Causes et conséquences d'un court-circuit

Court-circuit — reliant la source d'EMF à la charge, dont la résistance est très faible par rapport à la résistance interne de la source.

Le courant de court-circuit est déterminé uniquement par la résistance interne de la source r, c'est-à-dire ik = E / r, où E est la FEM de la source.

Généralement Sources de CEM ne sont pas conçus pour le courant élevé qui se produit lors d'un court-circuit, une très grande quantité de chaleur est générée dans la source, ce qui peut entraîner la destruction et la mort de la source. Un court-circuit est particulièrement dangereux pour les sources avec de petites résistance interne (batteries, voitures électriques, etc.).

Ainsi, un court-circuit se produit lorsque deux fils d'un circuit sont connectés, connectés à des bornes différentes (par exemple, dans les circuits à courant continu, ce sont «+» et «-») de la source à travers une très petite résistance, comparable à la résistance des fils eux-mêmes.

Le courant de court-circuit peut dépasser de plusieurs fois le courant nominal dans le circuit. Dans de tels cas, le circuit doit être interrompu avant que la température des fils n'atteigne des valeurs dangereuses.

Pour protéger les fils contre la surchauffe et pour empêcher les objets environnants de s'enflammer, des dispositifs de protection sont inclus dans le circuit - fusibles ou disjoncteurs.

Des courts-circuits peuvent également se produire avec une surtension due à des orages, des coups de foudre directs, des dommages mécaniques aux pièces isolantes, des actions erronées du personnel de service.

En cas de court-circuit, les courants de court-circuit augmentent fortement et la tension diminue, ce qui présente un grand danger pour les équipements électriques et peut provoquer des coupures de courant pour les consommateurs.

Voir également: Comment fonctionne et fonctionne la protection contre les courts-circuits

Les courts-circuits sont :

• triphasé (symétrique), dans lequel les trois phases sont court-circuitées ;

• biphasé (déséquilibré), dans lequel seules deux phases sont court-circuitées ;

• biphasé à la terre dans les systèmes avec des neutres solidement mis à la terre ;

• neutres à la terre déséquilibrés monophasés.

Le courant atteint sa valeur maximale avec un court-circuit monophasé. En raison de l'utilisation de mesures artificielles spéciales (par exemple, mise à la terre des neutres par réacteurs, ne mettant à la terre qu'une partie des neutres), la valeur maximale du courant de court-circuit monophasé peut être ramenée à la valeur du courant de court-circuit triphasé, pour laquelle les calculs sont le plus souvent effectués.

Causes de court-circuit

La principale cause de court-circuit est les perturbations isolation des équipements électriques.

Les défauts d'isolation sont dus à :

1. Surtension (surtout dans les réseaux avec neutres isolés),

2. Coup de foudre direct,

3. Isolement vieillissant,

4.Dommages mécaniques à l'isolation, enfoncement sous les lignes de mécanismes surdimensionnés,

5. Entretien inadéquat de l'équipement.

Souvent, la cause des dommages dans la partie électrique des installations électriques est l'action non qualifiée du personnel de service.

Court-circuit intentionnel

Lors de l'application de schémas de connexion simplifiés de sous-stations abaisseuses, des dispositifs spéciaux sont utilisés - des courts-circuitsqui créent un court-circuit intentionnel afin d'interrompre rapidement le défaut résultant. Ainsi, en plus des courts-circuits accidentels dans les réseaux électriques, il existe également des courts-circuits intentionnels provoqués par l'action d'un court-circuit.

Conséquences d'un court-circuit

À la suite d'un court-circuit, les pièces sous tension surchauffent considérablement, ce qui peut entraîner une rupture de l'isolation, ainsi que l'apparition de forces mécaniques importantes qui contribuent à la destruction de pièces d'installations électriques.

Dans ce cas, l'alimentation normale des consommateurs dans les sections non endommagées du réseau est perturbée, car le mode d'urgence d'un court-circuit sur une ligne entraîne une diminution générale de la tension. Au point de court-circuit, la conjugaison devient nulle, et à tous les points jusqu'au point de court-circuit, la tension chute brusquement et l'alimentation normale des lignes non endommagées devient impossible.

Lorsque des courts-circuits se produisent dans le système électrique, sa résistance totale diminue, ce qui entraîne une augmentation des courants dans ses branches par rapport aux courants en mode normal, ce qui entraîne une diminution de la tension en des points individuels du système électrique, qui est particulièrement grand près du point de court-circuit.Le degré de réduction de tension dépend de l'opération dispositifs de régulation automatique de tension et la distance du site du dommage.

