27.09.2024
Разное

Режим короткого замыкания в цепи возникает когда: расчет токов короткого замыкания, методы защиты, поиск короткого замыкания

alexxlabАвтор: alexxlab

Содержание

Короткое замыкание — урок. Физика, 8 класс.

Каждый раз, когда вы вставляете вилку электроприбора в розетку, вы замыкаете электрическую цепь, 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 (в осветительных приборах).

Электрические цепи всегда рассчитаны на определённую силу тока. Если по той или иной причине сила тока в цепи становится больше допустимой, то провода могут значительно нагреться, а покрывающая их изоляция — воспламениться.

 

Рассмотрим простейшую электрическую цепь, которая состоит из источника тока (1), выключателя (2) и потребителя электроэнергии (3), соединённых между собой проводами (рис. 1).

 

Рис. 1

 

Сила тока в этой цепи определяется по закону Ома:

 

I=UR, где

 

\(U\) — напряжение в сети;

\(R\) — сопротивление потребителя электроэнергии (электроприбора).

Сила тока прямо пропорциональна напряжению в сети и обратно пропорциональна сопротивлению, которое создаёт электроприбор.

Что произойдёт, если цепь замкнуть проводником так, как показано на рисунке 2, то есть между точками \(A\) и \(B\) напрямую?

Рис. 2

 

В этом случае основная часть электрического тока потечёт по проводнику \(AB\), минуя потребитель тока, так как сопротивление участка \(AB\) намного меньше, чем сопротивление электроприбора.

При этом общее сопротивление цепи сильно уменьшится, а в результате, согласно закону Ома для участка цепи, сила тока в ней резко возрастёт. Возникнет короткое замыкание.

Коротким замыканием называют соединение концов участка цепи проводником, сопротивление которого очень мало по сравнению с сопротивлением участка цепи.

Как известно из закона Джоуля-Ленца, количество теплоты \(Q\), выделяемое на участке цепи \(R\), пропорционально квадрату силы тока \(I\) на этом участке:

 

Q=I2Rt, где

 

\(t\) — время протекания тока по цепи.

 

Согласно этому закону, если при коротком замыкании ток увеличится в \(10\) раз, то количество теплоты, выделяющейся при этом, возрастёт примерно в \(100\) раз (при прочих равных условиях)!

Вот почему короткое замыкание может вызвать расплавление проводов, воспламенение изоляции и в конечном итоге привести к возгоранию горючих предметов вокруг места короткого замыкания и к пожару.
 

Чаще всего причиной короткого замыкания является нарушение изоляции проводов (из-за их износа, неправильной эксплуатации и т.п.). Также причиной короткого замыкания могут быть механические повреждения в электрической цепи или в электроприборе, а также перегрузки сети.

ГОСТ 26522-85 Короткие замыкания в электроустановках. Термины и определения

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 16 апреля 1985 г. N 1091 дата введения установлена 01.07.86

ПЕРЕИЗДАНИЕ

Настоящий стандарт устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины и определения основных понятий в области коротких замыканий в электроустановках.

Термины, установленные настоящим стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, научно-технической, учебной и справочной литературе.

Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин. Применение терминов — синонимов стандартизованного термина запрещается.

Для отдельных стандартизованных терминов в стандарте приведены в качестве справочных краткие формы, которые разрешается применять в случаях исключающих возможность их различного толкования. Установленные определения можно, при необходимости, изменять по форме изложения, не допуская нарушения границ понятий.

В случаях, когда необходимые и достаточные признаки понятия содержатся в буквальном значении термина, определение не приведено, и, соответственно, в графе «Определение» поставлен прочерк.

В стандарте приведен алфавитный указатель содержащихся в нем терминов.

Термины и определения видов замыканий приведены в приложении 1. Схемы и условные обозначения видов коротких замыканий и замыканий в электроустановках приведены в приложении 2. Кривые изменения составляющих тока короткого замыкания во времени приведены в приложении 3.

Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, их краткая форма — светлым.

Термин

Определение

Виды коротких замыканий

1. Короткое замыкание в электроустановке

Короткое замыкание

Замыкание, при котором токи в ветвях электроустановки, примыкающих к месту его возникновения, резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительности режима.

Примечания:

1. Замыканием называют всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных точек электроустановки между собой или землей.

2. Следует отличать данное понятие термина от другого его понятия, не используемого в настоящем стандарте, означающего действие, приводящее к электрическому соединению между coбой различных точек, например замыкание контактов, замыкание цепи

2. Короткое замыкание на землю в электроустановке

Короткое замыкание в электроустановке, обусловленное соединением с землей какого-либо ее элемента

3. Короткое замыкание с землей в электроустановке

Короткое замыкание в электроустановке, сопровождающееся контактированием точки короткого замыкания с землей

4. Однофазное короткое замыкание на землю

Однофазное короткое замыкание

Короткое замыкание на землю в трехфазной электроэнергетической системе с глухо или эффективно заземленными нейтралями силовых элементов, при котором с землей соединяется только одна фаза

5. Двухфазное короткое замыкание

Короткое замыкание между двумя фазами в трехфазной электроэнергетической системе

6. Двухфазное короткое замыкание на землю

Короткое замыкание на землю в трехфазной электроэнергетической системе с глухо или эффективно заземленными нейтралями силовых элементов, при котором с землей соединяются две фазы

7. Двухфазное короткое замыкание с землей

Двухфазное короткое замыкание в трехфазной электроэнергетической системе с незаземленными или резонансно-заземленными нейтралями силовых элементов, сопровождающееся контактированием точки короткого замыкания с землей

8. Двойное короткое замыкание на землю в электроустановке

Совокупность двух однофазных коротких замыканий на землю в различных, но электрически связанных частях электроустановки

9. Трехфазное короткое замыкание

Короткое замыкание между тремя фазами в трехфазной электроэнергетической системе

10. Трехфазное короткое замыкание на землю

Короткое замыкание на землю в трехфазной электроэнергетической системе с глухо или эффективно заземленными нейтралями силовых элементов, при котором с землей соединяются три фазы

