ما هي الدائرة الكهربائية. المفاهيم - الدائرة المفتوحة والدائرة القصيرة. حساب تيارات الدائرة القصيرة للكهربائيين المبتدئين

أهلاً بكم. أنا سعيد جدًا لأنك قمت بزيارة موقعي. واليوم سنتحدث عن ماهية الدائرة القصيرة وما هي أنواع الدوائر القصيرة الموجودة.

الدائرة القصيرة عبارة عن اتصال (اتصال) لنقطتين أو أكثر (الموصلات) لدائرة كهربائية ذات قيم محتملة مختلفة.

توجد إمكانات مختلفة عندما يكون هناك طور وصفر في شبكة التيار المتردد، أو زائد وناقص في شبكة التيار المستمر.

الآن دعونا نلقي نظرة على الأنواع الموجودة دائرة مقصورة.

في شبكة أحادية الطوريمكن أن يكون هناك نوعان فقط من الدوائر القصيرة:

1. المرحلة والصفر - غالبًا ما يحدث هذا النوع من الإغلاق بطريقة بسيطة الظروف المعيشية. على سبيل المثال، مع بداية فصل الشتاء، يصبح الجو باردا، ويحاول الكثير من الناس الاحماء بمساعدة السخانات الكهربائية.

لكن قلة من الناس ينتبهون إلى المقابس التي يتم توصيل هذه السخانات نفسها بها. غالبًا ما يحدث أن المقابس غير مصممة للتيارات التي تستهلكها السخانات، أو غالبًا ما يكون اتصال المقابس ضعيفًا.

وبسبب هذا، تبدأ المقابس والمقابس في التسخين. نتيجة للتدفئة لفترات طويلة، يتم تدمير عزل الأسلاك. وفي إحدى اللحظات الدقيقة الثانية، المكشوفة بالفعل، قد تتلامس الموصلات، وينتج عن ذلك حدوث ماس كهربائي.

2. المرحلة والتأريض - هذا هو الوقت المناسب سلك المرحلة، يبدأ بطريقة أو بأخرى في الاتصال بالإطار المؤرض لأي معدات كهربائية. أيضاً سخانات المياه الكهربائيةوالمصباح والآلة وما إلى ذلك.

ويحدث أيضًا أن الجسم قد يكون صفرًا، ومن ثم يمكن أن يعزى هذا القصر إلى الحالة الأولى.

ولكن في المواقف التي يحدث فيها ماس كهربائى، يمكن أن يكون الأمر أكثر من ذلك بكثير:

1. خطأ أحادي الطور- المرحلة والصفر. لقد سبق أن وصفت هذا النوع أعلاه، لذلك دعونا ننتقل إلى النوع التالي.

2. مرحلتين - وذلك عندما تكون المرحلتان متصلتين ببعضهما البعض. غالبا ما يحدث على خطوط الكهرباء العلوية. ربما شاهد هذه الظاهرة كل شخص في حياته. عندما تكون في الشارع ريح شديدةويبدأ في تخفيف الأسلاك، ويستقبل الألعاب النارية الصغيرة. في المؤسسات الصناعية، غالبا ما تحدث مثل هذه الدائرة القصيرة في دوائر الطاقة.

3. مرحلتين والأرض - وهذا، بالطبع، يحدث في كثير من الأحيان أقل، لكنه لا يزال يحدث. مثال عندما يمكن لمرحلتين الاتصال ببعضهما البعض، وفي نفس الوقت أيضًا الاتصال بالأرض.

4. ثلاث مراحل - وذلك عندما يتم إغلاق المراحل الثلاث معًا بطريقة ما. سوف تحدث مثل هذه الدائرة القصيرة عندما يسقط جسم موصل أو يلامس المراحل الثلاث في نفس الوقت.

ماذا يمكن أن تكون عواقب تيارات الدائرة القصيرة؟

أثناء ماس كهربائى، يزداد التيار على الفور، مما يؤدي إلى تسخين قوي وذوبان المعادن. وتتناثر بقع هذا المعدن في كل الاتجاهات، وكل هذا مصحوب بوميض ساطع ونار. الأمر الذي يمكن أن يؤدي بسهولة إلى نشوب حريق وعواقب خطيرة للغاية.

