 Вт, ибо может начаться перегрев контактов, ведущий к их ускоренному окислению.

Для защиты от перегрузок в квартире, а также для мгновенного купирования режима КЗ, используйте автоматические выключатели.

Ранее ЭлектроВести писали, что ДТЭК Киевские электросети возобновил подачу электроэнергии потребителям Печерского района в Киеве. Благодаря оперативным действиям специалистов компании электроснабжение возобновлено на более 20 улицах центральной части Киева.

Короткое замыкание – краткая характеристика процесса, меры защиты в электроустановках

Короткое замыкание – это явление в электротехнике, которое сопровождается замыканием (электрическим соединением) между собой двух или трех фаз, фазы на нулевой проводник, замыкание фазного проводника на землю в сетях с глухозаземленной, а также эффективно заземленной нейтралью в трехфазной сети. Кроме того, коротким замыканием является межвитковое замыкание в электрических машинах.

Характерные особенности данного процесса – это значительное увеличение тока и падение напряжения. Рост тока происходит до значений, превышающих номинальный в несколько раз.

Общепринятое буквенное сокращение данного явления – КЗ. В зависимости от количества замыкаемых фаз различают несколько видов коротких замыканий. Для наглядности изобразим схемы, которые иллюстрируют тот или иной тип КЗ в трехфазной электрической сети.

Вероятность возникновения однофазных коротких замыканий наиболее высока и составляет более 60% от общего количества КЗ. Двухфазные КЗ, в том числе на землю, возникают реже, вероятность возникновения данной аварийной ситуации — 20%. Трехфазные КЗ встречаются достаточно редко, вероятность их возникновения – 10%.

Причины возникновения короткого замыкания

Основная причина возникновения короткого замыкания – нарушение изоляции оборудования электроустановок, в том числе кабельных и воздушных линий электропередач. Приведем несколько примеров возникновения КЗ по причине нарушения изоляции.

При проведении земляных работ был поврежден высоковольтных кабель, что привело к возникновению междуфазного короткого замыкания. В данном случае повреждение изоляции произошло в результате механического воздействия на кабельную линию.

В открытом распределительном устройстве подстанции возникло однофазное замыкание на землю в результате пробоя опорного изолятора по причине старения его изоляционного покрытия.

Еще один достаточно распространенный пример – падение ветки или дерева на провода воздушной линии электропередач, что приводит к схлестыванию или обрыву проводов.

Способы защиты оборудования от коротких замыканий в электроустановках

Как и упоминалось выше, короткие замыкания сопровождаются значительным увеличением тока, что приводит к повреждению электрооборудования. Следовательно, защита оборудования электроустановок от данного аварийного режима – основная задача энергетики.

Для защиты от короткого замыкания, как аварийного режима работы оборудования, в электроустановках распределительных подстанций используют различные защитные устройства.

Основная цель всех устройств релейной защиты – это отключение выключателя (или нескольких), которые питают участок сети, на котором возникло короткое замыкание.

В электроустановках напряжением 6-35кВ для защиты линий электропередач от коротких замыканий используют максимально-токовую защиту (МТЗ). Для защиты линий напряжением 110 кВ от коротких замыканий используется дифференциально-фазная защита, как основная защита линий. Кроме того, для защиты ЛЭП 110 кВ в качестве резервных защит используются дистанционная защита и земляная защита (ТЗНП).

В низковольтных сетях для защиты цепей от КЗ используются автоматические выключатели.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector