Короткие замыкания, перегрузки, переходные сопротивления. Меры противопожарной безопасности
Короткие замыкания в электропроводке чаще всего происходят из-за нарушения изоляции токопроводящих частей в результате механического повреждения, старения, воздействия влаги и агрессивных сред, а также неправильных действий людей. При возникновении короткого замыкания возрастает сила тока, а количество выделяющейся теплоты, как известно, пропорционально квадрату тока. Так, если при коротком замыкании ток увеличится в 20 раз, то выделяющееся при этом количество тепла возрастет примерно в 400 раз.
Тепловое воздействие на изоляцию проводов резко снижает ее механические и диэлектрические свойства. Например, если проводимость электрокартона (как изоляционного материала) при 20 °С принять за единицу, то при температурах 30, 40 и 50 °С она увеличится в 4, 13 и 37 раз соответственно. Тепловое старение изоляции наиболее часто возникает из-за перегрузки электросетей токами, превышающими длительно допустимые для данного вида и сечений проводников. Например, для кабелей с бумажной изоляцией срок их службы может быть определен по известному «восьмиградусному правилу»: превышение температуры на каждые 8 °С сокращает срок службы изоляции в 2 раза. Тепловому разрушению подвержены и полимерные изоляционные материалы.
Воздействие влаги и агрессивных сред на изоляцию проводов существенно ухудшает ее состояние из-за появления поверхностных токов утечки. От возникающего при этом тепла жидкость испаряется, а на изоляции остаются следы соли. При прекращении испарения ток утечки исчезает. При неоднократном воздействии влаги процесс повторяется, но из-за повышения концентрации соли проводимость увеличивается настолько, что ток утечки не прекращается даже после окончания испарения. Кроме того, появляются мельчайшие искры. В дальнейшем под действием тока утечки изоляция обугливается, теряет прочность, что может привести к возникновению местного дугового поверхностного разряда, способного воспламенить изоляцию.
Пожарная опасность коротких замыканий электропроводов характеризуется следующими возможными проявлениями электрического тока: воспламенением изоляции проводов и окружающих горючих предметов и веществ; способностью изоляции проводов распространять горение при поджигании ее от посторонних источников зажигания; образованием при коротком замыкании расплавленных частиц металла, поджигающих окружающие горючие материалы (скорость разлета расплавленных частиц металла может достигать 11 м/с, а их температура — 2050—2700 °С).
При перегрузке электропроводок также возникает аварийный режим. Из-за неправильного выбора, включения или повреждения потребителей суммарный ток, проходящий в проводах, превышает номинальное значение, т. е. происходит повышение плотности тока (перегрузка). Например, при прохождении тока в 40 А через последовательно соединенные три куска провода одинаковой длины, но различного сечения — 10; 4 и 1 мм2 плотность его будет различна: 4, 10 и 40 А/мм2. В последнем куске самая высокая плотность тока, и соответственно, самые высокие потери мощности. Провод сечением 10 мм2 слегка нагреется, температура провода сечением 4 мм2 достигнет допустимой, а изоляция провода сечением 1 мм2 просто сгорит.
Чем ток короткого замыкания отличается от тока перегрузки
Основное отличие короткого замыкания от перегрузки заключается в том, что при коротком замыкании нарушение изоляции является причиной аварийного режима, а при перегрузке — его следствием. При определенных обстоятельствах перегрузка проводов и кабелей в связи с большей длительностью аварийного режима более пожароопасна, чем короткое замыкание.
Материал жилы проводов оказывает существенное влияние на зажигающую способность при перегрузках. Сравнение показателей пожарной опасности проводов марок АПВ и ПВ, полученных при испытаниях в режиме перегрузки, показывает, что вероятность воспламенения изоляции в проводах с медными токопроводящими жилами выше, чем у алюминиевых.
