วงจรไฟฟ้าคืออะไร. แนวคิด - วงจรเปิดและไฟฟ้าลัดวงจร การคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสำหรับช่างไฟฟ้ามือใหม่

สวัสดีทุกคน. ฉันดีใจมากที่คุณเยี่ยมชมเว็บไซต์ของฉัน และวันนี้เราจะมาพูดถึงว่าไฟฟ้าลัดวงจรคืออะไรและมีไฟฟ้าลัดวงจรประเภทใดบ้าง

การลัดวงจรคือการเชื่อมต่อ (หน้าสัมผัส) ของจุด (ตัวนำ) สองจุดขึ้นไปของวงจรไฟฟ้าที่มีค่าศักย์ต่างกัน

ศักยภาพที่แตกต่างกันเกิดขึ้นเมื่อมีเฟสและศูนย์ในเครือข่าย AC หรือบวกและลบในเครือข่าย DC

ทีนี้มาดูกันว่ามีประเภทใดบ้าง ไฟฟ้าลัดวงจร.

ใน เครือข่ายเฟสเดียวการลัดวงจรมีได้เพียงสองประเภทเท่านั้น:

1. เฟสและศูนย์ - การปิดประเภทนี้มักเกิดขึ้นง่ายๆ สภาพความเป็นอยู่. ตัวอย่างเช่น เมื่อเริ่มฤดูหนาว อากาศจะหนาว และหลายคนพยายามอบอุ่นร่างกายด้วยเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า

แต่มีเพียงไม่กี่คนที่ใส่ใจกับซ็อกเก็ตที่เสียบปลั๊กเครื่องทำความร้อนแบบเดียวกันนี้ บ่อยครั้งเกิดขึ้นที่เต้ารับไม่ได้ออกแบบมาสำหรับกระแสที่เครื่องทำความร้อนใช้ หรือบ่อยครั้งที่เต้ารับอาจมีการสัมผัสไม่ดี

ด้วยเหตุนี้เต้ารับและปลั๊กจึงเริ่มร้อนขึ้น อันเป็นผลมาจากการให้ความร้อนเป็นเวลานานฉนวนของสายไฟจึงถูกทำลาย และ ณ ขณะหนึ่งที่ดี ตัวนำไฟฟ้าอาจสัมผัสกันซึ่งสัมผัสกันแล้ว 2 อัน และจะเกิดไฟฟ้าลัดวงจร

2. เฟสและการกราวด์ - นี่คือเมื่อ สายเฟสจะเริ่มสัมผัสกับโครงที่ต่อสายดินของอุปกรณ์ไฟฟ้าใด ๆ ทั้ง เครื่องทำน้ำอุ่นไฟฟ้า,โคมไฟ,เครื่องจักร และอื่นๆ

นอกจากนี้ยังเกิดขึ้นที่ตัวเรือนอาจเป็นศูนย์จากนั้นไฟฟ้าลัดวงจรดังกล่าวสามารถนำมาประกอบกับกรณีแรกได้

แต่ในสถานการณ์ที่ไฟฟ้าลัดวงจรอาจมีมากกว่านั้น:

1. ความผิดเฟสเดียว– เฟสและศูนย์ ฉันได้อธิบายประเภทนี้ไปแล้วข้างต้น ดังนั้นเรามาดูประเภทถัดไปกันดีกว่า

2. สองเฟส - นี่คือเมื่อสองเฟสเชื่อมต่อกัน มักเกิดขึ้นบนสายไฟเหนือศีรษะ ทุกคนในชีวิตของเขาอาจเห็นปรากฏการณ์นี้ เมื่ออยู่บนถนน ลมแรงและเริ่มคลายสายไฟและรับดอกไม้ไฟเล็กๆ ในสถานประกอบการอุตสาหกรรมไฟฟ้าลัดวงจรมักเกิดขึ้นในวงจรไฟฟ้า

3. สองเฟสและกราวด์ - แน่นอนว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นไม่บ่อยนัก แต่ก็ยังเกิดขึ้นอยู่ ตัวอย่างเมื่อสองเฟสสามารถเชื่อมต่อถึงกันและในเวลาเดียวกันก็สัมผัสกับกราวด์ด้วย

4. สามเฟส - นี่คือเมื่อทั้งสามเฟสถูกปิดเข้าด้วยกัน การลัดวงจรดังกล่าวจะเกิดขึ้นเมื่อมีวัตถุนำไฟฟ้าตกหรือสัมผัสทั้งสามเฟสพร้อมกัน

กระแสไฟฟ้าลัดวงจรอาจส่งผลอะไรบ้าง?