11. Трехфазное короткое замыкание с землей

Трехфазное короткое замыкание в трехфазной электроэнергетической системе с незаземленными или резонансно-заземленными нейтралями силовых элементов, сопровождающееся контактированием точки короткого замыкания с землей

12. Короткое замыкание между ветвями обмотки одной фазы

Межветвевое короткое замыкание

—

13. Короткое замыкание между катушками или секциями обмотки
одной фазы

Межкатушечное или межсекционное короткое замыкание

—

14. Межвитковое короткое замыкание

Короткое замыкание между разными витками одной катушки или секции обмотки электрической машины, трансформатора или электрического аппарата

15. Повторное короткое замыкание

Короткое замыкание в электроустановке при автоматическом повторном включении коммутационного электрического аппарата поврежденной цепи

16. Видоизменяющееся короткое замыкание

Короткое замыкание в электроустановке с переходом одного вида короткого замыкания в другой

17. Устойчивое короткое замыкание

Короткое замыкание в электроустановке, условия возникновения которого сохраняются во время бестоковой паузы коммутационного электрического аппарата

18. Неустойчивое короткое замыкание

Короткое замыкание, в электроустановке, условия возникновения которого самоликвидируются во время бестоковой паузы коммутационного электрического аппарата

19. Симметричное короткое замыкание

Короткое замыкание в электроустановке, при котором все ее фазы находятся в одинаковых условиях

20. Несимметричное короткое замыкание

Короткое замыкание в электроустановке, при котором одна из ее фаз находится в условиях, отличных от условий других фаз

21. Удаленное короткое замыкание

Короткое замыкание в электроустановке, при котором амплитуда периодической составляющей тока данного источника энергии в начальный и в произвольный моменты времени практически одинаковы

22. Близкое короткое замыкание

Короткое замыкание в электроустановке, при котором амплитуда периодической составляющей тока данного источника энергии в начальный и в произвольный моменты времени существенно отличается

23. Неудаленное короткое замыкание

Близкое короткое замыкание на присоединенной к выключателю воздушной электрической линии, находящееся от него на расстоянии от нескольких сотен метров до нескольких километров, при котором условия отключения существенно утяжеляются

Режимы короткого замыкания в электроустановках и их параметры

24. Режим короткого замыкания электроустановки

Режим короткого замыкания

Режим работы электроустановки при наличии в ней короткого замыкания

25. Режим работы электроустановки, предшествующий короткому замыканию

Предшествующий режим

Режим работы электроустановки непосредственно перед моментом возникновения короткого замыкания

26. Установившийся режим короткого замыкания электроустановки

Режим короткого замыкания электроустановки, наступающий после затухания во всех цепях свободных токов и прекращения изменения напряжения возбудителей синхронных машин под действием автоматических регуляторов возбуждения

27. Переходный процесс в электроустановке

Процесс перехода от одного установившегося режима электроустановки к другому

28. Электромагнитный переходный процесс в электроустановке

Переходный процесс, характеризуемый изменением значений только электромагнитных величин электроустановки

29. Электромеханический переходный процесс в электроустановке

Переходный процесс, характеризуемый совместным изменением значений электромагнитных и механических величин, определяющих состояние электроустановки

30. Режим нормального напряжения синхронной машины при коротком замыкании

Режим нормального напряжения

Режим работы синхронной машины при коротком замыкании в электроэнергетической системе, когда напряжение на выводах машины поддерживается равным напряжению нормального режима

31. Режим подъема возбуждения синхронной машины при коротком замыкании

Режим подъема возбуждения

Режим работы синхронной машины при коротком замыкании в электроэнергетической системе, когда ток возбуждения машины под действием автоматического регулятора возбуждения продолжает увеличиваться

32. Режим предельного возбуждения синхронной машины при коротком замыкании

Режим предельного возбуждения

Установившийся режим работы синхронной машины при коротком замыкании в электрической системе, когда ток возбуждения машины равен предельному

33. Ток короткого замыкания в электроустановке

Ток, возникающий при коротком замыкании в электроустановке

34. Ток в месте короткого замыкания

Суммарный ток всех ветвей электроустановки, сходящихся в точке короткого замыкания

35. Свободная составляющая тока короткого замыкания в электроустановке

Составляющая тока короткого замыкания в электроустановке, определяемая только начальными условиями короткого замыкания, структурой электрической сети и параметрами ее элементов

36. Принужденная составляющая тока короткого замыкания в электроустановке

Составляющая тока короткого замыкания в электроустановке, равная разности между током короткого замыкания и его свободными составляющими

37. Апериодическая составляющая тока короткого замыкания в электроустановке

Свободная составляющая тока короткого замыкания в электроустановке, изменяющаяся во времени без перемены знака

38. Периодическая составляющая тока короткого замыкания рабочей частоты в электроустановке

Периодическая составляющая тока короткого замыкания

Составляющая тока короткого замыкания в электроустановке, изменяющаяся по периодическому закону с рабочей частотой

39. Периодическая составляющая тока короткого замыкания нерабочей частоты в электроустановке

—

40. Мгновенные значения тока короткого замыкания в электроустановке

Значение тока короткого замыкания в электроустановке в рассматриваемый момент времени.

Примечание. Аналогично определяют мгновенные значения напряжения и ЭДС при коротком замыкании в электроустановке

41. Действующее значение тока короткого замыкания в электроустановке

Среднее квадратическое значение тока короткого замыкания в электроустановке за период рабочей частоты, середина которого есть рассматриваемый момент времени

42. Действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания рабочей частоты в электроустановке

Действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания

Среднее квадратическое значение периодической составляющей тока короткого замыкания рабочей частоты в электроустановке за период, середина которого есть рассматриваемый момент времени

43. Начальное действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания рабочей частоты в электроустановке

Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания

Условная величина, равная двойной амплитуде периодической составляющей тока короткого замыкания рабочей частоты в электроустановке в начальный момент времени, уменьшенной в раз.

