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认识短路的危害及如何预防
2011/6/19  
    在三相供电系统中可能发生的短路现象有三种,即三相短路、两相短路、和单相短路。三相短路就是三根火线碰在一起,此时所产生的短路电流叫三相短路电流,其数值大于两相或单相短路时的短路电流;两相短路就是三根火线中有两根碰在一起,此时所产生的短路电流叫两相短路电流,其数值小于三相短路电流。在同一点短路时,三相短路电流值是两相短路电流值的1.15倍,或者说两相短路电流值是三相短路电流值的0.87倍。而单相短路就是三根火线中有一根直接与地线碰在一起,这种短路只有在变压器中性点直接接地的三相系统中才能发生。由于煤矿井下具有瓦斯与煤尘的爆炸威胁,同时电气设备的工作环境较差,并且爆破用的均是电雷管,因此如果采用中性点直接接地的三相供电系统时,一旦发生单相短路,强大的短路电流将经接地点流入地中,此时附近如有已装好的但尚未引爆的电雷管就有可能由此而引爆,强烈的短路电弧对造成瓦斯煤尘爆炸重大事故的可能性也将增加。此外,由于井下潮湿,中性点直接接地以后,对人身触电的危险性也将增加。所有这些对于保证井下安全生产都是极其不利的。因此《煤矿安全规程》规定:“井下变压器严禁中性点接地”,“禁止由地面中性点接地的变压器和发电机向井下供电。”
    由于井下都是中性点不接地的供电系统,当发生一相火线与地线碰接或直接接地时,流入地中的电流仅为“漏电电流”,其数值就很小了,对这种情况不叫单相短路,而叫单相漏电了。单相漏电对电气设备的正常工作虽然没有多大影响,但对安全供电来说却是一种极大的危险源(此问题以后在谈到漏电保护时再单独另述)。
    供电系统中所使用的变压器、电缆等电气设备,其电气和机械性能都有一定的允许限度,都只能在其额定值范围内长期运行,虽有一定的过载能力,但有一定的时间限制。因此,我们对短路故障如不采取正确的措施,那么,强大的短路电流必将使电气设备过热,使电气绝缘破坏,甚至使设备烧毁,引起井下发生电气火灾等重大事故;强大的短路电流还要在导线之间产生很大的电动力,如果电气设备的机械性能不够,必将造成其机械性能破坏。此外,强大的短路电流将使电网造成很大的电压降,甚至迫使系统中的某些设备停止工作。短路故障对安全供电和正常生产的危害极大,特别对煤矿井下更为严重。
    怎样预防短路故障呢?我们必须从两方面入手。首先必须尽可能排除产生短路故障的一切因素,防止故障的发生,这是主要的。在煤矿井下,造成短路故障的主要原因是由于电气设备的绝缘破坏和误操作。电气绝缘的破坏,绝大部分是由于对设备缺乏日常维护检修、正常的预防性巡回检查和定期进行预防性电气试验,使隐患不能及时排除所致,也有些是由于设备选型不当、质量不好或长期过载运行所引起。而误操作绝大部分都是由于对工作的不熟悉或责任心不强所产生。因此,以高度的责任心加强对电气设备的日常维护检修、巡回检查和定期的进行预防性电气试验、正确选择设备、提高检修质量、防止误操作就成为预防短路故障发生的主要措施。
    另一方面,当万一发生了短路故障时,我们必须采取积极的措施,迅速切断发生故障的线路,从而防止事故扩大。为此就必须正确地选择电气设备,正确地设计和整定供电系统的过流保护装置。哪怕是最远点的最小两相短路电流,也应该可靠地切除。
 

 


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