Меню

Что такое ток короткого замыкания аккумуляторной батареи

Короткое замыкание

Что такое короткое замыкание

Короткое замыкание (КЗ, англ. short curcuit) — незапланированное соединение точек цепи с различными потенциалами друг с другом или с другими электрическими цепями через пренебрежимо малое сопротивление. При этом образуется сверхток, значения которого на порядки превышают предусмотренные нормальными условиями работы.

Определение КЗ из “Элементарного учебника физики” Ландсберга

короткое замыкание определение

В результате короткого замыкания выходит из строя электрооборудование, происходят возгорания. О самых разрушительных последствиях коротких замыканий мы регулярно узнаем из новостных рубрик «Чрезвычайные происшествия». Что же именно происходит при КЗ? В результате чего они появляются? Какими могут быть последствия? Давайте рассмотрим подробнее эти и другие вопросы в приведенной ниже статье.

Как образуется короткое замыкание

Как мы помним из учебника физики за 8 класс, закон Ома для участка цепи определяется по формуле:

закон Ома формула

I – сила тока в цепи, А

U – напряжение, В

R – сопротивление, Ом

Давайте рассмотрим вот такую схему

Короткое замыкание

Если мы подключим настольную лампу EL к источнику тока Bat и замкнем ключ SA, то вольфрамовая нить лампы начнет разогреваться под тепловым воздействием тока. В этом случае значительная часть электрической энергии преобразуется в световую и тепловую.

А теперь покончим с лирическими отступлениями и замкнем два провода, которые идут на лампочку, через толстый провод AВ

Короткое замыкание

Что будет дальше, если мы замкнем контакты ключа SA?

короткое замыкание

В результате ток пойдет по укороченному пути, минуя нагрузку. Короткий путь в данном случае и есть провод AB. Сопротивление провода АВ близко к нулю. В результате наша схема преобразуется в делитель тока. Согласно правилу делителя тока, если нагрузки соединены параллельно, то через нагрузку с меньшим сопротивлением побежит большая сила тока, а через нагрузку с большим значением сопротивления – меньшая сила тока. Так как провод АВ обладает почти нулевым сопротивлением, то через него потечет большая сила тока, согласно опять же закону Ома:

Короткое замыкание

Как я уже сказал, в режиме КЗ сила тока достигает критических значений, превышающих допустимые для данной цепи.

Закон Джоуля-Ленца

Согласно закону Джоуля-Ленца, тепловое действие тока прямо пропорционально квадрату силы тока на данном участке электрической цепи

закон джоуля ленца формула

Q – это количество теплоты, которое выделяется на сопротивлении нагрузки Rн . Выражается в Джоулях. 1 Джоуль = 1 Ватт х секунда.

I – сила тока в этой цепи, А

Rн – сопротивление нагрузки, Ом

t – период времени, в течение которого происходит выделение теплоты на нагрузке Rн , секунды

Это означает, что на проводе AB будет выделяться бешеное количество теплоты. Провод резко нагреется от температуры, а потом и сгорит. Все зависит от мощности источника питания.

То есть, если ток при коротком замыкании возрастет в 20 раз, то количество выделяющейся при этом теплоты — примерно в 400 раз! Вот почему бывшая еще мгновение назад мирной электроэнергия превращается в настоящее стихийное бедствие: горит проводка, расплавленный металл проводов поджигает находящиеся рядом предметы, возникают пожары.

Существуют еще запланированные и контролируемые КЗ, а также специальное замыкающее оборудование. Например, сварочные аппараты работают как раз на контролируемом КЗ, где требуется большая сила тока для плавки металла.

короткое замыкание сварочный ток

Основные причины короткого замыкания

Все многообразие причин возникновения коротких замыканий можно свести к следующим:

  • Нарушение изоляции
  • Внешние воздействия
  • Перегрузка сети

Нарушение изоляции вызывается как естественным износом, так и внешним вмешательством. Естественное старение элементов электросети ускоряется за счет длительного теплового воздействия тока (тепловое старение изоляции), агрессивных химических сред.

Внешние воздействия могут быть вызваны грызунами, насекомыми и другими животными. Сюда же относится и человеческий фактор. Это может быть “кривой” электромонтаж, либо несоблюдение техники электробезопасности.

