Γεια σε όλους. Χαίρομαι πολύ που επισκεφτήκατε τον ιστότοπό μου. Και σήμερα, θα μιλήσουμε για το τι είναι το βραχυκύκλωμα και τι είδους βραχυκύκλωμα υπάρχουν.
Βραχυκύκλωμα είναι η σύνδεση (επαφή) δύο ή περισσότερων σημείων (αγωγών) ενός ηλεκτρικού κυκλώματος με διαφορετικές τιμές δυναμικού.
Διαφορετικά δυναμικά είναι όταν υπάρχει φάση και μηδέν σε ένα δίκτυο AC ή συν και πλην σε ένα δίκτυο DC.
Τώρα ας δούμε ποιοι τύποι υπάρχουν βραχυκύκλωμα.
ΣΕ μονοφασικό δίκτυοΜπορεί να υπάρχουν μόνο δύο τύποι βραχυκυκλώματος:
1. φάση και μηδέν - αυτός ο τύπος κλεισίματος συμβαίνει πολύ συχνά σε απλή συνθήκες διαβίωσης. Για παράδειγμα, με την έναρξη του χειμώνα γίνεται κρύο και πολλοί άνθρωποι προσπαθούν να ζεσταθούν με τη βοήθεια ηλεκτρικών καλοριφέρ.
Αλλά λίγοι άνθρωποι δίνουν προσοχή στις πρίζες στις οποίες είναι συνδεδεμένες αυτές οι ίδιες θερμάστρες. Συμβαίνει συχνά οι πρίζες να μην είναι σχεδιασμένες για τα ρεύματα που καταναλώνουν οι θερμάστρες ή συχνά οι πρίζες μπορεί να έχουν κακή επαφή.
Εξαιτίας αυτού, οι πρίζες και τα βύσματα αρχίζουν να θερμαίνονται. Ως αποτέλεσμα της παρατεταμένης θέρμανσης, η μόνωση των συρμάτων καταστρέφεται. Και σε μια ωραία στιγμή δύο, ήδη εκτεθειμένοι, αγωγοί μπορεί να αγγίξουν και θα προκύψει βραχυκύκλωμα.
2. φάση και γείωση - αυτό είναι πότε καλώδιο φάσης, αρχίζει με κάποιο τρόπο να έρχεται σε επαφή με το γειωμένο πλαίσιο οποιουδήποτε ηλεκτρικού εξοπλισμού. Είτε ηλεκτρικός θερμοσίφωνας, λάμπα, μηχανή και ούτω καθεξής.
Συμβαίνει επίσης ότι το περίβλημα μπορεί να μηδενιστεί, τότε ένα τέτοιο βραχυκύκλωμα μπορεί να αποδοθεί στην πρώτη περίπτωση.
Αλλά σε περιπτώσεις στις οποίες συμβαίνει βραχυκύκλωμα, μπορεί να είναι πολύ περισσότερα:
1. μονοφασική βλάβη– φάση και μηδέν. Έχω ήδη περιγράψει αυτόν τον τύπο παραπάνω, οπότε ας προχωρήσουμε στο επόμενο.
2. διφασικό - αυτό συμβαίνει όταν δύο φάσεις συνδέονται μεταξύ τους. Συχνά συμβαίνει σε εναέριες γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό το φαινόμενο πιθανότατα το έχει δει κάθε άνθρωπος στη ζωή του. Όταν στο δρόμο δυνατός άνεμοςκαι αρχίζει να χαλαρώνει τα καλώδια, και δέχεται ένα μικρό πυροτέχνημα. Στις βιομηχανικές επιχειρήσεις, ένα τέτοιο βραχυκύκλωμα εμφανίζεται συχνά σε κυκλώματα ισχύος.
3. διφασικό και γείωση - αυτό, φυσικά, συμβαίνει λιγότερο συχνά, αλλά εξακολουθεί να συμβαίνει. Ένα παράδειγμα όταν δύο φάσεις μπορούν να συνδεθούν μεταξύ τους και ταυτόχρονα να έρθουν σε επαφή με το έδαφος.
4. τριφασικό - αυτό συμβαίνει όταν και οι τρεις φάσεις είναι κατά κάποιο τρόπο κλειστές μεταξύ τους. Ένα τέτοιο βραχυκύκλωμα θα συμβεί όταν κάποιο αγώγιμο αντικείμενο πέσει ή αγγίξει και τις τρεις φάσεις ταυτόχρονα.
Ποιες μπορεί να είναι οι συνέπειες των ρευμάτων βραχυκυκλώματος;
Κατά τη διάρκεια ενός βραχυκυκλώματος, το ρεύμα αυξάνεται αμέσως, γεγονός που οδηγεί σε ισχυρή θέρμανση και τήξη μετάλλων. Οι πιτσιλιές αυτού του μετάλλου σκορπίζονται προς όλες τις κατευθύνσεις και όλα αυτά συνοδεύονται από μια φωτεινή λάμψη και φωτιά. Κάτι που μπορεί εύκολα να οδηγήσει σε πυρκαγιά και πολύ σοβαρές συνέπειες.
Σε συνηθισμένες συνθήκες σπιτιού, αν δεν επιλέξετε τη σωστή προστασία από βραχυκύκλωμα, μπορείτε πραγματικά να χάσετε πολλά. Ξεκινώντας από το σπίτι και τα έπιπλά σας, και τελειώνοντας με τη δική σας ζωή και τις ζωές των ανθρώπων που ζουν μαζί σας κάτω από την ίδια στέγη.
Στις επιχειρήσεις, τα ρεύματα βραχυκυκλώματος μπορεί να οδηγήσουν σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, ζημιές στον εξοπλισμό και οι άνθρωποι μπορεί επίσης να υποφέρουν από αυτό. Αλλά οι επιχειρήσεις συνήθως χρησιμοποιούν πολλές προστασίες ταυτόχρονα, γεγονός που πρακτικά εξαλείφει την εμφάνιση βραχυκυκλωμάτων.
Μόνο αυτό ήθελα να πω. Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις, ρωτήστε τις στα σχόλια. Εάν το άρθρο σας ήταν χρήσιμο, μοιραστείτε το με τους φίλους σας στο στα κοινωνικά δίκτυακαι εγγραφείτε για ενημερώσεις. Μέχρι την επόμενη φορά.
Με εκτίμηση, Αλέξανδρε!
Ένα βραχυκύκλωμα προκύπτει όταν συνδέονται μεταξύ τους μέρη που μεταφέρουν ρεύμα διαφορετικών δυναμικών ή φάσεων. Μπορεί επίσης να σχηματιστεί βραχυκύκλωμα στο σώμα του εξοπλισμού που είναι συνδεδεμένο με τη γείωση. Αυτό το φαινόμενο είναι επίσης χαρακτηριστικό για ηλεκτρικά δίκτυα και ηλεκτρικούς δέκτες.
Αιτίες και συνέπειες του ρεύματος βραχυκυκλώματος
Οι αιτίες ενός βραχυκυκλώματος μπορεί να είναι πολύ διαφορετικές. Αυτό διευκολύνεται από την υγρασία ή επιθετικό περιβάλλον, στην οποία επιδεινώνεται σημαντικά. Μπορεί να προκύψει κλείσιμο μηχανικές επιρροέςή λάθη προσωπικού κατά τις επισκευές και τη συντήρηση.
Η ουσία του φαινομένου βρίσκεται στο όνομά του και αντιπροσωπεύει μια συντόμευση της διαδρομής κατά μήκος της οποίας περνά το ρεύμα. Ως αποτέλεσμα, το ρεύμα ρέει πέρα από το ωμικό φορτίο. Ταυτόχρονα, αυξάνεται σε απαράδεκτα όρια εάν δεν λειτουργεί το προστατευτικό κλείσιμο.
Ωστόσο, διακοπή ρεύματος μπορεί να μην συμβεί ακόμη και αν υπάρχουν προστατευτικός εξοπλισμός. Αυτή η κατάσταση συμβαίνει όταν το βραχυκύκλωμα είναι πολύ μακριά και η σημαντική αντίσταση καθιστά το ρεύμα ανεπαρκές για να ενεργοποιηθεί προστατευτικές συσκευές. Ωστόσο, αυτό το ρεύμα είναι αρκετό για να ανάψει τα καλώδια και να προκαλέσει πυρκαγιά.
Σε τέτοιες καταστάσεις μεγάλης σημασίαςέχουν τα λεγόμενα χαρακτηριστικά χρόνου-ρεύματος χαρακτηριστικά των αυτόματων διακοπτών. Εδώ, η διακοπή ρεύματος και οι θερμικές απελευθερώσεις που προστατεύουν από υπερφόρτωση παίζουν σημαντικό ρόλο. Αυτά τα συστήματα έχουν απολύτως διαφορετική ώραλειτουργία, επομένως, η αργή δράση της θερμικής προστασίας μπορεί να οδηγήσει σε σχηματισμό καυστικού τόξου και ζημιά στους αγωγούς που βρίσκονται κοντά.
Τα ρεύματα βραχυκυκλώματος έχουν ηλεκτροδυναμική και θερμική επίδραση σε εξοπλισμό και ηλεκτρικές εγκαταστάσεις, γεγονός που οδηγεί τελικά σε σημαντική παραμόρφωση και υπερθέρμανση τους. Από αυτή την άποψη, είναι απαραίτητο να γίνουν υπολογισμοί των ρευμάτων βραχυκυκλώματος εκ των προτέρων.
Πώς να υπολογίσετε το ρεύμα βραχυκυκλώματος χρησιμοποιώντας τον τύπο
Ο υπολογισμός αυτών των ρευμάτων, κατά κανόνα, πραγματοποιείται εάν είναι απαραίτητο να ελεγχθεί η λειτουργία του εξοπλισμού μέσα ακραίες καταστάσεις. Ο κύριος σκοπός είναι να προσδιοριστεί η καταλληλότητα του προστατευτικού αυτόματες συσκευές. Για να υπολογίσετε σωστά το ρεύμα βραχυκυκλώματος, πρώτα απ 'όλα, πρέπει να γνωρίζετε ακριβώς το μέταλλο από το οποίο κατασκευάζεται ο αγωγός. Για υπολογισμούς θα χρειαστείτε επίσης το μήκος του σύρματος και τη διατομή του.
Για τον καθορισμό αντίστασηείναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τον δείκτη ενεργού αντίστασης Rп, η τιμή του οποίου αποτελείται από την ειδική αντίσταση του σύρματος πολλαπλασιασμένη με το μήκος του. Η τιμή της επαγωγικής αντίδρασης Xp υπολογίζεται με βάση την ειδική επαγωγική αντίδραση, που λαμβάνεται ως 0,6 Ohm/km.
Ο δείκτης Zt είναι η συνολική αντίσταση της περιέλιξης φάσης που είναι εγκατεστημένη στον μετασχηματιστή στο χαμηλή τάση. Έτσι, οι έγκαιροι προκαταρκτικοί υπολογισμοί θα βοηθήσουν στην αποφυγή σοβαρής ζημιάς στον ηλεκτρικό εξοπλισμό που προκαλείται από βραχυκύκλωμα.
Οι υπολογισμοί καθιστούν δυνατό τον ακριβή προσδιορισμό του διακόπτη κυκλώματος που θα παρέχει τα περισσότερα αποτελεσματική προστασίααπό βραχυκυκλώματα. Ωστόσο, όλες οι απαραίτητες μετρήσεις μπορούν να γίνουν χρησιμοποιώντας μια ειδική συσκευή, η οποία έχει σχεδιαστεί με ακρίβεια για τον προσδιορισμό αυτών των τιμών. Για τη λήψη μετρήσεων, η συσκευή συνδέεται στο δίκτυο και μεταβαίνει στην απαιτούμενη λειτουργία.
Προστασία δικτύου από βραχυκύκλωμα
Κατά το σχεδιασμό οποιουδήποτε ενεργειακού συστήματος, ειδικά εκπαιδευμένοι ηλεκτρολόγοι μηχανικοί χρησιμοποιούν βιβλία τεχνικής αναφοράς, πίνακες, γραφήματα και προγράμματα υπολογιστήπραγματοποιήσει την ανάλυσή του στη λειτουργία του κυκλώματος στο διάφορους τρόπους λειτουργίας, συμπεριλαμβανομένου:
1. αδρανής?
2. ονομαστικό φορτίο.
3. καταστάσεις έκτακτης ανάγκης.
Η τρίτη περίπτωση είναι ιδιαίτερα επικίνδυνη, όταν συμβαίνουν σφάλματα στο δίκτυο που μπορεί να βλάψουν τον εξοπλισμό. Τις περισσότερες φορές, συνδέονται με ένα "μεταλλικό" βραχυκύκλωμα του κυκλώματος τροφοδοσίας, όταν οι ηλεκτρικές αντιστάσεις των κλασμάτων ενός ωμ συνδέονται τυχαία μεταξύ διαφορετικών δυναμικών της παρεχόμενης τάσης.
Τέτοιοι τρόποι λειτουργίας ονομάζονται ρεύματα βραχυκυκλώματος ή συντομεύονται ως «βραχυκύκλωμα». Εμφανίζονται όταν:
δυσλειτουργίες αυτοματισμού και προστασίας.
λάθη του προσωπικού σέρβις·
ζημιά εξοπλισμού λόγω τεχνικής γήρανσης.
αυθόρμητες επιπτώσεις φυσικών φαινομένων.
δολιοφθορές ή πράξεις βανδάλων.
Τα ρεύματα βραχυκυκλώματος υπερβαίνουν σημαντικά τα ονομαστικά φορτία για τα οποία έχει σχεδιαστεί το ηλεκτρικό κύκλωμα. Επομένως, απλώς καίνε τα αδύνατα σημεία του εξοπλισμού, τον καταστρέφουν και προκαλούν πυρκαγιές.
Εκτός από θερμική καταστροφή, έχουν και δυναμική επίδραση. Η εκδήλωσή του φαίνεται ξεκάθαρα στο βίντεο:
Προκειμένου να αποφευχθεί η ανάπτυξη τέτοιων ατυχημάτων κατά τη λειτουργία, αρχίζουν να πολεμούν εναντίον τους ακόμη και στο στάδιο της δημιουργίας του σχεδιασμού του ηλεκτρικού εξοπλισμού. Για να γίνει αυτό, υπολογίστε θεωρητικά την πιθανότητα εμφάνισης ρευμάτων βραχυκυκλώματος και το μέγεθός τους.
Αυτά τα δεδομένα χρησιμοποιούνται για την περαιτέρω δημιουργία του έργου και την επιλογή των στοιχείων ισχύος και των προστατευτικών συσκευών του κυκλώματος. Συνεχίζουν να εργάζονται μαζί τους συνεχώς κατά τη λειτουργία του εξοπλισμού.
Τα ρεύματα πιθανών βραχυκυκλωμάτων υπολογίζονται χρησιμοποιώντας θεωρητικές μεθόδους με διάφορους βαθμούς ακρίβειας αποδεκτούς για αξιόπιστη δημιουργία προστασίας.
Ποιες ηλεκτρικές διεργασίες αποτελούν τη βάση για τον υπολογισμό των ρευμάτων βραχυκυκλώματος;
Αρχικά, ας εστιάσουμε στο γεγονός ότι κάθε τύπος εφαρμοζόμενης τάσης, συμπεριλαμβανομένης της άμεσης, εναλλασσόμενης ημιτονοειδούς, παλμικής ή οποιουδήποτε άλλου τυχαίου, δημιουργεί ρεύματα έκτακτης ανάγκης που επαναλαμβάνουν την εικόνα αυτής της μορφής ή την αλλάζουν ανάλογα με την εφαρμοζόμενη αντίσταση και τη δράση του παράπλευρους παράγοντες. Οι σχεδιαστές πρέπει να προβλέπουν όλα αυτά και να τα λαμβάνουν υπόψη στους υπολογισμούς τους.
Η εμφάνιση και η δράση των ρευμάτων βραχυκυκλώματος μπορεί να εκτιμηθεί από:
ο νόμος του Ohm?