При коротком замыкании наблюдается та же закономерность. Прожигающая способность дуговых разрядов в цепях с медными токопроводящими жилами более высокая, чем с жилами из алюминия. Например, стальная труба с толщиной стенки 2,8 мм прожигается (или воспламеняется горючий материал на ее поверхности) при сечении жилы из алюминия 16 мм2, а с медной жилой — при сечении 6 мм2.
Кратность тока определяется отношением тока короткого замыкания или перегрузки к длительно допустимому току для данного сечения проводника.
Наибольшей пожарной опасностью обладают провода и кабели с полиэтиленовой оболочкой, а также полиэтиленовые трубы при прокладке в них проводов и кабелей. Электропроводки в полиэтиленовых трубах в пожарном отношении представляют большую опасность, чем электропроводки в винипластовых трубах, поэтому область применения полиэтиленовых труб значительно уже. Особенно опасна перегрузка в частных жилых домах, где, как правило, от одной сети питаются все потребители, а аппараты защиты нередко отсутствуют или рассчитаны только на ток короткого замыкания. В многоэтажных жилых домах также ничто не препятствует жильцам пользоваться более мощными лампами или включать бытовые электроприборы общей мощностью большей, чем та, на которую рассчитана сеть.
На электроустановочных устройствах (розетках, выключателях, патронах и т. д.) указаны предельные значения токов, напряжений, мощности, а на зажимах, разъемах и других изделиях, кроме того, наибольшие сечения присоединяемых проводников. Для безопасного пользования этими устройствами необходимо уметь расшифровывать эти надписи.
Например, на выключателе нанесено «6,3 А; 250 В», на патроне — «4 А; 250 В; 300 Вт», а на удлинителе-разветвителе — «250 В; 6,3 А», «220 В. 1300 Вт», «127 В, 700 Вт». «6,3 А» предупреждает о том, что ток, проходящий через выключатель, не должен превышать 6,3 А, иначе выключатель перегреется. Для любого меньшего тока выключатель годится, так как чем меньше ток, тем меньше нагревается контакт. Надпись «250 В» указывает, что выключатель может применяться в сетях напряжением не выше 250 В.
Если умножить 4 А на 250 В, то получится 1000, а не 300 Вт. Как связать вычисленное значение с надписью? Надо исходить из мощности. При напряжении в сети 220 В допустимый ток: 1,3 А (300:220); при напряжении 127 В — 2,3 А (300—127). Току 4 А соответствует напряжение 75 В (300:4). Надпись «250 В; 6,3 А» указывает, что устройство предназначено для сетей напряжением не более 250 В и для тока не более 6,3 А. Умножая 6,3 А на 220 В, получаем 1386 Вт (округленно 1300 Вт). Умножая 6,3 А на 127 В, получаем 799 Вт (округленно 700 Вт). Возникает вопрос: не опасно ли так округлять? Не опасно, так как после округления получились меньшие значения мощности. Если мощность меньше, то меньше нагреваются контакты.
При протекании через контактное соединение электрического тока из-за переходного сопротивления на контактном соединении падает напряжение, мощность и выделяется энергия, которая вызывает нагрев контактов. Чрезмерное увеличение тока в цепи или возрастание сопротивления ведет к дальнейшему повышению температуры контакта и подводящих проводов, что может вызвать пожар.
В электроустановках применяются неразъемные контактные соединения (пайка, сварка) и разъемные (на винтах, втычные, пружинящие и т. п.), а также контакты коммутационных устройств — магнитных пускателей, реле, выключателей и других аппаратов, специально предназначенных для замыкания и размыкания электрических цепей, т. е. для их коммутации. В сетях внутридомового электроснабжения от ввода до приемника электроэнергии электрический ток нагрузки протекает через большое количество контактных соединений.
Контактные соединения никогда, ни при каких обстоятельствах не должны нарушаться . Однако исследования проведенные некоторое время назад над оборудованием внутридомовых сетей, показали, что из всех обследованных контактов только 50 % удовлетворяют требованиям ГОСТа. При протекании тока нагрузки в некачественном контактном соединении за единицу времени выделяется значительное количество тепла, пропорциональное квадрату тока (плотности тока) и сопротивлению точек действительного соприкосновения контакта.
