Trumpojo jungimo priežastys ir pasekmės

Trumpas sujungimas — EML šaltinio prijungimas prie apkrovos, kurios varža yra labai maža, palyginti su šaltinio vidine varža.

Trumpojo jungimo srovę lemia tik šaltinio r vidinė varža, t.y. ik = E / r, kur E yra šaltinio EML.

Paprastai EML šaltiniai nėra skirtos aukštai srovei, kuri atsiranda trumpojo jungimo metu, šaltinyje susidaro labai didelis šilumos kiekis, dėl kurio šaltinis gali sunaikinti ir mirti. Trumpasis jungimas ypač pavojingas šaltiniams su mažu vidinis pasipriešinimas (baterijos, elektromobiliai ir kt.).

Taigi trumpasis jungimas įvyksta, kai du grandinės laidai yra prijungti prie skirtingų šaltinio gnybtų (pavyzdžiui, nuolatinės srovės grandinėse tai yra «+» ir «- «) per labai mažą varžą, kuri yra panaši į pačių laidų varža.

Trumpojo jungimo srovė gali daug kartų viršyti vardinę srovę grandinėje. Tokiais atvejais grandinė turi būti nutraukta, kol laidų temperatūra nepasieks pavojingų verčių.

Siekiant apsaugoti laidus nuo perkaitimo ir apsaugoti aplinkinius objektus nuo užsidegimo, grandinėje yra apsauginiai įtaisai - saugiklius arba grandinės pertraukikliai.

Trumpieji jungimai taip pat gali atsirasti esant viršįtampiui dėl perkūnijos, tiesioginių žaibo smūgių, mechaninių izoliacinių dalių pažeidimų, netinkamų aptarnaujančio personalo veiksmų.

Įvykus trumpajam jungimui, trumpojo jungimo srovės smarkiai padidėja ir įtampa mažėja, o tai kelia didelį pavojų elektros įrenginiams ir gali sukelti elektros energijos tiekimo sutrikimus vartotojams.

Taip pat žiūrėkite: Kaip veikia ir veikia trumpojo jungimo apsauga

Trumpieji jungimai yra:

• trifazis (simetriškas), kuriame visos trys fazės yra trumpai sujungtos;

• dvifazis (nesubalansuotas), kuriame trumpai jungiamos tik dvi fazės;

• dviejų fazių į žemę sistemose su tvirtai įžemintais neutraliais;

• vienfazių nesubalansuotų įžemintų neutralių.

Srovė pasiekia didžiausią vertę esant vienfaziam trumpajam jungimui. Dėl specialių dirbtinių priemonių naudojimo (pavyzdžiui, įžeminant neutrales reaktoriai, įžeminant tik dalį neutralių), maksimali vienfazės trumpojo jungimo srovės vertė gali būti sumažinta iki trifazės trumpojo jungimo srovės vertės, kuriai dažniausiai atliekami skaičiavimai.

Trumpojo jungimo priežastys

Pagrindinė trumpojo jungimo priežastis yra sutrikimai elektros įrenginių izoliacija.

Izoliacijos gedimus sukelia:

1. Viršįtampa (ypač tinkluose su izoliuotais neutraliais),

2. Tiesioginis žaibo smūgis,

3. Senėjimo izoliacija,

4.Mechaniniai izoliacijos pažeidimai, važiavimas po didelių gabaritų mechanizmų linijomis,

5. Nepakankama įrangos priežiūra.

Dažnai elektros instaliacijos elektros dalies pažeidimų priežastis yra nekvalifikuoti aptarnaujančio personalo veiksmai.

Tyčinis trumpasis jungimas

Taikant supaprastintas pakopinių pastočių prijungimo schemas, naudojami specialūs įrenginiai — trumpieji jungimaikurios sukuria tyčinį trumpąjį jungimą, kad greitai nutrauktų atsiradusį gedimą. Taigi, be atsitiktinių trumpųjų jungimų elektros energijos sistemose, yra ir tyčinių trumpųjų jungimų, kuriuos sukelia trumpojo jungimo veiksmas.

Trumpojo jungimo pasekmės

Dėl trumpojo jungimo įtampingosios dalys labai perkaista, o tai gali lemti izoliacijos gedimą, taip pat didelių mechaninių jėgų atsiradimą, kurios prisideda prie elektros instaliacijos dalių sunaikinimo.

Tokiu atveju sutrinka normalus vartotojų aprūpinimas nepažeistose tinklo dalyse, nes avarinis trumpojo jungimo režimas vienoje linijoje lemia bendrą įtampos sumažėjimą. Trumpojo jungimo taške konjugacija tampa lygi nuliui, o visuose taškuose iki trumpojo jungimo taško įtampa smarkiai krenta ir normalus energijos tiekimas nepažeistoms linijoms tampa neįmanomas.

Kai elektros sistemoje įvyksta trumpieji jungimai, sumažėja jo bendra varža, dėl ko jos šakose padidėja srovės, palyginti su srovėmis įprastu režimu, ir dėl to sumažėja įtampa atskiruose elektros sistemos taškuose, kuris yra ypač didelis šalia taško trumpojo jungimo.Įtampos sumažinimo laipsnis priklauso nuo veikimo prietaisai automatiniam įtampos reguliavimui ir atstumas nuo pažeidimo vietos.