ในระหว่างการลัดวงจร กระแสไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นทันทีซึ่งนำไปสู่ความร้อนและการหลอมโลหะที่รุนแรง สาดโลหะนี้กระจัดกระจายไปทุกทิศทางและทั้งหมดนี้มาพร้อมกับแสงวาบและไฟที่สว่างจ้า ซึ่งสามารถนำไปสู่เพลิงไหม้และผลกระทบร้ายแรงได้อย่างง่ายดาย

ในสภาพบ้านทั่วไปถ้าคุณไม่เลือกการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรที่ถูกต้องคุณอาจสูญเสียได้มาก เริ่มต้นจากบ้านและเฟอร์นิเจอร์ของคุณ และสิ้นสุดด้วยชีวิตของคุณเองและชีวิตของผู้คนที่อาศัยอยู่กับคุณภายใต้หลังคาเดียวกัน

ในสถานประกอบการ กระแสไฟฟ้าลัดวงจรสามารถนำไปสู่สถานการณ์ฉุกเฉิน ทำให้อุปกรณ์เสียหาย และผู้คนก็อาจประสบปัญหานี้ได้ แต่องค์กรมักจะใช้การป้องกันหลายอย่างพร้อมกันซึ่งช่วยลดการเกิดไฟฟ้าลัดวงจรได้จริง

นั่นคือทั้งหมดที่ฉันอยากจะพูด หากคุณมีคำถามใด ๆ ถามพวกเขาในความคิดเห็น หากบทความนี้มีประโยชน์สำหรับคุณ แบ่งปันกับเพื่อน ๆ ของคุณบน ในเครือข่ายโซเชียลและสมัครรับข้อมูลอัปเดต จนกว่าจะถึงครั้งต่อไป.

ขอแสดงความนับถืออเล็กซานเดอร์!

การลัดวงจรเกิดขึ้นเมื่อชิ้นส่วนที่มีกระแสไหลผ่านซึ่งมีศักย์หรือเฟสต่างกันเชื่อมต่อถึงกัน อาจเกิดการลัดวงจรบนตัวอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับกราวด์ได้ ปรากฏการณ์นี้เป็นเรื่องปกติสำหรับเครือข่ายไฟฟ้าและเครื่องรับไฟฟ้า

สาเหตุและผลกระทบของกระแสไฟฟ้าลัดวงจร

สาเหตุของการลัดวงจรอาจแตกต่างกันมาก สิ่งนี้อำนวยความสะดวกโดยชื้นหรือ สภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าวซึ่งเสื่อมโทรมลงอย่างมาก การปิดอาจส่งผลให้ อิทธิพลทางกลหรือข้อผิดพลาดของบุคลากรในระหว่างการซ่อมแซมและบำรุงรักษา

แก่นแท้ของปรากฏการณ์นี้อยู่ในชื่อของมัน และแสดงถึงการย่อเส้นทางที่กระแสน้ำไหลผ่าน เป็นผลให้กระแสไหลผ่านโหลดต้านทาน ในเวลาเดียวกันจะเพิ่มเป็นขีดจำกัดที่ยอมรับไม่ได้หากการปิดระบบป้องกันไม่ทำงาน

อย่างไรก็ตามไฟฟ้าดับอาจไม่เกิดขึ้นแม้ว่าจะมีก็ตาม อุปกรณ์ป้องกัน. สถานการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อไฟฟ้าลัดวงจรอยู่ไกลมากและความต้านทานที่สำคัญทำให้กระแสไฟฟ้าไม่เพียงพอที่จะกระตุ้น อุปกรณ์ป้องกัน. อย่างไรก็ตาม กระแสไฟฟ้านี้เพียงพอที่จะทำให้สายไฟติดไฟและทำให้เกิดไฟไหม้ได้

ในสถานการณ์เช่นนี้ ความสำคัญอย่างยิ่งมีลักษณะที่เรียกว่าเวลาปัจจุบันของเบรกเกอร์วงจร ในที่นี้ การตัดกระแสไฟและการปล่อยความร้อนที่ป้องกันการโอเวอร์โหลดมีบทบาทสำคัญ ระบบเหล่านี้มีอย่างแน่นอน เวลาที่แตกต่างกันดังนั้นการทำงานช้าของการป้องกันความร้อนอาจทำให้เกิดส่วนโค้งที่ลุกไหม้และสร้างความเสียหายให้กับตัวนำที่อยู่ใกล้เคียง

กระแสไฟฟ้าลัดวงจรมีผลกระทบทางไฟฟ้าและความร้อนต่ออุปกรณ์และการติดตั้งระบบไฟฟ้า ซึ่งท้ายที่สุดจะนำไปสู่การเสียรูปและความร้อนสูงเกินไป ในเรื่องนี้จำเป็นต้องคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรล่วงหน้า

วิธีคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรโดยใช้สูตร

ตามกฎแล้วการคำนวณกระแสเหล่านี้จะดำเนินการหากจำเป็นต้องตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์ สถานการณ์ที่รุนแรง. วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อกำหนดความเหมาะสมในการป้องกัน อุปกรณ์อัตโนมัติ. ในการคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรอย่างถูกต้อง ก่อนอื่นคุณต้องรู้แน่ชัดว่าโลหะที่ใช้สร้างตัวนำนั้นเป็นอย่างไร ในการคำนวณคุณจะต้องใช้ความยาวของเส้นลวดและหน้าตัดด้วย

สำหรับการกำหนด ความต้านทานจำเป็นต้องทราบดัชนีความต้านทานแบบแอคทีฟRпซึ่งค่าที่ประกอบด้วยความต้านทานของลวดคูณด้วยความยาวของมัน ค่าของรีแอคแทนซ์อินดัคทีฟ Xp คำนวณจากรีแอคแตนซ์อินดัคทีฟจำเพาะ ซึ่งคิดเป็น 0.6 โอห์ม/กม.