το μέγεθος του χαρακτηριστικού ισχύος της ισχύος που εφαρμόζεται από την πηγή τάσης·
χρησιμοποιούμενη δομή ηλεκτρικό διάγραμμαηλεκτρικές εγκαταστάσεις?
την τιμή της συνολικής εφαρμοσμένης αντίστασης στην πηγή.
Δράση του νόμου του Ohm
Η βάση για τον υπολογισμό των βραχυκυκλωμάτων είναι η αρχή που καθορίζει ότι η ισχύς του ρεύματος μπορεί να υπολογιστεί από την εφαρμοζόμενη τάση εάν διαιρεθεί με την τιμή της συνδεδεμένης αντίστασης.
Ισχύει επίσης κατά τον υπολογισμό των ονομαστικών φορτίων. Η μόνη διαφορά είναι ότι:
στη διάρκεια βέλτιστη απόδοσητου ηλεκτρικού κυκλώματος, η τάση και η αντίσταση πρακτικά σταθεροποιούνται και αλλάζουν ελαφρώς εντός των τεχνικών προτύπων λειτουργίας.
Σε περίπτωση ατυχημάτων η διαδικασία γίνεται αυθόρμητα και τυχαία. Αλλά μπορεί να προβλεφθεί και να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας αναπτυγμένες μεθόδους.
Ισχύς πηγής τάσης
Με τη βοήθειά του, αξιολογείται η ισχύς και το ενεργειακό δυναμικό της εκτέλεσης καταστροφικών εργασιών από ρεύματα βραχυκυκλώματος και αναλύεται η διάρκεια της ροής και το μέγεθός τους.
Ας εξετάσουμε ένα παράδειγμα όταν το ίδιο κομμάτι χάλκινο σύρμαμε διατομή ενάμισι τετραγωνικό mm και μήκος μισού μέτρου, συνδέθηκαν πρώτα απευθείας στους ακροδέκτες της μπαταρίας Krona και μετά από λίγο εισήχθησαν στις επαφές φάσης και ουδέτερου μιας οικιακής πρίζας .
Στην πρώτη περίπτωση, ένα ρεύμα βραχυκυκλώματος θα ρέει μέσω του καλωδίου και της πηγής τάσης, το οποίο θα θερμάνει την μπαταρία σε τέτοια κατάσταση που θα βλάψει την απόδοσή της. Η ισχύς της πηγής δεν είναι αρκετή για να κάψει το συνδεδεμένο βραχυκυκλωτήρα και να σπάσει το κύκλωμα.
Στη δεύτερη περίπτωση θα λειτουργήσουν αυτόματη προστασία. Ας υποθέσουμε ότι είναι όλα ελαττωματικά και μπλοκαρισμένα. Τότε θα περάσει το ρεύμα βραχυκυκλώματος οικιακή καλωδίωση, θα φτάσει στον πίνακα εισόδου στο διαμέρισμα, την είσοδο, το κτίριο και μέσω καλωδίου ή εναέρια γραμμήη μετάδοση ισχύος θα φτάσει στον υποσταθμό μετασχηματιστή τροφοδοσίας.
Ως αποτέλεσμα, ένα αρκετά μεγάλο κύκλωμα με μεγάλο ποσόκαλώδια, καλώδια και τις συνδέσεις τους. Θα αυξηθούν σημαντικά ηλεκτρική αντίστασηκοντός μας. Αλλά ακόμα και σε αυτή την περίπτωση, υπάρχει μεγάλη πιθανότητα να μην αντέξει την εφαρμοζόμενη ισχύ και απλά να καεί.
Διαμόρφωση ηλεκτρικού κυκλώματος
Κατά την τροφοδοσία των καταναλωτών, τους παρέχεται τάση διαφορετικοί τρόποι, Για παράδειγμα:
μέσω των δυναμικών των θετικών και αρνητικών ακροδεκτών μιας πηγής σταθερής τάσης.
φάση και μηδενική μονοφασική οικιακό δίκτυο 220 βολτ?
τριφασικό κύκλωμα 0,4 kV.
Σε κάθε μία από αυτές τις περιπτώσεις, μπορεί να συμβούν αστοχίες μόνωσης σε διάφορες θέσεις, προκαλώντας τη ροή ρευμάτων βραχυκυκλώματος μέσω αυτών. Μόνο για τριφασικό κύκλωμαΒραχυκυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος είναι δυνατά μεταξύ:
και οι τρεις φάσεις ταυτόχρονα - ονομάζονται τριφασικές.
οποιεσδήποτε δύο φάσεις μεταξύ τους - φάση σε φάση.
οποιαδήποτε φάση και μηδέν - μονοφασική.
φάση και γείωση - μονοφασική σε γείωση.
δύο φάσεις και γείωση - δύο φάσεων σε γείωση.
τρεις φάσεις και έδαφος - τρεις φάσεις με έδαφος.
Κατά τη δημιουργία ενός έργου τροφοδοσίας για εξοπλισμό, όλοι αυτοί οι τρόποι λειτουργίας πρέπει να υπολογίζονται και να λαμβάνονται υπόψη.
Επίδραση της αντίστασης ηλεκτρικού κυκλώματος
Το μήκος της γραμμής από την πηγή τάσης μέχρι το σημείο όπου συμβαίνει το βραχυκύκλωμα έχει μια ορισμένη ηλεκτρική αντίσταση. Η τιμή του περιορίζει τα ρεύματα βραχυκυκλώματος. Η παρουσία περιελίξεων μετασχηματιστή, τσοκ, πηνίων και πλακών πυκνωτή προσθέτει επαγωγικές και χωρητικές αντιστάσεις που σχηματίζουν απεριοδικά στοιχεία που παραμορφώνουν το συμμετρικό σχήμα των θεμελιωδών αρμονικών.
