你见过电力系统中突然发生的爆炸或冲击波吗? 大部分的爆炸都是由于电气故障。短路分析对任何一个电力系统都是有害的。它会损坏电气设备。它也可能伤害或伤害工作人员。
短路分析是电气维护的重要组成部分。所以,你最好在给电力系统添加新电缆、断路器等的时候做。然而,在此之前,你必须知道什么是短路。
什么是短路?
当大电流超过保护装置的极限时,就会出现危险情况。当两个不同电压的点连接时就会发生这种情况。电流会流向一个意想不到的低电阻路径。由于电阻低,电流就大。两个电压不同的点接触会产生错误的路径。所以,能量会以热和磁场的形式快速释放。这会产生冲击波、过热、爆炸、火灾或电路损坏。大多数情况下,短路是由于故障引起的。然而,有时您可以出于测试目的而这样做。
在交流系统中,短路可能发生:
如果一个相接触另一个相
T相接触地面
如果相接触中性
如果机器的绕组在一个相位中相互接触
直流系统在以下情况下会导致短路:
当两根杆子接触地面时
当磁极之间有接触时。
短路引起的不同故障
短路会导致系统内部故障。它们是:
螺栓错: 有时,你把两个不同电压的导体拴在一起或拴在一个电源上。这个电源是固定在地上的。这导致螺栓故障。由于没有故障电阻,所以尽可能大的电流通过系统。螺栓故障是相当不寻常的,只是偶然发生的。可以使用螺栓故障来加速保护装置的运行。
电弧故障: 当电流流过两个没有接触的导体时,就会发生这种故障。当系统电压高时,系统导体与地之间形成电弧,该电弧具有很高的电阻。简单的过流保护装置不能检测到这种电弧。在完全短路之前,它可能会对电缆造成严重的损坏。此外,它可能导致电弧爆炸或电弧闪光,导致严重的伤害。
接地故障: 导体与大地之间的错误连接导致了这种故障状况。电流通过低电阻通道流到地面。这将导致危险的循环电流,在高压下损坏设备。当这条路径穿过人体时,可能会导致严重的伤害。大多数电力系统的设计只能承受一次接地故障。然而,第二次故障导致电气元件故障。接地故障引起的电击也会使心脏停止工作。
对称故障和非对称故障:
多相系统可以有对称或非对称故障。它们之间的区别是:
对称故障电流对各相均有影响。另一方面,非对称只对少数相或所有相产生不均匀的影响。
你可以简单地分析对称故障。而非对称故障电流的检测较为困难。
非对称故障较为常见,而对称故障仅占5%。
为什么短路会损坏设备?
突然短路会导致大面积的设备损坏。有两种现象会增加设备在短路时损坏的风险。
热的现象: 短会导致能量以高温的形式释放。这是热现象。这种热量会以多种方式破坏电路:
金属使导体的两端融化。
绝缘损坏。
它产生电弧。
它破坏双金属继电器中的热元件
摘要现象: 有时,短路电流会产生高水平的机械应力。这会导致导体绕组和导体的物理损伤。此外,它还会导致导体内接触的排斥。
短路保护装置
过流情况对设备和人员都是危险的。在这种情况下,你需要使用保护装置。保护装置检测任何故障电流。在检测时,它会立即切断电路。这可以防止电流达到最大限度。这些电气保护装置有两个特点:
分断能力: 当大电流通过时,保护装置会断开电路。这个电流的最大值就是开断容量。
关闭容量: 它是设备达到其额定电压时的最大短路电流。
一个电路有不同的电力系统保护装置。然而,最常见的类型是:
保险丝: 这个保护装置给你高的断裂能力。即使在低电压下也会发生断路。但是,一旦它掉下来,你就得换掉它。保险丝保护电路免受电动应力。该保护装置适用于逐相保护。
断路器: 断路器在短时间内自动断开电路。断路器将负载与电源分开。这将保护电路不受损坏。不像保险丝,它保护电路免受热和电动力的影响。
接地故障断续器: 电流在电路中流过带电导体,然后通过中性导体返回。接地故障中断器(GFI)检测电路电流的任何差异。如果电路电流有差异,电流立即停止流动。这个保护装置可以保护你不受冲击波的伤害。你可以在家里的浴室和厨房使用接地故障中断器。它内置在一个电源插座中。通过GFI不会得到过流保护。因此,任何使用GFI的电路也使用保险丝或断路器。
除了这些保护装置,还有其他一些保护装置。你可以用它们来
找出电压和电流的任何变化
观察电压和电流的比值
提供过压和欠压保护
检测相位反转和反向电流
什么是短路分析?
您可以对短路故障电流计算做此分析。在电气故障期间,一定的电流流过电气系统。通过对电路的研究,可以计算出最大故障电流。然而,在计算最大故障电流时,不要忽略发电机和同步电机的贡献。同时,注意感应电机的贡献。
将这些值与短路保护装置和安装电气设备的设备额定值进行比较。确保电气设备各点能承受短路能量。在不同位置创建故障电流以获取完整信息。现在,重复这个研究。在此基础上,设计合适的继电保护装置。
在低功率系统中,您的设备将无法处理故障电流。这导致了配电系统的重大破坏。
电路研究需要符合IEEE标准的电力系统分析软件。对于大型系统,对开关柜和继电器进行电路计算。 短路分析是重要的,以满足几个标准。
根据NEC110,你必须对所有电气设备和电力系统进行短路研究。这对NEC和NFPA标签很重要。为此,您需要满足两个通用标准的指导方针;一个是ANSI,另一个是IEC。
与ANSI标准指南,您可以选择电力断路器。但是,你没有得到任何有关NEC110标签的信息。另一方面,IEC 60909-3:2009标准更为通用。它的指导方针有助于在三相电气系统中进行不对称电路的研究。你可以使用任何一种计算方法。你会得到几乎相似的结果。
短路分析的好处
进行短路分析对您的安装是有益的。
首先,它避免了计划外的中断和对基本服务的任何干扰。
其次,它降低了火灾和设备损坏的风险。
第三,保障人民的安全。
最后,保证了电力系统的安全与保护。这使得系统更加可靠。
短路研究软件
这方面的一些软件程序有:
发育阶段
SKM电动工具
简单的力量
PSS
如何进行短路计算
为了应用保护继电器的协调,一个简短的分析是必不可少的。按照以下步骤进行电路研究。
首先,收集所有电气元件的相关信息。
其次,绘制系统的线性网络。图上必须标明所有电气元件的连接。你也可以在这个电力系统图中找到电缆阻抗。
再次,选择合适的短路学习软件。将系统数据作为输入。在不同的点进行短路计算。将这些结果作为输出。
现在,整理结果。比较短路电流计算和短路额定值。所比较的电路值必须来自同一点。如果短路电流较大,则标记为危险状态。
最后,准备详细的研究报告。最后,提出需要修改的地方。
结论:
如果你怀疑电路短路,不要犹豫去做电路研究。短路会损坏电线电缆。所以,如果你想要高质量的电缆和电线,阔沐可以帮你。我们为您提供顶级的线束和电缆组件。详情请联系我们。