Примечание. Под двойной амплитудой периодической составляющей тока короткого замыкания в начальный или любой другой момент времени понимают условную величину, определяемую по кривой изменения тока короткого замыкания во времени как разность ординат верхней и нижней огибающих этой кривой в соответствующий момент времени

44. Начальное значение апериодической составляющей тока короткого замыкания в электроустановке

—

45. Установившийся ток короткого замыкания в электроустановке

Значение тока короткого замыкания в электроустановке после окончания переходного процесса, характеризуемого затуханием всех свободных составляющих этого тока и прекращением изменения тока от воздействия устройств автоматического регулирования возбуждения источников энергии

46. Ударный ток короткого замыкания

По СТ СЭВ 2726-80

47. Ударный коэффициент тока короткого замыкания

Ударный коэффициент

Отношение ударного тока короткого замыкания к амплитуде периодической составляющей тока короткого замыкания рабочей частоты в начальный момент времени

48. Отключаемый ток короткого замыкания

Ток короткого замыкания электрической цепи в момент начала расхождения дугогасительных контактов ее коммутационного электрического аппарата

49. Действующее значение периодической составляющей отключаемого тока короткого замыкания

Условная величина, равная двойной амплитуде периодической составляющей тока короткого замыкания в момент начала расхождения дугогасительных контактов коммутационного электрического аппарата, уменьшенной в раз

50. Апериодическая составляющая отключаемого тока короткого замыкания

Значение апериодической составляющей тока короткого замыкания в момент начала расхождения дугогасительных контактов коммутационного электрического аппарата

51. Амплитудное значение отключаемого тока короткого замыкания

Условная величина, равная арифметической сумме действующего значения периодической составляющей отключаемого тока короткого замыкания, увеличенного в раз, и апериодической составляющей отключаемого тока короткого замыкания

52. Напряжение в месте короткого замыкания

Напряжение какой-либо фазы или полюса электроустановки в месте короткого замыкания

53. Остаточное напряжение при коротком замыкании

Напряжение какой-либо фазы или полюса электроустановки в рассматриваемой точке сети, удаленной от места короткого замыкания

54. Симметричные составляющие несимметричной трехфазной системы токов короткого замыкания

Три симметричные трехфазные системы токов короткого замыкания рабочей частоты прямой, обратной и нулевой последовательностей, на которые данная несимметричная трехфазная система токов короткого замыкания может быть разложена.

Примечание. Аналогично определяют симметричные составляющие несимметричной трехфазной системы напряжений при коротком замыкании

55. Ток короткого замыкания прямой последовательности

Один из токов симметричной трехфазной системы токов короткого замыкания прямого следования фаз.

Примечание. Аналогично определяют напряжение прямой последовательности при коротком замыкании

56. Ток короткого замыкания обратной последовательности

Один из токов симметричной трехфазной системы токов короткого замыкания обратного следования фаз.

Примечание. Аналогично определяют напряжение обратной последовательности при коротком замыкании

57. Ток короткого замыкания нулевой последовательности

Один из токов симметричной неуравновешенной трехфазной системы токов короткого замыкания нулевого следования фаз.

Примечание. Аналогично определяют напряжение нулевой последовательности при коротком замыкании

58. Ожидаемый ток короткого замыкания

Ток короткого замыкания, который был бы в электрической цепи электроустановки при отсутствии действия установленного в ней токоограничивающего коммутационного электрического аппарата

59. Пропускаемый ток короткого замыкания

Наибольшее мгновенное значение тока короткого замыкания в электрической цепи электроустановки с учетом действия токоограничивающего коммутационного электрического аппарата

60. Сквозной ток короткого замыкания коммутационного электрического аппарата

Сквозной ток короткого замыкания

Ток, проходящий через включенный коммутационный электрический аппарат при внешнем коротком замыкании

61. Содержание апериодической составляющей в отключаемом токе короткого замыкания

Отношение апериодической составляющей отключаемого тока короткого замыкания к увеличенному в раз действующему значению периодической составляющей отключаемого тока короткого замыкания в тот же момент времени

62. Гармонический состав тока короткого замыкания

Совокупность синусоидальных токов различных частот, на которые может быть разложен ток короткого замыкания

63. Фаза возникновения короткого замыкания в электроустановке

Фаза напряжения электроустановки к моменту возникновения короткого замыкания, выраженная в электрических градусах

64. Свободная переходная составляющая тока короткого замыкания в электроустановке

Периодическая составляющая тока короткого замыкания в электроустановке, обусловленная сравнительно медленно затухающими токами контуров ротора синхронной машины.

65. Переходная составляющая тока короткого замыкания в электроустановке

Переходный ток короткого замыкания

Периодическая составляющая тока короткого замыкания в электроустановке, равная сумме принужденной и свободной переходной составляющих тока короткого замыкания

66. Свободная сверхпереходная составляющая тока короткого замыкания в электроустановке

Периодическая составляющая тока короткого замыкания в электроустановке, обусловленная сравнительно быстро затухающими токами контуров ротора синхронной машины и проявляющаяся в начальный период короткого замыкания

67. Сверхпереходная составляющая тока короткого замыкания в электроустановке

Сверхпереходный ток короткого замыкания

Периодическая составляющая тока короткого замыкания в электроустановке, равная сумме переходной и свободной сверхпереходной составляющих тока короткого замыкания

68. Мощность короткого замыкания

Условная величина, равная увеличенному в раз произведению тока трехфазного короткого замыкания на номинальное напряжение соответствующей электрической сети

69. Продольная несимметрия в электроустановке

Несимметрия трехфазной электроустановки, обусловленная последовательно включенным в ее цепь несимметричным трехфазным элементом.