Οι υπάρχουσες μέθοδοι για τον υπολογισμό των ρευμάτων βραχυκυκλώματος επιτρέπουν τον υπολογισμό τους με επαρκή ακρίβεια για εξάσκηση χρησιμοποιώντας προηγουμένως προετοιμασμένες πληροφορίες. Η πραγματική ηλεκτρική αντίσταση είναι ήδη συναρμολογημένο κύκλωμαμπορεί να μετρηθεί χρησιμοποιώντας τη μέθοδο. Σας επιτρέπει να διευκρινίσετε τον υπολογισμό και να κάνετε προσαρμογές στην επιλογή προστασίας.
Βασικά έγγραφα για τον υπολογισμό των ρευμάτων βραχυκυκλώματος
1. Μεθοδολογία υπολογισμού ρευμάτων βραχυκυκλώματος
Παρουσιάζεται καλά στο βιβλίο του A.V. Belyaev "Επιλογή εξοπλισμού, προστασίας και καλωδίων σε δίκτυα 0,4 kV", που εκδόθηκε από την Energoatomizdat το 1988. Οι πληροφορίες καλύπτουν 171 σελίδες.
Το βιβλίο παρέχει:
ακολουθία υπολογισμού των ρευμάτων βραχυκυκλώματος.
λαμβάνοντας υπόψη την τρέχουσα περιοριστική επίδραση ηλεκτρικό τόξοστο σημείο της ζημιάς·
αρχές για την επιλογή προστατευτικού εξοπλισμού με βάση τις υπολογισμένες τιμές ρεύματος.
Το βιβλίο εκδίδεται πηγή πληροφοριώνΜε:
διακόπτες κυκλώματος και ασφάλειες με ανάλυση των χαρακτηριστικών των προστατευτικών ιδιοτήτων τους.
επιλογή καλωδίων και εξοπλισμού, συμπεριλαμβανομένων εγκαταστάσεων για την προστασία ηλεκτρικών κινητήρων, συγκροτημάτων ισχύος, συσκευές εισόδουγεννήτριες και μετασχηματιστές.
ελλείψεις προστασίας μεμονωμένα είδηδιακόπτες κυκλώματος?
χαρακτηριστικά της χρήσης απομακρυσμένης προστασίας ρελέ.
παραδείγματα επίλυσης προβλημάτων σχεδιασμού.
2. Οδηγίες RD 153—34.0—20.527—98
Αυτό το έγγραφο ορίζει:
μέθοδοι υπολογισμού ρευμάτων βραχυκυκλώματος σε συμμετρικές και ασύμμετρες καταστάσεις σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις με τάσεις έως και άνω του 1 kV.
μέθοδοι δοκιμής ηλεκτρικών συσκευών και αγωγών για θερμική και ηλεκτροδυναμική αντίσταση.
μέθοδοι δοκιμής της ικανότητας μεταγωγής ηλεκτρικών συσκευών.
Οι οδηγίες δεν καλύπτουν τα θέματα υπολογισμού των ρευμάτων βραχυκυκλώματος σε σχέση με συσκευές προστασίας ρελέ και αυτοματισμού με συγκεκριμένες συνθήκες λειτουργίας.
3. GOST 28249-93
Το έγγραφο περιγράφει βραχυκυκλώματα που συμβαίνουν σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις AC και τη μεθοδολογία υπολογισμού τους για συστήματα με τάσεις έως 1 kV. Ισχύει από την 1η Ιανουαρίου 1995 στα εδάφη της Λευκορωσίας και της Κιργιζίας. Μολδαβία, Ρωσία, Τατζικιστάν, Τουρκμενιστάν και Ουκρανία.
Το κρατικό πρότυπο ορίζει γενικές μεθόδουςυπολογισμοί ρευμάτων βραχυκυκλώματος στο αρχικό και κάθε αυθαίρετο χρονικό σημείο για ηλεκτρικές εγκαταστάσεις με σύγχρονα και ασύγχρονα μηχανήματα, αντιδραστήρες και μετασχηματιστές, εναέριες και καλωδιακές γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας, ζυγούς, κόμβους σύνθετου φορτίου.
Τα τεχνικά πρότυπα για το σχεδιασμό ηλεκτρικών εγκαταστάσεων καθορίζονται από τα τρέχοντα κρατικά πρότυπα και έχουν συμφωνηθεί από το Διακρατικό Συμβούλιο Τυποποίησης, Μετρολογίας και Πιστοποίησης.
Ακολουθία ενεργειών σχεδιαστή για τον υπολογισμό των ρευμάτων βραχυκυκλώματος
Αρχικά, θα πρέπει να προετοιμάσετε τις απαραίτητες πληροφορίες για την ανάλυση και στη συνέχεια να πραγματοποιήσετε τους υπολογισμούς. Μετά την εγκατάσταση του εξοπλισμού, ελέγχεται η διαδικασία θέσης του σε λειτουργία και κατά τη λειτουργία του, η σωστή επιλογή και λειτουργικότητα των προστασιών.
