Cześć wszystkim. Bardzo się cieszę, że odwiedziłeś moją stronę. A dzisiaj porozmawiamy o tym, czym jest zwarcie i jakie są zwarcia.
Zwarcie to połączenie (styk) dwóch lub więcej punktów (przewodów) obwodu elektrycznego o różnych wartościach potencjałów.
Różne potencjały występują, gdy w sieci prądu przemiennego występuje faza i zero, a w sieci prądu stałego plus i minus.
Przyjrzyjmy się teraz, jakie są typy zwarcie.
W sieć jednofazowa Mogą wystąpić tylko dwa rodzaje zwarć:
1. faza i zero - tego typu zamknięcie bardzo często występuje w prostych warunki życia. Na przykład wraz z nadejściem zimy robi się zimno i wiele osób próbuje się ogrzać za pomocą grzejników elektrycznych.
Jednak niewiele osób zwraca uwagę na gniazdka, do których podłączane są te same grzejniki. Często zdarza się, że gniazda nie są przystosowane do prądów jakie pobierają grzejniki, lub często gniazda mogą mieć słaby kontakt.
Z tego powodu gniazdka i wtyczki zaczynają się nagrzewać. W wyniku długotrwałego nagrzewania izolacja przewodów ulega zniszczeniu. W pewnym momencie dwa, już odsłonięte, przewodniki mogą się zetknąć, co spowoduje zwarcie.
2. faza i uziemienie - wtedy przewód fazowy, w jakiś sposób zaczyna stykać się z uziemioną ramą dowolnego sprzętu elektrycznego. Albo elektryczny podgrzewacz wody, lampa, maszyna i tak dalej.
Zdarza się również, że obudowa może zostać wyzerowana, wówczas takie zwarcie można przypisać przypadkowi pierwszemu.
Ale w sytuacjach, w których dochodzi do zwarcia, może to być znacznie więcej:
1. usterka jednofazowa– faza i zero. Ten typ opisałem już powyżej, więc przejdźmy do następnego.
2. dwufazowy – wtedy dwie fazy są ze sobą połączone. Często zdarza się to na napowietrznych liniach energetycznych. Zjawisko to prawdopodobnie widział każdy człowiek w swoim życiu. Kiedy na ulicy silny wiatr i zaczyna poluzować przewody i otrzymuje mały fajerwerk. W przedsiębiorstwach przemysłowych takie zwarcie często występuje w obwodach mocy.
3. dwufazowy i uziemiony - zdarza się to oczywiście rzadziej, ale nadal się zdarza. Przykład, gdy dwie fazy mogą połączyć się ze sobą, a jednocześnie stykać się z ziemią.
4. trójfazowy – wtedy wszystkie trzy fazy są w jakiś sposób zamknięte. Takie zwarcie nastąpi, gdy jakiś przewodzący przedmiot spadnie lub dotknie wszystkich trzech faz jednocześnie.
Jakie mogą być konsekwencje prądów zwarciowych?
Podczas zwarcia prąd natychmiast wzrasta, co prowadzi do silnego nagrzewania i topienia metali. Rozpryski tego metalu rozchodzą się we wszystkich kierunkach, a wszystkiemu towarzyszy jasny błysk i ogień. Co może łatwo doprowadzić do pożaru i bardzo poważnych konsekwencji.
W zwykłych warunkach domowych, jeśli nie dobierzesz odpowiedniego zabezpieczenia przeciwzwarciowego, możesz naprawdę dużo stracić. Zaczynając od Twojego domu i mebli, a kończąc na własnym życiu i życiu ludzi mieszkających z Tobą pod jednym dachem.
W przedsiębiorstwach prądy zwarciowe mogą prowadzić do sytuacji awaryjnych, uszkodzeń sprzętu, na co mogą również cierpieć ludzie. Ale przedsiębiorstwa zwykle korzystają z kilku zabezpieczeń jednocześnie, co praktycznie eliminuje występowanie zwarć.
To wszystko, co chciałem powiedzieć. Jeśli masz jakieś pytania, zadaj je w komentarzach. Jeśli artykuł był dla Ciebie przydatny, udostępnij go znajomym w sieciach społecznościowych i subskrybuj aktualizacje. Do następnego razu.