في ظروف المنزل العادية، إذا لم تختر الحماية المناسبة من الدائرة القصيرة، فقد تخسر الكثير حقًا. بدءًا من منزلك وأثاثك، وانتهاءً بحياتك الخاصة وحياة الأشخاص الذين يعيشون معك تحت سقف واحد.

في المؤسسات، يمكن أن تؤدي تيارات الدائرة القصيرة إلى حالات الطوارئ، وتلف المعدات، ويمكن أن يعاني الأشخاص أيضًا من ذلك. لكن الشركات عادة ما تستخدم العديد من وسائل الحماية في وقت واحد، مما يلغي عمليا حدوث دوائر قصيرة.

هذا كل ما أردت أن أقوله. إذا كان لديك أي أسئلة، اطرحها في التعليقات. إذا كانت المقالة مفيدة لك، قم بمشاركتها مع أصدقائك على في الشبكات الاجتماعيةوالاشتراك للحصول على التحديثات. حتى المرة القادمة.

مع خالص التقدير، الكسندر!

تحدث دائرة كهربائية قصيرة عندما تكون الأجزاء الحاملة للتيار ذات إمكانات أو أطوار مختلفة متصلة ببعضها البعض. يمكن أيضًا أن تتشكل دائرة كهربائية قصيرة على جسم الجهاز المتصل بالأرض. هذه الظاهرة نموذجية أيضًا بالنسبة للشبكات الكهربائية وأجهزة الاستقبال الكهربائية.

أسباب وتأثيرات تيار الدائرة القصيرة

يمكن أن تكون أسباب ماس كهربائي مختلفة جدًا. يتم تسهيل ذلك عن طريق الرطوبة أو بيئة عدوانية، حيث تتدهور بشكل كبير. وقد ينتج عن ذلك إغلاق التأثيرات الميكانيكيةأو أخطاء الموظفين أثناء الإصلاحات والصيانة.

يكمن جوهر الظاهرة في اسمها ويمثل تقصيرًا في المسار الذي يمر عبره التيار. ونتيجة لذلك، يتدفق التيار بعد الحمل المقاوم. وفي الوقت نفسه، يرتفع إلى الحدود غير المقبولة إذا لم يعمل الإغلاق الوقائي.

ومع ذلك، قد لا يحدث انقطاع التيار الكهربائي حتى لو كان هناك اجهزةحماية. يحدث هذا الموقف عندما تكون الدائرة القصيرة بعيدة جدًا وتكون المقاومة الكبيرة تجعل التيار غير كافٍ للتشغيل وسائل وقائية. ومع ذلك، فإن هذا التيار يكفي لإشعال الأسلاك وإحداث حريق.

في مثل هذه الحالات أهمية عظيمةلها ما يسمى بخصائص الوقت الحالي المميزة لقواطع الدائرة. وهنا يلعب قطع التيار والإصدارات الحرارية التي تحمي من الأحمال الزائدة دورًا مهمًا. هذه الأنظمة لديها على الاطلاق وقت مختلفوبالتالي، فإن التشغيل البطيء للحماية الحرارية يمكن أن يؤدي إلى تكوين قوس محترق وتلف الموصلات الموجودة في مكان قريب.

تيارات الدائرة القصيرة لها تأثير كهروديناميكي وحراري على المعدات والتركيبات الكهربائية، مما يؤدي في النهاية إلى تشوهها الكبير وارتفاع درجة حرارتها. في هذا الصدد، من الضروري إجراء حسابات لتيارات الدائرة القصيرة مقدما.

كيفية حساب تيار الدائرة القصيرة باستخدام الصيغة

يتم حساب هذه التيارات، كقاعدة عامة، إذا كان من الضروري التحقق من تشغيل المعدات المواقف المتطرفة. والغرض الرئيسي هو تحديد مدى ملاءمة الحماية الأجهزة التلقائية. من أجل حساب تيار الدائرة القصيرة بشكل صحيح، عليك أولاً أن تعرف بالضبط المعدن الذي يتكون منه الموصل. لإجراء العمليات الحسابية، ستحتاج أيضًا إلى طول السلك ومقطعه العرضي.

