Сила тока короткого замыкания это. Сила тока короткого замыкания: определение, расчет и меры безопасности

Что такое сила тока короткого замыкания. Как рассчитать ток короткого замыкания. Почему важно знать силу тока КЗ. Какие меры безопасности применяются при коротком замыкании. Как защитить электрооборудование от токов КЗ.

Что такое короткое замыкание и сила тока КЗ

Короткое замыкание (КЗ) — это нежелательное электрическое соединение между двумя точками электрической цепи с разными потенциалами. При КЗ резко возрастает сила тока, что может привести к повреждению оборудования и возникновению пожара.

Сила тока короткого замыкания — это максимальное значение силы тока, возникающее в цепи при коротком замыкании. Она определяется электродвижущей силой источника питания и полным сопротивлением цепи короткого замыкания.

Основные характеристики тока КЗ:

• Очень большая величина (в сотни и тысячи раз превышает номинальный ток)
• Кратковременность протекания (доли секунды)
• Быстрое нарастание до максимального значения
• Значительное тепловое и электродинамическое воздействие на элементы цепи

Формула расчета силы тока короткого замыкания

Для расчета силы тока КЗ используется следующая формула:

I_кз = E / Z_кз

где:

• I_кз — сила тока короткого замыкания
• E — электродвижущая сила источника питания
• Z_кз — полное сопротивление цепи короткого замыкания

Полное сопротивление Z_кз включает активное и реактивное сопротивление всех элементов цепи от источника до точки КЗ.

Пример расчета тока КЗ:

Дано: E = 220 В, Z_кз = 0,1 Ом

I_кз = 220 В / 0,1 Ом = 2200 А

Почему важно знать силу тока короткого замыкания

Определение силы тока КЗ необходимо по нескольким причинам:

1. Выбор коммутационных и защитных аппаратов с соответствующей отключающей способностью
2. Расчет термической и электродинамической стойкости оборудования
3. Настройка релейной защиты
4. Оценка возможных последствий КЗ для электроустановки
5. Обеспечение безопасности персонала

Знание величины тока КЗ позволяет правильно спроектировать электроустановку и обеспечить ее надежную и безопасную эксплуатацию.

Опасные последствия короткого замыкания

Короткое замыкание может привести к серьезным повреждениям и авариям в электроустановках. Основные опасные факторы при КЗ:

• Перегрев и возгорание изоляции проводов и кабелей
• Механические повреждения оборудования из-за электродинамических усилий
• Нарушение устойчивости энергосистемы
• Снижение напряжения в сети и нарушение работы потребителей
• Возникновение электрической дуги и пожара
• Поражение электрическим током

Чем больше мощность источника питания и меньше сопротивление цепи КЗ, тем опаснее последствия короткого замыкания. Поэтому так важно применять меры по ограничению токов КЗ и защите от них.

Способы ограничения токов короткого замыкания

Для снижения величины тока КЗ применяются следующие основные методы:

1. Секционирование сети
2. Применение токоограничивающих реакторов
3. Использование предохранителей с высокой отключающей способностью
4. Быстродействующие коммутационные аппараты
5. Разделение точек заземления нейтралей трансформаторов
6. Применение трансформаторов с расщепленной обмоткой

Выбор конкретного способа зависит от параметров сети, требований по надежности электроснабжения и экономических факторов.

Как работает токоограничивающий реактор:

Токоограничивающий реактор представляет собой катушку индуктивности, включаемую последовательно в цепь. При возникновении КЗ реактор создает дополнительное индуктивное сопротивление, ограничивая ток до безопасного уровня.

Защита электрооборудования от токов короткого замыкания

Для защиты электроустановок от воздействия токов КЗ применяются различные виды электрических аппаратов:

• Автоматические выключатели
• Предохранители
• Реле защиты
• Разъединители с дугогасительными устройствами
• Плавкие вставки

Защитные аппараты должны обеспечивать селективное отключение поврежденного участка, не допуская развития аварии.

Как работает автоматический выключатель при КЗ:

При возникновении тока КЗ срабатывает электромагнитный или полупроводниковый расцепитель автомата. Контакты выключателя размыкаются, прерывая ток КЗ за время порядка 0,02-0,1 с. Это позволяет защитить электроустановку от повреждения.

Расчет тока короткого замыкания в трехфазных цепях

В трехфазных сетях различают следующие виды коротких замыканий:

• Трехфазное КЗ (наиболее тяжелый режим)
• Двухфазное КЗ
• Однофазное КЗ на землю
• Двухфазное КЗ на землю

Для каждого вида КЗ используется своя методика расчета. Наиболее часто рассчитывают ток трехфазного КЗ по формуле:

I_к3 = U_ф / (√3 * Z_к)

где U_ф — фазное напряжение, Z_к — полное сопротивление цепи КЗ.