Z poważaniem, Aleksander!
Zwarcie występuje, gdy części przewodzące prąd o różnych potencjałach lub fazach są ze sobą połączone. Zwarcie może również powstać na korpusie urządzenia połączonym z ziemią. Zjawisko to jest charakterystyczne także dla sieci elektrycznych i odbiorników elektrycznych.
Przyczyny i skutki prądu zwarciowego
Przyczyny zwarcia mogą być bardzo różne. Jest to ułatwione przez wilgoć lub agresywne środowisko, w którym znacznie się pogarsza. Może nastąpić zamknięcie wpływy mechaniczne lub błędy personelu podczas napraw i konserwacji.
Istota zjawiska kryje się w jego nazwie i oznacza skrócenie drogi, po której przepływa prąd. W rezultacie prąd przepływa przez obciążenie rezystancyjne. Jednocześnie wzrasta do niedopuszczalnych granic, jeśli wyłączenie ochronne nie działa.
Jednak przerwa w dostawie prądu może nie wystąpić, nawet jeśli wystąpi wyposażenie ochronne. Taka sytuacja ma miejsce, gdy zwarcie jest bardzo daleko i znaczny opór powoduje, że prąd jest niewystarczający do wyzwolenia urządzenia ochronne. Jednak prąd ten jest wystarczający, aby zapalić przewody i spowodować pożar.
W takich sytuacjach bardzo ważne posiadają tzw. charakterystykę czasowo-prądową charakterystyczną dla wyłączników. Ważną rolę odgrywają tu odcięcia prądu i wyzwalacze termiczne chroniące przed przeciążeniami. Te systemy mają absolutnie inny czas dlatego powolne działanie zabezpieczenia termicznego może doprowadzić do powstania płonącego łuku i uszkodzenia znajdujących się w pobliżu przewodów.
Prądy zwarciowe oddziałują elektrodynamicznie i termicznie na urządzenia i instalacje elektryczne, co ostatecznie prowadzi do ich znacznego odkształcenia i przegrzania. W związku z tym konieczne jest wcześniejsze wykonanie obliczeń prądów zwarciowych.
Jak obliczyć prąd zwarciowy za pomocą wzoru
Obliczanie tych prądów z reguły przeprowadza się, jeśli konieczne jest sprawdzenie działania sprzętu ekstremalne sytuacje. Głównym celem jest określenie przydatności środka ochronnego urządzenia automatyczne. Aby poprawnie obliczyć prąd zwarciowy, należy przede wszystkim dokładnie znać metal, z którego wykonany jest przewodnik. Do obliczeń potrzebna będzie również długość drutu i jego przekrój.
Do ustalenia oporność konieczna jest znajomość wskaźnika rezystancji czynnej Rп, którego wartość składa się z rezystywności drutu pomnożonej przez jego długość. Wartość reaktancji indukcyjnej Xp oblicza się na podstawie właściwej reaktancji indukcyjnej, przyjętej jako 0,6 oma/km.
Wskaźnik Zt jest całkowitą rezystancją uzwojenia fazowego zainstalowanego w transformatorze na niskie napięcie. Zatem terminowe wstępne obliczenia pomogą uniknąć poważnych uszkodzeń sprzętu elektrycznego spowodowanych zwarciem.
Obliczenia pozwalają dokładnie określić, który wyłącznik zapewni najwięcej skuteczna ochrona od zwarć. Jednak wszystkich niezbędnych pomiarów można dokonać za pomocą specjalnego urządzenia, które jest precyzyjnie zaprojektowane do wyznaczania tych wartości. Aby dokonać pomiarów, urządzenie podłącza się do sieci i przełącza w wymagany tryb.
Zabezpieczenie przed zwarciem sieci
Projektując dowolny system energetyczny, specjalnie przeszkoleni elektrycy korzystają z podręczników technicznych, tabel, wykresów i programy komputerowe przeprowadzić analizę działania obwodu w różne tryby, w tym:
1. bezczynny;
2. obciążenie znamionowe;
3. sytuacje awaryjne.
