РЕЛЕЙКА

Блог посвященный основам релейной защиты. Учите релейку со мной и будет вам счастье:)

однофазное короткое замыкание

Политехнический терминологический толковый словарь . Составление: В. Бутаков, И. Фаградянц . 2014 .

Смотреть что такое "однофазное короткое замыкание" в остальных словарях:

однофазное короткое замыкание — fazes izemejimas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. phase to ground fault; phase to ground short circuit vok. Einphasenkurzschlu?, m; einpoliger Erdschlu?, m rus. однофазное короткое замыкание, n pranc. defaut monophase a la… … Radioelektronikos terminu zodynas
однофазное короткое замыкание на землю — Короткое замыкание на землю в трехфазной электроэнергетической системе с глухо или успешно заземленными нейтралями силовых элементов, при котором с землёй соединяется лишь одна фаза [ГОСТ 26522 85] однофазное короткое замыкание на землю… … Справочник технического переводчика

однофазное короткое замыкание на землю — однофазное короткое замыкание на землю: Короткое замыкание на землю в трехфазной электроэнергетической системе с глухо или успешно заземленными нейтралями силовых элементов, при котором с землёй соединяется лишь одна фаза. [ГОСТ 26522 85,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
внутреннее однофазное короткое замыкание на землю — (в обмотке преобразователя электрической энергии) [Интент] EN single pole internal fault … Справочник технического переводчика
Короткое замыкание — Появление пожара вследствие замкнутых электропроводов У данного термина есть и иные значения, см.

Короткое замыкание (значения). Короткое замыкание (КЗ) электрическое соединение 2-ух точе … Википедия

Короткое замыкание — не предусмотренное нормальными рабочими условиями электрическое соединение точек электрической цепи с разными потенциалами через небольшое сопротивление. К. з. появляется вследствие нарушения изоляции и соединения проводящих ток частей… … Большая советская энциклопедия

КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ — (КЗ) не предусмотренное норм. рабочими условиями соединение точек электрич. цепи, имеющих разные потенциалы, между собой или с др. цепями через достаточно небольшое сопротивление. В сети перем. тока КЗ может быть между фазами (2 и 3 фазное) или… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Искуственое однофазное КЗ на землю ВЛ220кВ

ГОСТ Р МЭК 60050-826-2009: Установки электрические. Термины и определения — Терминология ГОСТ Р МЭК 60050 826 2009: Установки электрические. Термины и определения оригинал документа: ( продолжительный ) допустимый ток ((continuous) current carrying capacity ampacity (US)): Максимальное значение электротока, который… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Электрическая дуга, короткое замыкание в ячейках 0,4/6/10кВ

ГОСТ Р 52735-2007: Короткие замыкания в электрических установках. Методы расчета в электрических установках электрического тока напряжением более 1 кВ — Терминология ГОСТ Р 52735 2007: Короткие замыкания в электрических установках. Методы расчета в электрических установках электрического тока напряжением более 1 кВ оригинал документа: апериодическая составная часть тока короткого замыкания в электрической установке:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

частичные разряды — 3.1.24 частичные разряды : Локализованный электрический ток в газах, частично шунтирующий изоляцию между проводниками и, который может появляться как в прилегающих, так и в не прилегающих к проводнику объемах изоляции. 3.2 Определения и сокращения В… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Ток короткого замыкания однофазных и трёхфазных систем электроснабжения

В электросетях иногда появляются разные опасные ситуации. Среди них, самую большую опасность представляет ток короткого замыкания, формула которого применяется при расчетах и планировании.

Результаты аварийного режима достаточно серьезные – ломаются сами сети, а еще подключенные приборы и оборудование. Все это оказывает большой финансовый ущерб.

Проводимые расчеты, также и на ударный ток КЗ нужны, первым делом, чтобы гарантировать прекрасную защиту на электрифицированном объекте.

Расчет токов короткого замыкания

Для выполнения аналогичного расчета тока привлекаются мастера профессионалы. Они не только создают теоретическую сторону, но и отвечают за дальнейшую эксплуатацию представленных схем.

Тут очень много характерных особенностей, благодаря этому начинающие электрики должны хорошо себе представлять не только саму природу электричества, но и свойства проводников, диэлектриков, характерности изоляции и остальные значительные вопросы.
Результаты рассчитаные дома, должны обязательно проверяться профессионалами. Все расчеты, которые касаются короткого замыкания, осуществляются с применением специализированных формул.

