Короткое замыкание

Замкнутые накоротко электрические провода

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) — $K^{(1)}$;
• двухфазное (замыкание двух фаз между собой) — $K^{(2)}$;
• двухфазное на землю (две фазы между собой и одновременно на землю) — $K^{(1,1)}$;
• трёхфазное (три фазы между собой) — $K^{(3)}$.

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 возрастает сила тока, протекающего в цепи, что, согласно закону Джоуля — Ленца приводит к значительному тепловыделению, и, как следствие, термическому повреждению устройства или электрических проводов, вплоть до возникновения пожара. В месте короткого замыкания может возникнуть электрическая дуга.

Короткое замыкание в одном из элементов энергетической системы способно нарушить её функционирование в целом — у других потребителей может снизиться питающее напряжение; 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. Рядом с местом аварии происходит растекание потенциала по поверхности земли, в результате чего шаговое напряжение может достигнуть опасного для человека значения.

Методы защиты

Для защиты от короткого замыкания принимают специальные меры:

1. 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;
2. Применяют устройства релейной защиты для отключения поврежденных участков цепи

См. также

• [[Высоковольтный выключатель------[[p]/.k;pkjkllp[]]
• Защита электрической сети
• Режим короткого замыкания (электроника)

Ссылки

• Голубев М. Л. Расчет токов короткого замыкания в электросетях 0,4-35 кВ Москва, издательство Энергия, 1980
• Причины возникновения и последствия коротких замыканий
• ГОСТ Р 52736-2007 Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета электродинамического и термического действия тока короткого замыкания