أسباب وعواقب ماس كهربائى

دائرة مقصورة - توصيل مصدر EMF بالحمل ، ومقاومته صغيرة جدًا مقارنة بالمقاومة الداخلية للمصدر.

يتم تحديد تيار الدائرة القصيرة فقط من خلال المقاومة الداخلية للمصدر r ، أي ik = E / r ، حيث E هي EMF للمصدر.

عادة مصادر EMF ليست مصممة للتيار العالي الذي يحدث خلال دائرة كهربائية قصيرة ، يتم توليد كمية كبيرة جدًا من الحرارة في المصدر ، مما قد يؤدي إلى تدمير المصدر وموته. تعتبر الدائرة القصيرة خطيرة بشكل خاص بالنسبة للمصادر الصغيرة المقاومة الداخلية (البطاريات ، السيارات الكهربائية ، إلخ).

لذلك ، تحدث دائرة كهربائية قصيرة عندما يتم توصيل سلكين من الدائرة ، متصلين بأطراف مختلفة (على سبيل المثال ، في دوائر التيار المستمر ، هذه هي «+» و «-») من المصدر من خلال مقاومة صغيرة جدًا ، والتي يمكن مقارنتها مقاومة الأسلاك نفسها.

يمكن أن يتجاوز تيار الدائرة القصيرة التيار المقدر في الدائرة بعدة مرات. في مثل هذه الحالات ، يجب كسر الدائرة قبل أن تصل درجة حرارة الأسلاك إلى قيم خطيرة.

لحماية الأسلاك من ارتفاع درجة الحرارة ولمنع الأشياء المحيطة من الاشتعال ، تم تضمين أجهزة حماية في الدائرة - الصمامات أو القواطع.

يمكن أن تحدث دوائر قصيرة أيضًا مع الجهد الزائد نتيجة للعواصف الرعدية ، والصواعق المباشرة ، والأضرار الميكانيكية للأجزاء العازلة ، والإجراءات الخاطئة لأفراد الخدمة.

في حالة حدوث ماس كهربائي ، تزداد تيارات الدائرة القصيرة بشكل حاد وينخفض ​​الجهد ، مما يشكل خطرًا كبيرًا على المعدات الكهربائية ويمكن أن يتسبب في انقطاع التيار الكهربائي للمستهلكين.

أنظر أيضا: كيف تعمل حماية ماس كهربائى وتعمل

الدوائر القصيرة هي:

• ثلاث مراحل (متناظرة) ، حيث تكون جميع المراحل الثلاث قصيرة الدائرة ؛

• مرحلتين (غير متوازن) ، حيث يتم قصر دائرة مرحلتين فقط ؛

• مرحلتين إلى الأرض في أنظمة ذات محايد مؤرض بقوة ؛

• محايد مؤرض غير متوازن أحادي الطور.

يصل التيار إلى قيمته القصوى بدائرة قصر أحادية الطور. نتيجة لاستخدام تدابير اصطناعية خاصة (على سبيل المثال ، تأريض المحايدين بواسطة المفاعلات، تأريض جزء فقط من المحايدين) ، يمكن تقليل القيمة القصوى لتيار الدائرة القصيرة أحادي الطور إلى قيمة تيار الدائرة القصيرة ثلاثي الطور ، والذي يتم إجراء الحسابات في أغلب الأحيان.

أسباب قصر الدائرة

السبب الرئيسي للدائرة القصيرة هو الاضطرابات عزل المعدات الكهربائية.

يحدث فشل العزل بسبب:

1. الجهد الزائد (خاصة في الشبكات ذات المحايدة المعزولة) ،

2. ضربة صاعقة مباشرة ،

3 - عزلة الشيخوخة ،

4.الأضرار الميكانيكية للعزل ، والقيادة تحت خطوط الآليات المتضخمة ،

5. عدم كفاية صيانة المعدات.

غالبًا ما يكون سبب الضرر في الجزء الكهربائي من التركيبات الكهربائية هو الإجراءات غير المؤهلة لموظفي الخدمة.

ماس كهربائى مقصود

عند تطبيق مخططات اتصال مبسطة للمحطات الفرعية التنحي ، يتم استخدام أجهزة خاصة - دوائر قصيرةالتي تخلق ماس كهربائى متعمد من أجل مقاطعة الخطأ الناتج بسرعة. وبالتالي ، بالإضافة إلى الدوائر القصيرة العرضية في أنظمة الطاقة ، هناك أيضًا دوائر قصيرة مقصودة ناتجة عن عمل دائرة كهربائية قصيرة.

عواقب ماس كهربائى

نتيجة لدائرة كهربائية قصيرة ، يتم تسخين الأجزاء الحية بشكل كبير ، مما قد يؤدي إلى انهيار العزل ، فضلاً عن ظهور قوى ميكانيكية كبيرة تساهم في تدمير أجزاء من التركيبات الكهربائية.

في هذه الحالة ، يتم تعطيل الإمداد العادي للمستهلكين في أقسام الشبكة غير التالفة ، لأن وضع الطوارئ لدائرة كهربائية قصيرة في خط واحد يؤدي إلى انخفاض عام في الجهد. عند نقطة الدائرة القصيرة ، يصبح الاقتران صفراً ، وفي جميع النقاط حتى نقطة الدائرة القصيرة ، ينخفض ​​الجهد بشكل حاد ويصبح مصدر الطاقة العادي للخطوط غير التالفة مستحيلاً.

