短路

在电路中,电流不流经用电器,直接连接电源两极,则电源短路(Shortcircuit)。

定义

  在电路中,电流不流经用电器,直接连接电源两极,则电源短路(Shortcircuit)。

  根据欧姆定律I=U/R知道,由于导线的电阻很小,电源短路时电路上的电流会非常大。这样大的电流,电池或者其他电源都不能承受,会造成电源损坏;更为严重的是,因为电流太大,会使导线的温度升高,严重时有可能造成火灾。

  接地短路

  电力系统在运行中,相与相之间或相与地(或中性线)之间发生非正常连接(即短路)时而流过非常大的电流。其电流值远大于额定电流,并取决于短路点距电源的电气距离。例如,在发电机端发生短路时,流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的10~15倍。大容量电力系统中,短路电流可达数万安。这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果。

  短路就是不同电位的导电部分之间的低阻性短接,相当于电源未经过负载而直接由导线接通成闭合回路。(通常这是一种严重而应该尽可能避免电路的故障,会导致电路因电流过大而烧毁并发生火灾。)

  在串联电路中,用导线或开关直接将某电路元件或负载的两端连接起来。(这是因需要并不会导致因电流过大而发生烧毁现象的安全连接,是一种局部或部分的短路。如用几十只小灯泡串联而成的节日小彩灯,为了延长它的使用寿命,当其中某只灯丝断开而损坏后,其内部的特别结构会自动将其两端连接而使其他小灯泡正常工作。)

类型

  普通短路有两种情况:

  ①电源短路。即电流不经过任何用电器,直接由正极经过导线流回负极,容易烧坏电源。

  ②用电器短路,也叫部分电路短路。即一根导线接在用电器的两端,此用电器被短路,容易产生烧毁其他用电器的情况。

  三相系统中发生的短路有4种基本类型:三相短路,两相短路,单相对地短路和两相对地短路。其中,除三相短路时,三相回路依旧对称,因而又称对称短路外,其余三类均属不对称短路。在中性点接地的电力网络中,以一相对地的短路故障最多,约占全部故障的90%。在中性点非直接接地的电力网络中,短路故障主要是各种相间短路。

  发生短路时,电力系统从正常的稳定状态过渡到短路的稳定状态,一般需3~5秒。在这一暂态过程中,短路电流的变化很复杂。它有多种分量,其计算需采用电子计算机。在短路后约半个周波(0.01秒)时将出现短路电流的最大瞬时值,称为冲击电流。它会产生很大的电动力,其大小可用来校验电工设备在发生短路时机械应力的动稳定性。短路电流的分析、计算是电力系统分析的重要内容之一。它为电力系统的规划设计和运行中选择电工设备、整定继电保护、分析事故提供了有效手段。

  电线短路

  电气线路上,由于种种原因相接或相碰,产生电流忽然增大的现象称短路。相线之间相碰叫相同短路;相线与地线、与接地导体或与大地直接相碰叫对地短路。在短路电流忽然增大时,其瞬间放热量很大,大大超过线路正常工作时的发热量,不仅能使绝缘烧毁,而且能使金属熔化,引起可燃物燃烧发生火灾。造成短路的主要原因有:1.线路老化,绝缘破坏而造成短路;2.电源过电压,造成绝缘击穿;3.小动物(如蛇、野兔、猫等)跨接在裸线上;4.人为的多种乱拉乱接造成;5.室外架空线的线路松弛,大风作用下碰撞;6.线路安装过低与各种运输物品或金属物品相碰造成短路.

短路容量

  短路就是电源未经过负载而直接由导线接通成闭合回路。通常这是一种严重而应该尽可能避免电路的故障,会导致电路因电流过大而烧毁并发生火灾。

  在串联电路中,用导线或开关直接将某电路元件或负载的两端连接起来。这是因需要并不会导致因电流过大而发生烧毁现象的安全连接,是一种局部或部分的短路。如用几十只小灯泡串联而成的节日小彩灯,为了延长它的使用寿命,当其中某只灯丝断开而损坏后,其内部的特别结构会自动将其两端连接而使其他小灯泡正常工作。短路容量(short-circuitcapacity)是反映电力系统某一供电点电气性能的一个特征量。短路容量是对电力系统的某一供电点而言的,反映了该点的某些重要性能:①该点带负荷的能力和电压稳定性;②该点与电力系统电源之间联系的强弱;③该点发生短路时,短路电流的水平。其次,短路容量也和整个系统的容量有关。随着电力系统容量的扩大,系统短路容量的水平也会增大。高压开关设备的额定容量中,已将短路容量改用短路电流值,如额定开断电流。

短路原因

  1.元件损坏,例如设备绝缘材料老化,设计、制造、安装、维护不良等造成的设备缺陷发展成为短路。

  2.气象条件影响,例如雷击过后造成的闪烁放电,由于风灾引起架空线断线和导线覆冰引起电线杆倒塌等。

  3.人为过失,例如工作人员带负荷拉闸,检修线路或设备时未排除接地线合闸供电,运行人员的误操作等。人为破坏,如偷电线和美国的科索沃战争、伊拉克战争时使用的碳纤维弹。

  4.其他原因,例如挖沟损伤电缆,鸟兽风筝跨接在载流裸导体上等。

  5.其他原因,当电池的正极(+)与负极(-)接在一起,会产生巨大的电流通过电线,电池会因此受损,电线也会变热,这就是短路。(参考香港科学馆)

短路后果

  1.产生大电流:有时会产生上万甚至十几万安的大电流。因此会产生大量的热量,损毁设备,电弧会将许多元件短时间融化。同时,产生的电流还会带来一定的电磁力,它同样会损坏设备。同样可能造成重大火灾及伤害事件。

  2.造成低电压:它会使电气设备无法正常工作。这种危害在医院矿山时会引起危险。

  3.干扰抑制与破坏系统的稳定运行。

  4.线损,热损,无功功率等增大。

  5.影响通信,通讯等。