Намного чаще короткое замыкание вызывается перегрузкой сети из-за подключения большого количества потребителей тока. Так, если совокупная мощность одновременно включенных в бытовую сеть электроприборов превышает допустимую нагрузку на проводку, с большой вероятностью произойдет короткое замыкание, так как сила тока в такой цепи начинает превышать допустимое значение. Такое явление можно часто наблюдать в домах со старой проводкой, где провода чаще всего алюминиевые и не рассчитаны на современные мощные электроприборы.

Ток короткого замыкания

Сверхток, образующийся в результате КЗ, называется током короткого замыкания. Как только произошло короткое замыкание в цепи, ток короткого замыкания достигает максимальных значений. После того, как провода начнут греться и плавиться, ток короткого замыкания идет на спад, так как сопротивление проводов в при нагреве возрастает.

Для источников ЭДС ток короткого замыкания может быть вычислен по формуле

ток короткого замыкания

Iкз – это ток короткого замыкания, А

E – ЭДС источника питания, В

Rвнутр. – внутреннее сопротивление источника ЭДС, Ом

Более подробно про ЭДС и внутреннее сопротивление читайте здесь.

Ниже на рисунке как раз изображен такой источник ЭДС в виде автомобильного аккумулятора с замкнутыми клеммами

короткое замыкание источник ЭДС

Внутреннее сопротивление автомобильного аккумулятора может достигать значений в доли Ома. Теперь представьте, какой ток короткого замыкания будет течь через проводник, если закоротить им клеммы аккумулятора. Внутреннее сопротивление аккумулятора зависит от многих факторов. Возьмем среднее значение Rвнутр = 0,1 Ом. Тогда ток короткого замыкания будет равен Iкз =E/Rвнутр. = 12/0,1=120 Ампер. Это очень большое значение.

Виды коротких замыканий

В цепи постоянного тока

В этом случае КЗ бывает, как правило, между напряжением питания, которое чаще всего обозначается как “+”, и общим проводом схемы, который соединяют с “-“. Последствия такого КЗ зависят от мощности источника питания постоянного тока. Если в автомобиле голый плюсовой провод заденет корпус автомобиля, который соединяется с “минусом” аккумулятора, то провода начнут плавится и гореть как спички, при условии если не сработает предохранитель, либо вместо него уже стоит “жучок” – самопальный предохранитель. Ниже на фото вы можете увидеть результат такого КЗ.

короткое замыкание сгорел автомобиль

В цепи переменного тока

Трехфазное замыкание

короткое замыкание трехфазное

Это когда три фазных провода коротнули между собой.

Трехфазное на землю

короткое замыкание на землю

Здесь все три фазы соединены между собой, да еще и замкнуты на землю

Двухфазное

короткое замыкание двухфазное

В этом случае любые две фазы замкнуты между собой

Двухфазное на землю

короткое замыкание двухфазное на землю

Любые две фазы замкнуты между собой, да еще и замкнуты на землю

Однофазное на землю

короткое замыкание однофазное на землю

Однофазное на ноль

короткое замыкание фаза ноль

Эти две ситуации чаще всего бывают в ваших квартирах и домах, так как к простым потребителям идет два провода: фаза и ноль.

В трехфазных сетях наиболее часто происходит однофазное замыкание на землю – 60-70% всех коротких замыканий. Двухфазные КЗ составляют 20-25%. Двойное замыкание фаз на землю происходит в электросетях с изолированной нейтралью и составляет 10-15% всех случаев. До 3-5% занимают трехфазные КЗ, при которых происходит нарушение изоляции между всеми тремя фазами.

Читайте также:  Обеспечение сечения для тока

В электрических двигателях короткое замыкание чаще всего возникает между обмотками двигателя и его корпусом.

Последствия короткого замыкания

Во время КЗ температура в зоне контакта возрастает до нескольких тысяч градусов. Помимо воспламенения изоляции, расплавления и механических повреждений выключателей и розеток и возгорания проводки, следствием замыкания может стать выход из строя компьютерного и телекоммуникационного оборудования и линий связи, которые находятся рядом, вследствие сильного электромагнитного воздействия.

Но падение напряжения и выход из строя оборудования — не самое опасное последствие. Нередко короткие замыкания становятся причиной разрушительных пожаров, зачастую с человеческими жертвами и огромными экономическими потерями.