Συλλογή αρχικών δεδομένων
Οποιοδήποτε διάγραμμα μπορεί να αναχθεί σε απλοποιημένη μορφή όταν αποτελείται από δύο μέρη:
1. πηγή τάσης. Για ένα δίκτυο 0,4 kV, ο ρόλος του διαδραματίζεται από τη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή ισχύος.
2. γραμμή παροχής ρεύματος.
Συλλέγονται τα απαραίτητα χαρακτηριστικά για αυτά.
Δεδομένα μετασχηματιστή για τον υπολογισμό των ρευμάτων βραχυκυκλώματος
Πρέπει να μάθετε:
τιμή της τάσης βραχυκυκλώματος (%) - Us;
Απώλεια βραχυκυκλώματος (kW) - Pk;
ονομαστικές τάσεις στις περιελίξεις των υψηλών και χαμηλών πλευρών (kV. V) - Uin, Unn;
τάση φάσης στη χαμηλή πλευρική περιέλιξη (V) - Eph;
ονομαστική ισχύς (kVA) — Snt;
αντίστασημονοφασικό ρεύμα βραχυκυκλώματος (mOhm) - Zt.
Στοιχεία γραμμής παροχής για τον υπολογισμό των ρευμάτων βραχυκυκλώματος
Αυτά περιλαμβάνουν:
μάρκα και αριθμός καλωδίων που υποδεικνύουν το υλικό και τη διατομή των πυρήνων.
συνολικό μήκος της διαδρομής (m) - L;
επαγωγική αντίδραση (mOhm/m) - X0;
συνολική αντίσταση για τον βρόχο φάσης μηδέν (mOhm/m) - Zpt.
Αυτές οι πληροφορίες για τον μετασχηματιστή και τη γραμμή συγκεντρώνονται σε βιβλία αναφοράς. Ο συντελεστής σοκ Kud λαμβάνεται επίσης εκεί.
Ακολουθία υπολογισμού
Με βάση τα χαρακτηριστικά που βρέθηκαν, υπολογίστε για:
μετασχηματιστής - ενεργή και επαγωγική αντίσταση (mOhm) - Rt, Xt;
γραμμές - ενεργές, επαγωγικές και αντίσταση (mOhm).
τριφασικό σφάλμα και σοκ (kA).
μονοφασικό βραχυκύκλωμα (kA).
Με βάση τις τιμές των τελευταίων υπολογισμένων ρευμάτων, επιλέγουν διακόπτες κυκλώματοςκαι άλλες συσκευές προστασίας των καταναλωτών.
Οι σχεδιαστές μπορούν να υπολογίσουν τα ρεύματα βραχυκυκλώματος χειροκίνητα χρησιμοποιώντας τύπους, πίνακες αναζήτησης και γραφήματα ή χρησιμοποιώντας ειδικά προγράμματα υπολογιστή.
Σε πραγματικό ενεργειακό εξοπλισμόΜόλις τεθεί σε λειτουργία, όλα τα ρεύματα, συμπεριλαμβανομένων των ονομαστικών ρευμάτων και των ρευμάτων βραχυκυκλώματος, καταγράφονται με αυτόματους παλμογράφους.
Τέτοιοι παλμογράφοι σας επιτρέπουν να αναλύσετε την πρόοδο του καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, σωστή λειτουργία εξοπλισμού ισχύος και προστατευτικών συσκευών. Δέχονται δραστικά μέτρανα αυξηθεί η αξιοπιστία των καταναλωτών ηλεκτρικού κυκλώματος.
Ένα ηλεκτρικό κύκλωμα ονομάζεται συνήθως ηλεκτρικό κύκλωμα μέσω του οποίου ρέει ρεύμα. Ένα κύκλωμα μπορεί να αποτελείται, για παράδειγμα, από μια μπαταρία που τροφοδοτεί έναν λαμπτήρα ή από πολλά στοιχεία διασυνδεδεμένα, για παράδειγμα στον υπολογιστή σας. Ένα κύκλωμα μπορεί να αποτελείται από απεριόριστο αριθμό στοιχείων και το ρεύμα εισέρχεται πάντα σε μία επαφή στην αρχή του κυκλώματος και αφήνει μία επαφή στο τέλος του κυκλώματος.
Για αναφορά:
Πολλοί άνθρωποι αποκαλούν ένα ανοιχτό κύκλωμα βραχυκύκλωμα. Είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε ξεκάθαρα ότι ένα βραχυκύκλωμα είναι ουσιαστικά μια γέφυρα (jumper) για τη διέλευση ρεύματος κατά μήκος της συντομότερης διαδρομής στη θέση του βραχυκυκλώματος, παρακάμπτοντας ορισμένα από τα στοιχεία ολόκληρου του ηλεκτρικού κυκλώματος.
Συνήθως, ένα βραχυκύκλωμα έχει πολύ μικρή αντίσταση - αυτό οδηγεί στη ροή ενός μεγάλου ρεύματος από την πηγή ισχύος (που μπορεί να το καταστρέψει). Εάν το καλώδιο τροφοδοσίας είναι απευθείας συνδεδεμένο στη γείωση (ενδεχομένως βραχυκύκλωμα του συν και του πλην του τροφοδοτικού), η ασφάλεια συνήθως φυσά και αν δεν είναι εκεί, η πηγή ρεύματος μπορεί να καεί. Αυτό είναι βραχυκύκλωμα.