Selon le lieu d'apparition et la durée du défaut, ses conséquences peuvent être de nature locale ou affecter l'ensemble du système d'alimentation.

Avec une longue distance du court-circuit, la valeur du courant de court-circuit ne peut représenter qu'une petite partie du courant nominal des générateurs de puissance, et l'apparition d'un tel court-circuit est perçue par eux comme une légère augmentation de la charge .

Une forte réduction de tension ne se produit qu'à proximité du point de court-circuit, tandis qu'en d'autres points du système électrique, cette réduction est moins perceptible. Par conséquent, dans les conditions considérées, les conséquences dangereuses d'un court-circuit ne se manifestent que dans les parties du système d'alimentation électrique les plus proches du lieu de l'accident.

Le courant de court-circuit, bien que faible par rapport au courant nominal des générateurs, est généralement plusieurs fois le courant nominal de la branche où le court-circuit se produit. Par conséquent, même avec un flux de courant de court-circuit à court terme, cela peut entraîner des échauffement des éléments porteurs de courant et les fils au-dessus du niveau autorisé.

Les courants de court-circuit provoquent des forces mécaniques élevées entre les conducteurs, qui sont particulièrement importantes au début du processus de court-circuit, lorsque le courant atteint sa valeur maximale. Si la résistance des fils et leurs fixations sont insuffisantes, des dommages mécaniques peuvent survenir.

La chute de tension de court-circuit soudain et profond affecte les performances des consommateurs.Tout d'abord, cela s'applique aux moteurs, car même avec une chute de tension à court terme de 30 à 40 %, ils peuvent s'arrêter (les moteurs tournent).

Le renversement des moteurs a un effet grave sur le fonctionnement d'une installation industrielle, car il faut beaucoup de temps pour rétablir le processus de production normal, et l'arrêt inattendu des moteurs peut provoquer un défaut dans le produit de l'usine.

Avec une faible distance et une durée de court-circuit suffisante, il est possible que les stations parallèles se désynchronisent, c'est-à-dire perturbation du fonctionnement normal de l'ensemble du système électrique, conséquence la plus dangereuse d'un court-circuit.

Les systèmes de courant déséquilibrés résultant de défauts à la terre sont capables de créer des flux magnétiques suffisants pour induire des champs électromagnétiques importants dans les circuits adjacents (lignes de communication, pipelines) qui sont dangereux pour le personnel d'entretien et l'équipement sur ces circuits.

Par conséquent, les conséquences d'un court-circuit sont les suivantes :

1. Dommages mécaniques et thermiques aux équipements électriques.

2. Incendie dans les installations électriques.

3. Une diminution du niveau de tension dans le réseau électrique, entraînant une diminution du couple des moteurs électriques, leur arrêt, une diminution des performances voire un renversement.

4. Perte de synchronicité des générateurs individuels, des centrales électriques et des parties du système électrique et survenance d'accidents, y compris des accidents de système.

5. Influence électromagnétique sur les lignes de communication, les communications, etc.

A quoi sert le calcul des courants de court-circuit ?

Un court-circuit dans le circuit provoque un processus transitoire dans celui-ci, au cours duquel le courant peut être considéré comme la somme de deux composants: harmonique forcé (périodique, sinusoïdal) ip et libre (apériodique, exponentiel) ia. La composante libre diminue avec la constante de temps Tc = Lc / rc = xc /? Rc lorsque le transitoire décroît. La valeur instantanée maximale iу du courant total i est appelée courant de choc, et le rapport de ce dernier à l'amplitude Iπm est appelé coefficient de choc.

Le calcul des courants de court-circuit est nécessaire pour la sélection correcte de l'équipement électrique, la conception relais de protection et d'automatisation, choix des moyens de limitation des courants de court-circuit.

Les courts-circuits (SC) se produisent généralement par des résistances transitoires - arcs électriques, corps étrangers sur le site du défaut, supports et leurs terres, ainsi que des résistances entre les conducteurs de phase et la terre (par exemple, lorsque les conducteurs tombent au sol). Pour simplifier les calculs, les résistances transitoires individuelles, selon le type de défaut, sont supposées égales entre elles ou égales à zéro (court-circuit "métallique" ou "terne").

Voir également:Courant de court-circuit, qui détermine l'amplitude du courant de court-circuit