定義
在電路中,電流不流經(jīng)用電器,直接連接電源兩極,則電源短路(Shortcircuit)。
根據(jù)歐姆定律I=U/R知道,由于導(dǎo)線的電阻很小,電源短路時(shí)電路上的電流會(huì)非常大。這樣大的電流,電池或者其他電源都不能承受,會(huì)造成電源損壞;更為嚴(yán)重的是,因?yàn)殡娏魈?,?huì)使導(dǎo)線的溫度升高,嚴(yán)重時(shí)有可能造成火災(zāi)。
接地短路
電力系統(tǒng)在運(yùn)行中,相與相之間或相與地(或中性線)之間發(fā)生非正常連接(即短路)時(shí)而流過非常大的電流。其電流值遠(yuǎn)大于額定電流,并取決于短路點(diǎn)距電源的電氣距離。例如,在發(fā)電機(jī)端發(fā)生短路時(shí),流過發(fā)電機(jī)的短路電流最大瞬時(shí)值可達(dá)額定電流的10~15倍。大容量電力系統(tǒng)中,短路電流可達(dá)數(shù)萬安。這會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響和后果。
短路就是不同電位的導(dǎo)電部分之間的低阻性短接,相當(dāng)于電源未經(jīng)過負(fù)載而直接由導(dǎo)線接通成閉合回路。(通常這是一種嚴(yán)重而應(yīng)該盡可能避免電路的故障,會(huì)導(dǎo)致電路因電流過大而燒毀并發(fā)生火災(zāi)。)
在串聯(lián)電路中,用導(dǎo)線或開關(guān)直接將某電路元件或負(fù)載的兩端連接起來。(這是因需要并不會(huì)導(dǎo)致因電流過大而發(fā)生燒毀現(xiàn)象的安全連接,是一種局部或部分的短路。如用幾十只小燈泡串聯(lián)而成的節(jié)日小彩燈,為了延長(zhǎng)它的使用壽命,當(dāng)其中某只燈絲斷開而損壞后,其內(nèi)部的特別結(jié)構(gòu)會(huì)自動(dòng)將其兩端連接而使其他小燈泡正常工作。)
類型
普通短路有兩種情況:
?、匐娫炊搪?/strong>。即電流不經(jīng)過任何用電器,直接由正極經(jīng)過導(dǎo)線流回負(fù)極,容易燒壞電源。
?、谟秒娖鞫搪?/strong>,也叫部分電路短路。即一根導(dǎo)線接在用電器的兩端,此用電器被短路,容易產(chǎn)生燒毀其他用電器的情況。
三相系統(tǒng)中發(fā)生的短路有4種基本類型:三相短路,兩相短路,單相對(duì)地短路和兩相對(duì)地短路。其中,除三相短路時(shí),三相回路依舊對(duì)稱,因而又稱對(duì)稱短路外,其余三類均屬不對(duì)稱短路。在中性點(diǎn)接地的電力網(wǎng)絡(luò)中,以一相對(duì)地的短路故障最多,約占全部故障的90%。在中性點(diǎn)非直接接地的電力網(wǎng)絡(luò)中,短路故障主要是各種相間短路。
發(fā)生短路時(shí),電力系統(tǒng)從正常的穩(wěn)定狀態(tài)過渡到短路的穩(wěn)定狀態(tài),一般需3~5秒。在這一暫態(tài)過程中,短路電流的變化很復(fù)雜。它有多種分量,其計(jì)算需采用電子計(jì)算機(jī)。在短路后約半個(gè)周波(0.01秒)時(shí)將出現(xiàn)短路電流的最大瞬時(shí)值,稱為沖擊電流。它會(huì)產(chǎn)生很大的電動(dòng)力,其大小可用來校驗(yàn)電工設(shè)備在發(fā)生短路時(shí)機(jī)械應(yīng)力的動(dòng)穩(wěn)定性。短路電流的分析、計(jì)算是電力系統(tǒng)分析的重要內(nèi)容之一。它為電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)行中選擇電工設(shè)備、整定繼電保護(hù)、分析事故提供了有效手段。
電線短路
電氣線路上,由于種種原因相接或相碰,產(chǎn)生電流忽然增大的現(xiàn)象稱短路。相線之間相碰叫相同短路;相線與地線、與接地導(dǎo)體或與大地直接相碰叫對(duì)地短路。在短路電流忽然增大時(shí),其瞬間放熱量很大,大大超過線路正常工作時(shí)的發(fā)熱量,不僅能使絕緣燒毀,而且能使金屬熔化,引起可燃物燃燒發(fā)生火災(zāi)。造成短路的主要原因有:1.線路老化,絕緣破壞而造成短路;2.電源過電壓,造成絕緣擊穿;3.小動(dòng)物(如蛇、野兔、貓等)跨接在裸線上;4.人為的多種亂拉亂接造成;5.室外架空線的線路松弛,大風(fēng)作用下碰撞;6.線路安裝過低與各種運(yùn)輸物品或金屬物品相碰造成短路.
