Короткое замыкание
Коро́ткое замыка́ние (КЗ) — электрическое соединение двух точек электрической цепи с различными значениями потенциала, не предусмотренное конструкцией устройства и нарушающее его нормальную работу. Короткое замыкание может возникать в результате нарушения изоляции токоведущих элементов или механического соприкосновения неизолированных элементов. Также коротким замыканием называют состояние, когда сопротивление нагрузки меньше внутреннего сопротивления источника питания.
Виды коротких замыканий
В трёхфазных электрических сетях различают следующие виды коротких замыканий
- однофазное (замыкание фазы на землю в сетях с заземленной нейтралью трансформатора);
- двухфазное (замыкание двух фаз между собой);
- двухфазное на землю (две фазы между собой и одновременно на землю);
- трёхфазное (три фазы между собой)
В электрических машинах возможны короткие замыкания:
- межвитковые — замыкание между собой витков обмоток ротора или статора, либо витков обмоток трансформаторов;
- замыкание обмотки на металлический корпус.
Последствия короткого замыкания
Железнодорожное военное оборудование — устройство закорачивания и отвода контактной сети (ЗОКС)
При коротком замыкании резко и многократно возрастает сила тока, протекающего в цепи, что, согласно закону Джоуля — Ленца приводит к значительному тепловыделению, и, как следствие, расплавлению электрических проводов, с последующим возникновением возгорания и распространением пожара.
Короткое замыкание в одном из элементов энергетической системы способно нарушить её функционирование в целом — у других потребителей может снизиться питающее напряжение что может привести к повреждению устройства; в трёхфазных сетях при коротких замыканиях возникает асимметрия напряжений, нарушающая нормальное электроснабжение. В больших энергосетях короткое замыкание может вызывать тяжёлые системные аварии.
В случае повреждения проводов воздушных линий электропередачи и замыкании их на землю в окружающем пространстве может возникнуть сильное электромагнитное поле, способное навести в близко расположенном оборудовании ЭДС, опасную для аппаратуры и работающих с ней людей.
Методы защиты
Для защиты от короткого замыкания принимают специальные меры:
- Ограничивающие ток короткого замыкания:
- устанавливают токоограничивающие электрические реакторы;
- применяют распараллеливание электрических цепей, то есть отключение секционных и шиносоединительных выключателей;
- используют понижающие трансформаторы с расщеплённой обмоткой низкого напряжения;
- используют отключающее оборудование — быстродействующие коммутационные аппараты с функцией ограничения тока короткого замыкания - плавкие предохранители и автоматические выключатели;
- Применяют устройства релейной защиты для отключения поврежденных участков цепи
