Īssavienojuma cēloņi un sekas

Īssavienojums — EML avota savienošana ar slodzi, kuras pretestība ir ļoti maza, salīdzinot ar avota iekšējo pretestību.

Īssavienojuma strāvu nosaka tikai avota r iekšējā pretestība, t.i. ik = E / r, kur E ir avota EML.

Parasti EML avoti nav paredzēti lielai strāvai, kas rodas īssavienojuma laikā, avotā rodas ļoti liels siltuma daudzums, kas var izraisīt avota iznīcināšanu un nāvi. Īssavienojums ir īpaši bīstams avotiem ar mazu iekšējā pretestība (akumulatori, elektromobiļi utt.).

Tātad, īssavienojums rodas, ja ir savienoti divi ķēdes vadi, kas savienoti ar dažādiem avota spailēm (piemēram, līdzstrāvas ķēdēs tie ir «+» un «-») caur ļoti mazu pretestību, kas ir salīdzināma ar pašu vadu pretestība.

Īsslēguma strāva var vairākas reizes pārsniegt nominālo strāvu ķēdē. Šādos gadījumos ķēde ir jāpārtrauc, pirms vadu temperatūra sasniedz bīstamas vērtības.

Lai aizsargātu vadus no pārkaršanas un novērstu apkārtējo priekšmetu aizdegšanos, ķēdē ir iekļautas aizsargierīces — drošinātāji vai automātiskie slēdži.

Īssavienojumi var rasties arī ar pārspriegumu pērkona negaisa, tiešu zibens spērienu, izolācijas detaļu mehānisku bojājumu, apkalpojošā personāla nepareizas darbības rezultātā.

Īssavienojuma gadījumā strauji palielinās īssavienojuma strāvas un samazinās spriegums, kas rada lielu bīstamību elektroiekārtām un var radīt strāvas pārtraukumus patērētājiem.

Skatīt arī: Kā darbojas un darbojas aizsardzība pret īssavienojumu

Īssavienojumi ir:

• trīsfāzu (simetrisks), kurā visas trīs fāzes ir īssavienotas;

• divfāzu (nesabalansēts), kurā ir īssavienojums tikai divās fāzēs;

• divfāzu uz zemējumu sistēmās ar stingri iezemētiem neitrāliem;

• vienfāzes nelīdzsvaroti iezemēti neitrāli.

Strāva sasniedz maksimālo vērtību ar vienfāzes īssavienojumu. Īpašu mākslīgu pasākumu izmantošanas rezultātā (piemēram, neitrālu iezemēšana ar reaktori, iezemējot tikai daļu no neitrāliem), vienfāzes īssavienojuma strāvas maksimālo vērtību var samazināt līdz trīsfāzu īssavienojuma strāvas vērtībai, kurai visbiežāk tiek veikti aprēķini.

Īssavienojuma cēloņi

Galvenais īssavienojuma cēlonis ir traucējumi elektroiekārtu izolācija.

Izolācijas bojājumus izraisa:

1. Pārspriegums (īpaši tīklos ar izolētām neitrālām),

2. tiešs zibens spēriens,

3. Novecošanās izolācija,

4.Izolācijas mehāniski bojājumi, braucot zem liela izmēra mehānismu līnijām,

5. Nepietiekama aprīkojuma apkope.

Bieži vien elektroietaišu elektriskās daļas bojājumu cēlonis ir apkalpojošā personāla nekvalificēta rīcība.

Tīšs īssavienojums

Piemērojot vienkāršotas pazemināšanas apakšstaciju pieslēguma shēmas, tiek izmantotas īpašas ierīces — īssavienojumikas rada tīšu īssavienojumu, lai ātri pārtrauktu radušos bojājumu. Tādējādi papildus nejaušiem īssavienojumiem energosistēmās pastāv arī tīši īssavienojumi, ko izraisa īssavienojuma darbība.

Īssavienojuma sekas

Īsslēguma rezultātā dzīvās daļas ievērojami pārkarst, kas var izraisīt izolācijas bojājumus, kā arī lielu mehānisko spēku parādīšanos, kas veicina elektrisko instalāciju daļu iznīcināšanu.

Šajā gadījumā tiek traucēta normāla patērētāju padeve nebojātos tīkla posmos, jo īssavienojuma avārijas režīms vienā līnijā izraisa vispārēju sprieguma samazināšanos. Īssavienojuma punktā konjugācija kļūst par nulli, un visos punktos līdz pat īssavienojuma punktam spriegums strauji pazeminās un normāla strāvas padeve nebojātajām līnijām kļūst neiespējama.

Kad energosistēmā notiek īssavienojumi, tās kopējā pretestība samazinās, kā rezultātā palielinās strāvas stiprums tās atzaros, salīdzinot ar strāvām normālā režīmā, un tas izraisa sprieguma samazināšanos atsevišķos energosistēmas punktos, kas ir īpaši liels punktveida īssavienojuma tuvumā.Sprieguma samazināšanas pakāpe ir atkarīga no darbības ierīces automātiskai sprieguma regulēšanai un attālums no bojājuma vietas.

