短路是最為常見(jiàn)的供電線(xiàn)路故障，主要是指不同電位導(dǎo)電部分之間的不正常短接。由于在短路情況下，故障點(diǎn)的阻抗很小，導(dǎo)致電流在瞬間升高，導(dǎo)致導(dǎo)體的溫度迅速升高、絕緣被破壞，損害工廠(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備。而且短路點(diǎn)以前的電壓大幅度的降低，直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
1.線(xiàn)路短路的基本類(lèi)型
一般來(lái)說(shuō)，工廠(chǎng)都屬于三項(xiàng)電力系統(tǒng)，線(xiàn)路短路時(shí)可以分為以下幾種基本類(lèi)型，包括單相短路接地、兩相短路、兩相短路接地、三相短路等等。這些類(lèi)型中，三項(xiàng)短路屬于對(duì)稱(chēng)短路，其他的故障類(lèi)型屬于不對(duì)稱(chēng)短路。但是危害最大的則是三項(xiàng)短路。
單相接地短路即是三相交流供電中，其中一個(gè)相線(xiàn)電位與大地的電位相等，都是零。兩相短路是指三相交流電中，任意兩相導(dǎo)線(xiàn)直接連接，或者通過(guò)很小的阻抗連接在一起。兩相短路接地與單相接地短路類(lèi)似，是指三相交流供電系統(tǒng)中，任意兩個(gè)相線(xiàn)電位與大地的電位相等。三相短路是指三相交流供電系統(tǒng)中，三根相線(xiàn)在某一點(diǎn)直接連接，或者通過(guò)很小的阻抗連接。三相短路時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流，最大瞬時(shí)值能夠達(dá)到數(shù)萬(wàn)安培，因此對(duì)電力系統(tǒng)的破壞程度很大。
2.導(dǎo)致線(xiàn)路短路的原因
導(dǎo)致工廠(chǎng)供電線(xiàn)路短路的原因很多，不同的故障類(lèi)型又是不同的原因?qū)е碌摹？偟膩?lái)說(shuō)，導(dǎo)致線(xiàn)路短路的原因，可以分為人為因素、設(shè)備質(zhì)量因素、天氣因素、異物因素四個(gè)方面。
2.1 人為因素
在所有導(dǎo)致線(xiàn)路短路的因素中，人為因素雖然較少，但是容易對(duì)操作人員產(chǎn)生較大的人身傷害，因此需要引起特別的重視。例如操作人員不按規(guī)章制度或者違反操作規(guī)程，帶負(fù)荷拉電閘、誤合接地刀閘，造成的短路故障。人為因素也常常出現(xiàn)在供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)之初，例如在設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有根據(jù)工廠(chǎng)的實(shí)際需要選擇合適的電纜截面，導(dǎo)致電路超載、過(guò)載，長(zhǎng)期以往造成絕緣老化、實(shí)效，最終導(dǎo)致短路。
2.2 設(shè)備質(zhì)量因素
常見(jiàn)的原因是絕緣被破壞。例如選購(gòu)設(shè)備質(zhì)量較差，絕緣強(qiáng)度達(dá)不到要求，因而被正常電壓擊穿，導(dǎo)致短路；或者由于設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，絕緣自然老化而被正常電壓擊穿，導(dǎo)致短路；也存在工廠(chǎng)設(shè)備絕緣符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但被過(guò)電壓擊穿，進(jìn)而導(dǎo)致短路的情況。
2.3 天氣因素
總所周知雷擊的電壓非常高，而且瞬間電流非常大。當(dāng)工廠(chǎng)供電線(xiàn)路遭受雷擊后，供電線(xiàn)路的相間距離和絕緣線(xiàn)無(wú)法承受，引起相間弧光短路或者對(duì)地絕緣擊穿，進(jìn)而導(dǎo)致短路。在炎熱的天氣時(shí)，也常常會(huì)引起短路。
2.4 異物引起的短路
主要是鳥(niǎo)類(lèi)棲息或者其他導(dǎo)體異物由于各種原因落到供電線(xiàn)路上，導(dǎo)致的短路。例如鳥(niǎo)類(lèi)在線(xiàn)路上休息時(shí)，經(jīng)常會(huì)降落在t接桿、轉(zhuǎn)角桿等出，這些部位線(xiàn)路密集，雖然相間達(dá)到30cm的安全要求，但是由于許多鳥(niǎo)類(lèi)和筑巢的大小，都超過(guò)30cm，因此會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)安全距離裕量不夠的情況，因此容易導(dǎo)致短路故障的發(fā)生。
3.線(xiàn)路短路的危害
