電氣安全 - 短路保護

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短路是指電路允許電流透過具有極低電阻率的非預期路徑。它是兩個不同電位點之間的直接接觸。

短路保護系統細分為以下系統：

交流系統

• 相線對地接觸
• 相線對零線接觸
• 相線間接觸
• 電氣裝置繞組內相間接觸

直流系統

• 極柱對地接觸
• 兩極柱間接觸

導致上述型別接觸的原因有很多，包括導體絕緣損壞、導線和電纜鬆動、斷裂或剝落，以及灰塵、潮溼等導電材料的沉積。

短路的主要原因

電路中突然湧入的電流等於工作電流的數百倍。這會導致電氣裝置損壞。以下兩種現象是短路破壞性影響的原因：

熱現象

這種現象是指短路電流流過電路時釋放到電路中的能量。這種熱效應導致短路的原因：

• 導體接觸熔化

• 絕緣損壞

• 產生電弧

• 雙金屬繼電器中熱敏元件損壞

電動力現象

這種現象是指電流透過時產生強烈的機械應力，導致以下情況：

• 導體斷裂
• 接觸器內部觸點排斥
• 繞組中導體變形

短路保護裝置

為了保護裝置和人員免受短路危害，電氣電路中使用了保護裝置。這些裝置可以檢測故障並在浪湧電流達到最大值之前立即跳閘。

每個電氣電路中經常使用兩種流行的保護裝置。

熔斷器

熔斷器在電路中只工作一次，跳閘後必須更換。它有助於逐相（單極）保護。它在低體積下提供高斷流能力，從而限制了電動力應力。

下圖顯示了不同型別的熔斷器：

斷路器

斷路器可以手動或自動復位。它在很短的斷開時間內自動斷開電路，並將負載與電源隔離開，從而保護電路免受損壞。CB的磁性觸發器開啟極柱。CB限制了熱效應和熱力學效應。它的工作速度比熔斷器快。例如，模製外殼斷路器 (MCCB)、模製外殼開關 (MCS)、空氣/油/SF6/真空斷路器 (ACB/OCB/SCB/VCB)。

下圖顯示了不同型別的斷路器

短路保護裝置的特點

現在我們將學習短路保護裝置的不同特性。特性如下：

斷流能力

能夠使裝置在給定電壓下斷開電路的估計短路電流的最大值稱為斷流能力。

閉合能力

能夠使裝置在特定條件下達到額定電壓的最大短路電流稱為閉合能力。它是斷流能力的合理倍數。