Примечание. Несимметрией трехфазной электроустановки называют неравенство значений параметров элементов ее фаз

70. Поперечная несимметрия в электроустановке

Несимметрия трехфазной электроустановки, обусловленная коротким замыканием одной или двух фаз на землю или двух фаз между собой

71. Однократная несимметрия в электроустановке

Продольная или поперечная несимметрия, возникшая в одной точке электроустановки

72. Сложная несимметрия в электроустановке

Несимметрия трехфазной электроустановки, представляющая собой комбинацию из продольных и поперечных несимметрий

73. Особая фаза электроустановки

Фаза трехфазной электроустановки, которая при возникновении продольной или поперечной несимметрии оказывается в условиях, отличных от условий для двух других фаз

74. Комплексная схема замещения электроустановки

Комплексная схема замещения

Электрическая схема, в которой схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей или других составляющих объединены соответствующим образом с учетом соотношений между составляющими токов и напряжения в месте повреждения

75. Коэффициент распределения тока короткого замыкания

Отношение тока прямой, обратной или нулевой последовательности рассматриваемой цепи электроустановки к току соответствующей последовательности в месте короткого замыкания

76. Граничные условия при несимметрии в электроустановке

Характерные соотношения для токов и напряжений в месте повреждения при различного вида несимметрии в электроустановке

77. Критическое сопротивление при коротком замыкании

Критическое сопротивление

Внешнее сопротивление синхронной машины, при коротком замыкании за которым возбуждение синхронной машины в установившемся режиме короткого замыкания равно предельному, а напряжение на выводах обмотки статора — номинальному

78. Критический ток короткого замыкания синхронной машины

Критический ток

Значение установившегося тока синхронной машины при коротком замыкании за критическим сопротивлением

79. Критическое время короткого замыкания электроустановки

Критическое время

Время, за которое напряжение на выводах синхронной машины, снизившееся в результате короткого замыкания, достигает под действием автоматического регулятора возбуждения номинального значения

80. Постоянная времени апериодической составляющей тока короткого замыкания в электроустановке

Электромагнитная постоянная времени, характеризующая скорость затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания

Расчетные условия короткого замыкания

81. Расчетные условия короткого замыкания элемента электроустановки

Наиболее тяжелые, но достаточно вероятные условия, в которых может оказаться рассматриваемый элемент электроустановки при различного вида коротких замыканиях

82. Расчетная схема электроустановки

Электрическая схема электроустановки, при которой имеют место расчетные условия короткого замыкания для рассматриваемого ее элемента

83. Расчетный вид короткого замыкания в электроустановке

Вид короткого замыкания, при котором имеют место расчетные условия короткого замыкания для рассматриваемого элемента электроустановки

84. Расчетная точка короткого замыкания в электроустановке

Точка электроустановки, при коротком замыкании в которой для рассматриваемого элемента электроустановки имеют место расчетные условия короткого замыкания

85. Расчетная продолжительность короткого замыкания в электроустановке

Продолжительность короткого замыкания, являющаяся расчетной для рассматриваемого элемента электроустановки при определении воздействия на него токов короткого замыкания

86. Вероятностные характеристики короткого замыкания в электроустановке

Совокупность характеристик, описывающих вероятностный характер различных параметров и условий короткого замыкания

Действие токов короткого замыкания

87. Термическое действие тока короткого замыкания в электроустановке

Изменение температуры элементов электроустановки под действием тока короткого замыкания

88. Электродинамическое действие тока короткого замыкания в электроустановке

Механическое действие электродинамических сил, обусловленных током короткого замыкания, на элементы электроустановки

89. Интеграл Джоуля

Условная величина, характеризующая тепловое действие тока короткого замыкания на рассматриваемый элемент электроустановки, численно равная интегралу от квадрата тока короткого замыкания по времени, в пределах от начального момента короткого замыкания до момента его отключения

90. Ток термической стойкости электрического аппарата при коротком замыкании

Нормированный ток, термическое действие которого электрический аппарат способен выдержать при коротком замыкании в течение нормированного времени термической стойкости

91. Ток электродинамической стойкости электрического аппарата при коротком замыкании

Ток электродинамической стойкости

Нормированный ток, электродинамическое действие которого электрический аппарат способен выдержать при коротком замыкании без повреждений, препятствующих его дальнейшей работе

92. Стойкость элемента электроустановки к току короткого замыкания

Способность элемента электроустановки выдерживать термическое и электродинамическое действия тока короткого замыкания без повреждений, препятствующих его дальнейшей исправной работе

Вид короткого замыкания в электроустановке расчетный

83

Время короткого замыкания электроустановки критическое

79

Время критическое

79

Действие тока короткого замыкания в электроустановке термическое

87

Действие тока короткого замыкания в электроустановке электродинамическое

88

Замыкание в электроустановке короткое

1

Замыкание короткое

1

Замыкание короткое близкое

22

Замыкание короткое видоизменяющееся

16

Замыкание короткое двухфазное

5

Замыкание короткое межветвевое

12

Замыкание короткое межвитковое

14

Замыкание короткое несимметричное

20

Замыкание короткое неудаленное

23

Замыкание короткое неустойчивое

18

Замыкание короткое однофазное

4

Замыкание короткое повторное

15

Замыкание короткое симметричное

19

Замыкание короткое трехфазное

9

Замыкание короткое удаленное

21

Замыкание короткое устойчивое

17

Замыкание между ветвями обмотки одной фазы короткое

12

Замыкание между катушками или секциями обмотки одной фазы короткое

13

Замыкание межкатушечное или межсекционное короткое

13

Замыкание на землю в электроустановке короткое

2

Замыкание на землю в электроустановке короткое двойное

8

Замыкание на землю короткое двухфазное

6

Замыкание на землю короткое однофазное

4

Замыкание на землю короткое трехфазное

10

Замыкание с землей в электроустановке короткое

3

Замыкание с землей короткое двухфазное

7

Замыкание с землей короткое трехфазное

11

Значение апериодической составляющей тока короткого замыкания в электроустановке начальное

44

Значение отключаемого тока короткого замыкания амплитудное

51

Значение периодической составляющей отключаемого тока короткого замыкания действующее

49

Значение периодической составляющей тока короткого замыкания действующее

42

Значение периодической составляющей тока короткого замыкания начальное

43

Значение периодической составляющей тока короткого замыкания рабочей частоты в электроустановке действующее

42

Значение периодической составляющей тока короткого замыкания рабочей частоты в электроустановке начальное действующее