Из-за удаленности и большого сопротивления до места замыкания защитное оборудование может не сработать. Бывают ситуации, когда ток недостаточен для срабатывания защиты и отключения напряжения, но в месте КЗ его вполне хватает для расплавления проводов и возникновения источников возгорания. Поэтому, токи коротких замыканий очень важны для расчетов аварийных режимов работы.

последствия короткого замыкания

Меры, исключающие короткое замыкание

Еще на заре развития электротехники появились плавкие предохранители. Принцип действия подобной защиты очень прост: под влиянием теплового действия тока предохранитель разрушается, тем самым размыкая цепь. Предохранители наиболее часто используются в бытовых электросетях и бытовых электроприборах, электрическом оборудовании транспортных средств и промышленном электрооборудовании до 1000 В. Встречаются они и в цепях с высоковольтным оборудованием.

Вот такие предохранители используются в цепях с малыми токами

стеклянный предохранитель

вот такие плавкие предохранители вы можете увидеть в автомобилях

автомобильный предохранитель

А вот эти большие предохранители используются в промышленности, и они уже рассчитаны на очень большие значения токов

промышленный плавкий предохранитель

Более сложную конструкцию имеют автоматические выключатели, оснащенные электромагнитными и/или тепловыми датчиками. Ниже на фото однофазный автоматический выключатель, а справа – трехфазный

однофазный автомат трехфазный автомат

Их принцип действия основан на размыкании цепи при превышении допустимых значений силы тока.

В быту мы чаще всего сталкиваемся со следующими устройствами защиты электросети:

  • Плавкие предохранители (применяются в том числе в бытовых электроприборах).
  • Автоматические выключатели.
  • Стабилизаторы напряжения.
  • Устройства дифференциального тока.

Все вышеперечисленное защитное оборудование относится к устройствам вторичной защиты, действующим по инерционному принципу. На вводе бытовых электросетей наиболее часто устанавливаются автоматические защитные устройства, действующие по адаптивному принципу. Такие устройства можно увидеть возле счетчиков электроэнергии квартир, коттеджей, офисов.

В высоковольтных сетях защита чаще обеспечивается:

  • Устройствами релейной защиты и другим отключающим оборудованием.
  • Понижающими трансформаторами.
  • Распараллеливанием цепей.
  • Токоограничивающими реакторами.

Большинства коротких замыканий можно избежать, если устранить основные причины их возникновения: своевременно ремонтировать или заменять изношенное оборудование, исключить вредные воздействия человека. Не допускать неправильных действий при монтажных и ремонтных работах, соблюдать СНИПы и правила техники безопасности.

Источник

Что такое ток короткого замыкания аккумуляторной батареи

В любом автомобиле возможно короткое замыкание аккумулятора, которое может привести к неприятным последствиям. Чтобы его избежать, рекомендуется знать основные причины и признаки.

Ток короткого замыкания автомобильного аккумулятора

В нормальном состоянии пластины с положительным и отрицательным зарядом в аккумуляторе изолированы друг от друга.

Если по каким-то причинам между ними происходит соединение, обеспечивающее течение электротока – происходит короткое замыкание (КЗ).

Это очень опасное техническое явление, которое не только разрушает сам аккумулятор, но и может навредить здоровью человека. Батарея после этого не подлежит ремонту и восстановлению.

Причины и признаки короткого замыкания

Каждому автовладельцу рекомендуется хорошо знать все основные признаки КЗ аккумулятора, чтобы уметь вовремя распознать приближение этой ситуации и успеть снять батарею до того, как произойдет самое неприятное.

  • искривление металлических пластин, происходящее из-за нарушения правил эксплуатации или естественного износа материалов;
  • окислительные процессы, вследствие которых частицы свинца смещаются с пластин, накапливаются между ними, образуя соединяющий мостик-проводник;
  • шлам (мусор, частички материалов), накапливающийся на дне, провоцирующий замыкание нижней части сеток – это чаще всего происходит у старых АКБ, выработавших свой ресурс;
  • случайное попадание посторонних предметов внутрь, происходящее из-за небрежной работы при техническом обслуживании и зарядке батареи;
  • механические повреждения, происходящие из-за резких маневров автомобиля в движении, если батарея плохо закреплена;
  • регулярная сильная разрядка, происходящая из-за неисправного генератора;
  • нарушения правил сборки устройства на заводе-изготовителе.