Пример расчета тока трехфазного КЗ:

Дано: U_ф = 220 В, Z_к = 0,1 Ом

I_к3 = 220 / (√3 * 0,1) = 1270 А

Тепловое действие тока короткого замыкания

При протекании тока КЗ выделяется большое количество тепла, которое может привести к повреждению изоляции и оборудования. Тепловое действие тока характеризуется интегралом Джоуля:

B_к = ∫ i²(t)dt

где i(t) — мгновенное значение тока КЗ, t — время протекания тока.

Допустимое значение интеграла Джоуля определяет термическую стойкость оборудования. При выборе защитных аппаратов необходимо обеспечить отключение тока КЗ за время, не превышающее термическую стойкость защищаемого оборудования.

Как рассчитать интеграл Джоуля:

Для приближенных расчетов можно использовать формулу:

B_к = I_к² * t

где I_к — действующее значение тока КЗ, t — время отключения.

Например, при токе КЗ 10 кА и времени отключения 0,1 с:

B_к = 10000² * 0,1 = 10 * 10⁶ А²с

Электродинамическое действие токов КЗ

При протекании токов КЗ возникают значительные электродинамические усилия между проводниками. Эти усилия могут привести к механическим повреждениям токоведущих частей и изоляторов.

Максимальное значение электродинамических усилий определяется ударным током КЗ:

i_уд = k_уд * √2 * I_к

где k_уд — ударный коэффициент (1,5-1,8 для сетей 0,4 кВ), I_к — действующее значение тока КЗ.

Пример расчета ударного тока:

При токе КЗ 10 кА и k_уд = 1,8:

i_уд = 1,8 * √2 * 10000 = 25,5 кА

Электродинамическая стойкость оборудования должна быть не меньше расчетного значения ударного тока.

Что понимают под силой тока короткого замыкания?

Что понимают под силой тока короткого замыкания?

Короткое замыкание — включение источника ЭДС на нагрузку, сопротивление которой очень мало по сравнению с внутренним сопротивлением источника. Сила тока при коротком замыкании определяется только внутренним сопротивлением источника r, т. е. ik = E/r, где Е — ЭДС источника.

Чем характеризуется режим короткого замыкания?

Коро́ткое замыка́ние (КЗ) — электрическое соединение двух точек электрической цепи с различными значениями потенциала, не предусмотренное конструкцией устройства и нарушающее его нормальную работу.

В чем опасность короткого замыкания в электрической цепи?

Короткое замыкание является одной из самых опасных неисправностей электрической цепи. … В лучшем случае замыкание просто испортит прибор и сделает его непригодным, но ведь может возникнуть и пожар. Самым опасным считается короткое замыкание электрической сети, потому что она имеет низкое сопротивление.

Какое напряжение при коротком замыкании?

Потому что напряжение на клеммах источника соответствует напряжению на внешней цепи. А при коротком замыкании ток по внешней цепи практически не течет (на то оно и короткое замыкание!). Раз не течет, значит, и напряжение близко к нулю.

Что такое ударный ток?

УДАРНЫЙ ТОК КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ — наибольшее мгновенное значение силы тока в электрической цепи при возникновении короткого замыкания. Сила тока в цепи достигает этого значения примерно через половину периода (для переменного тока) после возникновения короткого замыкания. При… …

Почему однофазный ток КЗ больше трехфазного?

о. чем меньше сопротивление нулевой последовательности сети, тем больше ток однофазного кз. А сопротивление нулевой последовательности тем меньше, чем больше разветвлена сеть, чем больше в ней трансформаторов с заземленной нейтралью.

Что такое периодическая составляющая тока КЗ?

3. РАСЧЕТ АПЕРИОДИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА ТРЕХФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 3.

Как защитить блок питания от короткого замыкания?

Один из вариантов решения проблемы защиты от КЗ — включение последовательно с нагрузкой полевого транзистора средней мощности с встроенным каналом. Дело в том, что на вольт-амперной характеристике такого транзистора есть участок, на котором ток стока не зависит от напряжения между стоком и истоком.

Какой элемент защищает электрооборудование от токов короткого замыкания?

Автоматические выключатели служат для защиты электрических цепей от перегрузок и токов короткого замыкания. Перегрузка возникает при включении в цепь слишком большого количества электроприборов. Это может вызвать оплавление проводки и неисправность проводки.

Каким образом защищают цепи от перегрузок?

Цепи вспомогательных машин защищают с помощью реле перегрузки, которые вызывают отключение главного или быстродействующего выключателя, а также плавкими предохранителями и дифференциальной защитой.

Почему птицы сидят на проводах и их не убивает током?