43

Значение тока короткого замыкания в электроустановке действующее

41

Значение тока короткого замыкания в электроустановке мгновенное

40

Интеграл Джоуля

89

Коэффициент распределения тока короткого замыкания

75

Коэффициент тока короткого замыкания ударный

47

Коэффициент ударный

47

Мощность короткого замыкания

68

Напряжение в месте короткого замыкания

52

Напряжение при коротком замыкании остаточное

53

Несимметрия в электроустановке однократная

71

Несимметрия в электроустановке поперечная

70

Несимметрия в электроустановке продольная

69

Несимметрия в электроустановке сложная

72

Постоянная времени апериодической составляющей тока короткого замыкания в электроустановке

80

Продолжительность короткого замыкания в электроустановке расчетная

85

Процесс в электроустановке переходный

27

Процесс в электроустановке электромагнитный переходный

28

Процесс в электроустановке электромеханический переходный

29

Режим короткого замыкания

24

Режим короткого замыкания электроустановки установившийся

26

Режим короткого замыкания электроустановки

24

Режим нормального напряжения

30

Режим нормального напряжения синхронной машины при коротком замыкании

30

Режим подъема возбуждения

31

Режим подъема возбуждения синхронной машины при коротком замыкании

31

Режим предельного возбуждения

32

Режим предельного возбуждения синхронной машины при коротком замыкании

32

Режим предшествующий

25

Режим работы электроустановки, предшествующий короткому замыканию

25

Содержание апериодической составляющей в отключаемом токе короткого замыкания

61

Сопротивление критическое

77

Сопротивление при коротком замыкании критическое

77

Составляющая отключаемого тока короткого замыкания апериодическая

50

Составляющая тока короткого замыкания в электроустановке апериодическая

37

Составляющая тока короткого замыкания в электроустановке переходная

65

Составляющая тока короткого замыкания в электроустановке принужденная

36

Составляющая тока короткого замыкания в электроустановке сверхпереходная

67

Составляющая тока короткого замыкания в электроустановке свободная

35

Составляющая тока короткого замыкания в электроустановке свободная переходная

64

Составляющая тока короткого замыкания в электроустановке свободная сверхпереходная

66

Составляющая тока короткого замыкания нерабочей частоты в электроустановке периодическая

39

Составляющая тока короткого замыкания периодическая

38

Составляющая тока короткого замыкания рабочей частоты в электроустановке периодическая

Что такое короткое замыкание (КЗ): определение, виды, причины возникновения

О коротком замыкании слышат не только в специализированных кругах, но и широких массах. Что такое короткое замыкание, что этому способствует, можно ли защититься от короткого замыкания (КЗ).

Это непраздное любопытство, поскольку именно оно часто является причиной пожара и гибели людей. Зная и соблюдая элементарные правила можно защитить себя и других от многих проблем.

Но прежде чем говорить об этом явлении, следует поближе познакомиться с электричеством и способом его передачи, поскольку это является фундаментальным понятием.

Понятие и теория

Из учебника физики известно, что любое вещество состоит из молекул, а те, в свою очередь, из атомов. На внешней орбите некоторых атомов есть электроны, которые имеют слабую связь с ядром.

Если приложить к этим электронам некоторую силу, они могут оторваться и переместиться. Таким свойством обладают металлы и некоторые другие элементы при особых условиях.

Самыми распространенными металлами, используемые в электротехнике, являются алюминий и медь. Именно из них делают провода для электропроводки.

Но, чтобы получить электрический ток, мало просто оторвать электроны, их еще необходимо сгруппировать и направить, придав им упорядоченное движение.

Для этого существуют различные генераторы постоянного и переменного тока, или источники тока в виде батарей и аккумуляторов.


Различие между батареей и аккумулятором заключается в способности аккумулятора снова заряжаться, пополняя растраченную энергию.

Ток бывает двух видов:

  • переменный;

  • постоянный.

На самом деле существует еще ряд других видов, но поскольку в быту мы сталкиваемся в основным с этими двумя, они и будут разобраны.

Электрическим током называется упорядоченное движение заряженных частиц по замкнутому кругу. Для примера возьмем цепь постоянного тока, состоящую из батарейки, проводов, выключателя и лампочки. Провода служат для соединения всех используемых элементов.

Допустим, у нас получилась такая схема: плюс батареи соединен через провод с одним выводом выключателя, второй вывод выключателя через провод соединен с одним контактом лампочки, а второй контакт лампочки, опять же через провод соединен с минусом батареи. Если выключатель включен, то по собранной цепи будет течь ток, и лампочка загорится, если выключателем разорвать цепь, то лампочка потухнет.

В последнем случае хотя по цепи не идет ток, напряжение присутствует. Оно будет равно напряжению батарейки и определить его можно будет с помощью вольтметра. С одной стороны выключателя будет идти положительный потенциал, по другую его сторону – отрицательный. Положение изменится, если выключатель включить. Теперь плюс и минус будут располагаться по разным сторонам лампочки.

Почему произошло такое изменение? Когда выключатель выключен, то электроны от плюса батарейки, дойдя до выключателя остановились, потому что контакты у него разомкнуты. Следовательно, на другом контакте выключателя этих электрон нет.


Раньше считали, что переносчиками заряда служат положительно заряженные частицы, в некоторых случаях так и есть, но все же основными переносчиками являются электроны, а они имеют отрицательный заряд. Но чтобы не путаться в старых и новых схемах на батарейках ставят знак + на минусовом контакте, и приборы работают по такому же принципу.

Разность между количеством электронов на двух контактах и будет напряжением.

Теперь поговорим о лампочке. Основным ее элементом является нить накаливания. Нить изготавливается из тугоплавкого и имеющего большое сопротивление материала, обычно это вольфрам. Этот материал с трудом пропускает часть электронов поэтому, пройдя через нить лампы, электронов будет гораздо меньше, чем их накопилось до нити.