ตัวบ่งชี้ Zt คือความต้านทานรวมของขดลวดเฟสที่ติดตั้งในหม้อแปลงบน กระแสไฟฟ้าแรงต่ำ. ดังนั้นการคำนวณเบื้องต้นอย่างทันท่วงทีจะช่วยหลีกเลี่ยงความเสียหายร้ายแรงต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าที่เกิดจากไฟฟ้าลัดวงจร

การคำนวณทำให้สามารถระบุได้อย่างแม่นยำว่าเบรกเกอร์ตัวใดจะให้ประโยชน์สูงสุด การป้องกันที่มีประสิทธิภาพจากการลัดวงจร อย่างไรก็ตาม การวัดที่จำเป็นทั้งหมดสามารถทำได้โดยใช้อุปกรณ์พิเศษซึ่งได้รับการออกแบบมาอย่างแม่นยำเพื่อกำหนดค่าเหล่านี้ หากต้องการวัด อุปกรณ์จะเชื่อมต่อกับเครือข่ายและสลับไปที่โหมดที่ต้องการ

การป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรของเครือข่าย

เมื่อออกแบบระบบพลังงานใดๆ วิศวกรไฟฟ้าที่ได้รับการฝึกอบรมมาเป็นพิเศษจะใช้หนังสืออ้างอิงทางเทคนิค ตาราง กราฟ และ โปรแกรมคอมพิวเตอร์ทำการวิเคราะห์การทำงานของวงจรใน โหมดต่างๆ, รวมทั้ง:

1. ไม่ได้ใช้งาน;

2. โหลดพิกัด;

3. สถานการณ์ฉุกเฉิน

กรณีที่สามเป็นอันตรายอย่างยิ่ง เมื่อเกิดข้อผิดพลาดในเครือข่ายที่อาจทำให้อุปกรณ์เสียหายได้ ส่วนใหญ่มักเกี่ยวข้องกับการลัดวงจร "โลหะ" ของวงจรจ่ายเมื่อความต้านทานไฟฟ้าของเศษส่วนของโอห์มเชื่อมต่อแบบสุ่มระหว่างศักยภาพที่แตกต่างกันของแรงดันไฟฟ้าที่ให้มา

โหมดดังกล่าวเรียกว่ากระแสลัดวงจรหรือเรียกโดยย่อว่า "ลัดวงจร" เกิดขึ้นเมื่อ:

ความผิดปกติของระบบอัตโนมัติและการป้องกัน

ข้อผิดพลาดของพนักงานบริการ

ความเสียหายของอุปกรณ์เนื่องจากอายุทางเทคนิค

ผลกระทบที่เกิดขึ้นเองจากปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ

การก่อวินาศกรรมหรือการกระทำของผู้ป่าเถื่อน

กระแสไฟฟ้าลัดวงจรเกินพิกัดโหลดที่ออกแบบวงจรไฟฟ้าไว้อย่างมาก ดังนั้นพวกเขาเพียงแค่เผาจุดอ่อนในอุปกรณ์ ทำลายมัน และทำให้เกิดไฟไหม้

นอกเหนือจากการทำลายล้างด้วยความร้อนแล้ว พวกมันยังมีผลกระทบแบบไดนามิกอีกด้วย การสำแดงของมันแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนในวิดีโอ:

เพื่อป้องกันการเกิดอุบัติเหตุดังกล่าวในระหว่างการใช้งานพวกเขาจึงเริ่มต่อสู้กับสิ่งเหล่านี้แม้จะอยู่ในขั้นตอนของการสร้างการออกแบบอุปกรณ์ไฟฟ้าก็ตาม เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ในทางทฤษฎีจะคำนวณความเป็นไปได้ของการเกิดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรและขนาดของกระแสไฟฟ้า

ข้อมูลนี้ใช้เพื่อสร้างโครงการเพิ่มเติมและเลือกองค์ประกอบกำลังและอุปกรณ์ป้องกันของวงจร พวกเขายังคงทำงานร่วมกับพวกเขาอย่างต่อเนื่องในระหว่างการทำงานของอุปกรณ์

กระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่เป็นไปได้คำนวณโดยใช้วิธีทางทฤษฎีที่มีระดับความแม่นยำที่แตกต่างกันซึ่งเป็นที่ยอมรับสำหรับการสร้างการป้องกันที่เชื่อถือได้

กระบวนการทางไฟฟ้าใดเป็นพื้นฐานในการคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจร

ขั้นแรกให้เรามุ่งเน้นไปที่ความจริงที่ว่าแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ใด ๆ รวมถึงกระแสตรงกระแสสลับไซน์ซอยด์พัลส์หรือแรงดันไฟฟ้าสุ่มอื่น ๆ สร้างกระแสฉุกเฉินที่ทำซ้ำภาพของแบบฟอร์มนี้หรือเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับความต้านทานที่ใช้และการกระทำของ ปัจจัยหลักประกัน นักออกแบบต้องจัดเตรียมทั้งหมดนี้และนำมาพิจารณาในการคำนวณด้วย

การเกิดขึ้นและการกระทำของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสามารถประเมินได้โดย:

กฎของโอห์ม

ขนาดของลักษณะกำลังของกำลังที่ใช้จากแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า