لتحديد المقاومة النوعيةمن الضروري معرفة مؤشر المقاومة النشط Rп، الذي تتكون قيمته من مقاومة السلك مضروبة في طوله. يتم حساب قيمة المفاعلة الحثية Xp على أساس المفاعلة الحثية المحددة، والتي تساوي 0.6 أوم/كم.

مؤشر Zt هو المقاومة الكلية لملف الطور المثبت في المحول على جهد منخفض. وبالتالي، فإن الحسابات الأولية في الوقت المناسب سوف تساعد على تجنب الأضرار الجسيمة للمعدات الكهربائية الناجمة عن ماس كهربائى.

تتيح الحسابات إمكانية التحديد الدقيق لقاطع الدائرة الذي سيوفر أكثر حماية فعالةمن الدوائر القصيرة. ومع ذلك، يمكن إجراء جميع القياسات اللازمة باستخدام جهاز خاص، مصمم بدقة لتحديد هذه القيم. ولأخذ القياسات، يتم توصيل الجهاز بالشبكة وتحويله إلى الوضع المطلوب.

حماية ماس كهربائى للشبكة

عند تصميم أي نظام للطاقة، يستخدم المهندسون الكهربائيون المدربون تدريبًا خاصًا الكتب المرجعية الفنية والجداول والرسوم البيانية و برامج الحاسوبإجراء تحليلها على تشغيل الدائرة في أوضاع مختلفة، مشتمل:

1. خاملاً؛

2. الحمل المقنن.

3. حالات الطوارئ.

الحالة الثالثة خطيرة بشكل خاص، عندما تحدث أخطاء في الشبكة يمكن أن تؤدي إلى تلف المعدات. في أغلب الأحيان، ترتبط بدائرة قصر "معدنية" لدائرة الإمداد، عندما تكون المقاومة الكهربائية لأجزاء من الأوم متصلة بشكل عشوائي بين الإمكانات المختلفة للجهد الموفر.

تسمى هذه الأوضاع بتيارات الدائرة القصيرة أو يتم اختصارها باسم "الدائرة القصيرة". تحدث عندما:

أعطال الأتمتة والحماية.

أخطاء موظفي الخدمة.

تلف المعدات بسبب التقادم الفني؛

التأثيرات التلقائية للظواهر الطبيعية؛

أعمال التخريب أو التخريب.

تتجاوز تيارات الدائرة القصيرة بشكل كبير الأحمال المقدرة التي تم تصميم الدائرة الكهربائية من أجلها. ولذلك، فإنهم ببساطة يحرقون نقاط الضعف في المعدات ويدمرونها ويسببون الحرائق.

بالإضافة إلى التدمير الحراري، لديهم أيضا تأثير ديناميكي. يظهر مظهره بوضوح في الفيديو:

من أجل منع تطور مثل هذه الحوادث أثناء التشغيل، يبدأون في محاربتها حتى في مرحلة إنشاء تصميم المعدات الكهربائية. للقيام بذلك، من الناحية النظرية حساب إمكانية حدوث تيارات الدائرة القصيرة وحجمها.

يتم استخدام هذه البيانات لمواصلة إنشاء المشروع واختيار عناصر الطاقة وأجهزة الحماية للدائرة. يستمرون في العمل معهم باستمرار أثناء تشغيل المعدات.

يتم حساب تيارات الدوائر القصيرة المحتملة باستخدام طرق نظرية بدرجات متفاوتة من الدقة المقبولة لإنشاء حماية موثوقة.

ما هي العمليات الكهربائية التي تشكل الأساس لحساب تيارات الدائرة القصيرة؟

في البداية، دعونا نركز على حقيقة أن أي نوع من الجهد المطبق، بما في ذلك الجهد المباشر أو الجيبي المتناوب أو النبضي أو أي جهد عشوائي آخر، يخلق تيارات طارئة تكرر صورة هذا الشكل أو تغيرها اعتمادًا على المقاومة المطبقة وعملها. العوامل الجانبية. وعلى المصممين توفير كل هذا وأخذه بعين الاعتبار في حساباتهم.

يمكن تقييم حدوث وعمل تيارات الدائرة القصيرة من خلال:

قانون أوم؛

حجم خاصية الطاقة المطبقة من مصدر الجهد؛

الهيكل المستخدم رسم بياني كهربائيتركيبات كهربائية؛

قيمة المقاومة الكلية المطبقة على المصدر.