Trzeci przypadek jest szczególnie niebezpieczny, gdy w sieci występują awarie, które mogą uszkodzić sprzęt. Najczęściej są one związane z „metalicznym” zwarciem obwodu zasilania, gdy rezystancje elektryczne ułamków oma są losowo łączone pomiędzy różnymi potencjałami dostarczonego napięcia.
Takie tryby nazywane są prądami zwarciowymi lub w skrócie „zwarciem”. Występują, gdy:
awarie automatyki i zabezpieczeń;
błędy personelu serwisowego;
uszkodzenia sprzętu na skutek starzenia technicznego;
spontaniczne skutki zjawisk naturalnych;
sabotaż lub akty wandali.
Prądy zwarciowe znacznie przekraczają obciążenia znamionowe, dla których przeznaczony jest obwód elektryczny. Dlatego po prostu wypalają słabe punkty sprzętu, niszczą go i powodują pożary.
Oprócz zniszczenia termicznego mają także działanie dynamiczne. Jego manifestację wyraźnie widać na filmie:
Aby zapobiec powstawaniu takich wypadków w trakcie eksploatacji, już na etapie tworzenia projektu urządzenia elektrycznego zaczynają z nimi walczyć. W tym celu należy teoretycznie obliczyć możliwość wystąpienia prądów zwarciowych i ich wielkość.
Dane te służą do dalszego tworzenia projektu oraz doboru elementów mocy i zabezpieczeń obwodu. Nadal z nimi współpracują podczas pracy sprzętu.
Prądy ewentualnych zwarć obliczane są metodami teoretycznymi z różnym stopniem dokładności akceptowalnym dla niezawodnego stworzenia zabezpieczenia.
Jakie procesy elektryczne są podstawą obliczania prądów zwarciowych?
Na początek skupmy się na tym, że każdy rodzaj przyłożonego napięcia, zarówno bezpośredniego, przemiennego sinusoidalnego, pulsacyjnego, jak i dowolnego innego losowego, wytwarza prądy awaryjne, które powtarzają obraz tej postaci lub zmieniają go w zależności od przyłożonej rezystancji i działania czynniki dodatkowe. Projektanci muszą to wszystko uwzględnić i uwzględnić w swoich obliczeniach.
Występowanie i działanie prądów zwarciowych można ocenić poprzez:
Prawo Ohma;
wielkość charakterystyki mocy przyłożonej ze źródła napięcia;
zastosowana konstrukcja schemat elektryczny instalacje elektryczne;
wartość całkowitego przyłożonego oporu do źródła.
Działanie prawa Ohma
Podstawą obliczania zwarć jest zasada mówiąca, że natężenie prądu można obliczyć z przyłożonego napięcia, podzielonego przez wartość podłączonej rezystancji.
Ma to również zastosowanie przy obliczaniu obciążeń znamionowych. Jedyna różnica polega na tym, że:
podczas optymalna wydajność obwodu elektrycznego napięcie i rezystancja są praktycznie ustabilizowane i nieznacznie zmieniają się w ramach eksploatacyjnych standardów technicznych;
W razie wypadku proces ten zachodzi samoistnie i losowo. Można to jednak przewidzieć i obliczyć za pomocą opracowanych metod.
Zasilanie źródła napięcia
Za jego pomocą ocenia się moc i potencjał energetyczny wykonywania niszczycielskiej pracy przez prądy zwarciowe, analizuje się czas ich przepływu i wielkość.
Rozważmy przykład, gdy ten sam element kabel miedziany o przekroju półtora mm kwadratowego i długości pół metra podłączano je najpierw bezpośrednio do zacisków akumulatora Krona, a po chwili wtykano je w styki fazowy i neutralny gniazdka domowego .
W pierwszym przypadku przez przewód i źródło napięcia popłynie prąd zwarciowy, który nagrzeje akumulator do takiego stanu, że pogorszy to jego wydajność. Moc źródła nie jest wystarczająca, aby spalić podłączoną zworkę i przerwać obwód.
W drugim przypadku będą działać automatyczna ochrona. Załóżmy, że wszystkie są wadliwe i zakleszczone. Następnie przejdzie prąd zwarciowy okablowanie domowe, dotrze do panelu wejściowego do mieszkania, wejścia, budynku i za pomocą kabla lub napowietrzna linia przesył mocy dotrze do podstacji transformatorowej zasilającej.