โครงสร้างที่ใช้ แผนภาพไฟฟ้าการติดตั้งระบบไฟฟ้า

ค่าของความต้านทานทั้งหมดที่ใช้กับแหล่งกำเนิด

การกระทำของกฎของโอห์ม

พื้นฐานสำหรับการคำนวณการลัดวงจรคือหลักการที่กำหนดว่าความแรงของกระแสสามารถคำนวณได้จากแรงดันไฟฟ้าที่ใช้หากหารด้วยค่าของความต้านทานที่เชื่อมต่อ

นอกจากนี้ยังใช้เมื่อคำนวณโหลดที่กำหนดด้วย ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือ:

ในระหว่าง ประสิทธิภาพสูงสุดของวงจรไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าและความต้านทานมีความเสถียรในทางปฏิบัติและเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยตามมาตรฐานทางเทคนิคในการใช้งาน

ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุ กระบวนการจะเกิดขึ้นเองและสุ่มตัวอย่าง แต่สามารถคาดการณ์และคำนวณได้โดยใช้วิธีการที่พัฒนาขึ้น

แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า

ด้วยความช่วยเหลือนี้ ประเมินกำลังและศักยภาพพลังงานของการทำงานทำลายล้างโดยกระแสลัดวงจร และวิเคราะห์ระยะเวลาของการไหลและขนาด

ลองพิจารณาตัวอย่างเมื่อเป็นชิ้นเดียวกัน ลวดทองแดงด้วยหน้าตัดหนึ่งตารางครึ่งมม. และยาวครึ่งเมตรพวกมันเชื่อมต่อโดยตรงกับขั้วของแบตเตอรี่โครน่าก่อนและหลังจากนั้นไม่นานพวกมันก็ถูกแทรกเข้าไปในเฟสและหน้าสัมผัสที่เป็นกลางของเต้ารับในครัวเรือน .

ในกรณีแรก กระแสไฟฟ้าลัดวงจรจะไหลผ่านสายไฟและแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า ซึ่งจะทำให้แบตเตอรี่ร้อนขึ้นจนทำให้ประสิทธิภาพการทำงานของแบตเตอรี่เสียหาย พลังของแหล่งกำเนิดไม่เพียงพอที่จะเผาจัมเปอร์ที่เชื่อมต่ออยู่และตัดวงจร

ในกรณีที่สองพวกเขาจะทำงาน การป้องกันอัตโนมัติ. สมมติว่าทั้งหมดมีข้อผิดพลาดและติดขัด จากนั้นกระแสไฟฟ้าลัดวงจรจะผ่านไป การเดินสายไฟภายในบ้านจะไปถึงแผงทางเข้าอพาร์ตเมนต์ ทางเข้าอาคาร และทางสายเคเบิล หรือ เส้นเหนือศีรษะระบบส่งกำลังจะไปถึงสถานีย่อยหม้อแปลงไฟฟ้า

ส่งผลให้วงจรค่อนข้างยาวด้วย จำนวนมากสายไฟ สายเคเบิล และการเชื่อมต่อ พวกเขาจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ความต้านทานไฟฟ้าสั้นของเรา แต่ถึงแม้ในกรณีนี้ก็มีโอกาสสูงที่มันจะไม่ทนต่อพลังงานที่ใช้และจะไหม้หมด

การกำหนดค่าวงจรไฟฟ้า

เมื่อจ่ายไฟให้กับผู้บริโภคจะมีการจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับพวกเขา วิธีทางที่แตกต่าง, ตัวอย่างเช่น:

ผ่านศักยภาพของขั้วบวกและขั้วลบของแหล่งจ่ายแรงดันคงที่

เฟสและเฟสเดียวเป็นศูนย์ เครือข่ายในครัวเรือน 220 โวลต์;

วงจรสามเฟส 0.4 kV.

ในแต่ละกรณีเหล่านี้ ความล้มเหลวของฉนวนอาจเกิดขึ้นที่ตำแหน่งต่างๆ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรไหลผ่านได้ สำหรับเท่านั้น วงจรสามเฟสกระแสไฟฟ้าลัดวงจรเป็นไปได้ระหว่าง:

ทั้งสามเฟสในเวลาเดียวกัน - เรียกว่าสามเฟส

สองเฟสใด ๆ ระหว่างกัน - เฟสต่อเฟส;

เฟสใด ๆ และศูนย์ - เฟสเดียว;

เฟสและกราวด์ - เฟสเดียวถึงกราวด์

สองเฟสและกราวด์ - สองเฟสถึงกราวด์;

สามเฟสและกราวด์ - สามเฟสถึงกราวด์

เมื่อสร้างโครงการจ่ายไฟสำหรับอุปกรณ์จะต้องคำนวณและคำนึงถึงโหมดเหล่านี้ทั้งหมด

ผลกระทบของความต้านทานวงจรไฟฟ้า

ความยาวของเส้นจากแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าถึงจุดที่ไฟฟ้าลัดวงจรมีความต้านทานไฟฟ้าอยู่จำนวนหนึ่ง ค่าของมันจำกัดกระแสลัดวงจร การมีอยู่ของขดลวดหม้อแปลง โช้ค คอยล์ และแผ่นตัวเก็บประจุจะเพิ่มความต้านทานแบบเหนี่ยวนำและแบบคาปาซิทีฟซึ่งก่อตัวเป็นส่วนประกอบแบบเป็นระยะซึ่งบิดเบือนรูปร่างสมมาตรของฮาร์โมนิกพื้นฐาน