عمل قانون أوم

أساس حساب الدوائر القصيرة هو المبدأ الذي يحدد أنه يمكن حساب قوة التيار من الجهد المطبق إذا قسمته على قيمة المقاومة المتصلة.

وينطبق أيضًا عند حساب الأحمال المقدرة. الفرق الوحيد هو أن:

خلال الأداء الأمثلللدائرة الكهربائية، يتم تثبيت الجهد والمقاومة عمليًا ويتغيران قليلاً ضمن معايير التشغيل الفنية؛

وفي حالة وقوع حادث، تتم العملية بشكل عفوي وعشوائي. ولكن يمكن التنبؤ بها وحسابها باستخدام الأساليب المتقدمة.

قوة مصدر الجهد

وبمساعدتها، يتم تقييم القدرة وإمكانات الطاقة لأداء العمل المدمر بواسطة تيارات الدائرة القصيرة، ويتم تحليل مدة تدفقها وحجمها.

دعونا نفكر في مثال عندما تكون نفس القطعة سلك نحاسبمقطع عرضي يبلغ مم مربع ونصف وطول نصف متر، تم توصيلها أولاً مباشرة بأطراف بطارية كرونا، وبعد فترة تم إدخالها في الطور والاتصالات المحايدة لمنفذ منزلي .

في الحالة الأولى، سوف يتدفق تيار ماس كهربائى عبر السلك ومصدر الجهد، مما سيؤدي إلى تسخين البطارية إلى حالة تؤدي إلى الإضرار بأدائها. قوة المصدر ليست كافية لحرق وصلة العبور المتصلة وكسر الدائرة.

في الحالة الثانية سوف يعملون الحماية التلقائية. لنفترض أنها كلها معيبة ومزدحمة. ثم سوف يمر تيار الدائرة القصيرة الأسلاك المنزلية، سوف تصل إلى لوحة المدخل إلى الشقة، المدخل، المبنى وعبر الكابل أو الخط الهوائيسوف يصل نقل الطاقة إلى محطة محولات الإمداد الفرعية.

ونتيجة لذلك، دائرة طويلة إلى حد ما مع كمية كبيرةالأسلاك والكابلات ووصلاتها. وسوف تزيد بشكل ملحوظ المقاومة الكهربائيةلدينا قصيرة. ولكن حتى في هذه الحالة، هناك احتمال كبير بأنها لن تصمد أمام القوة المطبقة وسوف تحترق ببساطة.

تكوين الدائرة الكهربائية

عند تشغيل المستهلكين، يتم توفير الجهد لهم طرق مختلفة، على سبيل المثال:

من خلال إمكانات المحطات الإيجابية والسلبية لمصدر الجهد المستمر؛

المرحلة والصفر مرحلة واحدة الشبكة المنزلية 220 فولت؛

دائرة ثلاثية الطور 0.4 كيلو فولت.

في كل حالة من هذه الحالات، قد تحدث أعطال في العزل في مواقع مختلفة، مما يتسبب في تدفق تيارات الدائرة القصيرة من خلالها. فقط ل دائرة ثلاثية الطوردوائر قصر التيار المتردد ممكنة بين:

جميع المراحل الثلاث في نفس الوقت - تسمى ثلاث مراحل؛

أي مرحلتين فيما بينهما - مرحلة إلى مرحلة؛

أي مرحلة وصفر - مرحلة واحدة؛

الطور والأرض - مرحلة واحدة إلى الأرض؛

مرحلتين والأرض - مرحلتين إلى الأرض؛

ثلاث مراحل والأرض - ثلاث مراحل إلى الأرض.

عند إنشاء مشروع إمداد الطاقة للمعدات، يجب حساب كل هذه الأوضاع وأخذها بعين الاعتبار.

تأثير مقاومة الدائرة الكهربائية

طول الخط من مصدر الجهد إلى النقطة التي تحدث فيها الدائرة القصيرة له مقاومة كهربائية معينة. قيمتها تحد من تيارات الدائرة القصيرة. إن وجود ملفات المحولات، والاختناقات، والملفات، وألواح المكثفات يضيف مقاومات تحريضية وسعوية تشكل مكونات غير دورية تشوه الشكل المتماثل للتوافقيات الأساسية.