Самый первый сигнал о неисправности – это если заряженный аккумулятор не запускает двигатель.

Другие признаки короткого замыкания:

  • снижение плотности электролита;
  • падение электрического напряжения;
  • изменение нормального тока;
  • нагрев корпуса при работе;
  • нарушение цепи аккумулятора, быстрая потеря зарядки.

В старых аккумуляторах возможность КЗ является естественным «возрастным» состоянием.

Для проверки состояния АКБ можно самостоятельно сделать предварительные выводы, если обратить внимание на несколько факторов:

  • напряжение резко падает до 9-10 Вольт и ниже при проверке нагрузочной вилкой;
  • электролит кипит в замкнутой банке при проверке вилкой (если АКБ не имеет пробок, которые нельзя открутить, чтобы посмотреть на состояние электролита – кипение можно услышать, если создать полную тишину);
  • электролит кипит при подаче напряжения в 14 В.

Если АКБ разряжена, то перед такой проверкой его надо зарядить. Если мостик между пластинами находится в начальной стадии формирования, то быстрой разрядки батареи не произойдет, и такая проверка не выявит признаки КЗ. В этом случае надо обратить внимание на то, как быстро разряжается батарея после полной зарядки в состоянии покоя. Если при неработающем двигателе за 3-4 суток падает напряжение – АКБ неисправна.

Чтобы избежать короткого замыкания, рекомендуется:

  • избегать превышения зарядки;
  • устанавливать правильное значение тока при зарядке;
  • избегать попадания мусора, пыли, посторонних предметов внутрь;
  • избегать падения батареи, ударов, опрокидывания набок, переворачивания;
  • содержать в чистоте корпус и особенно клеммы;
  • регулярно проверять плотность электролита, напряжение, уровень зарядки.

Если часто происходит перезарядка, то свинцовые пластины могут получить повреждения.

Корпус должен быть ровным и исправным, без вмятин, искривлений и прочих дефектов. Иначе батарея может неожиданно выйти из строя. На корпусе не должно быть пыли, грязи, капелек масла и других рабочих жидкостей. Клеммы со временем начинают окисляться. Их нужно очищать. Крепление должно быть прочным — клеммы должны прилегать к свинцовым наконечникам максимально плотно.

Опасность и последствия для аккумулятора и машины

Если короткое замыкание все-таки произошло, то могут быть следующие последствия:

  • полный выход АКБ из строя;
  • пожар;
  • выход из строя бортового компьютера, сигнализации и всей остальной автомобильной электроники;
  • сгорание предохранителей;
  • поломка генератора.
Читайте также:  Похудение с помощью токов

В интернете много советов о том, как восстановить батарею, в которой произошло КЗ. Но большинство специалистов не рекомендуют пытаться самостоятельно выполнять какие-то действия. Это не только бесполезно, но и опасно. Можно повредить автомобиль, можно получить травмы.

Вышедшую из строя АКБ нужно снять с машины и сдать в утиль. Ни в коем случае нельзя выкидывать его на свалку! В состав батареи входит много вредных для окружающей среды веществ. Разборкой этих устройств должны заниматься только сотрудники специальной фирмы, которая имеет соответствующую лицензию, и в которой есть необходимое оборудование, инструменты, защитные средства.

Жители Москвы могут обратиться в ООО «Стандарт». Здесь можно сдать старые АКБ в любом состоянии и получить за них хорошие деньги.

© 2020 Общество с ограниченной ответственностью «СТАНДАРТ».
ИНН 7703804390. КПП 770901001. ОГРН 1147746016945 от 16.01.2014
109147, г. Москва, ул. Воронцовская, д. 35Б, корпус 1, пом. 1, ком. 37
Лицензия Департамента Росприроднадзора по Центральному федеральному округу № 077 824 от 08.09.2016
Лицензия Министерства потребительского рынка и услуг Московской области № 349 от 26.11.2015
Внимание! Информация и цены, размещенные на настоящем сайте, носят информационный характер
и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями ч.2 ст.437 ГК РФ.
Для получения точных сведений обратитесь за справкой по указанному номеру телефона
или используйте специальные контактные формы размещенные на сайте.