В действительности же этого не происходит. Причина заключается в том, что между кабелем и севшей на него птицей не возникает разницы напряжений. Ведь сидит она на нем, не соприкасаясь с землей, к тому же сидит только на одном кабеле. Таким образом, напряжения кабеля и птицы абсолютно совпадают.

Как прозвонить провод без прибора?

Как правильно прозвонить провода (мультиметром и без приборов)

1. включить мультиметр. …
2. закрыть измерительные концы друг с другом. …
3. взять тестируемый провод (заранее зачистить его от изоляции). …
4. в случае исправности прозвучит звук, а показания мультиметра будут нулевые или покажут на сопротивление.

«В связи с чем ограничивается напряжение холостого хода и ток короткого замыкания источника питания?» — Яндекс Кью

Популярное

Сообщества

ТехникаЭлектрика

Анонимный вопрос

114Z»>25 октября 2021  ·

177

ОтветитьУточнить

Лучший

Алексей Лебедев

4

Ведущий инженер по наладке и испытаниям электрооборудования!  · 15 нояб 2021

Повышение напряжения холостого хода и тока короткого замыкания источника питания ограничено правилами техники безопасности.

Режимы холостого хода и короткого замыкания:

При R = ∞ тока в цепи не будет. Этот случай соответствует размыканию цепи. Режим электрической цепи или отдельных источников, при котором ток в них равен нулю, называется режимом холостого хода.

При холостом ходе напряжение на внешних зажимах источника равно его ЭДС

U = Е.

При R = 0, согласно выражению (1),

а напряжение на зажимах приемника и источника равно нулю

Режим электрической цепи, при котором накоротко замкнут участок с одним или несколькими элементами, в связи с чем, напряжение на этом участке равно нулю, называется режимом короткого замыкания. Соответственно ток Iк в цепи называется током короткого замыкания.

Напряжение на зажимах источника уменьшается от U = Е до U = 0, если ток нагрузки увеличивается от 0 до тока короткого замыкания Iк

1 эксперт не согласен

Владимир Яшагин

возражает

19 ноября 2021

Ответа нет. Набор слов — нечего подтверждать или отрицать.

Комментировать ответ…Комментировать…

Сложные системы

16

Тепло и электроэнергетик, эксперт в области электроустановок потребителей и осветительного…  · 29 нояб 2021

Напряжение холостого тока источника питания переменного тока ограничивается скоростью изменения напряженности магнитного поля при его воздействие на витки проводника электрического тока, находящиеся в этом поле. Чем больше скорость изменения напряжённости поля, тем больше будет электродвижущей силы в проводнике. Ток короткого замыкания ограничивается полным сопротивление… Читать далее

1 эксперт не согласен

Владимир Яшагин

возражает

1 декабря 2021

Задан вопрос : В связи с чем … Автор отвечает на вопрос :

Чем ? Это разные вопросы. Понимает ли автор о чем пишет ?

Комментировать ответ…Комментировать…

Vladimir B

Радиодело, электроника, военное дело, история военной техники  · 14 нояб

Для обеспечения безопасности эксплуатации устройства — превышение напряжения может привести к выходу из строя так же, как и превышение тока в выходных цепях при КЗ.

Комментировать ответ…Комментировать…

Валентин Сабанеев

24

Поиск истины  · 9 дек 2021

Напряжение холостого хода может при подключении поджарить нагрузку, если окажется намного больше номинального. Если нагрузка сильно меняется , то неприятность может произойти и в процессе работы.

Ток короткого замыкания опасен как для нагрузки, так и для самого блока питания, поэтому его тоже ограничивают.

Комментировать ответ…Комментировать…

Вы знаете ответ на этот вопрос?

Поделитесь своим опытом и знаниями

Войти и ответить на вопрос

определение короткого+замыкания+тока по The Free Dictionary

короткое+замыкание+ток — определение короткого+замыкания+тока по The Free Dictionary

Короткое+замыкание+ток — определение короткого+замыкания+тока по The Free Dictionary

---

Слово, не найденное в Словаре и Энциклопедии.

Пожалуйста, попробуйте слова отдельно:

короткий схема Текущий

Некоторые статьи, соответствующие вашему запросу:

Не можете найти то, что ищете? Попробуйте выполнить поиск по сайту Google или помогите нам улучшить его, отправив свое определение.

Полный браузер ?

