短路
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短路(英語:Short circuit)是指在正常電路中電勢不同的兩點不正確地直接碰接或被阻抗(或電阻)非常小的導體接通時的情況。短路時電流強度很大,往往會損壞電氣設備或引起火災。 電力系統在運行中,相與相之間或相與地(或中性線)之間發生非正常連接(即短路)時而流過非常大的電流。其電流值遠大於額定電流,並取決於短路點距電源的電氣距離。例如,在發電機端發生短路時,流過發電機的短路電流最大瞬時值可達額定電流的10~15倍。大容量電力系統中,短路電流可達數萬安。這會對電力系統的正常運行造成嚴重影響和後果。
定義
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短路是一種不正常的低電阻的電路,會產生較大的電流。過大的電流有可能導致電路損壞,過熱,火災或爆炸。 在電路分析中(見右圖),短路電路用來指兩個節點之間的零電阻連接。在一個理想的短路中,電阻為0。在簡單的電路分析中,導線被認為是短路。而在實際電路中,則幾乎為零電阻連接。
例子
[編輯]發生短路常見原因之一是電池的正極與負極被低電阻的導線連接在一起。這時,較大的電流使得電路在短時間內通過大量的電荷。
較大電流通過的導線也可能過熱,造成絕緣層損壞,引起火災。電動機葉片被卡住,也可能會導致短路。
在電氣設備中,短路通常是由於意外或絕緣層脫落。
短路還可能會導致電弧的產生。電弧是一種氣體放電現象,電流通過某些絕緣介質(例如空氣)所產生的瞬間火花。它對會對輸電系統、配電系統以及電子設備造成損害。
防止危害
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短路造成的危害,可以通過預防(如使用符合建築和電氣使用規範的電路)或使用熔斷器(如保險絲)、斷路器或其他過載保護器,在電流過大時斷路。電流過載保護必須根據實際選擇。例如,大功率的用電器需要10至20安培的工作電流,因而需要20到30安培的斷路器進行保護。而照明電路通常只需要不到10安培或15至20安培的斷路器。
空中捆綁輸電線
[編輯]低壓架空電線上一般使用非絕緣的輸電線,靠電線之間較大的間距來保證絕緣。可是,風可以將電線吹動,從而產生短路,產生火花,甚至點燃森林大火。為了減少這個問題,澳大利亞已經使用了一些空中捆綁的輸電線,三相線和地線之間都是絕緣的,然後纏在一起[1]。
參考
[編輯]- ^ Murray, T. Aerial bundled conductors 1995: 2–2. 1995. doi:10.1049/ic:19950297.