Источник

Короткое замыкание аккумулятора: не допустить и воскресить

05.12.2016 5767 Просмотров 0 Статьи,

Короткое замыкание (КЗ) в аккумуляторе – это как состояние комы у человека. Теоретическая возможность возврата к нормальной деятельности существует, но скорее всего, замкнувший аккум больше не заработает. Возникает КЗ из-за соединения двух точек электрической цепи с разными потенциалами. В аккумуляторе оно может произойти по причине замыкания положительного и отрицательного токоотводов металлическим предметом. Однако, чаще всего причины короткого замыкания внутри батареи, и увидеть их не так просто.

Почему происходит короткое замыкание АКБ?

Как очистить клеммы и избежать дальнейшего окисления?

Основных причин короткого замыкания всего несколько. Во-первых, замкнуть может батарея, на дне которой образовался слой шлама – осыпавшейся активной массы с пластин. Практически все современные аккумуляторы оборудованы сепараторами – чехлами, наподобие чайных пакетиков из пористого пластика, предохраняющими активную массу от осыпания. Значит, вторая причина КЗ – разрушение сепараторов. Но даже целые сепараторы не могут помешать образованию «мостиков» пористого свинца между положительными и отрицательными пластинами. Отрицательные могут обрастать внушительными наростами свинца, которых хватит, чтобы, при неудачном стечении обстоятельств «грохнуть» банку.

Как определить, что аккумулятор «замкнуло»?

Короткое замыкание, чаще всего, возникает в одной из банок АКБ. Но это приводит к гибели всей батареи. Гибель эта медленная, если дальше проводить печальные параллели с человеческим здоровьем, она похожа на угасание пациента от тяжелой болезни. Вычислить «больной» КЗ аккумулятор несложно: на пораженной банке напряжение будет нулевым. При зарядке плотность в «замкнутой» банке расти не будет, а разряжается такая батарея очень быстро. Зарядка замкнутой батареи может занять намного дольше времени, чем нормальной, а газообразования в электролите заряжаемой батареи слышно не будет.

Как воскресить аккумулятор после короткого замыкания?

Мы уже говорили, что заставить работать аккумулятор в состоянии КЗ не проще, чем вывести тяжело раненного человека из комы. А с современными батареями – максимально закрытыми, без видимых контактов банок на крышке, и, иногда даже, без пробок, – замыкание становится приговором.

Но все-таки, два способа попытаться воскресить АКБ существует. Один достаточно прост, другой – экстремален.

  • Первый – промыть внутренности АКБ дистиллированной водой. Возможно, получится разъединить пористые перемычки между пластинами или кусочки намазки, замкнувшие батарею.
  • Второй способ возможен, только если в АКБ есть доступ к контактам банок, а у вас есть доступ к инверторному сварочному аппарату постоянного тока. Минус аппарата – к минусу банки, плюс – к плюсу, при этом, аппарат в сеть не включаем. Устанавливаем ток 250 А. Плотно заворачиваем пробки АКБ – чтобы в момент подачи тока не взорвался газ, вырабатываемый аккумулятором. Ставим между собой и аккумулятором перегородку, надеваем спецодежду и защитные очки, сварочный аппарат относим как можно дальше. И кратковременно включаем аппарат. Аккумулятор или выйдет из строя совсем, вплоть до взрыва, или свинцовый нарост, замкнувший пластины пережжет сильным током.

Источник

Что такое короткое замыкание по-простому?

Ток короткого замыкания — это возрастающий электрический импульс ударного типа. Из-за его появления могут расплавиться провода, выйти из строя некоторые электрические приборы.

korotkoe-zamykanie

Почему происходит короткое замыкание?

Ток КЗ возникает в следующих случаях:

  1. При высоком уровне напряжения. Происходит резкий скачок, уровень напряжения начинает превышать допустимые нормы, возникает вероятность появления электрического пробоя изоляционного покрытия проводника или схемы электрического типа. Образуется утечка тока, повышается температура дуги. Напряжение короткого замыкания приводит к созданию кратковременного дугового разряда.
  2. При старом изоляционном покрытии. Такое замыкание возникает в жилых и промышленных зданиях, в которых не проводилась замена проводки. У любого изоляционного покрытия есть свой ресурс, который со временем истощается под воздействием факторов внешней среды. Несвоевременная замена изоляции может стать причиной КЗ.
  3. При внешнем воздействии механического типа. Перетирание защитной оболочки провода или снятие его изоляционного покрытия, а также повреждение проводки приводят к возгоранию и КЗ.
  4. При попадании посторонних предметов на цепь. Попавшие на проводник пыль, мусор или другие мелкие предметы способны вызвать замыкание в цепи механизма.
  5. Во время удара молнии. Повышается уровень напряжения, пробивается изоляционное покрытие провода или электрической схемы, из-за чего и возникает КЗ в электро цепи.