短路容量
短路就是電源未經(jīng)過負(fù)載而直接由導(dǎo)線接通成閉合回路。通常這是一種嚴(yán)重而應(yīng)該盡可能避免電路的故障,會(huì)導(dǎo)致電路因電流過大而燒毀并發(fā)生火災(zāi)。
在串聯(lián)電路中,用導(dǎo)線或開關(guān)直接將某電路元件或負(fù)載的兩端連接起來。這是因需要并不會(huì)導(dǎo)致因電流過大而發(fā)生燒毀現(xiàn)象的安全連接,是一種局部或部分的短路。如用幾十只小燈泡串聯(lián)而成的節(jié)日小彩燈,為了延長(zhǎng)它的使用壽命,當(dāng)其中某只燈絲斷開而損壞后,其內(nèi)部的特別結(jié)構(gòu)會(huì)自動(dòng)將其兩端連接而使其他小燈泡正常工作。短路容量(short-circuitcapacity)是反映電力系統(tǒng)某一供電點(diǎn)電氣性能的一個(gè)特征量。短路容量是對(duì)電力系統(tǒng)的某一供電點(diǎn)而言的,反映了該點(diǎn)的某些重要性能:①該點(diǎn)帶負(fù)荷的能力和電壓穩(wěn)定性;②該點(diǎn)與電力系統(tǒng)電源之間聯(lián)系的強(qiáng)弱;③該點(diǎn)發(fā)生短路時(shí),短路電流的水平。其次,短路容量也和整個(gè)系統(tǒng)的容量有關(guān)。隨著電力系統(tǒng)容量的擴(kuò)大,系統(tǒng)短路容量的水平也會(huì)增大。高壓開關(guān)設(shè)備的額定容量中,已將短路容量改用短路電流值,如額定開斷電流。
短路原因
1.元件損壞,例如設(shè)備絕緣材料老化,設(shè)計(jì)、制造、安裝、維護(hù)不良等造成的設(shè)備缺陷發(fā)展成為短路。
2.氣象條件影響,例如雷擊過后造成的閃爍放電,由于風(fēng)災(zāi)引起架空線斷線和導(dǎo)線覆冰引起電線桿倒塌等。
3.人為過失,例如工作人員帶負(fù)荷拉閘,檢修線路或設(shè)備時(shí)未排除接地線合閘供電,運(yùn)行人員的誤操作等。人為破壞,如偷電線和美國的科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)、伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)使用的碳纖維彈。
4.其他原因,例如挖溝損傷電纜,鳥獸風(fēng)箏跨接在載流裸導(dǎo)體上等。
5.其他原因,當(dāng)電池的正極(+)與負(fù)極(-)接在一起,會(huì)產(chǎn)生巨大的電流通過電線,電池會(huì)因此受損,電線也會(huì)變熱,這就是短路。(參考香港科學(xué)館)
短路后果
1.產(chǎn)生大電流:有時(shí)會(huì)產(chǎn)生上萬甚至十幾萬安的大電流。因此會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,損毀設(shè)備,電弧會(huì)將許多元件短時(shí)間融化。同時(shí),產(chǎn)生的電流還會(huì)帶來一定的電磁力,它同樣會(huì)損壞設(shè)備。同樣可能造成重大火災(zāi)及傷害事件。
2.造成低電壓:它會(huì)使電氣設(shè)備無法正常工作。這種危害在醫(yī)院礦山時(shí)會(huì)引起危險(xiǎn)。
3.干擾抑制與破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
4.線損,熱損,無功功率等增大。
5.影響通信,通訊等。
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