电气安全 - 短路保护

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短路是指电路允许电流通过具有极低电阻率的非预期路径。它是两个不同电位点之间的直接接触。

短路保护系统细分为以下系统：

交流系统

• 相线对地接触
• 相线对零线接触
• 相线间接触
• 电气设备绕组内相间接触

直流系统

• 极柱对地接触
• 两极柱间接触

导致上述类型接触的原因有很多，包括导体绝缘损坏、导线和电缆松动、断裂或剥落，以及灰尘、潮湿等导电材料的沉积。

短路的主要原因

电路中突然涌入的电流等于工作电流的数百倍。这会导致电气设备损坏。以下两种现象是短路破坏性影响的原因：

热现象

这种现象是指短路电流流过电路时释放到电路中的能量。这种热效应导致短路的原因：

• 导体接触熔化

• 绝缘损坏

• 产生电弧

• 双金属继电器中热敏元件损坏

电动力现象

这种现象是指电流通过时产生强烈的机械应力，导致以下情况：

• 导体断裂
• 接触器内部触点排斥
• 绕组中导体变形

短路保护装置

为了保护设备和人员免受短路危害，电气电路中使用了保护装置。这些装置可以检测故障并在浪涌电流达到最大值之前立即跳闸。

每个电气电路中经常使用两种流行的保护装置。

熔断器

熔断器在电路中只工作一次，跳闸后必须更换。它有助于逐相（单极）保护。它在低体积下提供高断流能力，从而限制了电动力应力。

下图显示了不同类型的熔断器：

断路器

断路器可以手动或自动复位。它在很短的断开时间内自动断开电路，并将负载与电源隔离开，从而保护电路免受损坏。CB的磁性触发器打开极柱。CB限制了热效应和热力学效应。它的工作速度比熔断器快。例如，模制外壳断路器 (MCCB)、模制外壳开关 (MCS)、空气/油/SF6/真空断路器 (ACB/OCB/SCB/VCB)。

下图显示了不同类型的断路器

短路保护装置的特点

现在我们将学习短路保护装置的不同特性。特性如下：

断流能力

能够使设备在给定电压下断开电路的估计短路电流的最大值称为断流能力。

闭合能力

能够使设备在特定条件下达到额定电压的最大短路电流称为闭合能力。它是断流能力的合理倍数。