Коротким замыканием (к. з.) называется нарушение нормальной работы электрической установки, вызванное замыканием фаз между собой, а в системах е заземленной нейтралью также замыканием фаз на землю.

Короткие замыкания в электроустановках возникают в результате пробоев и перекрытий изоляции электрооборудования, набросов, ошибочных действий персонала и по многим другим причинам.

При к. 3. токи в фазах установки увеличиваются по сравнению с их нормальным значением, а напряжени!? снижаются. В трехфазной электрической сети возможны: трехфазное, двухфазное, двухфазное на землю и однофазное к. 3.

Виды к. 3. в трехфазной сети и их обозначения приведены на рис. 1 (а-г).

Для прохождения тока однофазного к. з. необходимо, чтобы на участке сети, где произошло повреждение, была заземленная нулевая точка трансформатора, электрически связанная с местом к. з. (рис. 1,г).

Как правило, в месте к. з. возникает электрическая дуга, которая вместе с сопротивлениями элементов пути тока к. 3. образует переходное сопротивление. Непосред-.ственное к. з. без переходного сопротивления в месте повреждения называется металлическим к. з.

Рис. 1. Виды коротких замыканий.

а - Ч)е фазное; б - двухфазное; 1в - двухфазное на землю; г - однофазное.

в данной книге-рассматриваются только металлические к. 3.

Пренебрежение переходным сопротивлением значительно упрощает расчет и дает максимально возможное при одних и тех же исходных условиях значение тока к. 3. Для выбора аппаратуры, например, необходим именно такой расчет; при расчетах релейной защиты возмож-йое снижение значения тока за счет переходного сопротивления в месте к. з. учитывается введением специаль* ного коэффициента,

2. КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ В СИММЕТРИЧНОЙ ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ

Для того чтобы ознакомиться с сущностью явления к. 3., достаточно остановиться на наиболее простом повреждении - трехфазном к. з.

vryr-

UirU,T,sinfco\

4-1-TYW-L

. Рис. 2. Трехфазное к. з. в симметричной цепи.

Если трехфазная цепь симметрична, т. е. сопротивления фаз равны между собой, замыкание всех фаз водной точке (рис. 2) приводит к уменьшению их сопротивления, но не нарушает симметрии токов и напряжений. По сравнению с режимом нагрузки токи в цепи возрастают, а напряжения уменьшаются. Угол сдвига ф между током и напряжением, как правило, увеличивается за счет исключения из схемы активных сопротивлений нагрузки, достигая 90 ° при чисто индуктивном сопротивлении цепи.

Изменение тот в процессе короткого замыкания. Ток к. 3. изменяется в процессе короткого замыкания (рис. 3) по сложному закону, зависящему от многих факторов: мощности источника питания, времени затухания апериодических токов, наличия автоматических регуляторов возбуждения (АРВ) на генераторах и тТ п.

В левой части графиков изображены кривые токов предшествующего нагрузочного режима. Пересечение оси

токов / с осью времени t соответствует моменту возникновения к. 3. В правой части графиков показаны кривые токов 1к, in и ta. Кривая (к изображает ток к. з., фактически протекающий по цепи, или полный ток к. з. Кривые

Нормальный ре>нам

Неус танобибший. -ся процесс

УетаноВибшийся режим

Рис. 3. Кривые изменения тока трехфазного к. з.

с - в цегш синхронного генератора без АРВ; б - в цепи синхронного генератора с АРВ; в - в цепи, питающейся от энергосистемы.

гп и fa соответствуют периодической и апериодической слагающим полного тока к. В качестве общего положения при составлении графиков было принято, что индуктивное сопротивление цепи к. з. значительно преоблада-