Кроме того, электроны, прошедшие через лампочку, быстро уносятся к минусу батареи, вот почему теперь напряжение будет наблюдаться на контактах лампочки, а не на выключателе. А что произойдет, если лампочку убрать из схемы?

Что происходит при возникновении короткого замыкания

Лампочка, в приведенной выше цепи, считается полезной нагрузкой для источника питания – батарейки. В чем польза лампочки? Она преобразует электрическую энергию в световую.

Если ее убрать, а выключатель напрямую соединить с минусом батарейки и включить его, то электроны мощным потоком устремятся к другой клемме батарейки. Результатом будет разряд батарейки. Вся ее энергия будет расходована напрасно. Возможно, она даже выйдет из строя. В любом случае больше ею воспользоваться не удастся.

Но, кроме напрасно истраченной энергии существует еще один большой минус. Как уже говорилось, лампочка имеет нить накала из вольфрама. Что происходит при прохождении через нее тока?

Так как сопротивление нити большое, то есть электронам, образно говоря, нужно протискиваться через узкие каналы, то они, ударяясь об атомы вольфрама, отдают часть энергии ему. Это приводит к тому, что вольфрам начинает нагреваться и нагревается до такой температуры, что от него начинает исходить свет.

Любой материал обладает сопротивлением электрическому току, будь то провода или выключатель. Поэтому когда лампочку убирают, то нагрузкой становятся провода и выключатель. Они хоть и не так быстро и горячо будут нагреваться, но все же нагрев будет происходить.


Важно. Из этого можно сделать вывод, чем опасно короткое замыкание: происходит ненужный нагрев проводников и напрасно тратится электрическая энергия.

Почему короткое замыкание так называется

Так что такое короткое замыкание? В последней нашей схеме были использованы: батарейка, провода и выключатель. Поскольку выключатель во включенном положении представляет собой проводник, то его можно заменить куском провода.

В итоге схема приобретает следующий вид: плюс батареи соединен проводом с минусом батареи. Значит, что такое короткое замыкание по-простому? Это короткозамкнутая цепь в схеме питания.


Давайте дадим небольшое определение что такое короткое замыкание — это аварийный режим, при котором происходит контакт двух проводников с разными потенциалами (например, фаза с другой фазой или фаза и ноль). За счет того что нагрузка оказывается закороченной, сопротивление цепи уменьшается, а ток при этом резко возрастает до очень больших значений.

Для примера возьмем обычный утюг. Когда мы включаем его в розетку, создается путь для протекания электрического тока. Ток начинает протекать через нагревательный элемент утюга, сопротивление которого очень большое.

Если убрать это сопротивление из схемы, например, закоротить фазу и ноль до нагревательного элемента, то путь протекания тока уменьшится, то есть станет коротким. Ток будет протекать только по проводам без сопротивления (нагрузки).

В чем опасность короткого замыкания

Рассмотренный пример с батарейкой — это всего лишь миниатюра, показывающая наглядно, к чему приводит короткое замыкание. Емкость и напряжение батарейки невелико, поэтому и последствия от короткого замыкания незначительны – испорченная батарейка.

В быту же чаще всего говорят о коротком замыкании, связанном с домашней сетью, в которой напряжение составляет минимум 220 В. Мощность трансформатора, от которого подается питание на дом, составляет сотни тысяч или миллионы Ватт. Конечно, сопротивление проводов ограничивает этот ток, но не очень сильно.

В советское время линии электропередач состояли из натянутых на опорах проводов. При сильном ветре, если провода были недостаточно натянуты, их перехлестывало. Слышался сильный треск, гул, летели искры. Зрелище не для слабонервных. Иногда провода припаивались друг к другу, обгорали и падали на землю.

Если падал фазный провод, идущий от подстанции, то он создавал огромную опасность для окружающих. Гибли и люди, и животные. К счастью, сегодня все меньше остается таких линий, но в частном секторе, на дачах, в деревнях еще можно встретить такую опасность.

Что касается квартир и частных домов то здесь кроется другая опасность. Как уже было рассмотрено, короткое замыкание – это создание цепи без нагрузки.

При этом высвобождается огромная энергия, которая очень быстро разогревает провода. В месте замыкания могут возникать искры в виде раскаленного металла. Попадая на горючее вещество, они его воспламеняют.


При возникновении короткого замыкания главная опасность заключается в вероятности возгорания и пожара.

Опасно! При тушении водой такого пожара под напряжением приведет к поражению электрическим током.

Поэтому, чтобы защититься от таких неприятностей, в каждом доме обязательно должна быть защита от короткого замыкания.

Защита от короткого замыкания

Для того чтобы понять, как защищаться от короткого замыкания, необходимо повторить, что такое короткое замыкание? Итак, короткое замыкание – это замкнутая цепь, по которой проходит ток большой мощности.

Поэтому защита должна реагировать именно на большой ток. В любом шкафу учета, кроме счетчика стоят автоматические выключатели. Вот они и реагируют на большой ток. Причем автомат реагирует на два разных тока:

  • ток короткого замыкания;

  • ток перегрузки.

Признаком короткого замыкания является лавинообразный скачек тока, именно на него должен реагировать первый защитник. Из чего состоит защита и как она работает? Известно, что если по проводу проходит ток, то вокруг него образуется электромагнитное поле. Это свойство используется в автомате.

Из толстого медного провода делается катушка – соленоид, внутри которой располагается сердечник. Сердечник, в свою очередь, соединен с расцепителем – устройством, которое разъединяет цепь.

Число витков рассчитывается так, чтобы при достижении определенного тока она смогла сдвинуть сердечник и через него расцепить цепь. После устранения неисправности механизм устанавливается в первоначальное положение с помощью рукоятки на автомате.

Провода, проведенные в помещении, способны пропускать ток определенной силы, при превышении этого значения они начнут нагреваться, так как обладают сопротивлением. Это может привести к их нагреву до такой степени, что изоляция, находящаяся на них, начнет плавиться. Это может вызвать пожар или короткое замыкание. Чтобы этого избежать, в автомате предусмотрена другая защита – тепловая.