Если разогретые контакты будут соприкасаться с горючими материалами, то возможно их воспламенение или обугливание и загорание изоляции проводов.
В еличина переходного сопротивления контактов зависит от плотности тока, силы сжатия контактов (величины площади сопротивления), от материала, из которого они изготовлены, степени окисления контактных поверхностей и т. д.
Для уменьшения плотности тока в контакте (а значит, и температуры) необходимо увеличить площадь действительного соприкосновения контактов. Если контактные плоскости прижать друг к другу с некоторой силой, мелкие бугорки в местах касания будут незначительно смяты. Из-за этого увеличатся размеры соприкасающихся элементарных площадок и появятся дополнительные площадки касания, а плотность тока, переходное сопротивление и нагрев контакта снизятся. Экспериментальные исследования показали, что между сопротивлением контакта и величиной крутящего момента (силой сжатия) существует обратно пропорциональная зависимость. С уменьшением крутящего момента в 2 раза сопротивление контактного соединения провода АПВ сечением 4 мм2 или двух проводов сечением 2,5 мм2 увеличивается в 4—5 раз.
Для отвода тепла от контактов и рассеивания его в окружающую среду изготавливают контакты определенной массы и поверхности охлаждения. Особое внимание уделяют местам соединения проводов и подключения их к контактам вводных устройств электроприемников. На съемных концах проводов применяют наконечники различной формы и специальные зажимы. Надежность контакта обеспечивается обычными шайбами, пружинящими и с бортиками. Через 3—3,5 года сопротивление контакта увеличивается примерно в 2 раза. Значительно увеличивается сопротивление контактов и при коротком замыкании в результате краткого периодического воздействия тока на контакт. Испытания показали, что наибольшую стабильность при воздействии неблагоприятных факторов имеют контактные соединения с упругими пружинящими шайбами.
К сожалению, «экономия на шайбах» — явление довольно распространенное. Шайба должна быть из цветного металла, например, из латуни. Стальную шайбу защищают антикоррозийным покрытием.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Что такое короткое замыкание по-простому
КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ – это электрическое соединение разных фаз или потенциалов электроустановки между собой или с землей, не предусмотренное в нормальном режиме работы, при котором в проводниках, в месте контакта, резко возрастает сила тока, превышая максимально допустимые величины.
Если же говорить простым языком, короткое замыкание – это любое незапланированное, нештатное соединение электрических проводников с разным потенциалом, например, фазы и ноля, при котором образуются разрушительные токи.
Как вы заметили, акцент на том, что короткое замыкание в электрической цепи — это именно незапланированный, не предусмотренный процесс, сделан не зря, ведь, по большому счету, контролируемое замыкание (некоторые еще назывыают его по-аналогии длинным) запускает электроприборы. Все они включаются в розетку, и, так или иначе, фазный провод, посредством электроприбора соединяется с нулевым, но короткого замыкания при этом не происходит, давайте разберемся почему.
Почему происходит короткое замыкание
Для того чтобы понять почему происходит короткое замыкание, нужно вспомнить закон Ома для участка цепи – «Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению на этом участке», формула при этом следующая:
I=U/R
где I – сила тока, U – напряжение на участке цепи, R – сопротивление.
Любой электроприбор в квартире, включающийся в розетку, это активное сопротивление (R – в формуле), напряжение в бытовой электросети вам должно быть известно – 220В-230 В и оно практически не меняется. Соответственно, чем выше сопротивление электроприбора (или материала, проводника и т.д.) включаемого в сеть, тем меньше величина тока, так, как зависимость между этими величинами обратно пропорциональная.