تسمح الطرق الحالية لحساب تيارات الدائرة القصيرة بحسابها بدقة كافية للتدرب على استخدام المعلومات المعدة مسبقًا. المقاومة الكهربائية الفعلية موجودة بالفعل الدائرة المجمعةيمكن قياسها باستخدام الطريقة. يسمح لك بتوضيح الحساب وإجراء التعديلات على اختيار الحماية.

المستندات الأساسية حول حساب تيارات الدائرة القصيرة

1. منهجية حساب تيارات الدائرة القصيرة

تم تقديمه بشكل جيد في كتاب A. V. Belyaev "اختيار المعدات والحماية والكابلات في شبكات 0.4 كيلو فولت"، الذي نشرته شركة Energoatomizdat في عام 1988. تقع المعلومات في 171 صفحة.

الكتاب يوفر:

تسلسل حساب تيارات ماس ​​كهربائى.

مع الأخذ في الاعتبار تأثير الحد الحالي القوس الكهربائيفي موقع الضرر

مبادئ اختيار معدات الحماية بناءً على القيم الحالية المحسوبة.

الكتاب ينشر معلومات مرجعيةبواسطة:

قواطع الدائرة والصمامات مع تحليل خصائص خصائصها الوقائية؛

اختيار الكابلات والمعدات، بما في ذلك المنشآت لحماية المحركات الكهربائية، ومجمعات الطاقة، أجهزة إدخالالمولدات والمحولات.

أوجه القصور في الحماية الأنواع الفرديةالقواطع؛

ميزات استخدام حماية التتابع عن بعد؛

أمثلة على حل مشاكل التصميم.

2. المبادئ التوجيهية RD 153—34.0—20.527—98

تحدد هذه الوثيقة:

طرق حساب تيارات الدائرة القصيرة في الأوضاع المتماثلة وغير المتماثلة في التركيبات الكهربائية ذات الفولتية التي تصل إلى 1 كيلو فولت وما فوق؛

طرق اختبار الأجهزة الكهربائية والموصلات للمقاومة الحرارية والكهروديناميكية؛

طرق اختبار قدرة التبديل للأجهزة الكهربائية.

لا تغطي التعليمات قضايا حساب تيارات الدائرة القصيرة فيما يتعلق بحماية التتابع وأجهزة التشغيل الآلي مع ظروف تشغيل محددة.

3. غوست 28249-93

تصف الوثيقة الدوائر القصيرة التي تحدث في التركيبات الكهربائية ذات التيار المتردد ومنهجية حسابها للأنظمة ذات الفولتية التي تصل إلى 1 كيلو فولت. وقد دخل حيز التنفيذ منذ 1 يناير 1995 في أراضي بيلاروسيا وقيرغيزستان. مولدوفا، روسيا، طاجيكستان، تركمانستان وأوكرانيا.

يحدد معيار الدولة الأساليب العامةحسابات تيارات الدائرة القصيرة عند النقطة الزمنية الأولية وأي نقطة زمنية تعسفية للتركيبات الكهربائية ذات الآلات المتزامنة وغير المتزامنة والمفاعلات والمحولات وخطوط الكهرباء العلوية والكابلات وقضبان التوصيل وعقد الأحمال المعقدة.

يتم تحديد المعايير الفنية لتصميم التركيبات الكهربائية وفقًا لمعايير الدولة الحالية والتي تم الاتفاق عليها من قبل المجلس المشترك بين الولايات للمعايير والمقاييس وإصدار الشهادات.

تسلسل إجراءات المصمم لحساب تيارات الدائرة القصيرة

في البداية، يجب عليك إعداد المعلومات اللازمة للتحليل، ومن ثم إجراء الحسابات. بعد تركيب المعدات، يتم التحقق من عملية تشغيلها وأثناء التشغيل، يتم التحقق من الاختيار الصحيح وقابلية تشغيل وسائل الحماية.

جمع البيانات الأولية

يمكن اختصار أي مخطط إلى شكل مبسط عندما يتكون من جزأين:

1. مصدر الجهد. بالنسبة لشبكة 0.4 كيلو فولت، يتم لعب دورها بواسطة اللف الثانوي لمحول الطاقة؛

2. خط إمداد الطاقة.

يتم جمع الخصائص اللازمة لهم.

