本
文
摘
要
在日常用电中，出现频率最高的词是短路，那么，知友们对短路的原因、类型、危害了解吗？
今天，我们就针对这一常见问题进行深入分析学习：
短路是电力系统中最为常见的故障之一,也是产生影响最大的故障之一。它是由供配电系统中不同相导体之间或相导体与地之间不通过负载阻抗而发生了直接电气连接产生的。今天我们来谈谈短路发生的原因及其危害，使我们对短路电流有一个较全面的认识，也能对应对措施有更多的了解。
短路的原因
根本原因：系统中某一部位导体的绝缘状态遭到破坏。所谓的绝缘状态是指在正常情况下，导体之间及导体对地满足足够的绝缘强度要求，例如 *** 的架空线之间的足够距离、导体的绝缘层、隔离开关的触头开距等，这些都是需要满足一定的绝缘要求的，一旦绝缘状态遭到破坏很有可能引起短路故障。
主要原因：
（1）绝缘老化或外界机械损伤
在低压配电系统中有大量由高分子材料生产制造的绝缘材料，而老化是这类材料的特性,是无法避免的。例如常见的光照老化、湿热老化、热风老化、盐雾腐蚀、埋入地下等都会导致材料的老化。材料老化总是导致绝缘性能的降低,当绝缘性能降低到一定程度后,在正常工作电压或允许过电压的作用下,绝缘也可能被击穿。
机械损伤是绝缘破坏的另一种途径,如在工程施工时挖沟损伤埋在地下的电缆等。对这类绝缘破坏,应做好管理措施，安置警示标识等，同时也要做好技术措施,才能有效避免
（2）雷击或高电位侵入
电气设备的绝缘是有一定的介电强度的,像CDM3系列塑壳断路器的冲击耐受电压Uimp为8kV。当外加电压超过绝缘的介电强度时,绝缘就可能被击穿,从而造成绝缘击穿，进一步可能会引发短路。外加电压过高的常见原因是雷击和高电位侵入。为应对过高电压对系统的破坏，需要做好防雷与接地工作，提高配电系统的可靠性与安全性。
断路器产品标牌信息（3）误操作
带载拉闸、挂接地线合闸,错相并联和违规并网等误操作都会导致严重的短路事故。电力系统的任何倒闸操作都应遵守电气五防：防止带负荷拉合刀闸，刀闸没有灭弧装置，如果线路带有大的负荷，容易造成三相弧光短路。防止带电挂接地线，会对地短路，损坏设备。防止带地线合开关，误拉开关轻者会影响生产，严重的话会造成电网系统不稳定。误合开关，如对方有人进行检修工作，会造成人员触电。防止误入带电间隔,防止人身触电。
（4）动、植物造成的短路
鸟兽跨越相导体、树木或藻类植物生长造成的相导体间净距减小、霉菌等造成的绝缘性能下降也很有可能导致相间或者对地短路
短路电流的危害
（1）短路的电动效应和热效应
短路电流将产生很大的电动力和很高的温度,可能造成电路及电气设备的损坏。低压电器产品也有相应的要求。例如断路器中常见的额定短路分断能力Ics和极限短路分断能力Icu，是对短路电流电动效应与热效应的应对能力重要参数。而对于像电缆和隔离开关等在短路时需要承载一定时间的短路电流，其产品的额定短时耐受电流Icw也是一个很重要的参数，是产品性能的一个重要指标。
（2）电压骤降
短路将造成系统电压骤然下降,越靠近短路点电压越低,将严重影响电气设备的正常运行
（3）造成停电事故
短路时,电力系统的保护装置动作,使熔断器熔断或断路器跳闸,从而造成停电事故。短路位置越靠近电源,引起停电的范围越大,从而给国民经济造成的损失也越大
（4）产生电磁干扰
单相接地短路电流,可对附近的信号系统、通信线路及电子设备等产生电磁干扰,使之无法正常运行,甚至引起误动作
（5）影响系统稳定
严重的短路可使并列运行的发电机组异步,造成电力系统解列,影响电力系统的稳定运行
（6）引发火灾