Фиксики — Короткое замыкание | Познавательные образовательные мультики для детей, школьников

Однофазное короткое замыкание

Трёхфазное короткое замыкание в электросетях до 1000В устанавливается с учетом следующих свойств:

  • Трехфазная система по умолчанию считается симметричной.
  • Трансформаторное питание считается постоянным, сравнимым с его номиналом.
  • Появление короткого замыкания считается в момент предельного показателя силы тока.
  • Значение ЭДС принимается для источников питания, размещенных на большом расстоянии от места КЗ.

Более того, определяя параметры короткого замыкания, необходимо правильно определить общее сопротивление проводников, с привязкой к единому значению мощности. Простые формулы приводят к ошибкам из-за самых разнообразных номинальных стрессов на отдельных участках в момент КЗ.

Базовая мощность значительно облегчает расчеты и увеличивает их точность.

Изменения тока в процессе короткого замыкания

За период КЗ ток подвергается самым разным изменениям. В начале он возрастает, дальше – тухнет до конкретного значения, а потом автоматизированный регулятор возбуждения доводит его до стабильной величины.
Временной период, требуемый для изменения показателей тока короткого замыкания – ТКЗ, обрел название переходного процесса.

По завершении этого промежутка и до момента, когда КЗ будет отключено, встречается стабильный аварийный режим. Величина электрического тока в разные временные промежутки нужна при подборе уставок для защитной аппаратуры, проверке динамической и термостойкости электрического оборудования.

Однофазное короткое замыкание

В каждой сети подключены нагрузки с установленными индуктивными сопротивлениями. Они препятствуют мгновенным изменениям тока, благодаря этому его величина меняется не скачкообразно, а увеличивается понемногу, в согласии с законом физики.

Анализ и расчет тока в переходной период становится намного легче, если его условно поделить на две важные части – апериодическую и периодическую.

  1. Первая – апериодическая часть ia – обладает постоянным знаком, возникает в момент КЗ и в самые минимальные сроки понижается до нулевой метки.
  2. Вторая часть – периодическая составная часть тока КЗ Inmo – в первый момент времени собой представляет начальный ток короткого замыкания. Именно он применяется при выборе уставок и проверке чувствительности приспособлений для защиты. Эта сила тока короткого замыкания стала называться сверхпереходного тока, потому как при его расчетах схема замещения дополняется сверхпереходными ЭДС и сопротивлением генератора.

По окончании переходного периода периодический ток считается установившимся. Величина полного тока в себя включает апериодическую и периодическую составляющие на любом отрезке переходного периода.

Критерий его самого большого мгновенного значения собой представляет ударный ток короткого замыкания, определяемый при проверке динамической стойкости электрического оборудования.

Короткие замыкания в однофазных сетях

При расчетах энергосистем однофазного тока допускаются вычисления, изготавливаемые в простой форме. Приборы и оборудование в подобных сетях не потребляют приличного количества электрической энергии, благодаря этому хорошая защита может быть обеспечена традиционным автоматизированным выключателем, рассчитанным на ток срабатывания 25 ампер.

Ток однофазного короткого замыкания вычисляется в такой последовательности:

  • Обозначение показателей преобразователя электрической энергии или реактора, питающих сеть, также их электродвижущей силы.
  • Монтируются технические специфики проводников, применяемых в сети.
  • Разветвленную электрическую схему нужно облегчить, разбив на отдельные участки.
  • Вычисление полного сопротивления между фазой и нулем.
  • Определения полных сопротивлений преобразователя электрической энергии или других питающих устройств, если эти данные отсутствуют в техдокументации.
  • Все полученные значения ставятся в формулу.

В любом случае сила тока короткого замыкания и формула, по которой рассчитывается однофазный процесс, показана на рисунке.

В ней Uf считается фазным напряжением, Zt – сопротивлением преобразователя электрической энергии в момент КЗ. Zc будет сопротивлением между фазой и нулем, а Ik – однофазным током КЗ.

Применение этой формулы дает возможность определить ток однофазного КЗ и его параметры в надлежащих цепях с величиной неточности в границах 10%. Полученных данных более чем достаточно, чтобы проссчитать правильную и эффективную защиту сети. Главной сложностью во время получения начальных данных считается обозначение величины Zc.