Почему КЗ так называется?

Рассмотрим определение КЗ, расшифровка — короткое замыкание. Это объединение 2 любых точек (обладающих различным потенциалом), которые находятся в электрической цепи. Соединение не предусмотрено нормальным режимом функционирования цепи, что приводит к критическим показателям силы тока на месте объединения этих точек.

Такое замыкание называется коротким, потому что образуется, минуя прибор, т.е. по короткому пути.

Простым языком: происходит соединение положительного и отрицательного проводника (короткий путь), что приводит к тому, что значение сопротивления становится равно 0. Для нормального функционирования механизма необходимо сопротивление, а его отсутствие вызывает сбой в работе источника напряжения, что приводит к замыканию.

КЗ — это любое соединение проводников с разным потенциалом между собой или с землей. КЗ возникает только в том случае, если такое объединение не запланировано конструкцией данного прибора или механизма. Например, соединение между любыми точками разных фаз или объединение фазы и 0, когда образуется разрушительный ток, превышающий все критические значения электрической схемы устройства.

Читайте также:  Как рассчитать номинал трансформатора тока

В чем опасность?

Последствия короткого замыкания могут быть следующими:

  1. Падает уровень напряжения в электро цепи. Это может привести к выходу из строя и обгоранию электрического прибора или сбоям в функционировании устройства.
  2. Повреждения механического и термического типа: обрыв цепи, повреждение проводки или отдельных проводов, розеток и выключателей.
  3. В зависимости от мощности короткого замыкания возможно возгорание проводки и расположенных рядом с ней материалов и предметов.
  4. Деструктивное электромагнитное воздействие на телефонную линию связи, компьютер, телевизор и другие электроприборы.
  5. Опасность для жизни. Если в момент возникновения замыкания человек находится рядом с источником КЗ, то он может получить ожоги.
  6. Нарушается функционирование электропоставляющих систем.
  7. В зависимости от параметров КЗ возможны сбои в работе подземных коммуникаций при электромагнитном воздействии.

Многих людей интересует вопрос о том, как посчитать, чему равна сила тока при коротком замыкании. Для этого необходимо воспользоваться законом Ома: сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению на ее концах и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи.

Вычисление КЗ осуществляется по формуле: I= U/R (I — сила тока, U — напряжение, R — сопротивление).

opasnost

Виды короткого замыкания и их причины

Существуют такие виды КЗ, как:

  1. Однофазное КЗ. Повреждение на линиях электропередачи, когда 1 из фаз электрической системы замыкается на землю или на элемент, который соединен с землей. Причиной замыкания может стать неправильное заземление.
  2. Двухфазное КЗ. Тип замыкания, возникающий между 2 фазами с различным потенциалом в электроэнергетической цепочке. Причина — нарушение изоляции проводов. Также это может быть одновременное соединение 2 фаз не между собой, а на землю.
  3. КЗ трехфазное (симметричное). Замыкание 3 фаз друг на друга. Причиной может стать механическое повреждение изоляционного покрытия, перегрев и пробой в изоляции или схлестывание проводов.
  4. Межвитковое. Такой тип замыкания характерен для электрических машин. В этом случае происходит замыкание витков механизма обмотки статора, трансформатора или ротного устройства между собой.
  5. Замыкание на металлический корпус прибора или системы. Такое короткое замыкание возникает при нарушении изоляции проводки на металлическом корпусе.

Варианты защиты от КЗ

В качестве защиты от возникновения короткого замыкания можно использовать:

  • реакторы электрического типа, которые будут ограничивать ток;
  • распараллеливание электрической цепи;
  • отключение секционных выключателей;
  • трансформаторы понижающего типа с расщепленной обмоткой с низким уровнем напряжения;
  • быстродействующие коммутационные аппараты, в которых есть опция ограничения поступления тока;
  • плавкие предохранительные элементы;
  • установку автоматических выключателей;
  • своевременную замену изоляционного покрытия проводов и регулярный осмотр проводки на наличие дефектов;
  • устройства релейной защиты, которые будут отключать поврежденные участки цепи.