بيانات المحولات لحساب تيارات الدائرة القصيرة

تحتاج إلى معرفة:

قيمة جهد الدائرة القصيرة (٪) - نحن؛

خسارة ماس كهربائى (كيلوواط) - Pk؛

الفولتية المقدرة على اللفات ذات الجوانب العالية والمنخفضة (kV. V) - Uin، Unn؛

جهد الطور على الملف الجانبي المنخفض (V) - Eph؛

الطاقة المقدرة (كيلو فولت أمبير) - Snt؛

معاوقةتيار الدائرة القصيرة أحادي الطور (mOhm) - Zt.

بيانات خط الإمداد لحساب تيارات الدائرة القصيرة

وتشمل هذه:

العلامة التجارية وعدد الكابلات التي تشير إلى المادة والمقطع العرضي للنوى ؛

الطول الإجمالي للمسار (م) - L؛

مفاعلة حثي (mOhm/m) - X0؛

المقاومة الكلية لحلقة الطور الصفري (mOhm/m) - Zpt.

تتركز هذه المعلومات الخاصة بالمحول والخط في الكتب المرجعية. يتم أيضًا أخذ معامل الصدمة Kud هناك.

تسلسل الحساب

بناءً على الخصائص الموجودة، احسب ما يلي:

محول - المقاومة النشطة والحثي (mOhm) - Rt، Xt؛

الخطوط - النشطة والحثية والمقاومة (mOhm).

خطأ وصدمة ثلاثية الطور (كا) ؛

ماس كهربائى أحادي الطور (كا).

بناءً على قيم التيارات المحسوبة الأخيرة، يتم اختيارها القواطعوغيرها من أجهزة حماية المستهلك.

يمكن للمصممين حساب تيارات الدائرة القصيرة يدويًا باستخدام الصيغ وجداول البحث والرسوم البيانية أو باستخدام برامج كمبيوتر خاصة.

فى الواقع معدات الطاقةبمجرد التشغيل، يتم تسجيل جميع التيارات، بما في ذلك التيارات المقدرة وتيارات الدائرة القصيرة، بواسطة راسمات الذبذبات الأوتوماتيكية.

تسمح لك مخططات الذبذبات هذه بتحليل التقدم المحرز أوضاع الطوارئ، التشغيل الصحيح لمعدات الطاقة وأجهزة الحماية. انهم يقبلون تدابير فعالةلزيادة موثوقية مستهلكي الدوائر الكهربائية.

تسمى الدائرة الكهربائية عادة بالدائرة الكهربائية التي يتدفق من خلالها التيار. قد تتكون الدائرة، على سبيل المثال، من بطارية تزود المصباح الكهربائي بالطاقة، أو من العديد من العناصر المترابطة، على سبيل المثال في جهاز الكمبيوتر الخاص بك. يمكن أن تتكون الدائرة من عدد غير محدود من العناصر ويدخل التيار دائمًا جهة اتصال واحدة في بداية الدائرة ويترك جهة اتصال واحدة في نهاية الدائرة.

كمرجع:
كثير من الناس يطلقون على الدائرة المفتوحة اسم الدائرة القصيرة. من الضروري أن نفهم بوضوح أن الدائرة القصيرة هي في الأساس جسر (وصلة عبور) لمرور التيار على طول أقصر مسار في موقع الدائرة القصيرة، متجاوزة بعض عناصر الدائرة الكهربائية بأكملها.

عادةً ما تتمتع الدائرة القصيرة بمقاومة صغيرة جدًا - مما يؤدي إلى تدفق تيار كبير من مصدر الطاقة (مما قد يؤدي إلى إتلافها). إذا كان سلك الطاقة متصلاً مباشرة بالأرض (ربما يؤدي إلى قصر موجب وناقص مصدر الطاقة)، ​​فعادةً ما ينفجر المصهر، وإذا لم يكن موجودًا، فقد يحترق مصدر الطاقة. هذه دائرة كهربائية قصيرة.

إذا تم تشغيل شيء ما وتوقف عن العمل مرة أخرى عند تحريك عناصر الدائرة، فهذا يسمى دائرة مفتوحة ويحدث الكسر على وجه التحديد في اللحظة التي لا يعمل فيها الجهاز. أي أنه لا يوجد تيار يتدفق والدائرة لا تعمل.