عند حدوث دوائر قصيرة في نظام الطاقة تنخفض مقاومته الكلية مما يؤدي إلى زيادة التيارات في فروعها مقارنة بالتيارات في الوضع العادي وهذا يسبب انخفاض في الجهد عند النقاط الفردية لنظام الطاقة ، وهي كبيرة بشكل خاص بالقرب من دائرة قصر النقطة.تعتمد درجة تخفيض الجهد على العملية أجهزة لتنظيم الجهد الأوتوماتيكي والمسافة من موقع الضرر.

اعتمادًا على مكان حدوث الخطأ ومدته ، يمكن أن تكون عواقبه ذات طبيعة محلية أو تؤثر على نظام إمداد الطاقة بالكامل.

مع مسافة طويلة من الدائرة القصيرة ، يمكن أن تكون قيمة تيار الدائرة القصيرة جزءًا صغيرًا فقط من التيار المقنن لمولدات الطاقة ، وينظر إلى حدوث مثل هذه الدائرة القصيرة على أنه زيادة طفيفة في الحمل .

يحدث انخفاض قوي في الجهد فقط بالقرب من نقطة الدائرة القصيرة ، بينما في نقاط أخرى من نظام الطاقة يكون هذا التخفيض أقل وضوحًا. لذلك ، في ظل الظروف المدروسة ، تتجلى العواقب الخطيرة لدائرة كهربائية قصيرة فقط في أجزاء نظام إمداد الطاقة الأقرب إلى موقع الحادث.

إن تيار الدائرة القصيرة ، على الرغم من صغره مقارنة بالتيار المقنن للمولدات ، عادة ما يكون عدة مرات من التيار المقدر للفرع حيث تحدث الدائرة القصيرة. لذلك ، حتى مع تدفق تيار ماس كهربائى على المدى القصير ، يمكن أن يسبب المزيد تسخين العناصر الحاملة للتيار وأسلاك فوق المستوى المسموح به.

تسبب تيارات الدائرة القصيرة قوى ميكانيكية عالية بين الموصلات ، والتي تكون كبيرة بشكل خاص في بداية عملية الدائرة القصيرة ، عندما يصل التيار إلى قيمته القصوى. إذا كانت قوة الأسلاك ومثبتاتها غير كافية ، فقد يحدث تلف ميكانيكي.

يؤثر الانخفاض المفاجئ في جهد الدائرة القصيرة المفاجئ على أداء المستهلكين.بادئ ذي بدء ، ينطبق هذا على المحركات ، لأنه حتى مع انخفاض الجهد على المدى القصير بنسبة 30-40 ٪ ، يمكن أن تتوقف (تنقلب المحركات).

إنقلاب المحرك له تأثير شديد على عمل المنشأة الصناعية ، حيث يستغرق وقتًا طويلاً لاستعادة عملية الإنتاج الطبيعية ، ويمكن أن يتسبب الإغلاق غير المتوقع للمحركات في حدوث خلل في منتج المصنع.

بمسافة صغيرة ومدة دائرة قصر كافية ، من الممكن أن تخرج المحطات المتوازية عن التزامن ، أي تعطيل التشغيل العادي للنظام الكهربائي بأكمله ، وهو أخطر عواقب ماس كهربائى.

أنظمة التيار غير المتوازنة الناتجة عن الأعطال الأرضية قادرة على خلق تدفقات مغناطيسية كافية للحث على المجالات الكهرومغناطيسية الكبيرة في الدوائر المجاورة (خطوط الاتصالات وخطوط الأنابيب) التي تشكل خطراً على خدمة الأفراد والمعدات في تلك الدوائر.

لذلك ، فإن عواقب ماس كهربائى هي كما يلي:

1. الأضرار الميكانيكية والحرارية للمعدات الكهربائية.

2. حريق في التركيبات الكهربائية.

3. انخفاض مستوى الجهد في الشبكة الكهربائية مما يؤدي إلى انخفاض عزم دوران المحركات الكهربائية أو توقفها أو انخفاض في الأداء أو حتى الانقلاب.

4. فقدان التزامن للمولدات الفردية ومحطات الطاقة وأجزاء من النظام الكهربائي وحدوث الحوادث ، بما في ذلك حوادث النظام.

5. التأثير الكهرومغناطيسي على خطوط الاتصال والاتصالات وما إلى ذلك.

ما هو حساب التيارات ماس ​​كهربائى ل؟

تتسبب الدائرة القصيرة في الدائرة في حدوث عملية عابرة ، يمكن خلالها اعتبار التيار مجموع مكونين: التوافقية القسرية (الدورية ، الجيبية) IP والحرية (غير الدورية ، الأسية) ia. يتناقص المكون الحر مع ثابت الوقت Tc = Lc / rc = xc /؟ Rc كما يتحلل عابر. أقصى قيمة لحظية IY من إجمالي التيار i تسمى تيار الصدمة ، وتسمى نسبة الأخير إلى السعة Iπm معامل الصدمة.

يعد حساب تيارات الدائرة القصيرة ضروريًا للاختيار الصحيح للمعدات الكهربائية والتصميم حماية التتابع والأتمتة، واختيار وسائل للحد من التيارات ماس ​​كهربائى.

تحدث الدوائر القصيرة (SC) عادةً من خلال المقاومة العابرة - الأقواس الكهربائية ، والأجسام الغريبة في موقع الصدع ، والدعامات وأسبابها ، وكذلك المقاومة بين موصلات الطور والأرض (على سبيل المثال ، عندما تسقط الموصلات على الأرض). لتبسيط العمليات الحسابية ، يُفترض أن تكون المقاومات المؤقتة الفردية ، اعتمادًا على نوع الخطأ ، مساوية لبعضها البعض أو تساوي الصفر (دائرة قصر "معدنية" أو "مملة").

أنظر أيضا:تيار الدائرة القصيرة ، والذي يحدد حجم تيار الدائرة القصيرة