定義與分類
電路短路分電源短路和用電器短路電源短路:就是把電源的兩端用導線直接或間接相連,中間沒有通過任何用電器。如果在複雜電路中,找出一條路可以直接從電源的正極走向負極中間不通過任何用電器,那就視為短路,因為電流總是走最短路線的,電源短路是很危險的,容易造成電源燒毀甚至火災。
用電器短路:簡單的可以說成拿一根導線把用電器兩端連線起來,電流通過導線,沒有電流通過用電器,用電器不工作,視為短路。
類型
普通短路有兩種情況:①電源短路。即電流不經過任何用電器,直接由正極經過導線流回負極,容易燒壞電源。
②用電器短路,也叫部分電路短路。即一根導線接在用電器的兩端,此用電器被短路,容易產生燒毀其他用電器的情況。
三相系統中發生的短路有 4 種基本類型:三相短路,兩相短路,單相對地短路和兩相對地短路。其中,除三相短路時,三相迴路依舊對稱,因而又稱對稱短路外,其餘三類均屬不對稱短路。在中性點接地的電力網路中,以一相對地的短路故障最多,約占全部故障的90%。在中性點非直接接地的電力網路中,短路故障主要是各種相間短路。
發生短路時,電力系統從正常的穩定狀態過渡到短路的穩定狀態,一般需3~5秒。在這一暫態過程中,短路電流的變化很複雜。它有多種分量,其計算需採用電子計算機。在短路後約半個周波(0.01秒)時將出現短路電流的最大瞬時值,稱為衝擊電流。它會產生很大的電動力,其大小可用來校驗電工設備在發生短路時機械應力的動穩定性。短路電流的分析、計算是電力系統分析的重要內容之一。它為電力系統的規劃設計和運行中選擇電工設備、整定繼電保護、分析事故提供了有效手段 。
電氣線路上,由於種種原因相接或相碰,產生電流忽然增大的現象稱短路。相線之間相碰叫相同短路;相線與地線、與接地導體或與大地直接相碰叫對地短路。在短路電流忽然增大時,其瞬間放熱量很大,大大超過線路正常工作時的發熱量,不僅能使絕緣燒毀,而且能使金屬熔化,引起可燃物燃燒發生火災。 造成短路的主要原因有:1.線路老化,絕緣破壞而造成短路;2.電源過電壓,造成絕緣擊穿;3.小動物(如蛇、野兔、貓等)跨接在裸線上;4.人為的多種亂拉亂接造成;5.室外架空線的線路鬆弛,大風作用下碰撞;6.線路安裝過低與各種運輸物品或金屬物品相碰造成短路 .
短路容量
短路就是電源未經過負載而直接由導線接通成閉合迴路。短路電流是指不接用電器時的電流,相當於直接找個導線把電池的正負相連線時的電流。通常這是一種嚴重而應該儘可能避免電路的故障,會導致電路因電流過大而燒毀並發生火災。在串聯電路中,用導線或開關直接將某電路元件或負載的兩端連線起來。這是因需要並不會導致因電流過大而發生燒毀現象的安全連線,是一種局部或部分的短路。如用幾十隻小燈泡串聯而成的節日小彩燈,為了延長它的使用壽命,當其中某隻燈絲斷開而損壞後,其內部的特別結構會自動將其兩端連線而使其他小燈泡正常工作。短路容量(short-circuit capacity)是反映電力系統某一供電點電氣性能的一個特徵量。短路容量是對電力系統的某一供電點而言的,反映了該點的某些重要性能:①該點帶負荷的能力和電壓穩定性;②該點與電力系統電源之間聯繫的強弱;③該點發生短路時,短路電流的水平。其次,短路容量也和整個系統的容量有關。隨著電力系統容量的擴大,系統短路容量的水平也會增大。高壓開關設備的額定容量中,已將短路容量改用短路電流值,如額定開斷電流。
造成短路的原因
1、線路老化,絕緣破壞而造成短路;2 連線錯誤
3.元件損壞,例如設備絕緣材料老化,設計、製造、安裝、維護不良等造成的設備缺陷發展成為短路。
4.氣象條件影響,例如雷擊過後造成的閃爍放電,由於風災引起架空線斷線和導線覆冰引起電線桿倒塌等。
5.人為過失,例如工作人員帶負荷拉閘,檢修線路或設備時未排除接地線合閘供電,運行人員的誤操作等。人為破壞,如偷電線和美國的科索沃戰爭、伊拉克戰爭時使用的碳纖維彈。
6.其他原因,例如挖溝損傷電纜,鳥獸風箏跨接在載流裸導體上等。
7.其他原因,當電池的正極(+)與負極(-)接在一起,會產生巨大的電流通過電線,電池會因此受損,電線也會變熱,這就是短路。(參考香港科學館)
短路的後果
1.產生大電流:有時會產生上萬甚至十幾萬安的大電流。因此會產生大量的熱量,損毀設備,電弧會將許多元件短時間融化。同時,產生的電流還會帶來一定的電磁力,它同樣會損壞設備。同樣可能造成重大火災及傷害事件。2.造成低電壓:它會使電氣設備無法正常工作。這種危害在醫院礦山時會引起危險。
3.干擾抑制與破壞系統的穩定運行。
4.線損,熱損,無功功率等增大。
5.影響通信,通訊等。