Если есть наличие данных о параметрах проводников и значениях переходных сопротивлений, определить сопротивление между фазой и нулем вполне реально по формуле:

Тут rf и rn являются, исходя из этого, активными сопротивлениями фазного и нулевого проводов, измеряемыми в Омах, ra собой представляет сумму активных сопротивлений контактов в цепочке фаза-ноль (Ом), xf” и xn” – внутренние индуктивные сопротивления фазного и нулевого проводов (Ом), x’ – считается внешним индуктивным сопротивлением в цепочке фаза-ноль (Ом).
Полученное значение подставляется в предыдущую формулу, после этого обозначение тока КЗ уже большого труда не составит.

Главное – исполнять правильную очередность действий при расчетах.

Расчет токов КЗ для трёхфазных систем электроснабжения

Для того Чтобы узнать ток трехфазного короткого замыкания в надлежащих сетях, необходимо обязательно просчитывать специфику появления и развития данного процесса. Прежде всего, это индуктивность, появляющаяся в замкнутом проводнике, благодаря чему ток трехфазного КЗ меняется не очень быстро, а увеличивается понемногу в согласии с конкретными законами.
Точность производимых вычислений во первых зависит от расчетов главных величин, вставляемых в формулу.

Однофазное короткое замыкание

Для этой цели применяются дополнительные формулы или специализированное ПО, выполняющее сложнейшие вычислительные операции в минимально короткие сроки.

Однофазное короткое замыкание

Если же расчеты в трёхфазных системах электроснабжения осуществляются ручным способом, в данных случаях необходимые результаты про ток КЗ формула, нижеприведенная, дает возможность определить с довольно точными критериями:

  • Iкз = Uc/(v3*Хрез) = Uc /(v3*(Хсист + Хвн)), в которой Хвн считается сопротивлением между шинами и точкой КЗ, Хсист – это сопротивление во всей системе относительно шин источника напряжения, Uc – напряжение на шинах в этой системе.

При отсутствии какого-то из критериев, его значение устанавливается с применением дополнительных формул или программ. Если же расчеты трехфазного КЗ производятся для непростых сетей с очень приличным количеством разветвлений, в данном случае главная схема превращается в схему замещения, где есть только один источник электрической энергии и одно сопротивление.

Сам процесс упрощения производится в такой последовательности:

  • Складываются все критерии сопротивлений, подключенных параллельно в этой цепи.
  • Дальше суммируются все сопротивления, подключенные постепенно.
  • Результирующее сопротивление Хрез устанавливается как сумма всех подключенных параллельных и последовательных сопротивлений.

Расчеты токов двухфазного короткого замыкания осуществляются с учетом отсутствия у них симметричности. У них нет нуля, а присутствую токи, протекающие в прямом и обратном направлении.

Подобным образом, ток двухфазного КЗ рассчитывается постепенно, по индивидуальным формулам, применяемым для любого показателя.

Ток КЗ в сетях с неограниченной мощностью

Очень часто мощность источника электрической энергии существенно превосходит величину общей мощности всех подключенных потребителей. В данных случаях при решении задачи, как определить значение короткого замыкания, величина напряжения считается условно неизменной.

Однофазное короткое замыкание

Наличие аналогичных условий приводит к бесконечному параметру мощности, а сопротивление проводников принимает нулевое значение. Они применяются для расчета только в том случае, когда место короткого замыкания размещается на большом расстоянии от источника напряжения, а величина результирующего сопротивления цепи неоднократно превосходит критерии сопротивления всей системы.

В сетях с неограниченной мощностью, определить ток короткого замыкания позволяет следующая формула: Ik = Ib/Xрез, в которой Ib считается базисным током, а Xрез – результирующим сопротивлением сети. Если есть наличие начальных данных, моментально найдем очень точный финишный результат.

Однофазное короткое замыкание

Как проссчитать ток короткого замыкания

Однофазное короткое замыкание

Режим короткого замыкания

Однофазное короткое замыкание

Апериодическая составная часть тока короткого замыкания

Где появляется межфазное замыкание и его причины

Не будет сильным преувеличением заявление про то, что такой нештатный рабочий режим электрической сети, как короткое замыкание известен даже тем, кто не изучал основы электробытовой техники. Сегодня мы рекомендуем рассмотреть частный случай данного явления – межфазное замыкание. Из материалов нашей публикации Вы узнаете, характерности этого вида КЗ и вызванные им результаты.