Теперь представьте, что мы включаем в сеть электроприбор практически без сопротивления, допустим его величина R=0.05 Ом, считаем, что тогда будет с силой тока по закону Ома.
I=220В(U)/0,05(Ом)=4400А
В результате получается очень высокий ток, для сравнения стандартная электрическая розетка в нашей квартире, выдерживает лишь ток 10-16А, а у нас по расчетам 4,4 кА.
Современные медные провода, используемые в проводке, имеют настолько хорошие показатели электрической проводимости, что их сопротивление, при относительно небольшой длине, можно принять за ноль. Соответственно, прямое соединение фазного и нулевого провода, можно сравнить, с подключением к сети электроприбора, с очень низким сопротивлением. Чаще всего, в бытовых условиях, мы сталкиваемся именно с таким типом короткого замыкания.
Конечно, это очень грубый пример, в реальных условиях, при расчете силы тока при коротком замыкании, учитывать приходится гораздо больше показателей, таких как: сопротивление всей линии проводов, идущих к вам, соединений, дополнительного оборудования сети и даже дуги образующейся при коротком замыкании, а также некоторых других.Поэтому, чаще всего, сопротивление будет выше тех 0,05 Ом, что мы взяли в расчете, но общий принцип возникновения КЗ и его разрушительных эффектов понятен.
Почему короткое замыкание так называется
Подключая какую-то нагрузку к сети, например, утюг, телевизор или любой другой электроприбор, мы создаём сопротивление для протекания электрического тока.
Если же мы умышленно или случайно соединим, например, фазу и ноль напрямую, без нагрузки, мы, в каком-то смысле, укорачиваем путь, делаем его коротким.
Поэтому, короткое замыкание и называют коротким, подразумевая движение электронов по кротчайшему пути, без сопротивления.
Чем опасно короткое замыкание
Самая значительная опасность при коротком замыкании – это большая вероятность возникновения пожара.
При значительном увеличении силы тока, которое происходит при КЗ, выделяется большое количество теплоты в проводниках, что вызывает разрушение изоляции и возгорание.
Кроме того, в быту, чаще всего происходит дуговое короткое замыкание, при котором, между проводниками в месте КЗ, возникает мощнейший электрический разряд, который нередко воспламеняет окружающие предметы.
Так же не стоит забывать про опасность поражения электрическим током или резким выделением тепла человека, которая так же достаточно высока.
Из менее опасных последствий, происходящих при КЗ, стоит отменить значительное снижение напряжения в электрической сети особенно в месте его возникновения, что негативно влияет на различные электроприборы, в частности оснащенные двигателями. Также, не стоит забывать про сильное электромагнитное воздействие на чувствительное к этому оборудование.
Как видите, последствия от возникновения короткого замыкания могут быть очень серьезными, поэтому, при проектировании любой электроустановки и монтаже электропроводки, необходимо предусмотреть защиту от короткого замыкания.
Защита от короткого замыкания
Большинство современных способов защиты от короткого замыкания основаны на принципе разрыва электрической цепи, при обнаружении КЗ.
Самые простые устройства, которые есть во многих электроприборах, защищающие от последствий коротких замыканий – это плавкие предохранители.
Чаще всего, плавкий предохранитель представляет собой проводник, рассчитанный на определенный предельный ток, который он сможет пропускать через себя, при превышении этого значения, проводник разрушается, тем самым разрывая электрическую цепь. Плавкий предохранитель — это самый слабый участок электрической цепи, который первый выходит из строя под действием высокого тока, тем самым защищает все остальные элементы.
Для защиты от коротких замыканий в квартире или доме, используются автоматические выключатели -АВ (чаще всего их называют просто автоматы), они устанавливаются на каждую группу электрической сети.
Каждый автоматический выключатель рассчитан на определенный рабочий ток, при превышении которого он разрывает цепь. Это происходит либо с помощью теплового расцепителя, который при нагреве, вследствие протекания высокого тока, механически разъединяет контакты, либо с помощью электромагнитного.