Atkarībā no bojājuma vietas un bojājuma ilguma tā sekas var būt lokālas vai ietekmēt visu elektroapgādes sistēmu.

Ar lielu īssavienojuma attālumu īssavienojuma strāvas vērtība var būt tikai neliela daļa no strāvas ģeneratoru nominālās strāvas, un šāda īssavienojuma rašanos viņi uztver kā nelielu slodzes pieaugumu. .

Spēcīgs sprieguma samazinājums notiek tikai īssavienojuma punkta tuvumā, savukārt citos energosistēmas punktos šis samazinājums ir mazāk pamanāms. Līdz ar to aplūkotajos apstākļos īssavienojuma bīstamās sekas izpaužas tikai avārijas vietai tuvākajās elektroapgādes sistēmas daļās.

Īssavienojuma strāva, lai arī maza salīdzinājumā ar ģeneratoru nominālo strāvu, parasti daudzkārt pārsniedz atzara, kurā notiek īssavienojums, nominālo strāvu. Tāpēc pat ar īslaicīgu īsslēguma strāvas plūsmu tas var izraisīt papildu strāvu nesošo elementu sildīšana un vadi virs pieļaujamā līmeņa.

Īsslēguma strāvas rada lielus mehāniskos spēkus starp vadītājiem, kas ir īpaši lieli īssavienojuma procesa sākumā, kad strāva sasniedz maksimālo vērtību. Ja vadu un to stiprinājumu izturība nav pietiekama, var rasties mehāniski bojājumi.

Pēkšņs dziļš īsslēguma sprieguma kritums ietekmē patērētāju veiktspēju.Pirmkārt, tas attiecas uz motoriem, jo ​​pat ar īslaicīgu sprieguma kritumu 30-40% tie var apstāties (motori apgriezties).

Dzinēja apgāšanās nopietni ietekmē rūpnieciskās ražotnes darbību, jo normāla ražošanas procesa atjaunošanai nepieciešams ilgs laiks, turklāt negaidīta dzinēju izslēgšana var izraisīt ražotnes produkta defektu.

Ar nelielu attālumu un pietiekamu īsslēguma ilgumu ir iespējama paralēlo staciju izkrišana no sinhronisma, t.i. visas elektriskās sistēmas normālas darbības traucējumi, kas ir visbīstamākās īssavienojuma sekas.

Nesabalansētas strāvas sistēmas, kas rodas zemējuma defektu dēļ, spēj radīt magnētiskās plūsmas, kas ir pietiekamas, lai blakus ķēdēs (sakaru līnijās, cauruļvados) izraisītu ievērojamus EML, kas ir bīstami apkalpojošajam personālam un iekārtām šajās ķēdēs.

Tāpēc īssavienojuma sekas ir šādas:

1. Elektrisko iekārtu mehāniski un termiski bojājumi.

2. Ugunsgrēks elektroinstalācijās.

3. Sprieguma līmeņa pazemināšanās elektrotīklā, kas izraisa elektromotoru griezes momenta samazināšanos, to apstāšanos, veiktspējas samazināšanos vai pat apgāšanos.

4. Atsevišķu ģeneratoru, elektrostaciju un elektrosistēmas daļu sinhronitātes zudums un avāriju, tai skaitā sistēmu avāriju, rašanās.

5. Elektromagnētiskā ietekme uz sakaru līnijām, sakariem u.c.

Kam paredzēts īssavienojuma strāvu aprēķins?

Īssavienojums ķēdē izraisa tajā pārejošu procesu, kura laikā strāvu var uzskatīt par divu komponentu summu: piespiedu harmoniskā (periodiskā, sinusoidālā) ip un brīvā (aperiodiskā, eksponenciālā) ia. Brīvā komponente samazinās ar laika konstanti Tc = Lc / rc = xc /? Rc kā pārejošs samazinājums. Kopējās strāvas i maksimālo momentāno vērtību i0 sauc par triecienstrāvu, bet pēdējās attiecību pret amplitūdu Iπm sauc par trieciena koeficientu.

Īssavienojuma strāvu aprēķins ir nepieciešams pareizai elektroiekārtu izvēlei, projektēšanai releju aizsardzība un automatizācija, līdzekļu izvēle īssavienojuma strāvu ierobežošanai.

Īssavienojumi (SC) parasti rodas pārejošu pretestību — elektrisko loku, svešķermeņu bojājuma vietā, balstu un to zemējumu dēļ, kā arī pretestības starp fāzes vadiem un zemējumu (piemēram, vadiem nokrītot zemē). Lai vienkāršotu aprēķinus, tiek pieņemts, ka atsevišķas pārejošas pretestības atkarībā no bojājuma veida ir vienādas viena ar otru vai vienādas ar nulli ("metālisks" vai "blāvs" īssavienojums).

Skatīt arī:Īssavienojuma strāva, kas nosaka īssavienojuma strāvas lielumu