По окончании мы будем рассматривать способы защиты электрической сети от разных видов замыканий.

Что такое межфазное замыкание?

Это аварийный рабочий режим электрической сети, вызванный электроконтактом разноименных фаз. Как пример приведем стандартные виды замыканий.

Однофазное короткое замыкание

Трансформатор 1: работа на холостом ходу

Виды коротких замыканий
Определения:

  1. Трехфазные КЗ.
  2. Замыкание 2-ух фазных проводов.
  3. КЗ на землю при двухфазном замыкании.
  4. Фазное (однофазное) КЗ. Замыкание может происходить с землёй или нулевым проводом в системах с изолированной или заземленной нейтралью.

Как видно из рисунка, под формулировку межфазного замыкание подходит пункт 2. Стоит сказать, что при конкретных условиях 1 и 3 также можно рассматривать как частный случай межфазного КЗ.

Где появляется и почему?

В теории КЗ может появиться в самой разной точке сети. Данный процесс носит случайный характер, кроме тех случаев, когда короткое замыкание вызывается принудительно, с помощью короткозамыкателя для своевременного выключения высоковольтных линий электропередач.

Однофазное короткое замыкание

Короткозамыкатель КЗ-110
Непреднамеренное КЗ может появиться в следующих местах:

  • На изоляторах, как проходных, так и опорных, применяемых для токоведущих частей.
  • Между фазными обмотками электрических машин и электро-магнитных устройств, к примеру, преобразователей электрической энергии тока, двигателей или генераторов.
  • В воздушных и кабельных линиях электропередач.
  • В коммутаторах электро цепей, к примеру, разъединителях, рубильниках, автоматизированных выключателях и т.д.
  • В цепях оборудования или других потребителей электрической энергии.

Причины КЗ могут быть вызваны разными условиями, укажем самые популярные электрические соединения:

  • Железный контакт межфазных стрессов с очень маленьким переходным сопротивлением и исключением электрической дуги.
  • Дуговые замыкания. Между фазными проводниками протекают сильные токи нагрузки даже при воздушном зазоре.
  • Горящие КЗ, в основном, появляются в силовых КЛ при разрушении или повреждении изоляции проводящих ток линий. В результате на участке сети между фазными проводниками может появиться территория с малым сопротивлением, что приводит к перегреву изоляции.
  • Пробой силовых изделий из полупроводниковых материалов, к примеру, тиристоров.

Ток межфазного КЗ

При любом виде замыкания ток считается главной характеристикой аварийного рабочего режима трёхфазной системе электроснабжения. Эго нужно учесть при разрабатывании электрического оборудования, для чего применяется специализированная методика, описание которой можно отыскать на этом сайте.
Расчет тока КЗ кроме электрических устройств также нужен для выбора параметров аппаратов, производящих защитное (аварийное) выключение, к примеру автовыключатели или системы релейной защиты.

Укажем факторы, от них зависит ток КЗ:

  • Убирание аварийного участка от источника питания. Чем больше расстояние между ними, тем меньшим будет уровень тока КЗ.
  • Вид, сечение токоведущих элементов и длина силовых магистралей между аварийным участком и источником электрической энергии. При этом очень важное влияние оказывают параметры и состояние коммутаторов, расположенных в этой цепи. Вышеперечисленные характеристики цепи дают возможность проссчитать эквивалентное сопротивление нагрузки, нужное для определения тока замыкания.

Обратим свое внимание, что вид электрического соединения при КЗ оказывает влияние на величину электрического тока замыкания. Встречается следующая зависимость:

  • Железный контакт фазных стрессов образовывает самую большую величину электрического тока. Благодаря этому во время проектирования электрического оборудования производятся расчеты для этого электрического соединения.
  • Дуговое КЗ образовывает меньший ток. Но В практических условиях можно часто наблюдать нестабильную дугу, другими словами, иногда зажигающуюся и затухающую, что приводит к появлению переходных процессов. Они, со своей стороны, могут вызвать превышение расчетных параметров тока КЗ.
  • Тлеющее КЗ образовывает уровень тока намного меньше расчетного, что может плохо отобразиться срабатывании автоматов защиты. В практических условиях наблюдались ситуации, когда этот вид замыкания становился дуговым или образовывал железный контакт, вызывая срабатывание АВ. Впрочем после включения линии электрическое соединение вновь возвращалось к состоянию тлеющего замыкания, нее распознаваемое АВ. В данных случаях для распознавания аварийного участка следует подать на линию очень высокое напряжение или провести измерение сопротивление изоляции.
Однофазное короткое замыкание