Εάν κάτι ανάβει και σταματήσει να λειτουργεί ξανά όταν μετακινείτε τα στοιχεία του κυκλώματος, αυτό ονομάζεται ανοιχτό κύκλωμα και η διακοπή συμβαίνει ακριβώς τη στιγμή που η συσκευή δεν λειτουργεί. Δηλαδή δεν ρέει ρεύμα και το κύκλωμα δεν λειτουργεί.
Κίνηση ρεύματος και κίνηση ηλεκτρονίων σε κυκλώματα συνεχούς ρεύματος
Στην παραπάνω εικόνα μπορείτε να δείτε πώς προχωρά ηλεκτρική ενέργειακαι πώς κινούνται τα ηλεκτρόνια. Όπως μπορείτε να δείτε, τα ηλεκτρόνια μετακινούνται από το μείον (αρνητικό τερματικό του τροφοδοτικού) στο θετικό (θετικό τερματικό). Έτσι κινείται στην πραγματικότητα το ηλεκτρικό ρεύμα. Τις περισσότερες φορές, οι άνθρωποι πίστευαν ότι οι φορείς φορτίου ήταν θετικά φορτισμένα σωματίδια, πράγμα που σήμαινε ότι έπρεπε να μετακινηθούν από το θετικό στο αρνητικό τερματικό. Έτσι φανταζόμαστε συνήθως τη συνήθη κίνηση του ρεύματος. Εάν είναι πιο εύκολο για εσάς να φανταστείτε ότι το ρεύμα ρέει από το συν στο μείον, τότε δεν υπάρχει τίποτα κακό σε αυτό, δεν αλλάζει την ουσία της διαδικασίας.
Σε αλυσίδες με εναλλασσόμενο ρεύμα, η πολικότητα της πηγής ρεύματος αλλάζει συνεχώς, έτσι σε ένα τέτοιο κύκλωμα τα ηλεκτρόνια κινούνται τόσο προς τα εμπρός όσο και προς την αντίστροφη κατεύθυνση. Σε άλλα άρθρα στην ιστοσελίδα μας θα μιλήσουμε περισσότερο για συνεχές και εναλλασσόμενο ρεύμα.
Καλησπέρα, αγαπητοί αναγνώστες της ιστοσελίδας του Ηλεκτρολόγου.
Ήθελα από καιρό να γράψω ένα άρθρο για βραχυκυκλώματα. Αλλά κατά κάποιο τρόπο δεν το κατάφεραν.
Σήμερα το αποφάσισα επειδή τα τελευταία γεγονότα που συνέβησαν στις υποσταθμός διανομήςη επιχείρησή μας.
Παλαιότερα στα άρθρα είπαμε ότι προκαλούν βραχυκυκλώματα, ή βραχυκυκλώματα για βραχυκυκλώματα.
Ένα βραχυκύκλωμα είναι ένα από τα πιο σοβαρά και επικίνδυνα είδηβλάβη.
Θα ρωτήσετε γιατί; Διαβάστε παρακάτω.
Τι είναι το βραχυκύκλωμα;
Η Wikipedia απαντά σε αυτήν την ερώτηση ότι το βραχυκύκλωμα είναι:
Διαβάστε τον ορισμό.
Τώρα ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στο τι συμβαίνει με τις παραμέτρους της ηλεκτρικής εγκατάστασης τη στιγμή ενός βραχυκυκλώματος.
Όταν συμβαίνει βραχυκύκλωμα, η τάση στην πηγή ισχύος, ή πιο σωστά ονομάζεται EMF, βραχυκυκλώνεται μέσω μιας μικρής (μικρής τιμής) αντίστασης καλωδίων και εναέριων γραμμών, περιελίξεων μετασχηματιστών και γεννητριών. Εξ ου και το όνομα «βραχυκύκλωμα».
Σε ένα «βραχυκυκλωμένο» κύκλωμα εμφανίζεται ένα πολύ μεγάλο ρεύμα, το οποίο ονομάζεται ρεύμα βραχυκυκλώματος.
Ας εξετάσουμε την ταξινόμηση των βραχυκυκλωμάτων.
Τα βραχυκυκλώματα διαιρούνται με τον αριθμό των κλειστών φάσεων:
- τριφασικά βραχυκυκλώματα
- διφασικά βραχυκυκλώματα
- μονοφασικά βραχυκυκλώματα
Τα βραχυκυκλώματα χωρίζονται ανά κύκλωμα:
- με το έδαφος
- χωρίς γη
Τα βραχυκυκλώματα διαιρούνται με τον αριθμό των βραχυκυκλωμένων σημείων στο δίκτυο:
- σε ένα σημείο
- σε δύο σημεία
- σε πολλά σημεία (πάνω από δύο)
Παράδειγμα
Ας δούμε ένα παράδειγμα.
Ας υποθέσουμε ότι ο καταναλωτής μας τροφοδοτείται από έναν υποσταθμό μέσω μιας εναέριας γραμμής ηλεκτρικής ενέργειας (OHL). Η γραμμή τροφοδοσίας είναι διαμετακομιστική, επομένως ο καταναλωτής τροφοδοτείται από μια βρύση από την εναέρια γραμμή στο σημείο «Ο».
Η διακεκομμένη γραμμή αριθμός 2 δείχνει το επίπεδο τάσης σε ολόκληρη την εναέρια γραμμή πριν συμβεί βραχυκύκλωμα.
Το σχήμα δείχνει ότι η τάση σε οποιοδήποτε σημείο ηλεκτρικό δίκτυοίσο με τη διαφορά Πηγή EMFτροφοδοσία και πτώση τάσης στο ηλεκτρικό κύκλωμα στο σημείο που χρειαζόμαστε.