• ▲
• Коротковолновый основной/основной
• Коротковолновая малая апертура
• Коротковолновый спектрометр
• Короткие волны
• Короткие волны
• Короткий путь сетки
• Краткий веб-язык
• Короткая колесная база
• короткий вист
• короткий вист
• Короткая широкая кровать
• Клуб волынщиков с коротким крылом
• короткий с
• короткий с (одним)
• Короткое замыкание в ячейке памяти
• Парк Шорт-Вудс-Маунд
• Шорт-Вудс-Парк-Маунд (Огайо)
• короткое слово
• короткая работа, сделай
• короткая работа одного, сделай

• короткая работа кого-нибудь, сделай
• коротенькая работа кого-нибудь, сделай
• короткая работа, сделай
• короткая работа, сделай
• короткая работа, сделай
• короткий рабочий пластырь
• короче ты
• Астра короткая
• Астра короткая
• Пивоваренная компания Шорта
• короткое+замыкание+ток
• Короткое замыкание, Бобби
• Короткий, D. S.
• Короткий, ДС
• Шорт, Оклахома
• Короткий резкий удар
• Короткий резкий удар
• Короткий резкий удар (значения)
• короткий, резкий удар,
• Шорт, Уолтер Кэмпбелл
• короткозаостренный

• короткого действия
• бета-агонист короткого действия
• бета-агонист короткого действия
• бета-агонист короткого действия
• Бронходилататор короткого действия
• инсулин короткого действия
• инсулин короткого действия
• инсулин короткого действия
• Рефрактерность нейронов короткого действия
• Магнум короткого действия
• Короткая и длинная рука
• осмотр короткого оружия
• короткозадый
• короткозадый
• коротышки
• Короткоствольное ружье
• короткобазовая система
• Короткоклювый
• Обыкновенный дельфин с коротким клювом
• Обыкновенный дельфин с коротким клювом
• ▼

Сайт: Следовать:

Делиться:

Открыть / Закрыть

 

Почему ток короткого замыкания имеет значение

Анализ тока короткого замыкания является неотъемлемой частью проектирования и безопасной эксплуатации электрических систем, а приобретение необходимого оборудования является важным шагом.

Сэм Фопма, 16 февраля 2022 г.

Предоставлено CFE Media and Technology

Анализ токов короткого замыкания является неотъемлемой частью проектирования и безопасной эксплуатации электрических систем. Многие компании провели исследования вспышек дуги и завершили маркировку для повышения электробезопасности, но знаете ли вы, что получение оборудования, должным образом рассчитанного на короткое замыкание, так же важно, как и знание опасности вспышки дуги и ее снижение?

Все дело в деталях

С точки зрения электротехники короткое замыкание — это когда электрический ток течет по непреднамеренному пути с очень низким импедансом. Это приводит к чрезвычайно высокому току, протекающему по цепи. Доступное короткое замыкание, рассчитанное в точке системы, представляет собой максимальный ток, который система может подать в эту точку. Затем рассчитывается номинальная мощность короткого замыкания электрического компонента и проверяется максимальный ток, который устройство может безопасно выдержать.

Согласно Национальному электрическому кодексу, вы должны маркировать сервисное оборудование с указанием возможного короткого замыкания. Промышленные панели управления не должны устанавливаться там, где доступный ток короткого замыкания превышает указанный номинал. Системы могут действовать непредсказуемо, когда доступная энергия короткого замыкания превышает указанную номинальную мощность оборудования.

Что может пойти не так? Контакты внутри автоматического выключателя могут перегореть и не позволить выключателю устранить неисправность. Механические нагрузки на шины внутри распределительного щита могут привести к поломке их опор и возникновению дугового разряда. Оборудование в панели управления могло «сгореть» и перестать работать должным образом. В каждом из этих случаев это может поставить под угрозу здоровье оборудования, безопасность персонала и способность установки нормально работать.

Обеспечение безопасности вашего предприятия

Во избежание подобных ситуаций при модификации электрической системы учитывайте следующие передовые методы:

• Запасные части должны быть идентичны оригинальным, чтобы не изменить степень защиты от короткого замыкания отремонтированного оборудования.
• Проведите элементарный анализ короткого замыкания перед заказом нового оборудования и поработайте с производителем, чтобы получить рейтинг, достаточный для установки.
• Отрегулируйте конструкцию электрической системы, чтобы уменьшить доступный ток короткого замыкания, чтобы привести его в соответствие с номиналами оборудования.

В качестве примера подумайте об объекте, рассматривающем возможность модернизации воздушного компрессора. Анализ короткого замыкания вернет следующие точки данных:

• Трансформатор мощностью 2500 кВА может обеспечить ток короткого замыкания приблизительно 53 000 А.
• Распределительный щит на 3000 А рассчитан на 65 кА в соответствии с доступным током системы.
• Рассчитанный MDP на 600 А обеспечивает доступный ток короткого замыкания приблизительно 37 000 А, поэтому панель приобретается с номинальным током 42 кА, чтобы соответствовать доступному току системы.
• Рассчитанный доступный ток короткого замыкания воздушного компрессора на 200 А составляет примерно 23 000 А, поэтому производитель поставляет воздушный компрессор с номинальным током 30 кА для согласования с доступным током системы вместо типичных номинальных значений 5 кА для этой машины.