วิธีการคำนวณกระแสลัดวงจรที่มีอยู่ช่วยให้สามารถคำนวณได้อย่างแม่นยำเพียงพอสำหรับการฝึกใช้ข้อมูลที่เตรียมไว้ก่อนหน้านี้ ความต้านทานไฟฟ้าจริงมีอยู่แล้ว วงจรประกอบสามารถวัดได้โดยใช้วิธีการ ช่วยให้คุณสามารถชี้แจงการคำนวณและปรับเปลี่ยนการเลือกการป้องกันได้

เอกสารพื้นฐานเกี่ยวกับการคำนวณกระแสลัดวงจร

1. วิธีการคำนวณกระแสลัดวงจร

นำเสนออย่างดีในหนังสือโดย A.V. Belyaev "การเลือกอุปกรณ์การป้องกันและสายเคเบิลในเครือข่าย 0.4 kV" จัดพิมพ์โดย Energoatomizdat ในปี 1988 ข้อมูลมีจำนวน 171 หน้า

หนังสือเล่มนี้ให้:

ลำดับการคำนวณกระแสลัดวงจร

โดยคำนึงถึงผลกระทบที่จำกัดในปัจจุบัน อาร์คไฟฟ้าณ บริเวณที่เกิดความเสียหาย

หลักการเลือกอุปกรณ์ป้องกันตามค่ากระแสไฟฟ้าที่คำนวณได้

หนังสือตีพิมพ์ ข้อมูลอ้างอิงโดย:

เบรกเกอร์และฟิวส์พร้อมการวิเคราะห์คุณสมบัติของคุณสมบัติการป้องกัน

การเลือกใช้สายเคเบิลและอุปกรณ์ รวมถึงการติดตั้งเพื่อป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้า ชุดประกอบกำลัง อุปกรณ์อินพุตเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและหม้อแปลงไฟฟ้า

ข้อบกพร่องของการป้องกัน แต่ละสายพันธุ์เบรกเกอร์วงจร;

คุณสมบัติของการใช้การป้องกันรีเลย์ระยะไกล

ตัวอย่างการแก้ปัญหาการออกแบบ

2. แนวทาง RD 153—34.0—20.527—98

เอกสารนี้กำหนด:

วิธีการคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรในโหมดสมมาตรและไม่สมมาตรในการติดตั้งระบบไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1 kV

วิธีการทดสอบอุปกรณ์ไฟฟ้าและตัวนำไฟฟ้าสำหรับความต้านทานความร้อนและไฟฟ้าไดนามิก

วิธีทดสอบความสามารถในการสวิตชิ่งของอุปกรณ์ไฟฟ้า

คำแนะนำไม่ครอบคลุมถึงปัญหาในการคำนวณกระแสลัดวงจรที่เกี่ยวข้องกับการป้องกันรีเลย์และอุปกรณ์อัตโนมัติที่มีสภาวะการทำงานเฉพาะ

3. GOST 28249-93

เอกสารนี้อธิบายการลัดวงจรที่เกิดขึ้นในการติดตั้งระบบไฟฟ้ากระแสสลับและวิธีการคำนวณสำหรับระบบที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1 kV มีผลบังคับใช้ตั้งแต่วันที่ 1 มกราคม 1995 ในดินแดนเบลารุสและคีร์กีซสถาน มอลโดวา รัสเซีย ทาจิกิสถาน เติร์กเมนิสถาน และยูเครน

มาตรฐานของรัฐกำหนด วิธีการทั่วไปการคำนวณกระแสลัดวงจรที่จุดเริ่มต้นและจุดเวลาใดก็ได้สำหรับการติดตั้งระบบไฟฟ้าด้วยเครื่องจักรซิงโครนัสและอะซิงโครนัส เครื่องปฏิกรณ์และหม้อแปลงไฟฟ้า สายไฟเหนือศีรษะและสายเคเบิล บัสบาร์ โหนดโหลดที่ซับซ้อน

มาตรฐานทางเทคนิคสำหรับการออกแบบการติดตั้งระบบไฟฟ้าถูกกำหนดโดยมาตรฐานของรัฐในปัจจุบัน และได้รับความเห็นชอบจากสภาระหว่างรัฐว่าด้วยการกำหนดมาตรฐาน มาตรวิทยา และการรับรอง

ลำดับการดำเนินการของนักออกแบบสำหรับการคำนวณกระแสลัดวงจร

ขั้นแรกคุณควรเตรียมข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการวิเคราะห์ จากนั้นจึงทำการคำนวณ หลังจากติดตั้งอุปกรณ์แล้ว จะมีการตรวจสอบกระบวนการนำไปใช้งานและระหว่างการใช้งาน ทางเลือกที่ถูกต้องและความสามารถในการใช้งานของการป้องกัน

การรวบรวมข้อมูลเบื้องต้น

ไดอะแกรมใดๆ สามารถลดให้เป็นรูปแบบที่เรียบง่ายได้เมื่อประกอบด้วยสองส่วน:

1. แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า สำหรับเครือข่าย 0.4 kV บทบาทของมันจะเล่นโดยขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้า

2.สายจ่ายไฟ.