حركة التيار وحركة الإلكترون في دوائر التيار المستمر

في الصورة أعلاه يمكنك أن ترى كيف تسير الأمور كهرباءوكيف تتحرك الإلكترونات. كما ترون، تنتقل الإلكترونات من الطرف السالب (الطرف السالب لمصدر الطاقة) إلى الطرف الموجب (الطرف الموجب). هذه هي الطريقة التي يتحرك بها التيار الكهربائي فعليًا. في أغلب الأحيان، اعتقد الناس أن حاملات الشحنة عبارة عن جسيمات موجبة الشحنة، مما يعني أنه يتعين عليها الانتقال من الطرف الموجب إلى الطرف السالب. هذه هي الطريقة التي نتخيل بها عادةً الحركة المعتادة للتيار. إذا كان من الأسهل بالنسبة لك أن تتخيل أن التيار يتدفق من الموجب إلى الناقص، فلا حرج في ذلك، فهو لا يغير جوهر العملية.

في سلاسل مع التيار المتناوب، فإن قطبية المصدر الحالي تتغير باستمرار، لذلك في مثل هذه الدائرة تتحرك الإلكترونات في الاتجاهين الأمامي والخلفي. في مقالات أخرى على موقعنا سنتحدث أكثر عن التيار المباشر والمتردد.

مساء الخير أعزائي قراء موقع ملاحظات الكهربائي.

لقد أردت منذ فترة طويلة أن أكتب مقالاً عن الدوائر القصيرة. لكن بطريقة ما لم يتوصلوا إلى ذلك.

قررت اليوم لأن آخر الأحداث التي حدثت محطة التوزيع الفرعيةمشروعنا.

قلنا في وقت سابق من المقالات أنها تسبب دوائر قصيرة، أو دوائر قصيرة للقصر.

تعتبر الدائرة القصيرة واحدة من أخطر وأخطر الأنواع الخطرةضرر.

سوف تسأل لماذا؟ اقرأ أدناه.

ما هي الدائرة القصيرة؟

تجيب ويكيبيديا على هذا السؤال بأن الدائرة القصيرة هي:

إقرأ التعريف.

الآن دعونا نلقي نظرة فاحصة على ما يحدث لمعلمات التركيبات الكهربائية في وقت حدوث ماس كهربائي.

عند حدوث ماس كهربائى، فإن الجهد الكهربي على مصدر الطاقة، أو بشكل صحيح يسمى EMF، يتم قصوره من خلال مقاومة صغيرة (قيمة صغيرة) للكابلات والخطوط الهوائية، ولفات المحولات والمولدات. ومن هنا جاء اسم "الدائرة القصيرة".

في الدائرة "ذات الدائرة القصيرة"، يظهر تيار كبير جدًا، وهو ما يسمى بتيار الدائرة القصيرة.

دعونا ننظر في تصنيف الدوائر القصيرة.

تنقسم الدوائر القصيرة حسب عدد المراحل المغلقة:

• دوائر قصيرة ثلاثية الطور
• دوائر قصيرة على مرحلتين
• دوائر قصيرة أحادية الطور

يتم تقسيم الدوائر القصيرة حسب الدائرة:

• مع الأرض
• بدون أرض

يتم تقسيم الدوائر القصيرة على عدد نقاط القصر في الشبكة:

• في نقطة واحدة
• عند نقطتين
• في عدة نقاط (أكثر من نقطتين)

مثال

لنلقي نظرة على مثال.

لنفترض أن مستهلكنا يحصل على الطاقة من محطة فرعية عبر خط كهرباء علوي (OHL). يعتبر خط الإمداد بمثابة عبور، وبالتالي يتم تزويد المستهلك بالطاقة عن طريق نقرة من الخط العلوي عند النقطة "O".

يوضح الخط المنقط رقم 2 مستوى الجهد على طول الخط العلوي بالكامل قبل حدوث ماس كهربائي.

ويبين الشكل أن الجهد عند أي نقطة الشبكة الكهربائيةيساوي الفرق مصدر المجالات الكهرومغناطيسيةانخفاض العرض والجهد في الدائرة الكهربائية إلى النقطة التي نحتاجها.

