短絡の原因と結果

短絡 — EMF の発生源を負荷に接続します。その抵抗は発生源の内部抵抗と比較して非常に小さくなります。

短絡電流は、ソースの内部抵抗 r によってのみ決まります。 ik = E / r、ここで E は発生源の EMF です。

いつもの EMFの発生源 短絡時に発生する大電流を想定して設計されていないため、ソース内で非常に大量の熱が発生し、ソースの破壊や死亡につながる可能性があります。短絡は、小さな電源の場合に特に危険です。 内部抵抗 （電池、電気自動車など）。

したがって、回路の2本のワイヤが接続され、非常に小さな抵抗を介して電源の異なる端子（たとえば、DC回路では「+」と「-」）に接続されると、短絡が発生します。ワイヤー自体の抵抗。

短絡電流は、回路の定格電流を何倍も超える可能性があります。このような場合、ワイヤの温度が危険な値に達する前に回路を遮断する必要があります。

ワイヤーを過熱から保護し、周囲の物体の発火を防ぐために、回路には保護装置が組み込まれています。 ヒューズ また サーキットブレーカー.

短絡は、雷雨、直撃落雷、絶縁部品の機械的損傷、サービス担当者の誤った行為の結果として生じる過電圧でも発生する可能性があります。

短絡が発生すると、短絡電流が急激に増加し、電圧が低下します。これは電気機器に大きな危険をもたらし、消費者への停電を引き起こす可能性があります。

以下も参照してください。 短絡保護の仕組みと仕組み

短絡とは次のとおりです。

• 三相（対称）。3 つの相すべてが短絡されます。

• 2相（アンバランス）、2相のみが短絡されます。

• 確実に接地された中性点を備えたシステムでは二相接地。

• 単相不平衡接地中性線。

電流は単相短絡で最大値に達します。特別な人為的手段（例えば、中性線を接地するなど）を使用した結果、 原子炉、中性線の一部のみを接地するなど）、単相短絡電流の最大値は、計算が最も頻繁に実行される三相短絡電流の値まで減らすことができます。

短絡の原因

短絡の主な原因は外乱です 電気機器の絶縁.

絶縁不良は次のような原因で発生します。

1. 過電圧 (特に中性点が絶縁されたネットワーク)、

2. 直撃雷、

3. 経年劣化による隔離、

4.断熱材への機械的損傷、大型の機構のラインの下を走行する、

5. 機器のメンテナンスが不十分である。

多くの場合、電気設備の電気部分の損傷の原因は、サービス担当者の資格のない行為です。

意図的な短絡

降圧変電所の簡素化された接続スキームを適用する場合、特別なデバイスが使用されます。 短絡これは、結果として生じる障害を迅速に遮断するために、意図的な短絡を作成します。したがって、電力システムには偶発的な短絡に加えて、短絡回路の作用によって引き起こされる意図的な短絡も存在します。

短絡の結果

短絡の結果、通電部品が大幅に過熱し、絶縁破壊を引き起こしたり、電気設備の部品の破壊につながる大きな機械的力が発生したりする可能性があります。

この場合、1つの線路での短絡の緊急モードが全体的な電圧の低下につながるため、ネットワークの損傷を受けていないセクションの消費者への通常の供給が中断されます。短絡点では共役がゼロとなり、短絡点までのすべての点で電圧が急激に低下し、損傷していない線路への正常な電力供給が不可能になります。

電力システムで短絡が発生すると、その合計抵抗が減少し、通常モードの電流と比較して分岐電流が増加し、これにより電力システムの各点の電圧が低下します。これは、点短絡付近で特に大きくなります。電圧低下の度合いは動作によって異なります 自動電圧調整用のデバイス そして被害現場からの距離。

障害の発生場所と期間に応じて、その影響は局所的な性質のものになる場合もあれば、電源システム全体に影響を及ぼす場合もあります。

短絡距離が長い場合、短絡電流の値は発電機の定格電流のほんの一部にすぎない可能性があり、そのような短絡の発生は発電機によって負荷のわずかな増加として認識されます。 。

電圧の大幅な低下は短絡点の近くでのみ発生しますが、電力システムの他の点ではこの低下はあまり目立ちません。したがって、考慮された条件下では、短絡の危険な結果は、事故現場に最も近い電源システムの部分にのみ現れます。

短絡電流は、発電機の定格電流と比較すると小さいですが、通常、短絡が発生した分岐の定格電流の何倍にもなります。したがって、たとえ短期間の短絡電流が流れても、追加の短絡電流が発生する可能性があります。 通電要素の加熱 許容レベルを超える配線。

短絡電流は導体間に大きな機械的力を引き起こします。この力は、電流が最大値に達する短絡プロセスの開始時に特に大きくなります。ワイヤーや締め付けの強度が不十分な場合、機械的損傷が発生する可能性があります。

突然の深い短絡電圧降下は、消費者の性能に影響を与えます。まず、これはモーターにも当てはまります。30 ～ 40% の短期間の電圧降下でも停止 (モーターが回転) する可能性があります。

エンジンの転倒は、通常の生産プロセスを回復するのに長い時間がかかり、エンジンの予期せぬ停止によりプラントの製品に欠陥が生じる可能性があるため、産業プラントの稼働に深刻な影響を及ぼします。

距離が短く、短絡時間が十分に長い場合、並列ステーションが同期から外れてしまう可能性があります。電気システム全体の通常の動作が中断され、これは短絡の最も危険な結果です。

地絡に起因する不平衡電流システムは、隣接する回路 (通信線、パイプライン) に重大な EMF を誘発するのに十分な磁束を生成する可能性があり、それらの回路上のサービス担当者や機器にとって危険です。

したがって、短絡の結果は次のようになります。

1. 電気機器への機械的および熱的損傷。

2. 電気設備における火災。

3. 電気ネットワークの電圧レベルの低下により、電気モーターのトルクの低下、停止、性能の低下、さらには転倒が引き起こされます。

4. 個々の発電機、発電所、電気システムの一部の同期性の喪失、およびシステム事故を含む事故の発生。

5. 通信線、通信等への電磁的影響。

短絡電流の計算は何のために行われますか?

回路内の短絡により回路内に過渡プロセスが発生し、その間の電流は、強制高調波 (周期的、正弦波) ip と自由 (非周期的、指数関数的) ia の 2 つの成分の合計と考えることができます。自由成分は時定数 Tc = Lc / rc = xc /? に従って減少します。過渡現象が減衰するときの Rc。総電流 i の最大瞬時値 iу は衝撃電流と呼ばれ、衝撃電流と振幅 Iπm の比は衝撃係数と呼ばれます。

短絡電流の計算は、電気機器の適切な選択、設計に必要です。 リレーの保護と自動化、短絡電流を制限する手段の選択。

短絡 (SC) は通常、過渡抵抗、つまり電気アーク、障害箇所の異物、サポートとそのアース、および相導体とアースの間の抵抗 (たとえば、導体が地面に落ちたとき) によって発生します。計算を簡略化するために、障害の種類に応じて、個々の過渡抵抗は互いに等しいか、ゼロに等しいと仮定します (「金属的」または「鈍い」短絡)。

以下も参照してください。短絡電流の大きさを決定する短絡電流