Принцип работы автоматических выключателей — это тема отдельной статьи, о них мы поговорим в другой раз. Сейчас же, хочу еще раз напомнить, что от короткого замыкания далеко не всегда спасает УЗО, его предназначение совсем в другом.
Для того, чтобы правильно выбрать защитный автоматический выключатель, делаются расчеты величины возможного тока короткого замыкания для конкретной электроустановки. Чтобы в случае, если КЗ произойдёт, автоматика сработала оперативно, не пропустив резко возросший ток и не сгорев от него, не успев разорвав цепь.
Причины короткого замыкания
Чаще всего в бытовых условиях квартиры или частного дома, короткое замыкание возникает по нескольким причинам, основные из которых:
— в следствии нарушения изоляции электрических проводов или мест их соединений. Факторов приводящих к этому достаточно много, здесь и банальное старение материалов, и механическое повреждение, и даже загрязнения изоляторов.
— из-за случайного или преднамеренного соединения проводников с различным потенциалом, чаще всего фазного и нулевого. Это может быть вызвано ошибками при работе с электропроводкой под напряжением, неисправностью электроприборов, случайным попаданием проводников на контактные группы и т.д.
Поэтому, очень важно ответственно относится как к монтажу электроустановки, так и к её эксплуатации и обслуживанию.
Будьте аккуратны и осмотрительны при обращении с электрическими приборами и оборудованием, не включайте их в сеть если они повреждены или открыты. Не хватайтесь за электрические провода, если точно не знаете, что они не под напряжением.
Ну и как всегда, если у вас есть что добавить, вы нашли неточности или ошибки – обязательно пишите в комментариях к статье, кроме того задавайте свои вопросы, делитесь полезным опытом.
Короткое замыкание в электроустановках
Сегодня поговорим о таком важном понятии как короткое замыкание в электроустановках. В принципе, короткое замыкание в электроустановках можно приравнять к обычному короткому замыканию в сети, ведь смысл один и тот же. Чтобы было более понятнее о коротком замыкании даже чайникам, мы рассмотрим сразу несколько вопросов, например, что такое короткое замыкание, причины возникновения, какие виды короткого замыкания существуют, чем опасно короткое замыкание, нужны ли предохранители, такие как РТ-80 и РТ-40. Кстати, чаще всего термин короткое замыкание употребляют как к.з., это и удобно и понятно. Короткое замыкание может возникнуть везде, где есть электричество (в домашней сети, на производстве, на подстанциях и даже в блоке питания и в обычной батарейке).
Короткое замыкание в электроустановке — это нарушение нормального режима работы электроустановки, которое 
вызвано замыканием фаз на землю, либо замыканием фаз между собой в сетях с глухозаземлёнными нейтралями. Главное запомнить, что короткое замыкание возникает в том случае, если где-то что-то замыкает. Из-за замыкания фазы на землю (на ноль) или из-за замыкания фаз между собой.
Короткое замыкание характеризуется резким увеличением тока и резким падением напряжения. Ток возрастает в несколько раз по сравнению с его нормальным значением. Это физика.
Из-за того, что у нас в момент к.з. токи возросли в несколько раз, то проводники (провода) начинают нагреваться, а это в свою очередь ведёт к разрушению изоляции и к потерям электроэнергии. А это очень плохо сказывается на любом электроприборе или электроустановке, особенно на работе трансформатора. Теперь насчёт напряжения. Снижение напряжения при к.з. ведёт к нарушению параллельной работы трансформаторов или генераторов, что в свою очередь может привести к системной аварии (аварии на производстве).
Виды короткого замыкания
Всего существуют 2 вида короткого замыкания, их очень легко запомнить:
- Симметричное к.з. — это когда все 3 фазы электроустановки находятся в одинаковом положении (трёхфазное короткое замыкание). По-другому говоря, при трёхфазном коротком замыкании сопротивления всех фаз цепи одинаково.