Она представляет собой биметаллическую пластину, через которую проходит ток питания. Когда ток начинает нагревать провода, он также греет и эту пластину.

Пластина, в свою очередь, понемногу начинает менять свою форму до тех пор, пока не разомкнет расцепитель, прекратив подачу тока.


Биметалл – два соединенных разных металла, у которых скорость расширения при нагревании разная. Поэтому когда пластина нагревается, она меняет свою форму, изгибаясь в одну или другую сторону.

Включить автомат можно будет после того, как пластина остынет и вернется в первоначальное положение.

Причины возникновения короткого замыкания

Почему возникает короткое замыкание, рассмотрим некоторые, чаще всего встречаемые причины:

  1. 1. Перегрузка в сети.

  2. 2. Неисправный электроприбор.

  3. 3. Порча грызунами.

  4. 4. Случайное повреждение.

Перегрузка – одна из самых распространенных причин замыкания. Промышленность выпускает новые, более мощные электроприборы, а проводка остается старой.

Если вовремя не произвести перерасчет и не поменять провода, то рано или поздно произойдет замыкание. Сначала будет отключаться автомат перегрузки, изоляция с каждым разом будет стареть и терять свои защитные свойства пока, наконец, не выдержит такого испытания.

Если в электроприборе произойдет короткое замыкание, он либо отключится, либо сработают автоматы. Такой прибор легко обнаружить, повторно включив его в сеть. Иногда, особенно в сельской местности, порчу могут нанести грызуны. Им почему-то нравятся резиновые и пластмассовые предметы.

Погибая, они замыкают сеть, приводя к короткому замыканию.

Иногда сами жильцы создают себе проблему. Не убедившись в отсутствии электропроводки, начинают сверлить или забивать гвозди, вызывая не только замыкание, но и сильный стресс и болевые ощущения. Чтобы обезопасить себя от таких травм, необходимо точно убедиться в отсутствии проводов или, хотя бы поставить УЗО.


Устройство Защитного Отключения определяет утечку тока и отключает сеть. Оно предотвращает человека от поражения электрическим током.

Осталось ознакомиться с видами короткого замыкания (КЗ) и их особенностями.

Виды коротких замыканий в быту и в электроэнергетике

По сути можно разделить виды коротких замыканий на два типа: бытовые и промышленные.

В быту где чаще встречается сеть с глухозаземленной нейтралью (3 фазы, ноль и заземление), здесь можно отметить такие виды КЗ:

  • однофазные;

  • двухфазные;

  • трехфазные.

В первом случае фазный провод замкнут на ноль или землю. Во втором, то же самое, или на другую фазу, или также на ноль. При трехфазном замыкаются все три фазы между собой.

Для ознакомления в энергетике согласно ГОСТ 52735-2007 можно встретить такие виды КЗ:

  • — 3-х фазное, обозначается К(З): замыкание между всеми тремя фазами;

  • — 2-х фазное, обозначаетсяК(2): замыкание между двух фаз;

  • — 2-х фазное с землей, обозначается К(1,1): замыкание между двумя фазами и одновременно на землю;

  • — 1-но фазное на землю, обозначается К(1): замыкание одной из фаз на землю или заземленные части оборудования;

  • — двойное КЗ на землю, обозначается К(1+1): это такое КЗ когда две разные фазы замыкаются на землю при этом не замыкаясь между собой.

В цепи постоянного тока

В домашних условиях постоянный ток для бытовых нужд не используется. В основном это относится к электрооборудованию. Для защиты могут быть использованы плавкие предохранители, автоматы или схемы защиты.

Без специальной подготовки и знаний в такие устройства лучше самому не лезть, а отвезти в мастерскую или вызвать специалиста. Но стоит отметить, что принцип замыкания в постоянной цепи ничем не отличается от замыкания в переменном токе.

Последствия могут быть похожими: возникновение пожара или в редких случаях и неблагоприятных условиях — поражение человека постоянным током.

В каких случаях КЗ работает на благо?

На высоковольтных подстанция к силовым трансформаторам подключают устройство под названием короткозамыкатель. По конструкции это заземляющий нож который в любой момент готов намеренно «закоротить» одну из фаз на землю.

При повреждении внутри трансформатора или на его ошиновке происходит срабатывание короткозамыкателя. Когда он включается происходит короткое замыкание, что приводит к появлению больших токов и отключению питающей линии с противоположного конца.

Еще один из примеров в энергетике «плавка гололеда на линиях электропередач». На воздушных линиях электропередач для защиты линии от гололедообразования во обледенений применяют плавку гололеда. Подключаются они одним концом к самому проводу, а другим к земле.

По принципу КЗ работает электросварка, но в отличие от обычного короткого замыкания, ток в сварке регулируется.

Преднамеренное КЗ

В электротехнике есть прибор, называется варистор. Он часто используется в электрооборудовании для защиты аппаратуры от перенапряжения.

Действует по принципу рассмотренного выше короткозамыкателя. Некоторые специально устанавливают его в осветительную цепь для предотвращения перегорания ламп во время больших скачков напряжения или аварий в сети. При их срабатывании домашняя сеть переходит в режим КЗ и автоматы отключают защищаемую цепь.

Все рассмотренные примеры использования короткого замыкания – это вынужденная мера, указывающая на аварийную ситуацию. Поэтому прежде чем включать автоматы после их срабатывания, необходимо убедиться в нормализации питающей сети.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

404-страница-не найдено

Выберите свой язык

При выборе языка изменяется язык и контент на сайте Trane.

