Токи короткого замыкания

Общие сведения

Нарушение изоляции между фазами, а в системах с заземленной нейтралью между фазой и землей (или заземленным нулевым проводом) классифицируют как аварийный режим, или короткое замыкание (КЗ). Короткое замыкание – любое не предусмотренное нормальными условиями работы замыкание между фазами, а в сетях с заземленной нейтралью также замыкание одной или нескольких фаз на землю (или на нулевой провод).

Замыкание на землю в системах с изолированной нейтралью – не аварийный режим, а ненормальный. Ненормальный режим не отключается, о нем, как правило, обслуживающий персонал оповещается сигналом.

Аварийные режимы всегда отключаются. При этом релейная защита замыкает своими контактами оперативную цепь, электромагнит выключателя получает питание и выключатель размыкает цепь, в которой произошло КЗ.

Причины возникновения КЗ многочисленны и главные из них: атмосферные грозовые разряды, коммутационные перенапряжения, возникающие в сетях в результате переходных процессов, старение изоляции и её естественный износ; механические повреждения изоляции, вызванные ветром, гололедом, наездами; загрязнение изоляции атмосферными осадками; перекрытия изоляции птицами, животными, ветвями деревьев; неправильные действия обслуживающего персонала и др.

Последствия от коротких замыканий серьезные и связаны с материальными затратами и ущербами. При КЗ возрастает ток и в результате повышается температура токоведущих частей, что приводит к повреждению проводников и изоляции. Развиваемые при этом электродинамические усилия могут разрушить электрооборудование. Понижение напряжения вследствие короткого замыкания может привести к «опрокидыванию» электродвигателей. Наиболее серьезная и длительно устраняемая авария – это нарушение устойчивости электрической системы.

Различают трехфазные (К⁽³⁾), двухфазные (К⁽²⁾), двухфазные на землю (К^(1,1)) и однофазные (К⁽¹⁾) короткие замыкания. Последние могут возникать только в системах с заземленной нейтралью. В сетях с заземленной нейтралью около 65% составляют однофазные КЗ, 20% - двухфазные КЗ на землю, 10% - двухфазные КЗ и только 5% - трехфазные КЗ. В электрических сетях с изолированной нейтралью более двух третей коротких замыканий приходится на двухфазные КЗ и остальные – на трехфазные КЗ.

Кривая изменения