W rezultacie dość długi obwód z duża ilość przewody, kable i ich połączenia. Znacząco wzrosną opór elektryczny nasz krótki. Ale nawet w tym przypadku istnieje duże prawdopodobieństwo, że nie wytrzyma przyłożonej mocy i po prostu się wypali.
Konfiguracja obwodu elektrycznego
Podczas zasilania odbiorców dostarczane jest do nich napięcie różne sposoby, Na przykład:
przez potencjały dodatnich i ujemnych zacisków źródła stałego napięcia;
faza i zero jednofazowe sieć domowa 220 woltów;
obwód trójfazowy 0,4 kV.
W każdym z tych przypadków uszkodzenia izolacji mogą wystąpić w różnych miejscach, powodując przepływ przez nie prądów zwarciowych. Jedynie dla obwód trójfazowy Zwarcia prądu przemiennego są możliwe pomiędzy:
wszystkie trzy fazy jednocześnie - zwane trójfazowymi;
dowolne dwie fazy między sobą - międzyfazowe;
dowolna faza i zero - jednofazowe;
faza i masa - jednofazowe do masy;
dwie fazy i masa - dwufazowe do masy;
trzy fazy i masa - trzy fazy do masy.
Tworząc projekt zasilania sprzętu, wszystkie te tryby należy obliczyć i wziąć pod uwagę.
Wpływ rezystancji obwodu elektrycznego
Długość linii od źródła napięcia do miejsca, w którym następuje zwarcie, ma określoną rezystancję elektryczną. Jego wartość ogranicza prądy zwarciowe. Obecność uzwojeń transformatora, dławików, cewek i płytek kondensatorów powoduje zwiększenie rezystancji indukcyjnych i pojemnościowych, które tworzą składowe aperiodyczne, które zniekształcają symetryczny kształt podstawowych harmonicznych.
Istniejące metody obliczania prądów zwarciowych pozwalają na ich obliczanie z wystarczającą dokładnością do praktyki w oparciu o wcześniej przygotowane informacje. Rzeczywisty opór elektryczny już jest zmontowany obwód można zmierzyć tą metodą. Pozwala wyjaśnić obliczenia i dokonać korekty wyboru ochrony.
Podstawowe dokumenty dotyczące obliczania prądów zwarciowych
1. Metodyka obliczania prądów zwarciowych
Dobrze przedstawia to książka A.V. Belyaeva „Dobór sprzętu, zabezpieczeń i kabli w sieciach 0,4 kV”, wydana przez Energoatomizdat w 1988 roku. Informacje zajmują 171 stron.
Książka zapewnia:
kolejność obliczania prądów zwarciowych;
biorąc pod uwagę efekt ograniczający prąd łuk elektryczny w miejscu uszkodzenia;
zasady doboru sprzętu ochronnego na podstawie obliczonych wartości prądów.
Książka publikuje informacje referencyjne Przez:
wyłączniki i bezpieczniki wraz z analizą charakterystyki ich właściwości ochronnych;
dobór kabli i urządzeń, w tym instalacji zabezpieczających silniki elektryczne, zespoły energetyczne, urządzenia wejściowe generatory i transformatory;
braki w ochronie poszczególne gatunki wyłączniki automatyczne;
cechy zastosowania zdalnej ochrony przekaźnika;
przykłady rozwiązywania problemów projektowych.
2. Wytyczne RD 153-34.0-20.527-98
Dokument ten definiuje:
metody obliczania prądów zwarciowych w trybie symetrycznym i asymetrycznym w instalacjach elektrycznych o napięciach do i powyżej 1 kV;
metody badania urządzeń i przewodów elektrycznych pod kątem rezystancji termicznej i elektrodynamicznej;
metody badania zdolności łączeniowej urządzeń elektrycznych.
Instrukcje nie obejmują zagadnień obliczania prądów zwarciowych w odniesieniu do zabezpieczeń przekaźnikowych i urządzeń automatyki w określonych warunkach pracy.