على سبيل المثال، يمكن حساب الجهد عند النقطة "O" باستخدام الصيغة :

Uо = E - I*Zo، أين

• هـ - المجالات الكهرومغناطيسية لمصدر الطاقة، في حالتنا المولد
• Zo هي المقاومة الكلية للخطوط الهوائية من مصدر الطاقة إلى النقطة "O" (تتكون من مقاومة نشطة ومتفاعلة)
• أنا هو التيار الذي يتدفق عبر الخط العلوي في هذه اللحظةوقت.

لنفترض أنه لسبب ما يوجد ماس كهربائي على الخط العلوي، ولكن خارج الصنبور. دعنا نسمي نقطة الدائرة القصيرة هذه بالحرف "K".

ماذا يحدث في لحظة حدوث ماس كهربائي؟

في لحظة حدوث ماس كهربائي، لا يمر المزيد عبر الخط العلوي التصنيف الحالي، ويكون تيار الدائرة القصيرة كبيرًا، وبالتالي يزداد انخفاض الجهد عبر كل عنصر من عناصر الدائرة الكهربائية. وهي على المقاومة Zo و ZK.

أكثر أكبر انخفاضسيكون الجهد عند نقطة الدائرة القصيرة، أي. عند النقطة "ك". في نقاط أخرى من الخط العلوي، بعيدًا عن الدائرة القصيرة، سينخفض ​​الجهد قليلاً (يمكن رؤية ذلك في الشكل - السطر رقم 1).

في إحدى مقالاتي قدمت مثالاً مرئيًا. اتبع الرابط والتعرف على المواد.

عواقب ماس كهربائى

لقد اكتشفنا بالفعل أنه في وقت حدوث ماس كهربائى هناك زيادة حادة في القيمة الحالية وانخفاض الجهد، الأمر الذي يؤدي إلى العواقب التالية.

1. التدمير

دعونا نتذكر القليل من الفيزياء.

وفقًا لقانون الفيزيائي الشهير جول لينز، فإن تيار الدائرة القصيرة، الذي يتدفق عبر المقاومة النشطة للدائرة الكهربائية لبعض الوقت، يطلق الحرارة فيه، والتي يتم حسابها بالصيغة:

عند نقطة حدوث ماس كهربائي، تسبب هذه الحرارة، وكذلك لهب القوس الكهربائي، دمارًا هائلاً. وكلما زاد تيار الدائرة القصيرة والوقت الذي يستغرقه المرور عبر الدائرة، كلما زاد الدمار.

لكي أوضح لك مدى اتساع نطاق هذه التدميرات، سأقدم أدناه أمثلة من ممارستي.

محرك مبدل الصنبور عند التحميل. حدثت دائرة كهربائية قصيرة في لف محرك غير متزامن

2. تلف العزل

أثناء مرور تيار الدائرة القصيرة عبر الخطوط السليمة، ترتفع درجة حرارتها فوق الحد المسموح به درجة الحرارة المسموح بهامما يؤدي إلى تلف عزلها.

الجزء النشط من المحول. حدث ماس كهربائي بسبب تلف العزل

ماس كهربائي في الكابل. عواقب

3. المستهلكون ومستقبلات الطاقة

يؤدي انخفاض الجهد أثناء حدوث ماس كهربائي إلى تعطيل التشغيل العادي للمستهلكين وأجهزة الاستقبال الكهربائية.

على سبيل المثال، قد يتوقف الاتصال غير المتزامن تمامًا عندما ينخفض ​​جهد الشبكة، لأنه قد تكون لحظة دورانها أقل من لحظة المقاومة والاحتكاك للآليات.

انتهكت أيضا عملية عاديةوتتوقف الإضاءة. هنا أعتقد أنه لا داعي للشرح.

ينظر فيديو مرئيحول أسباب وعواقب حدوث ماس كهربائي في التركيبات الكهربائية 400 (V) في إحدى محطاتنا الفرعية:

ملاحظة. وفي نهاية المقال عن موضوع قصر الدائرة الكهربائية أود أن أؤكد ما قيل في بداية مقالي من أن قصر الدائرة الكهربائية هو الأخطر والأكثر خطورة تبدو ثقيلةالضرر الذي يتطلب استجابة فورية وسريعة وفصل الجزء التالف من الدائرة.