Priklausomai nuo atsiradimo vietos ir gedimo trukmės, jo pasekmės gali būti vietinio pobūdžio arba paveikti visą elektros tiekimo sistemą.

Esant dideliam trumpojo jungimo atstumui, trumpojo jungimo srovės vertė gali būti tik nedidelė elektros generatorių vardinės srovės dalis, o tokio trumpojo jungimo jie suvokia kaip nedidelį apkrovos padidėjimą. .

Stiprus įtampos sumažėjimas atsiranda tik šalia trumpojo jungimo taško, o kituose elektros sistemos taškuose šis sumažėjimas yra mažiau pastebimas. Todėl nagrinėjamomis sąlygomis pavojingos trumpojo jungimo pasekmės pasireiškia tik arčiausiai avarijos vietos esančiose elektros energijos tiekimo sistemos dalyse.

Trumpojo jungimo srovė, nors ir maža, palyginti su generatorių vardine srove, paprastai daug kartų viršija šakos, kurioje įvyksta trumpasis jungimas, vardinę srovę. Todėl net esant trumpalaikiam trumpojo jungimo srovės srautui, tai gali sukelti papildomų srovės laidų elementų šildymas ir laidai virš leistino lygio.

Trumpojo jungimo srovės sukelia dideles mechanines jėgas tarp laidininkų, kurios ypač didelės trumpojo jungimo proceso pradžioje, kai srovė pasiekia didžiausią vertę. Jei laidų ir jų tvirtinimo tvirtumo nepakanka, gali atsirasti mechaninių pažeidimų.

Staigus gilus trumpojo jungimo įtampos kritimas turi įtakos vartotojų veikimui.Visų pirma, tai taikoma varikliams, nes net ir trumpam nukritus įtampai 30-40%, jie gali sustoti (varikliai apsiverčia).

Variklio apvirtimas stipriai atsiliepia pramonės įmonės darbui, nes normaliam gamybos procesui atkurti reikia daug laiko, o netikėtai išjungus variklius gali atsirasti gamyklos gaminio brokas.

Esant nedideliam atstumui ir pakankamam trumpojo jungimo trukmei, lygiagrečios stotys gali iškristi iš sinchronizmo, t.y. normalaus visos elektros sistemos veikimo sutrikimas, kuris yra pavojingiausia trumpojo jungimo pasekmė.

Nesubalansuotos srovės sistemos, atsirandančios dėl įžeminimo gedimų, gali sukurti magnetinius srautus, kurių pakaktų gretimose grandinėse (ryšių linijose, vamzdynuose) sukelti didelius EML, kurie yra pavojingi aptarnaujančiam personalui ir tų grandinių įrangai.

Todėl trumpojo jungimo pasekmės yra šios:

1. Mechaniniai ir terminiai elektros įrenginių pažeidimai.

2. Gaisras elektros instaliacijose.

3. Įtampos lygio sumažėjimas elektros tinkle, lemiantis elektros variklių sukimo momento sumažėjimą, jų sustojimą, našumo sumažėjimą ar net apsivertimą.

4. Atskirų generatorių, elektrinių ir elektros sistemos dalių sinchroniškumo praradimas ir avarijos, įskaitant sistemos avarijas.

5. Elektromagnetinis poveikis ryšio linijoms, ryšiams ir kt.

Kam skaičiuojamos trumpojo jungimo srovės?

Trumpasis jungimas grandine sukelia joje pereinamąjį procesą, kurio metu srovę galima laikyti dviejų komponentų suma: priverstinės harmoninės (periodinės, sinusinės) ip ir laisvosios (aperiodinės, eksponentinės) ia. Laisvasis komponentas mažėja su laiko konstanta Tc = Lc / rc = xc /? Rc kaip trumpalaikis nykimas. Didžiausia momentinė visos srovės i reikšmė iу vadinama smūgine srove, o pastarosios santykis su amplitudė Iπm vadinamas smūgio koeficientu.

Trumpojo jungimo srovių skaičiavimas reikalingas teisingam elektros įrangos parinkimui, projektavimui relinė apsauga ir automatika, trumpojo jungimo srovių ribojimo priemonių parinkimas.

Trumpasis jungimas (SC) dažniausiai atsiranda dėl pereinamųjų varžų – elektros lankų, pašalinių objektų gedimo vietoje, atramų ir jų įžeminimo, taip pat varžų tarp fazinių laidų ir įžeminimo (pavyzdžiui, laidams nukritus į žemę). Skaičiavimams supaprastinti, atskiros pereinamosios varžos, priklausomai nuo gedimo tipo, laikomos lygios viena kitai arba lygios nuliui („metalinis“ arba „nuobodus“ trumpasis jungimas).

Taip pat žiūrėkite:Trumpojo jungimo srovė, kuri lemia trumpojo jungimo srovės dydį