3. GOST 28249-93
W dokumencie opisano zwarcia występujące w instalacjach elektrycznych prądu przemiennego oraz metodykę ich obliczania dla układów o napięciu do 1 kV. Obowiązuje od 1 stycznia 1995 roku na terenach Białorusi i Kirgistanu. Mołdawia, Rosja, Tadżykistan, Turkmenistan i Ukraina.
Standard stanowy definiuje metody ogólne obliczenia prądów zwarciowych w początkowym i dowolnym dowolnym momencie czasu dla instalacji elektrycznych z maszynami synchronicznymi i asynchronicznymi, dławikami i transformatorami, liniami napowietrznymi i kablowymi, szynami zbiorczymi, złożonymi węzłami odbiorczymi.
Normy techniczne dotyczące projektowania instalacji elektrycznych są określone przez obowiązujące normy państwowe i uzgodnione przez Międzystanową Radę ds. Normalizacji, Metrologii i Certyfikacji.
Sekwencja działań projektanta przy obliczaniu prądów zwarciowych
Na początek należy przygotować informacje niezbędne do analizy, a następnie przeprowadzić obliczenia. Po zamontowaniu urządzenia, procesie jego uruchomienia oraz w trakcie eksploatacji sprawdzana jest prawidłowość doboru i sprawność zabezpieczeń.
Zbieranie danych wstępnych
Każdy diagram można sprowadzić do postaci uproszczonej, gdy składa się z dwóch części:
1. źródło napięcia. W przypadku sieci 0,4 kV jego rolę pełni uzwojenie wtórne transformatora mocy;
2. linia zasilająca.
Zbierane są dla nich niezbędne cechy.
Dane transformatora do obliczania prądów zwarciowych
Musisz dowiedzieć się:
wartość napięcia zwarcia (%) - Us;
strata zwarciowa (kW) - Pk;
napięcia znamionowe na uzwojeniach strony wysokiej i niskiej (kV. V) - Uin, Unn;
napięcie fazowe po stronie niskiego napięcia (V) - Eph;
moc znamionowa (kVA) — Snt;
impedancja jednofazowy prąd zwarciowy (mOhm) - Zt.
Dane linii zasilającej do obliczania prądów zwarciowych
Obejmują one:
marka i liczba kabli wskazująca materiał i przekrój żył;
całkowita długość trasy (m) - L;
reaktancja indukcyjna (mOhm/m) - X0;
rezystancja całkowita dla pętli faza-zero (mOhm/m) - Zpt.
Informacje dotyczące transformatora i linii znajdują się w podręcznikach. Brany jest tam również współczynnik szoku Kud.
Sekwencja obliczeń
Na podstawie znalezionych cech oblicz dla:
transformator - rezystancja czynna i indukcyjna (mOhm) - Rt, Xt;
linie - aktywne, indukcyjne i impedancyjne (mOhm).
zwarcie trójfazowe i udar (kA);
zwarcie jednofazowe (kA).
Na podstawie wartości ostatnich obliczonych prądów wybierają wyłączniki automatyczne i inne urządzenia chroniące konsumentów.
Projektanci mogą obliczać prądy zwarciowe ręcznie, korzystając ze wzorów, tabel przeglądowych i wykresów lub korzystając ze specjalnych programów komputerowych.
Na prawdziwym sprzęt energetyczny Po uruchomieniu wszystkie prądy, w tym prądy znamionowe i zwarciowe, są rejestrowane przez automatyczne oscyloskopy.
Takie oscylogramy pozwalają na analizę postępu tryby awaryjne, prawidłową pracę urządzeń elektroenergetycznych i ochronnych. Oni akceptują skuteczne środki w celu zwiększenia niezawodności odbiorników obwodu elektrycznego.
Obwód elektryczny nazywany jest zwykle obwodem elektrycznym, przez który przepływa prąd. Obwód może składać się np. z baterii zasilającej żarówkę lub z wielu elementów połączonych ze sobą, np. w komputerze. Obwód może składać się z nieograniczonej liczby elementów, a prąd zawsze wpływa do jednego styku na początku obwodu i opuszcza jeden styk na końcu obwodu.