- Несимметричное к.з. — к этому виду относятся такие короткие замыкания как двухфазное к.з., к.з двух фаз. на землю и однофазное к.з. В этих случаях сопротивления между фазами не равно друг другу.
Остаётся только добавить некоторые важные замечания. Итак, важным фактором является относительная частота возникновения различных видов к.з. То есть, какие виды короткого замыкания чаще всего встречаются. По усреднённым данным в процентах это составляет:
- Трёхфазное к.з. — 5%
- Двухфазное к.з. — 10%
- Однофазное к.з. — 65%
- Двухфазное к.з. на землю — 20%
Кстати, в месте появления короткого замыкания возникает электрическая дуга, которая приводит к повреждениям и создаёт переходное сопротивление. Теперь Вы знаете, что короткое замыкание — это опасность номер 1 как в электроустановках (двигатели, трансформаторы и т.д.) так и в обычной домашней проводке, что в итоге может привести к пожару.
Защита от короткого замыкания
Защита от короткого замыкания очень важна, ведь если не остановить режим к.з., то пострадает большинство электроприборов и проводка, а значит, и Ваш кошелёк. Но если вовремя поставить надёжную защиту на дом или на всю сеть, то можно не бояться этого явления.
В настоящее время широко применяются автоматические выключатели, они защищают от короткого замыкания, и от перегрузок. Выбираются они по силе тока, напряжению, по количеству фаз и времени срабатывания. Главное купить автоматический выключатель хорошего качества, чтобы он мог выдержать несколько к.з. подряд. Установить такое устройство может электрик. Это что касается проводки в доме. Если говорить о подстанциях или о предприятиях по выработки электричества, то там используется релейная защита.
Надеюсь, что Вам было интересно узнать о коротком замыкании более подробно
КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ
КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ — не предусмотренное нормальными условиями работы соединение точек электрической цепи, имеющих различные потенциалы, друг с другом или с другими цепями через малое сопротивление (например, при касании неизолированных проводов электрической сети между собой).
Пожарная опасность (см. ПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ ОБЪЕКТА ЗАЩИТЫ) короткого замыкания в электропроводках связана в основном с высокой температурой дуги в зоне замыкания (около 2000–4000 °С) и характеризуется такими показателями, как:
· способность изоляции кабеля и провода возгораться от нагрева токопроводящей жилы током или дугой короткого замыкания;
· способность образования в момент короткого замыкания расплавленных (горящих) частиц проводниковых материалов, которые, разлетаясь на значительные расстояния, могут создавать самостоятельные очаги пожаров (см. ОЧАГ ПОЖАРА).
Непосредственно с высокой пожарной опасностью короткого замыкания в электропроводках связана проблема определения их действительной причастности к возникающим пожарам (см. ПОЖАР) [3].
Причины возникновения короткого замыкания
Высокое напряжение. В момент скачка напряжения выше допустимых параметров присутствует возможность электрического пробоя изоляции проводника или электрической схемы. В результате развивается утечка тока до размеров короткого замыкания с созданием кратковременного стабильного дугового разряда.
Старая изоляция. Жилые и промышленные фонды, не проводившие замену электрической проводки, — это первые претенденты на спонтанные короткие замыкания. Любая изоляция, используемая в электропроводке, имеет свой ресурс. Со временем она разрушается под воздействием внешних факторов, что и приводит к возникновению замыкания.
Внешнее механическое воздействие. Снятие изоляции с провода, ее перетирание и прочее воздействие на защитную оболочку, ослабляющее ее свойства, рано или поздно вызовут возгорание и короткое замыкание. К примеру, в быту часто причиной возникновения короткого замыкания является повреждение проводки при сверлении стен.
Посторонние предметы. Сюда относится пыль различного происхождения, мелкие животные, детали с соседних узлов, волей случая попавших на электрические проводники, вызвав и развив таким образом короткое замыкание.