มีการรวบรวมคุณสมบัติที่จำเป็นไว้สำหรับพวกเขา

ข้อมูลหม้อแปลงสำหรับการคำนวณกระแสลัดวงจร

คุณต้องค้นหา:

ค่าแรงดันไฟฟ้าลัดวงจร (%) - เรา;

การสูญเสียไฟฟ้าลัดวงจร (kW) - Pk;

แรงดันไฟฟ้าที่ขดลวดของด้านสูงและต่ำ (kV. V) - Uin, Unn;

แรงดันเฟสที่ขดลวดด้านต่ำ (V) - Eph;

กำลังไฟพิกัด (kVA) — Snt;

ความต้านทานกระแสไฟฟ้าลัดวงจรเฟสเดียว (mOhm) - Zt

ข้อมูลสายจ่ายสำหรับการคำนวณกระแสลัดวงจร

ซึ่งรวมถึง:

ยี่ห้อและจำนวนสายเคเบิลที่ระบุถึงวัสดุและหน้าตัดของแกน

ความยาวรวมของเส้นทาง (ม.) - L;

รีแอคแทนซ์แบบเหนี่ยวนำ (mOhm/m) - X0;

ความต้านทานรวมของลูปเฟสเป็นศูนย์ (mOhm/m) - Zpt

ข้อมูลสำหรับหม้อแปลงและสายนี้มีอยู่ในหนังสืออ้างอิง ค่าสัมประสิทธิ์การกระแทกกุดก็ถูกนำไปที่นั่นด้วย

ลำดับการคำนวณ

ตามลักษณะที่พบ ให้คำนวณหา:

หม้อแปลงไฟฟ้า - ความต้านทานแบบแอคทีฟและอุปนัย (mOhm) - Rt, Xt;

เส้น - แอคทีฟ, อุปนัยและอิมพีแดนซ์ (mOhm)

ความผิดปกติและการกระแทกสามเฟส (kA);

ลัดวงจรเฟสเดียว (kA)

พวกเขาเลือกตามค่าของกระแสที่คำนวณล่าสุด เบรกเกอร์วงจรและอุปกรณ์ป้องกันผู้บริโภคอื่นๆ

นักออกแบบสามารถคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรได้ด้วยตนเองโดยใช้สูตร ตารางค้นหาและกราฟ หรือใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์พิเศษ

ของจริง อุปกรณ์พลังงานเมื่อเริ่มใช้งานแล้ว กระแสทั้งหมด รวมถึงกระแสที่กำหนดและกระแสลัดวงจร จะถูกบันทึกโดยออสซิลโลสโคปอัตโนมัติ

ออสซิลโลแกรมดังกล่าวช่วยให้คุณสามารถวิเคราะห์ความคืบหน้าของ โหมดฉุกเฉิน, การทำงานที่ถูกต้องของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอุปกรณ์ป้องกัน พวกเขายอมรับ มาตรการที่มีประสิทธิภาพเพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือให้กับผู้ใช้วงจรไฟฟ้า

วงจรไฟฟ้ามักเรียกว่าวงจรไฟฟ้าที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน วงจรอาจประกอบด้วย เช่น แบตเตอรี่ที่ให้พลังงานแก่หลอดไฟ หรือองค์ประกอบหลายอย่างที่เชื่อมต่อถึงกัน เช่น ในคอมพิวเตอร์ของคุณ วงจรสามารถประกอบด้วยองค์ประกอบได้ไม่จำกัดจำนวน และกระแสจะเข้าสู่หน้าสัมผัสเดียวที่จุดเริ่มต้นของวงจรเสมอ และปล่อยหน้าสัมผัสไว้หนึ่งจุดเมื่อสิ้นสุดวงจร

สำหรับการอ้างอิง:
หลายๆ คนเรียกวงจรเปิดว่าเป็นการลัดวงจร จำเป็นต้องเข้าใจอย่างชัดเจนว่าการลัดวงจรนั้นเป็นสะพาน (จัมเปอร์) สำหรับการส่งกระแสไปตามเส้นทางที่สั้นที่สุด ณ ตำแหน่งของไฟฟ้าลัดวงจรโดยข้ามองค์ประกอบบางส่วนของวงจรไฟฟ้าทั้งหมด

โดยทั่วไปแล้ว ไฟฟ้าลัดวงจรจะมีความต้านทานน้อยมาก ซึ่งจะทำให้เกิดการไหลของกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่จากแหล่งพลังงาน (ซึ่งอาจทำให้เสียหายได้) หากสายไฟเชื่อมต่อกับกราวด์โดยตรง (อาจทำให้ขั้วบวกและลบของแหล่งจ่ายไฟลัดวงจร) ฟิวส์มักจะขาด และหากไม่มีอยู่ แหล่งพลังงานอาจไหม้ได้ นี่เป็นไฟฟ้าลัดวงจร

หากมีสิ่งใดเปิดขึ้นและหยุดทำงานอีกครั้งเมื่อคุณย้ายองค์ประกอบของวงจร สิ่งนี้เรียกว่าวงจรเปิด และการหยุดทำงานจะเกิดขึ้นทันทีที่อุปกรณ์ไม่ทำงาน นั่นคือไม่มีกระแสไหลและวงจรไม่ทำงาน