Автоматы можно устанавливать только на всю систему, а не на отдельные фазы и цепь нуля. В противном случае во время замыкания выйдет из строя нулевой автомат, а вся электросеть окажется под напряжением, т.к. фазный автомат будет включен. По этой же причине не рекомендуется устанавливать провод меньшего сечения, чем может позволить автомат.

Источник



Что такое ток короткого замыкания?

Ток короткого замыкания (short-circuit current) — это сверхток в электрической цепи при коротком замыкании (определение согласно ГОСТ 30331.1-2013). В некоторой нормативной документации используется сокращение «ток КЗ».

Харечко Ю.В. конкретизировал понятие «ток короткого замыкания» следующим образом [2]:

« Ток короткого замыкания представляет собой одну из разновидностей сверхтока. В отличие от тока перегрузки ток короткого замыкания обычно возникает в условиях повреждений, когда повреждается изоляция каких-либо проводящих частей, находящихся под разными электрическими потенциалами, и между ними возникает электрический контакт с пренебрежимо малым полным сопротивлением. В условиях повреждений также возможно замыкание частей, находящихся под напряжением, на открытые и сторонние проводящие части, которые в электроустановках зданий с типами заземления системы TN-S, TN-C-S и TN-C имеют электрическую связь с заземленной нейтралью источника питания. »

« Токи замыкания на землю в системах TN, протекающие по фазным проводникам и защитным или PEN-проводникам, будут сопоставимы с токами однофазных коротких замыканий, которые протекают по фазным проводникам и нейтральным или PEN-проводникам. »

Ток короткого замыкания может также возникнуть в нормальных условиях, когда отсутствуют повреждения, из-за ошибочного соединения проводящих частей с разными электрическими потенциалами, допущенного при монтаже и эксплуатации электроустановки здания. Если ошибочно выполнено электрическое соединение, например, фазного и нейтрального проводников какой-то электрической цепи, то при ее включении по обоим проводникам будет протекать ток однофазного короткого замыкания.

Особенности.

В своей книге [2] Харечко Ю.В. также отразил некоторые особенности, которые касаются понятия «ток короткого замыкания»:

« Величина тока короткого замыкания может многократно (на несколько порядков) превышать значение тока перегрузки и тем более значение номинального тока. Даже кратковременное его воздействие на какие-либо элементы электроустановки зданий может вызвать их механическое повреждение, перегрев, возгорание и, как следствие, явиться причиной пожара в здании. Поэтому электрооборудование в электроустановках зданий, прежде всего – проводники электрических цепей, должно быть надежно защищено от токов короткого замыкания с помощью устройств защиты от сверхтока – автоматических выключателей и плавких предохранителей. »

« Токи короткого замыкания определяют при проектировании электроустановок зданий и учитывают при выборе характеристик электрооборудования. Максимальные токи короткого замыкания всегда соотносят с предельными сверхтоками, которые способны отключить коммутационные устройства и устройства защиты от сверхтока, а также могут пропустить через себя некоторые виды электрооборудования. Минимальные токи короткого замыкания используют для проверки способности устройств защиты от сверхтока выполнить их отключение в течение нормируемого или предпочтительного промежутка времени. »

О методике расчета токов короткого замыкания.

Методики расчета токов короткого замыкания изложены в ГОСТ 28249-93, в стандартах и технических отчетах комплекса МЭК 60909. ГОСТ 28249-93 распространяется на трехфазные электроустановки переменного тока напряжением до 1 кВ, присоединенные к энергосистеме или к автономным источникам электрической энергии. Стандарт устанавливает общую методику расчета токов симметричных и несимметричных коротких замыканий в начальный и произвольный моменты времени с учетом параметров синхронных и асинхронных машин, трансформаторов, реакторов, кабельных и воздушных линий электропередачи, а также шинопроводов.

Комплекс МЭК 60909 применяют для расчета токов короткого замыкания в низковольтных и высоковольтных электроустановках переменного тока частотой 50 или 60 Гц. Однако, как указано в стандарте МЭК 60909-0, электрические системы с напряжением 550 кВ и более, имеющие протяженные линии электропередачи, требуют специального рассмотрения.

Источник