Прямой удар молнии. Происходит то же, что и при перенапряжении [5].
Виды коротких замыканий
Короткое замыкание в электроустановке — замыкание, при котором токи в ветвях электроустановки, примыкающих к месту его возникновения, резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительности режима.
Короткое замыкание на землю в электроустановке — короткое замыкание в электроустановке, обусловленное соединением с землей какого-либо ее элемента.
Короткое замыкание с землей в электроустановке — короткое замыкание в электроустановке, сопровождающееся контактированием точки короткого замыкания с землей.
Однофазное короткое замыкание на землю — короткое замыкание на землю в трехфазной электроэнергетической системе с глухо или эффективно заземленными нейтралями силовых элементов, при котором с землей соединяется только одна фаза.
Двухфазное короткое замыкание — короткое замыкание между двумя фазами в трехфазной электроэнергетической системе.
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.
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.
Двойное короткое замыкание на землю в электроустановке — совокупность двух однофазных коротких замыканий на землю в различных, но электрически связанных частях электроустановки.
Трехфазное короткое замыкание — короткое замыкание между тремя фазами в трехфазной электроэнергетической системе.
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.
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.
Повторное короткое замыкание — короткое замыкание в электроустановке при автоматическом повторном включении коммутационного электрического аппарата поврежденной цепи.
Видоизменяющееся короткое замыкание — короткое замыкание в электроустановке с переходом одного вида короткого замыкания в другой.
Устойчивое короткое замыкание — короткое замыкание в электроустановке, условия возникновения которого сохраняются во время бестоковой паузы коммутационного электрического аппарата.
Неустойчивое короткое замыкание — короткое замыкание в электроустановке, условия возникновения которого самоликвидируются во время бестоковой паузы коммутационного электрического аппарата.
Симметричное короткое замыкание — короткое замыкание в электроустановке, при котором все ее фазы находятся в одинаковых условиях.
Несимметричное короткое замыкание — короткое замыкание в электроустановке, при котором одна из ее фаз находится в условиях, отличных от условий других фаз.
Удаленное короткое замыкание — короткое замыкание в электроустановке, при котором амплитуда периодической составляющей тока данного источника энергии в начальный и произвольный моменты времени практически одинаковы.
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.
Неудаленное короткое замыкание — близкое короткое замыкание на присоединенной к выключателю воздушной электрической линии, находящейся от него на расстоянии от нескольких сотен метров до нескольких километров, при котором условия отключения существенно утяжеляются [1].
Последствия короткого замыкания
При коротком замыкании резко и многократно возрастает сила тока, протекающего в цепи, что по закону Джоуля-Ленца приводит к значительному тепловыделению. Как следствие, возможно расплавление электрических проводов с последующим возникновением возгорания и распространением пожара.
Короткое замыкание в одном из элементов энергетической системы способно нарушить ее функционирование в целом. У других потребителей может снизиться питающее напряжение, что может привести к повреждению устройства. В трехфазных сетях при коротких замыканиях возникает асимметрия напряжений, нарушающая нормальное электроснабжение. В больших энергосетях короткое замыкание может вызывать тяжелые системные аварии.
Для защиты от короткого замыкания принимают специальные меры:
1. Ограничение тока от короткого замыкания:
· устанавливают токоограничивающие электрические реакторы;
· применяют распараллеливание электрических цепей, то есть отключение секционных и шиносоединительных выключателей;
· используют понижающие трансформаторы с расщепленной обмоткой низкого напряжения;
· используют отключающее оборудование — быстродействующие коммутационные аппараты с функцией ограничения тока короткого замыкания (плавкие предохранители и автоматические выключатели).
2. Применение устройств релейной защиты для отключения поврежденных участков цепи [4].
Литература:
1. ГОСТ 26522-85 Короткие замыкания в электроустановках. Термины и определения
2. Смелков Г.М. Пожарная опасность электропроводок при аварийных режимах — М., 1984 г.