การเคลื่อนที่ของกระแสและการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในวงจรไฟฟ้ากระแสตรง

ในภาพด้านบนคุณสามารถดูว่ามันดำเนินไปอย่างไร ไฟฟ้าและการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอย่างไร อย่างที่คุณเห็น อิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากลบ (ขั้วลบของแหล่งจ่ายไฟ) ไปยังขั้วบวก (ขั้วบวก) นี่คือวิธีที่กระแสไฟฟ้าเคลื่อนที่จริงๆ โดยส่วนใหญ่ ผู้คนเชื่อว่าตัวพาประจุเป็นอนุภาคที่มีประจุบวก ซึ่งหมายความว่าพวกมันจะต้องย้ายจากขั้วบวกไปยังขั้วลบ นี่คือวิธีที่เรามักจะจินตนาการถึงการเคลื่อนที่ตามปกติของกระแส ถ้ามันง่ายกว่าสำหรับคุณที่จะจินตนาการว่ากระแสไหลจากบวกไปลบ ก็ไม่มีอะไรผิดปกติ มันไม่ได้เปลี่ยนแก่นแท้ของกระบวนการ

อยู่ในโซ่ตรวนด้วย กระแสสลับขั้วของแหล่งกำเนิดกระแสมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ดังนั้นในวงจรเช่นนี้ อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ในทิศทางไปข้างหน้าและย้อนกลับ ในบทความอื่น ๆ บนเว็บไซต์ของเราเราจะพูดถึงเพิ่มเติมเกี่ยวกับกระแสตรงและกระแสสลับ

สวัสดีตอนบ่ายผู้อ่านเว็บไซต์ Electrician's Notes ที่รัก

ฉันอยากเขียนบทความเกี่ยวกับการลัดวงจรมานานแล้ว แต่อย่างใดพวกเขาไม่ได้ทำอย่างนั้น

วันนี้ฉันตัดสินใจเพราะเหตุการณ์ล่าสุดที่เกิดขึ้น สถานีย่อยการกระจายองค์กรของเรา

ก่อนหน้านี้ในบทความเรากล่าวว่าสิ่งเหล่านี้ทำให้เกิดการลัดวงจรหรือการลัดวงจร

ไฟฟ้าลัดวงจรเป็นหนึ่งในสิ่งที่รุนแรงที่สุดและ สายพันธุ์ที่เป็นอันตรายความเสียหาย.

คุณจะถามว่าทำไม? อ่านด้านล่าง.

ไฟฟ้าลัดวงจรคืออะไร?

Wikipedia ตอบคำถามนี้ว่าไฟฟ้าลัดวงจรคือ:

อ่านคำจำกัดความ

ทีนี้เรามาดูกันว่าเกิดอะไรขึ้นกับพารามิเตอร์ของการติดตั้งระบบไฟฟ้า ณ เวลาที่เกิดไฟฟ้าลัดวงจร

เมื่อเกิดการลัดวงจร แรงดันไฟฟ้าบนแหล่งพลังงานหรือเรียกอย่างถูกต้องว่า EMF จะถูกลัดวงจรผ่านความต้านทานขนาดเล็ก (ค่าต่ำ) ของสายเคเบิลและเส้นเหนือศีรษะ ขดลวดของหม้อแปลงและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จึงเป็นที่มาของชื่อ "ไฟฟ้าลัดวงจร"

ในวงจร "ลัดวงจร" กระแสไฟฟ้าที่มีขนาดใหญ่มากจะปรากฏขึ้นซึ่งเรียกว่ากระแสไฟฟ้าลัดวงจร

ลองพิจารณาการจำแนกประเภทของไฟฟ้าลัดวงจร

การลัดวงจรจะถูกหารด้วยจำนวนเฟสปิด:

• ลัดวงจรสามเฟส
• ลัดวงจรสองเฟส
• ลัดวงจรเฟสเดียว

ลัดวงจรแบ่งตามวงจร:

• กับพื้นดิน
• ไม่มีที่ดิน

การลัดวงจรจะถูกหารด้วยจำนวนจุดที่ลัดวงจรในเครือข่าย:

• ณ จุดหนึ่ง
• ที่สองจุด
• ในหลายจุด (มากกว่าสอง)

ตัวอย่าง

ลองดูตัวอย่าง

สมมติว่าผู้บริโภคของเราได้รับพลังงานจากสถานีย่อยผ่านสายไฟเหนือศีรษะ (OHL) เส้นอุปทานคือการขนส่ง ดังนั้นผู้บริโภคจึงได้รับพลังงานจากการแตะจากเส้นเหนือศีรษะที่จุด "O"

เส้นประหมายเลข 2 แสดงระดับแรงดันไฟฟ้าตามแนวเหนือศีรษะทั้งหมดก่อนที่จะเกิดไฟฟ้าลัดวงจร

จากรูปแสดงว่าแรงดันไฟ ณ จุดใดจุดหนึ่ง เครือข่ายไฟฟ้าเท่ากับความแตกต่าง แหล่งที่มาของอีเอ็มเอฟแรงดันไฟตกในวงจรไฟฟ้าจนถึงจุดที่เราต้องการ

ตัวอย่างเช่น แรงดันไฟฟ้าที่จุด “O” สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร :

Uо = E - I*Zo โดยที่

• E - EMF ของแหล่งพลังงานในกรณีของเราคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
• Zo คือความต้านทานรวมของเส้นเหนือศีรษะจากแหล่งพลังงานไปยังจุด “O” (ประกอบด้วยความต้านทานแบบแอคทีฟและรีแอกทีฟ)
• I คือกระแสที่ไหลผ่านเส้นเหนือศีรษะเข้า ช่วงเวลานี้เวลา.