短路产生时，短路电流产生的火花及高温容易引燃绝缘介质或线路周边的易燃物质，从而引发火灾事故，造成重大的人身事故和财产损失。近年来已发生过多起因工人装修用电不当导致火灾发生的事故，其中有超负荷导致线路绝缘老化发生短路的情况，也有导线绝缘遭到机械损坏导致短路的情况
短路形式
（1） 三相短路
发生三相短路时，三相的阻抗相等，三相短路电流和电压也是对称的，电流较正常值大很多。在配电系统中发生三相短路的可能性最小，约占2%~5%。但其短路电流也是最大的，产生的危害也最严重。在对断路器产品在短路情况下的性能要求也是按照三相短路的条件进行考核的。下图是GB 14048.1中对三极电器验证接通与分断能力的试验电路图，可查看条款8.3.3.5.2。其中Z为模拟短路时的负载电路，通过调整Z阻抗的大小来产生不通同预期分断电流。
三极电器验证接通与分断能力的试验电路图（2）两相短路
发生两相短路的几率与三相短路的几率相差不大，但两相短路的电流较三相短路电流要小。
（3）单相短路
单相短路是电力系统中发生概率最大的，约占70%~80%，甚至会更高。在IT接地系统中发生单相短路时，接地故障电流很小，对负荷设备的正常供电影响很小，允许短时运行。但由于一相接地，其他两相对地电压升高，对设备的绝缘造成影响，若不及时处理容易破坏绝缘，进一步导致两相短路、弧光放电等从而使影响进一步扩大。在TN接地系统中，单相短路时经大地形成到导电回路，导电回路中的阻抗大小影响着接地故障电流的大小。
（4）两相接地短路
在电网的实际运行中，经常会发现往往是线路先发生单相接地故障，进而破坏相间的绝缘导致两相接地故障，再导致两相短路。也会有先发生两相短路又接地。两相接地短路故障发生的几率约为6%。
短路电流很大吗？
短路电流有多大可以在供配电设计时进行计算，根据不同用途的分别计算出系统可能发生的最大短路电流与最小短路电流，实际上在不同的系统中短路电流有的很大，有的真的不大，例如在IT配电系统中，如发生单相接地短路故障，短路电流经高电阻回到配电系统，其电流值是非常小的。像小型断路器在过载保护特性上要求是一致的，但在短路保护时会分成B(3~5In)、 C(5~10In)、D(10~20In)三种不同的保护范围，需要根据不同的负载类型与接线形式进行选择。塑壳断路器常规的短路整定电流为8In~12In、10In~14In。近年来在国内和海外的一些用电市场也产生了短路整定电流要求是4In~6In、6In~10In，这是因为塑壳断路器主要是用于线路电缆保护，当输配电电缆长度较长时，发生短路故障点离电源较远时，短路电流可能达不到8In，断路器的短路脱扣器不会立即动作，需要调整短路整定电流来满足实际需求，。CDM6Ei电子式塑壳断路器可以满足不同短路电流整定值的使用需求，可实时调整，根据现场实际情况进行相应的设置，最小的短路保护电流值为4In保护更加精准，可靠，这也是电子式塑壳断路器的主要优势。
CDM6Ei电子式塑料外壳式断路器影响短路电流的因素
（1）电力系统的电压等级
（2）接线形式与运行方式
（3）变压器接地点的分布与多少
（4）限流元器件的使用，包含限流电抗器、限流熔断器、限流断路器等
低压变电所内可采取的限制短路电流措施
（1）变压器分列运行，降低发生短路线路中的短路容量
（2）可采用高阻抗的变压器，发生短路时可限制短路电流的大小
（3）采用小容量变压器，同样是降低短路容量，影响范围也会变小
知友们有get到今天的学习重点吗？发生短路，切莫惊慌哦，掌握基本的电气知识，选用安全的电气产品，规避短路故障，保证用电安全！