Na przykład:
Wiele osób nazywa obwód otwarty zwarciem. Należy jasno zrozumieć, że zwarcie jest zasadniczo mostkiem (zworeczką) do przepływu prądu najkrótszą ścieżką w miejscu zwarcia, omijając niektóre elementy całego obwodu elektrycznego.
Zwykle zwarcie ma bardzo małą rezystancję - prowadzi to do przepływu dużego prądu ze źródła zasilania (co może je uszkodzić). Jeśli przewód zasilający jest podłączony bezpośrednio do masy (ewentualnie zwierając plus i minus zasilacza), zwykle przepala się bezpiecznik, a jeśli go nie ma, może dojść do przepalenia źródła zasilania. To jest zwarcie.
Jeśli coś się załączy i ponownie przestanie działać po poruszeniu elementami obwodu, nazywa się to obwodem otwartym, a przerwa następuje dokładnie w momencie, gdy urządzenie nie pracuje. Oznacza to, że prąd nie płynie i obwód nie działa.
Ruch prądu i ruch elektronów w obwodach prądu stałego
Na powyższym obrazku widać jak to przebiega Elektryczność i jak poruszają się elektrony. Jak widać, elektrony przemieszczają się od minusa (ujemny zacisk zasilacza) do dodatniego (dodatni zacisk zasilacza). W ten sposób faktycznie porusza się prąd elektryczny. Przez większość czasu ludzie wierzyli, że nośniki ładunku są cząstkami naładowanymi dodatnio, co oznacza, że muszą przemieszczać się od bieguna dodatniego do ujemnego. W ten sposób zwykle wyobrażamy sobie zwykły ruch prądu. Jeśli łatwiej jest Ci wyobrazić sobie, że prąd płynie od plusa do minusa, to nie ma w tym nic złego, nie zmienia to istoty procesu.
W łańcuchach z prąd przemienny, polaryzacja źródła prądu stale się zmienia, więc w takim obwodzie elektrony poruszają się zarówno w kierunku do przodu, jak i do tyłu. W innych artykułach na naszej stronie internetowej porozmawiamy więcej o prądzie stałym i przemiennym.
Dzień dobry, drodzy czytelnicy serwisu Notatki Elektryka.
Już od dawna chciałem napisać artykuł o zwarciach. Ale jakoś im to nie wyszło.
Dzisiaj zdecydowałem się ze względu na ostatnie wydarzenia, które miały miejsce podstacja dystrybucyjna nasze przedsiębiorstwo.
Wcześniej w artykułach powiedzieliśmy, że powodują zwarcia lub zwarcia w przypadku zwarcia.
Zwarcie jest jednym z najpoważniejszych i niebezpieczny gatunek szkoda.
Zapytasz dlaczego? Czytaj poniżej.
Co to jest zwarcie?
Wikipedia odpowiada na to pytanie, że zwarcie to:
Przeczytaj definicje.
Przyjrzyjmy się teraz bliżej, co dzieje się z parametrami instalacji elektrycznej w momencie wystąpienia zwarcia.
Kiedy następuje zwarcie, napięcie na źródle prądu, lub bardziej poprawnie zwane polem elektromagnetycznym, zostaje zwarte poprzez małą (mała wartość) rezystancję linii kablowych i napowietrznych, uzwojeń transformatorów i generatorów. Stąd nazwa „zwarcie”.
W „zwarciu” obwodu pojawia się bardzo duży prąd, który nazywa się prądem zwarciowym.
Rozważmy klasyfikację zwarć.
Zwarcia dzieli się przez liczbę zamkniętych faz:
- zwarcia trójfazowe
- zwarcia dwufazowe
- zwarcia jednofazowe
Zwarcia są podzielone według obwodu:
- z ziemią
- bez ziemi
Zwarcia dzieli się przez liczbę zwartych punktów w sieci:
- w jednym punkcie
- w dwóch punktach
- w kilku punktach (więcej niż dwa)
Przykład
Spójrzmy na przykład.
Załóżmy, że nasz odbiorca jest zasilany z podstacji poprzez napowietrzną linię elektroenergetyczną (OHL). Linia zasilająca ma charakter tranzytowy, więc odbiorca zasilany jest z kranu z linii napowietrznej w punkcie „O”.