สมมติว่าด้วยเหตุผลบางอย่างมีการลัดวงจรบนเส้นเหนือศีรษะ แต่อยู่นอกก๊อกน้ำของเรา ลองเรียกการลัดวงจรนี้ว่าชี้ตัวอักษร "K"

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อไฟฟ้าลัดวงจร?

ในขณะที่เกิดไฟฟ้าลัดวงจร จะไม่ผ่านเส้นเหนือศีรษะอีกต่อไป จัดอันดับปัจจุบันและกระแสไฟฟ้าลัดวงจรมีมาก ดังนั้นแรงดันตกคร่อมแต่ละองค์ประกอบของวงจรไฟฟ้าจึงเพิ่มขึ้น กล่าวคือบนแนวต้าน Zo และ Zк

ที่สุด ลดลงมากที่สุดแรงดันไฟฟ้าจะอยู่ที่จุดลัดวงจร กล่าวคือ ที่จุด "K" ที่จุดอื่นของเส้นค่าใช้จ่ายซึ่งอยู่ห่างจากไฟฟ้าลัดวงจรแรงดันไฟฟ้าจะลดลงเล็กน้อย (ดังรูป - บรรทัดที่ 1)

ในบทความของฉันฉันได้ยกตัวอย่างภาพไว้ ตามลิงค์และทำความคุ้นเคยกับวัสดุ

ผลที่ตามมาของการลัดวงจร

เราได้พบแล้วว่าในขณะที่ไฟฟ้าลัดวงจรมีค่ากระแสเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและแรงดันไฟฟ้าลดลงซึ่งนำไปสู่ผลที่ตามมาดังต่อไปนี้

1. การทำลายล้าง

จำฟิสิกส์กันหน่อย

ตามกฎของนักฟิสิกส์ชื่อดัง Joule-Lenz กระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่ไหลผ่านความต้านทานเชิงแอคทีฟของวงจรไฟฟ้าในบางครั้งจะปล่อยความร้อนออกมาซึ่งคำนวณโดยสูตร:

เมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจร ความร้อนนี้ตลอดจนเปลวไฟอาร์คไฟฟ้า ทำให้เกิดการทำลายล้างครั้งใหญ่ และยิ่งกระแสไฟฟ้าลัดวงจรและระยะเวลาในการผ่านวงจรมากเท่าใดความเสียหายก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

เพื่อให้ชัดเจนว่าการทำลายล้างเหล่านี้มีขนาดใหญ่เพียงใด ฉันจะยกตัวอย่างจากการปฏิบัติของฉันด้านล่าง

ไดรฟ์ตัวเปลี่ยนแท็ปขณะโหลด เกิดการลัดวงจรในการพันของมอเตอร์อะซิงโครนัส

2. ความเสียหายของฉนวน

ในระหว่างที่กระแสไฟฟ้าลัดวงจรผ่านเส้นที่ไม่เสียหาย กระแสไฟฟ้าจะร้อนเกินขีดจำกัด อุณหภูมิที่อนุญาตซึ่งนำไปสู่ความเสียหายต่อฉนวน

ส่วนที่ใช้งานอยู่ของหม้อแปลงไฟฟ้า ไฟฟ้าลัดวงจรเกิดขึ้นเนื่องจากความเสียหายของฉนวน

สายเคเบิลลัดวงจร ผลที่ตามมา

3. ผู้บริโภคและผู้รับไฟฟ้า

แรงดันไฟฟ้าที่ลดลงระหว่างการลัดวงจรจะขัดขวางการทำงานปกติของผู้บริโภคและเครื่องรับไฟฟ้า

ตัวอย่างเช่น อะซิงโครนัสอาจหยุดพร้อมกันเมื่อแรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายลดลง เนื่องจาก ช่วงเวลาของการหมุนอาจน้อยกว่าช่วงเวลาของการต้านทานและแรงเสียดทานของกลไก

ละเมิดอีกด้วย ดำเนินการตามปกติและแสงสว่างหยุดลง ที่นี่ฉันคิดว่าไม่จำเป็นต้องอธิบาย

ดู ภาพวิดีโอเกี่ยวกับสาเหตุและผลที่ตามมาของไฟฟ้าลัดวงจรในการติดตั้งระบบไฟฟ้า 400 (V) ที่สถานีย่อยแห่งใดแห่งหนึ่งของเรา:

ป.ล. ท้ายบทความเรื่องไฟฟ้าลัดวงจร ผมขอยืนยันว่าที่กล่าวไว้ตอนต้นบทความว่า ไฟฟ้าลัดวงจร อันตรายที่สุดและ ดูหนักความเสียหายที่ต้องการการตอบสนองทันทีและการปลดการเชื่อมต่อส่วนที่เสียหายของวงจร