Проверка изоляции при помощи мегаомметра

Результаты

Межфазные КЗ могут не только отобразиться на режимах работы электрических устройств, ни и оказаться причиной их выхода из строя. Кроме этого токоведущие детали подвержены как термической, так и динамической нагрузке. Последняя специфична для мощных энергосистем, где есть притягивание или отталкивание проводящих ток элементов.

Это взаимное действие зависит от направления тока.
В случае аварии высоковольтных цепей динамическая нагрузка может привести к разрушению изоляторов, поддерживающих токопроводные магистрали, что лишь ухудшает ситуацию.
Термическая нагрузка вырисовывается в виде нагрева проводников при прохождении по ним тока замыкания.

В результате токопроводы становятся, в прямом смысле, ТЕНАМИ.
Не менее опасным поражающим аргументом при межфазном КЗ считается образование электродуги, оказывающей плохое влияние как на человека, так и оборудование.

Она может в течение микросекунд подогреть поверхность контакта до 4000°С — 10000°С, а в большинстве случаев и более. Исходя из этого, при подобной большой температуре плавится фактически все элементы из металла.

Очень часто до срабатывания защиты дуга успевает пережечь токоведущие шины.

Однофазное короткое замыкание

Образование электрической дуги на размыкателях
Электрическая дуга не только нагревает как место контакта, так и окружающее ее пространство. Если рядом с ней размещены горючие материалы, то возможность пожара намного увеличивается.

Ожог, вызванный дугой, тяжело лечиться. Связывают это с тем, что очень маленькие брызги расплавленных металлов оседают на кожных покровах, образовывая эффект металлизации.

Отличительно, что В практических условиях нечаянно попасть под действие дуги почти что нельзя. В основном, причина прячется в нарушении ТБ, тех. процессов, а еще других ошибок, которые связаны с воздействием антропогенного фактора.
К плохим результатам КЗ также нужно отнести уменьшение уровня напряжения на аварийном участке.

Это создаёт ряд дополнительных проблем, проявляющихся в виде сбоев в работе оборудования, подключенного к этой сети. К примеру, отключаются магнитные контакторы, срабатывает защита трансформаторов электронных систем, увеличивается рабочий ток электрических двигателей и т.д.

Однофазное короткое замыкание

Способы защиты

Мы уже разглядывали раньше способы защиты от КЗ, но Если учитывать востребованность этой темы, будет полезным напомнить про них. В бытовых задачах и целях под эти цели применяются автовыключатели, встроенная в них электромагнитная защита откликается на токи замыкания, и снимает нагрузку при межфазных, однофазных и прочих замыканиях.

Селективность устройств защиты в бытовых и сортировочных сетях позволяет локализовать аварийный участок, оставив подключенными потребителей, запитанных от неповрежденных фаз.
В целях защиты электроцепей с классом напряжения более 1-го киловольта не используются АВ или подобная коммутационная аппаратура. Связывают это с тем, что даже при нормальных режимах работы величина нагрузки может привести к появлению дуги, с которой не могут справиться дугогасящие катушки.

Благодаря этому в высоковольтном оборудовании применяется релейная защита, управляющая вакуумными, масляными и элегазовыми разъединителями.

Профилактика

Не обращая внимания на то, что образование замыкания носит случайный характер, используя ряд профилактических мер, можно несколько уменьшить вероятность его появления. К таким мерам относятся:

  • Актуальная замена электрического оборудования, у которого окончился эксплуатационный срок.
  • Частое проведение планово-предупредительных ремонтов. При подобных процедурах можно вовремя выявить и убрать повреждение изоляции токоведущих линий, межвитковые замыкания первичных или вторичных обмоток преобразователя электрической энергии и прочие поломки.
  • Электрическое оборудование нужно использовать в нормальном режиме, перегрузка значительно уменьшает его ресурс.
  • Подходящая подготовка и регулярный инструктаж обслуживающего и электротехнического персонала.