Linia przerywana nr 2 pokazuje poziom napięcia na całej linii napowietrznej przed wystąpieniem zwarcia.
Rysunek pokazuje, że napięcie w dowolnym punkcie sieć elektryczna równa różnicy Źródło pola elektromagnetycznego zasilania i spadku napięcia w obwodzie elektrycznym do potrzebnego nam punktu.
Na przykład napięcie w punkcie „O” można obliczyć za pomocą wzoru :
Uо = E - I*Zo, gdzie
- E - EMF źródła zasilania, w naszym przypadku generatora
- Zo to całkowity opór linii napowietrznych od źródła zasilania do punktu „O” (składa się z rezystancji czynnej i biernej)
- I to prąd płynący przez linię napowietrzną ten moment czas.
Załóżmy, że z jakiegoś powodu doszło do zwarcia na linii napowietrznej, ale poza naszym kranem. Nazwijmy ten punkt zwarcia literą „K”.
Co się dzieje w momencie zwarcia?
W momencie zwarcia przez linię napowietrzną nie przechodzi już żaden prąd prąd znamionowy, a prąd zwarciowy jest duży, więc spadek napięcia na każdym elemencie obwodu elektrycznego wzrasta. Mianowicie na oporze Zo i Zk.
Najbardziej największy spadek napięcie będzie w miejscu zwarcia, tj. w punkcie „K”. W pozostałych punktach linii napowietrznej, oddalonych od zwarcia, napięcie spadnie nieco mniej (widać to na rysunku - linia nr 1).
W jednym z moich artykułów podałem wizualny przykład. Wejdź w link i zapoznaj się z materiałami.
Konsekwencje zwarcia
Dowiedzieliśmy się już, że w momencie zwarcia następuje gwałtowny wzrost wartości prądu i spadek napięcia, co prowadzi do następujących konsekwencji.
1. Zniszczenie
Przypomnijmy sobie trochę fizyki.
Zgodnie z prawem słynnego fizyka Joule-Lenza, prąd zwarciowy, przepływający przez pewien czas przez rezystancję czynną obwodu elektrycznego, uwalnia w nim ciepło, które oblicza się według wzoru:
W miejscu zwarcia ciepło to, a także płomień łuku elektrycznego powodują ogromne zniszczenia. Im większy jest prąd zwarciowy i czas potrzebny na przejście przez obwód, tym większe będzie zniszczenie.
Aby było dla Was jasne jak wielką skalę są to zniszczenia, poniżej podam przykłady z mojej praktyki.
Napęd przełącznika zaczepów pod obciążeniem. W uzwojeniu silnika asynchronicznego wystąpiło zwarcie
2. Uszkodzenie izolacji
Podczas przepływu prądu zwarciowego przez nieuszkodzone linie nagrzewają się one powyżej wartości granicznej dopuszczalna temperatura co prowadzi do uszkodzenia ich izolacji.
Aktywna część transformatora. Zwarcie nastąpiło na skutek uszkodzenia izolacji
Zwarcie kabla. Konsekwencje
3. Odbiorcy i odbiorcy energii
Spadek napięcia podczas zwarcia zakłóca normalne działanie odbiorników i odbiorników elektrycznych.
Na przykład asynchroniczny może całkowicie się zatrzymać, gdy napięcie sieciowe spadnie, ponieważ moment jego obrotu może być mniejszy niż moment oporu i tarcia mechanizmów.
Również naruszone normalna operacja i oświetlenie przestaje działać. Tutaj myślę, że nie trzeba wyjaśniać.
Patrzeć wideo wizualne o przyczynach i skutkach zwarcia w instalacji elektrycznej 400 (V) w jednej z naszych stacji elektroenergetycznych:
P.S. Na koniec artykułu na temat zwarcia chciałbym potwierdzić to, co zostało powiedziane na początku mojego artykułu, że zwarcie jest najbardziej niebezpiecznym i wyglądający na ciężki uszkodzenie wymagające natychmiastowej i szybkiej reakcji oraz odłączenia uszkodzonego odcinka obwodu.