供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障后，電流急劇增加，比正常工作電流要增加幾十倍甚至幾百倍。而且短路故障時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)電氣設(shè)備和電力系統(tǒng)的損壞越嚴(yán)重。
首先對(duì)于工廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，當(dāng)供電線(xiàn)路短路時(shí)，如果保護(hù)裝置動(dòng)作，熔斷保險(xiǎn)絲將短路電路切除，那么只會(huì)造成工廠(chǎng)停電，短暫的影響正常生產(chǎn)而已。但是如果保護(hù)裝置未動(dòng)作，那么由于短路系統(tǒng)中電流瞬間的增加，會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，因而燒毀設(shè)備、引發(fā)火災(zāi)?；蛘叨搪窌r(shí)電路的電壓驟降，嚴(yán)重影響工廠(chǎng)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢和生產(chǎn)設(shè)備的損壞。
對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，當(dāng)某一點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，線(xiàn)損、熱損和無(wú)功功率等增加，影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。例如短路故障會(huì)使電力系統(tǒng)中的電壓大幅降低，使得系統(tǒng)各個(gè)元件的電壓損耗增加，當(dāng)電壓持續(xù)降低時(shí)，會(huì)使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。而且短路發(fā)生地離電源較近，短路故障持續(xù)時(shí)間又較長(zhǎng)的時(shí)候，極易導(dǎo)致電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的電廠(chǎng)、發(fā)電機(jī)組等失去同步，使得發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)解列，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行遭到破壞，引發(fā)大面積的停電。
對(duì)于居民生活來(lái)說(shuō)，當(dāng)供電系統(tǒng)短路時(shí)，除了因停電引發(fā)的生活不便之外，還會(huì)出現(xiàn)因不對(duì)稱(chēng)短路電流產(chǎn)生的不平衡交變電磁場(chǎng)，對(duì)附近的通信線(xiàn)路、電子設(shè)備等產(chǎn)生電磁干擾，影響附近居民的正常使用。
4.預(yù)防供電線(xiàn)路短路的措施
根據(jù)前文的論述，可知導(dǎo)致工廠(chǎng)供電線(xiàn)路短路的常見(jiàn)原因，以及短路后對(duì)工廠(chǎng)設(shè)備，對(duì)整個(gè)供電系統(tǒng)產(chǎn)生的危害。但是原因是多種多樣的，我們只能從這些原因出發(fā)，在設(shè)計(jì)之初、使用之中，都要采取科學(xué)、合理的措施，以減少各類(lèi)線(xiàn)路短路事故的發(fā)生。
針對(duì)人為因素導(dǎo)致的短路，在供電線(xiàn)路設(shè)計(jì)之初，就應(yīng)該作好短路電流的計(jì)算，正確選擇及校驗(yàn)電氣設(shè)備，使電氣設(shè)備的額定電壓和線(xiàn)路的額定電壓相符。線(xiàn)路中必須采用速斷保護(hù)裝置，以便在發(fā)生短路故障時(shí)能快速切斷，減少短路電流持續(xù)時(shí)間，減少短路所造成的損失。
針對(duì)設(shè)備質(zhì)量因素，除了選用合格的電氣設(shè)備和絕緣材料外，還應(yīng)該對(duì)于易損耗、老化的部分進(jìn)行定期的檢查與更換，以杜絕因絕緣強(qiáng)度降低導(dǎo)致的短路事故。
針對(duì)天氣因素，例如預(yù)防雷擊等，主要采取的措施是在工廠(chǎng)變電站安裝避雷針，在線(xiàn)路上加裝避雷線(xiàn)可以減少直擊雷導(dǎo)致的相間短路，加裝耦合地線(xiàn)可以減少感應(yīng)雷引起的故障，最終減少雷擊危害。
針對(duì)異物因素，需要在一切安全距離度較小的t接桿、轉(zhuǎn)角桿、隔離刀閘以及跌落開(kāi)關(guān)的位置進(jìn)行中相絕緣化改造，將距離保持在安全范圍之內(nèi)，盡可能將出現(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)短路的可能性降低到最低點(diǎn)。