Για παράδειγμα, η τάση στο σημείο "O" μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο :
Uо = E - I*Zo, όπου
- E - EMF της πηγής ισχύος, στην περίπτωσή μας της γεννήτριας
- Zo είναι η συνολική αντίσταση των εναέριων γραμμών από την πηγή ισχύος στο σημείο "O" (αποτελείται από ενεργή και αντιδραστική αντίσταση)
- Το I είναι το ρεύμα που διαρρέει την εναέρια γραμμή μέσα αυτή τη στιγμήχρόνος.
Ας υποθέσουμε ότι για κάποιο λόγο υπάρχει βραχυκύκλωμα στην εναέρια γραμμή, αλλά έξω από τη βρύση μας. Ας ονομάσουμε αυτό το σημείο βραχυκυκλώματος το γράμμα "K".
Τι συμβαίνει τη στιγμή ενός βραχυκυκλώματος;
Τη στιγμή του βραχυκυκλώματος, δεν περνάει άλλο από την εναέρια γραμμή ονομαστικό ρεύμακαι το ρεύμα βραχυκυκλώματος είναι μεγάλο, επομένως η πτώση τάσης σε κάθε στοιχείο του ηλεκτρικού κυκλώματος αυξάνεται. Δηλαδή, στην αντίσταση Ζω και Ζκ.
Το περισσότερο μεγαλύτερη μείωσηη τάση θα βρίσκεται στο σημείο βραχυκυκλώματος, δηλ. στο σημείο «Κ». Σε άλλα σημεία της εναέριας γραμμής, μακριά από το βραχυκύκλωμα, η τάση θα πέσει ελαφρώς λιγότερο (αυτό φαίνεται στο σχήμα - γραμμή αριθμός 1).
Σε ένα από τα άρθρα μου έδωσα ένα οπτικό παράδειγμα. Ακολουθήστε τον σύνδεσμο και εξοικειωθείτε με τα υλικά.
Συνέπειες βραχυκυκλώματος
Έχουμε ήδη ανακαλύψει ότι τη στιγμή ενός βραχυκυκλώματος υπάρχει απότομη αύξηση της τιμής του ρεύματος και μείωση της τάσης, η οποία οδηγεί στις ακόλουθες συνέπειες.
1. Καταστροφή
Ας θυμηθούμε λίγο τη φυσική.
Σύμφωνα με το νόμο του διάσημου φυσικού Joule-Lenz, ένα ρεύμα βραχυκυκλώματος, που ρέει μέσω της ενεργού αντίστασης ενός ηλεκτρικού κυκλώματος για κάποιο χρονικό διάστημα, απελευθερώνει θερμότητα σε αυτό, η οποία υπολογίζεται από τον τύπο:
Στο σημείο ενός βραχυκυκλώματος, αυτή η θερμότητα, καθώς και η φλόγα του ηλεκτρικού τόξου, προκαλούν τεράστια καταστροφή. Και όσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα βραχυκυκλώματος και ο χρόνος που χρειάζεται για να περάσει μέσα από το κύκλωμα, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η καταστροφή.
Για να σας καταστήσω σαφές πόσο μεγάλης κλίμακας είναι αυτές οι καταστροφές, παρακάτω θα δώσω παραδείγματα από την πρακτική μου.
Μονάδα αλλαγής βρύσης σε φορτίο. Προέκυψε βραχυκύκλωμα στην περιέλιξη ενός ασύγχρονου κινητήρα
2. Βλάβη μόνωσης
Κατά τη διέλευση του ρεύματος βραχυκυκλώματος από άθικτες γραμμές, θερμαίνονται πάνω από το όριο επιτρεπόμενη θερμοκρασία, γεγονός που οδηγεί σε ζημιά στη μόνωση τους.
Ενεργό μέρος του μετασχηματιστή. Το βραχυκύκλωμα προέκυψε λόγω βλάβης στη μόνωση
Βραχυκύκλωμα καλωδίου. Συνέπειες
3. Καταναλωτές και δέκτες ισχύος
Η μείωση της τάσης κατά τη διάρκεια ενός βραχυκυκλώματος διαταράσσει την κανονική λειτουργία των καταναλωτών και των ηλεκτρικών δεκτών.
Για παράδειγμα, μια ασύγχρονη μπορεί να σταματήσει εντελώς όταν μειώνεται η τάση του δικτύου, επειδή η στιγμή της περιστροφής του μπορεί να είναι μικρότερη από τη στιγμή αντίστασης και τριβής των μηχανισμών.
Επίσης παραβιάστηκε κανονική λειτουργίακαι ο φωτισμός σταματά. Εδώ νομίζω ότι δεν χρειάζεται να εξηγήσω.
Κοίτα οπτικό βίντεοσχετικά με τις αιτίες και τις συνέπειες ενός βραχυκυκλώματος σε ηλεκτρική εγκατάσταση 400 (V) σε έναν από τους υποσταθμούς μας:
ΥΣΤΕΡΟΓΡΑΦΟ. Στο τέλος του άρθρου για το θέμα του βραχυκυκλώματος, θα ήθελα να επιβεβαιώσω αυτό που ειπώθηκε στην αρχή του άρθρου μου, ότι το βραχυκύκλωμα είναι το πιο επικίνδυνο και φαίνεται βαρύβλάβη που απαιτεί άμεση και γρήγορη απόκριση και αποσύνδεση του κατεστραμμένου τμήματος του κυκλώματος.