  • Северная Америка
  • Латинская Америка
  • Европа
  • средний Восток
  • Азиатско-Тихоокеанский регион
  • Соединенные Штаты

    английский

  • Канада

    английский

  • Аргентина

    испанский

  • Мексика

    испанский

  • Бразилия

    португальский

    испанский

  • Аруба

    английский

  • Багамы

    английский

  • Белиз

    английский

  • Бермуды

    английский

  • Боливия

    испанский

  • Бонэйр

    английский

  • Каймановы острова

    английский

  • Чили

    испанский

  • Колумбия

    испанский

  • Коста-Рика

    испанский

  • Кюрасао

    английский

  • Доминиканская Республика

    испанский

  • Эквадор

    испанский

  • Сальвадор

    испанский

  • Гренада

    английский

  • Гваделупа

    английский

  • Гватемала

    испанский

  • Гайана

    английский

  • Гаити

    английский

  • Ямайка

    английский

  • Мартиника

    английский

Оценка короткого замыкания

v · Логические операторы в некоторых языках программирования, в которых второй аргумент выполняется или оценивается только в том случае, если первого аргумента недостаточно для определения значения выражения: когда первый аргумент функция И оценивает ложь , общее значение должно быть ложь ; и когда первый аргумент функции OR оценивается как true , общее значение должно быть true .В некоторых языках программирования (Лисп) обычные логические операторы являются короткозамкнутыми. В других (Java, Ada) доступны как короткие, так и стандартные логические операторы. Для некоторых логических операций, таких как XOR, короткое замыкание невозможно, потому что для определения результата всегда требуются оба операнда.

Выражение короткого замыкания x Sand y (с использованием Sand для обозначения разновидности короткого замыкания) эквивалентно условному выражению , если x , то y , иначе false ; выражение x Sor y эквивалентно , если x , то истинно, иначе y .

Операторы короткого замыкания, по сути, являются управляющими структурами, а не простыми арифметическими операторами, поскольку они не являются строгими. Алгол 68 использовал «процедуры» для достижения определяемых пользователем операторов и процедур короткого замыкания.

В слабо типизированных языках, которые имеют более двух истинностных значений Истинно и Ложь , операторы короткого замыкания могут возвращать последнее оцененное подвыражение, так что x Sor y и x Песок y фактически эквивалентен , если x , затем x , иначе y и , если x , то y , иначе x соответственно (без фактической оценки x дважды) .В приведенной ниже таблице это называется «Последнее значение».

В языках, которые по умолчанию используют ленивое вычисление (например, Haskell), все функции эффективно «замыкают», и специальные операторы короткого замыкания не нужны.

Поддержка общих языков программирования

Логические операторы на разных языках
Язык Активные операторы Устройство короткого замыкания Тип результата
ABAP нет и , или Логическое 1
Ада, Эйфель и , или , а затем , или еще логическое значение
АЛГОЛ 68 и, &, ∧; или, andf, orf (оба определены пользователем) логическое значение
С 2 нет && , || , ? [1] Числовой ( && , || ), зависимый от opnd (? )
C ++ и , | && , || , ? [2]

Оценка короткого замыкания — Справка разработчика

Создать учетную запись или Войти

Переключить навигацию

Поиск

05 дек 2020 03:35

4992 активных страниц

  • Дом
  • Обучение
    • Самостоятельное обучение
      • Начни здесь
  • Инструменты разработки
    • Какие инструменты мне нужны?
    • Программные инструменты
      • Начни здесь
      • MPLAB® X IDE
        • Начни здесь
        • Установка
          • Системные требования
          • Требования к компилятору
          • Информация о платформе и операционной системе Java
          • Установить MPLAB® X IDE
          • MPLAB® X IDE v5.40 и ранее
            • Установочные зависимости в 64-битной Linux
            • Mac OSX 10.7 и выше требует JRE6
            • Как заменить версию Java, установленную с MPLAB® X IDE
        • Введение в среду разработки MPLAB X
          • План обучения
          • Общий обзор встроенной среды разработки
          • Введение в среду разработки MPLAB X
          • Введение в компиляторы MPLAB XC
          • Введение в программисты / отладчики MPLAB X
          • Установка среды разработки MPLAB X
          • Запуск MPLAB X
          • Ознакомьтесь с возможностями MPLAB X
          • Откройте проект MPLAB X
          • Создание проекта и программирование устройства
          • Следующие шаги
        • Переход на MPLAB X IDE
          • Переход с MPLAB IDE v8
            • Переход на MPLAB X IDE из MPLAB IDE v8
            • Основные отличия
            • Сравнение меню
              • Сравнение меню
              • Различия в меню файлов
              • Различия в меню редактирования
              • Просмотр различий в меню
              • Различия в меню проекта
              • Различия в меню отладчика
              • Различия в меню программатора
              • Различия в меню инструментов
              • Настройка различий в меню
              • Различия в меню окна
              • Различия в меню справки
            • Различия в опоре инструмента
            • Рекомендации по миграции
          • Переход с Atmel Studio
            • Переход на MPLAB X IDE из Atmel Studio IDE
            • Различия в терминологии
            • Концептуальные различия
            • Программирование и запуск сеансов отладки
        • Конфигурация
          • Конфигурация
          • Параметры командной строки
          • Мониторы с высоким разрешением / DPI
          • Запуск нескольких экземпляров
          • Переключение драйверов USB (Windows)
          • Установка драйверов USB вручную (Windows)
          • Параметры конфигурации JVM
          • Сброс в состояние по умолчанию
          • Окно опций
            • Окно параметров
            • Генерал
              • Общие
            • Редактор
              • Редактор
              • Общий
              • Форматирование
              • Завершение кода
              • Шаблоны кода
              • Подсказки
              • Макросы
            • шрифтов и цветов
              • Шрифты и цвета
              • Синтаксис
              • Выделение
              • Аннотации
              • Разница
              • Управление версиями
            • раскладка
              • Раскладка клавиатуры
            • C / C ++
              • C / C ++
              • Выделение
            • встроенный
              • Встроенный
              • Инструменты сборки
              • Варианты проекта
              • Общие настройки
              • подавляемых сообщений
              • Диагностика
              • Другое
            • Разное
              • Разное
              • Внешний вид
              • Разница

.

alexxlab

Посмотреть все записи автора alexxlab →

Вам также может понравиться

Переменное и постоянное напряжение: Какой ток в розетке — переменный или постоянный (AC или DC)

Ору зру и: Распределительные устройства — конструкция и разработка

Как экономить электроэнергию в квартире с счетчиком: Как уменьшить расход электричества — Лайфхакер

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *