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短路电流及其计算短路电流是指在电路中，当发生短路故障时，电流会迅速增大到很高的数值。
短路故障是指电路中的正、负极之间或者两个不同元件之间发生距离非常短的导通，导致电流异常增大。
短路电流的计算是为了评估电路中的设备或元件的安全工作能力，以确保其能够承受短路故障所产生的巨大电流，并选择合适的保护装置来防止其发生。
短路电流的计算方法根据电路的类型和复杂程度有所不同。
下面针对不同情况进行具体说明。
1.直流电路的短路电流计算方法：在直流电路中，由于电流只会沿着一条路径流动，所以短路电流的计算相对简单。
可以通过欧姆定律计算得到。
短路电流（Isc）= 电源电压（Us）/ 短路电阻（Rs）式中，Us为电源电压，Rs为短路电阻的阻值。
2.单相交流电路的短路电流计算方法：在单相交流电路中，短路电流的计算稍微复杂一些。
需要考虑电源电压、短路阻抗和负载阻抗之间的关系。
a) 短路电流（Isc）= 电源电压（Us）/ 短路阻抗（Zs）b) 短路电流（Isc）= 电源电压（Us）/ （短路阻抗（Zs）+ 负载阻抗（Zl））式中，Us为电源电压，Zs为短路阻抗，Zl为负载阻抗。
3.三相交流电路的短路电流计算方法：在三相交流电路中，短路电流的计算需要考虑三相电源之间的相位差、各相的电流大小以及负载阻抗和短路阻抗之间的关系。
a) 短路电流（Isc）= 母线电压（U）/ 短路阻抗（Zs）b) 短路电流（Isc）= 母线电压（U）/ （短路阻抗（Zs）+ 负载阻抗（Zl））式中，U为母线电压，Zs为短路阻抗，Zl为负载阻抗。
需要注意的是，短路电流的计算一般是在额定工况（即正常运行工况）下进行的。
此外，在实际的电路设计中，还需要考虑短路电流的持续时间、短路电流对设备和元件的热稳定性造成的影响等因素。
短路电流的计算对于电气工程师来说是非常重要的，它能够帮助工程师评估不同元件或设备的安全性能，同时也能够指导选择合适的保护措施，以最大程度地减少短路故障对电路和设备的损坏。
短路电流热效应公式短路电流热效应公式在电力系统中，电流会在电路中产生热量，尤其是在短路发生时。
短路电流热效应公式用于计算短路过程中的温升和热损耗。
以下是一些相关公式及其解释：短路电流的计算公式1.短路电流幅值公式：[Is = (Uk / Zk) * e^(jθ)](–Is: 短路电流的幅值–Uk: 额定电压–Zk: 短路阻抗的复数表示–θ: 短路电流的相位角该公式表示短路电流的幅值与额定电压Uk和短路阻抗Zk之间的关系。
2.短路电流的相位角公式：[θ = θk - φ](–θ: 短路电流的相位角–θk: 短路阻抗的相角–φ: 短路时电压与电流之间的相角差该公式表示短路电流的相位角与短路阻抗的相角和电压/电流相角差之间的关系。
短路电流热效应计算公式3.短路电流对应的温升公式：[ΔT = K * Is^2 * t](–ΔT: 电流对应的温升–K: 热损耗系数–Is: 短路电流的幅值–t: 短路持续时间该公式表示短路电流的幅值平方乘以短路持续时间与热损耗系数之间的关系。
4.短路电流对应的热损耗公式： [P_loss = K *Is^2](–P_loss: 短路电流对应的热损耗–K: 热损耗系数–Is: 短路电流的幅值该公式表示短路电流的幅值平方与热损耗系数之间的关系。
示例解释假设某电力系统的额定电压为1kV，短路阻抗为2 + j3Ω，短路电流相位角为30°，电压与电流相角差为20°，短路持续时间为秒。
根据短路电流幅值公式可得：Is = (Uk / Zk) * e^(jθ) = (1000 / (2 + j3)) * e^(j30°) = * e^(j30°)根据短路电流的相位角公式可得：θ = θk - φ = 30° - 20° = 10°根据短路电流对应的温升公式可得：ΔT = K * Is^2 * t = K * ()^2 *根据短路电流对应的热损耗公式可得： P_loss = K * Is^2 = K* ()^2以上是关于短路电流热效应的相关公式和一个示例解释。
短路电流的计算方法短路电流是电力系统中的一种重要电气特性，在电路中出现故障时会产生短路电流，对设备、线路和人员等产生威胁。
因此，计算短路电流是电气系统设计和运行中必不可少的一项任务。
本文将介绍短路电流的计算方法。
1.短路电流的定义。
短路电流，也称为故障电流，是指在电路中发生短路时，电源输出电流超过额定电流的情况。
在电气系统设计时，短路电流是评估系统安全性的重要参数之一、计算短路电流的目的是为了保证系统能承受故障时的电流，从而达到系统安全运行的目的。
2.短路电流的计算方法。
（1）简单短路电流的计算方法。
简单短路电流指的是在发生短路时，电路中只有一个源和一个负载的情况。
在这种情况下，短路电流的计算方法如下：Isc = E / Z。
其中，Isc表示短路电流；E表示电源的电动势；Z表示短路阻抗。
在实际应用中，Z是根据电路的图纸和电气参数计算得出的。
因此，短路电流的计算只需知道电源电动势即可。
（2）对称分量法。
对称分量法是计算三相电路短路电流的常用方法。
它将三相电路分解为正序、负序和零序三部分，分别计算其短路电流，再根据三者合成得到总短路电流。
在正常情况下，三相电路中的电流包含正、负、零三种分量。
而在短路情况下，正、负分量的相位角发生变化，但其大小仍然相等，而零序分量则减小为0。
这些特点是对称分量法计算短路电流的基础。
对于一个三相电路，它的短路电流按对称分量法计算的步骤如下：1）分解正、负、零序。
三相电路中，正、负、零序分量的计算方法分别如下：正序分量：Ia0 = Ia, Ib0 = Ibe某p(-2π/3i), Ic0 = Ibe某p(2π/3i)。
负序分量：Ia2 = Ia, Ib2= Ibe某p(2π/3i), Ic2 = Ibe某p(-2π/3i)。
零序分量：I0=(Ia+Ib+Ic)/3。
其中，i为虚数单位。
2）计算短路电流。
在计算正、负、零序分量短路电流前，需先确定短路点的相序。
短路点的相序为零序时：I0sc = 3E / Z。
短路电流的计算方法短路电流是指电路中发生短路故障时的电流值。
短路故障指电路中两个或多个电气元件之间的绝缘失效或直接发生短路连接。
短路电流的计算方法需要考虑电源电压、电路阻抗、短路位置等因素。
下面将详细介绍短路电流的计算方法。
1.短路电流基本概念短路电流是指从电源到发生短路故障处的电流。
短路电流的大小直接取决于电源的供电能力和短路处的阻抗。
短路电流一般分为对称短路电流和非对称短路电流两种。
2.对称短路电流计算对称短路电流是指发生短路故障时，电流的各相之间的大小和相位差相同。
对称短路电流的计算一般通过复数法或者对称分量法来进行。
（1）复数法：首先需要获得正常工作条件下电路的电压和电流的复数表示形式，即用复数表示的幅值和相位。
然后根据发生短路故障时电路的分析，将短路电流的每一个分量都转换成复数，然后通过复数的叠加原理，将每个分量的复数相加得到短路电流的复数。
（2）对称分量法：对称分量法是将实际电流分解成对称分量和零序分量的和，其中对称分量包括正序、负序和零序的幅值，计算对称短路电流时只需要考虑对称分量。
对称分量法适用于计算对称短路电流较为复杂的电力系统。
3.非对称短路电流计算非对称短路电流是指发生短路故障时，电流的各相之间的大小和相位差不同。
非对称短路电流的计算需要考虑不同相电流的不同阻抗和各相电源之间的相位差。
非对称短路电流计算的方法有很多，比较常用的方法包括：（1）等效电路法：等效电路法是通过将非对称短路问题转化为等效电路的问题来进行计算。
首先根据故障点的实际情况，绘制等效电路图，然后根据等效电路的特性进行计算。
（2）解析法：解析法是通过对非对称电路进行解析计算，得到各相之间的电流和相位差。
这种方法一般适用于较为简单的电路。
（3）数值法：数值法是通过数值计算的方式来求解非对称短路电流。
数值法的计算过程较为繁琐，但是对于复杂的电路系统可以得到较为准确的结果。
总结：短路电流的计算方法需要根据具体的电路型号和故障情况进行选择。
短路电流的计算及步骤一、短路电流的计算步骤：1、首先绘出计算电路图2、接着，按所选择的短路计算点绘出等效电路图二、短路电流的计算方法：1、欧姆法2、标幺制法三、采用欧姆法进行三相短路电流的计算根据设计的供电系统图1-1所示。
电力系统出口断路器为SN10-10Ⅲ型。
可计算本饲料厂变电所高压10KV母线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。
图1-11.k-1点的三相短路电流和短路容量（U=10.5KV）(1)计算短路电流中各元件的电抗及总电抗1）电力系统的电抗：由附表8查得SN10-10Ⅲ型短路器的断流容量S=750MV·A,因此X===0.1472)架空线路的电抗：由表3-1得X=0.35/km,因此X=X l=0.35 (/km)5km=1.753)绘k-1点短路的等效电路图，如图1-2(a)所示，图上标出各元件的序号（分子）和电抗值（分母），并计算其总电抗为:X= X+ X=0.147+1.75=1.897图1-2 短路等效电路图（欧姆法）(2)计算三相短路电流和短路容量1）三相短路电流周期分量有效值===3.18 kA2)三相短路次暂态电流和稳态电流= = =3.18kA3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值=2.55=2.553.18kA=8.11kA=1.51=1.513.18kA=4.8kA4)三相短路容量==10.5KV3.18 kA=58.10MV·A2 K-2点的短路电流和短路容量（U=0.4KV）1）电力系统的电抗===2.132)架空线路的电抗==0.35(/km) 5km=2.543)电力变压器的电抗：由附录表5得%=5,因此X===84) 绘k-2点短路的等效电路图，如图5-2(b)所示，图上标出各元件的序号（分子）和电抗值（分母），并计算其总电抗为：= X+ X+ X//= X+ X+=6.753(2)计算三相短路电流和短路容量1）三相短路电流周期分量有效值===34.04kA2)三相短路次暂态电流和稳态电流= = =34.04kA3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值=1.84=1.8434.04kA=62.64kA=1.09=1.0934.04 kA=37.11Ka4)三相短路容量==0.4KV34.04 kA=23.69MV·A综上所述可列短路计算表，如下表1-1工厂变配电所的选择第一节工厂变配电所类型、所址的选择一、变配电所的任务便配电所担负着从电力系统受电，经过变压，然后配电的任务。
短路电流计算公式
1）三相短路电流计算：起始短路电流周期分量有效值/KA
In =1.05Un /√3 /Z∑=1.05Uφ/√R2∑+X2∑
式中Un、U/φ——网络标称电压（线电压、相电压），V。
Z∑、R2∑、X2∑——计算电路总阻抗、总电阻、总电抗，主要为系统、变压器、母线、及线路阻抗，mΩ。
2）单相接地故障电流及单相短路电流计算由序网分析可知，单相接地故障电流及单相短路电流可由下式求得：
In =3Uφ/|Z1∑+Z2∑+Z0∑|= √3Un/(R1∑+R2∑+R0∑)2+(X1∑+X2∑+X0∑)2
式中：Un、Uφ——网络标称电压（线电压、相电压），V。
Z1∑、Z2∑、Z0∑计算电路正序、负序及零序总阻抗，mΩ。
R1∑、R2∑、R0∑计算电路正序、负序及零序总电阻，mΩ。
X1∑+X2∑+X0∑计算电路正序、负序及零序总电抗，mΩ。
负序阻抗与正序阻抗相等。
零序阻抗为相线零序阻抗与3倍保护线/中性线的零序阻抗之和。
由于配电变压器一般均采用Dyh或Yyh联结，故在计算时无需考虑变压器及高压侧
的零序阻抗。
对于用过阻抗接地的TT系统，该阻抗应按3倍计入计算电路的零序阻抗。
可通过计算出相保（相线与保护线PE、PEN)/相零（相线与中性线N)回路阻抗的方法直接求取单相接地故障电流及单相短路电流/KA，此时
In =Un√3/Z = Uφ/√R2+X2
式中Un、Uφ——网络标称电压（线电压、相电压），V。
Z、R、X——相保/相零回路阻抗、电阻、电抗，mΩ。
1、短路电流的计算方法：1.1、两相短路电流计算公式：I=∑R=R1/K+Rb+R2∑X=Xx+X1/K+Xb+X2式中：I——两相短路电流，A∑R、∑X——短路回路内一相电阻、电抗值的总和，ΩXx——根据三相短路容量计算的系统电抗值，ΩR1、X1——高压电缆的电阻、电抗值，ΩKb——变压器变压比Rb、Xb——变压器的电阻、电抗值，ΩR2、X2——低压电缆的电阻、电抗值，ΩUe——变压器二次侧额定电压，V1.2、三相短路电流计算公式：I=1.15 I2、电缆线路短路保护2.1、1200V及以下电网中电磁式过电流继电器的整定2.1.1、保护干线装置公式：Iz≥IQe+Kx∑Ie式中：IQe——最大容量电动机额定起动电流，A，为电动机额定电流的6.0~7.0倍。
∑Ie——其余电动机额定电流之和，AKx——需用系数，取0.5～1.0，一般取1.0。
2.1.2、校验公式：≥1.5若线路上串联两台以上开关（其间无分支线路），则上一级开关整定值，也应按下一级开关保护范围最远点的两相短路电流来校验，校验灵敏度应满足1.2～1.5的要求，以保证双重保护的可靠性。
若校验不满足时，应采取以下措施：1.加大干线或支线电缆截面。
2.设法减少低压电缆线路的长度。
3.采用相敏保护器或软起动等新技术提高灵敏度。
4.更换大容量变压器或采取变压器并联。
5.增设分段保护开关。
6.采用移动变电站或移动变压器。
2.2、电子保护器的整定:2.2.1、电磁起动器中电子保护器过流整定公式：Iz≤Ie当运行中电流超过Iz时视为过载，电子保护器延时动作；当运行中电流达到8Iz时视为短路，电子保护器瞬时动作。
2.2.2、校验公式：≥1.2若校验不满足时，应采取以下措施：1.加大干线或支线电缆截面。
2.设法减少低压电缆线路的长度。
3.采用相敏保护器或软起动等新技术提高灵敏度。
4.更换大容量变压器或采取变压器并联。
5.增设分段保护开关。
6.采用移动变电站或移动变压器。
短路电流及计算范文短路电流是指电路中发生短路时，电流的最大值。
当电路发生短路时，电流会迅速增大，可能会造成电设备的损坏甚至引发火灾等危险情况。
因此，了解和计算短路电流是电气工程领域的重要知识。
短路电流可以通过欧姆定律计算得出。
根据欧姆定律，电流(I)等于电压(U)与电阻(R)之比，即I=U/R。
在短路情况下，电阻接近于0，因此电流可能非常大。
计算短路电流可以使用短路电流计算公式。
这个公式是根据欧姆定律推导出来的，它可以帮助工程师准确地计算电流的最大值。
短路电流计算公式如下：I_sc = U / (Z_s + Z_l)其中，I_sc是短路电流，U是电压，Z_s是源阻抗，Z_l是负载阻抗。
源阻抗是指电源本身的阻抗。
它包括电源内部阻抗和连接线路的阻抗。
负载阻抗是指电路中的负载元件的阻抗。
上面的公式可以规定正常电压下电路的短路电流，但在实际应用中，我们也需要考虑其他情况。
例如，电动机短路电流计算。
电动机的短路电流计算比较复杂，因为电动机包含很多绕组。
我们可以使用Park夺格拉夫法(Park's circle method)来计算电动机短路电流。
另一个需要考虑的情况是变压器的短路电流计算。
变压器的短路电流计算可以使用相似变压器法(Similar Transformer method)。
该方法通过将变压器视为两个相似的变压器来计算短路电流。
以上这些计算方法只是对短路电流计算的一些基本方法，实际情况可能会更加复杂。
在实际应用中，我们还需要考虑电源的稳定性、环境因素、电缆长度和截面积等因素。
在电气工程中，短路电流计算是非常重要的一项工作。
它可以帮助工程师合理设计电路，确保电设备的安全运行。
因此，掌握短路电流的计算方法对电气工程师来说非常关键。
总结一下，短路电流是电路中发生短路时的电流最大值。
我们可以使用欧姆定律和短路电流计算公式来计算短路电流。
同时，我们还需要考虑不同设备的特殊计算方法和其他因素的影响。
习题和思考题3-1.什么叫短路？短路的类型有哪些？造成短路故障的原因有哪些？短路有哪些危害？短路电流计算的目的是什么？答：所谓短路，就是指供电系统中不等电位的导体在电气上被短接，如相与相之间、相与地之间的短接等。
其特征就是短接前后两点的电位差会发生显著的变化。
在三相供电系统中可能发生的主要短路类型有三相短路、两相短路、两相接地短路及单相接地短路。
三相短路称为对称短路，其余均称为不对称短路。
在供电系统实际运行中，发生单相接地短路的几率最大，发生三相对称短路的几率最小，但通常三相短路的短路电流最大，危害也最严重，所以短路电流计算的重点是三相短路电流计算。
供电系统发生短路的原因有：（1）电力系统中电气设备载流导体的绝缘损坏。
造成绝缘损坏的原因主要有设备长期运行绝缘自然老化、设备缺陷、设计安装有误、操作过电压以及绝缘受到机械损伤等。
（2）运行人员不遵守操作规程发生的误操作。
如带负荷拉、合隔离开关（内部仅有简单的灭弧装置或不含灭弧装置），检修后忘拆除地线合闸等；（3）自然灾害。
如雷电过电压击穿设备绝缘，大风、冰雪、地震造成线路倒杆以及鸟兽跨越在裸导体上引起短路等。
发生短路故障时，由于短路回路中的阻抗大大减小，短路电流与正常工作电流相比增加很大（通常是正常工作电流的十几倍到几十倍）。
同时，系统电压降低，离短路点越近电压降低越大，三相短路时，短路点的电压可能降低到零。
因此，短路将会造成严重危害。
（1）短路产生很大的热量，造成导体温度升高，将绝缘损坏；（2）短路产生巨大的电动力，使电气设备受到变形或机械损坏；（3）短路使系统电压严重降低，电器设备正常工作受到破坏,例如,异步电动机的转矩与外施电压的平方成正比，当电压降低时，其转矩降低使转速减慢，造成电动机过热而烧坏；（4）短路造成停电，给国民经济带来损失，给人民生活带来不便；（5）严重的短路影响电力系统运行稳定性，使并列的同步发电机失步，造成系统解列，甚至崩溃；（6）单相对地短路时，电流产生较强的不平衡磁场，对附近通信线路和弱电设备产生严重电磁干扰，影响其正常工作。
短路电流计算方法与分析在电力系统运行中，短路事故是一种常见但危险的故障。
当电力系统中出现短路故障时，电流会迅速增大，导致设备损坏、火灾甚至人身伤害。
因此，准确计算短路电流对于保障电力系统的安全稳定运行至关重要。
本文将介绍短路电流的计算方法与分析。
1. 短路电流的概念与分类短路电流是指电力系统中由于故障引起的电流异常增大。
根据故障的类型，短路电流可以分为三类：对称短路电流、不对称短路电流和混合短路电流。
对称短路电流是指发生于同名三相电压之间的短路故障引起的电流增大；不对称短路电流是指发生于不同名两相电压之间的短路故障引起的电流增大；混合短路电流是对称短路电流和不对称短路电流的综合体。
2. 短路电流的计算方法计算短路电流的方法可以分为两类：解析计算方法和数值计算方法。
2.1 解析计算方法解析计算方法是指利用电气知识和电气特性方程，推导和求解短路电流的方法。
常见的解析计算方法有：（1）阻抗法：根据电力系统各个元件的阻抗特性，将系统抽象为等效电路，然后利用电路计算方法求解短路电流。
（2）对称分量法：将三相电压和电流转化为正序、负序和零序分量，然后根据对称分量法的原理求解短路电流。
（3）节点电流法：根据电流守恒原理，在电力系统的各个节点处建立方程，然后求解方程组，得到短路电流。
解析计算方法相对精确，但对于复杂的电力系统，计算过程复杂且繁琐。
2.2 数值计算方法数值计算方法是指利用计算机进行短路电流计算的方法。
常见的数值计算方法有：（1）蒙特卡洛法：通过随机抽样和统计分析，模拟电力系统中短路电流的概率分布，从而得到短路电流的估计值。
（2）有限元法：将电力系统建模为有限元网格，并利用有限元法求解电气特性方程，得到短路电流的数值结果。
（3）潮流求解法：利用电力系统的潮流计算工具，根据电力系统的节点功率平衡和各个元件的导纳特性，迭代求解电网潮流，得到短路电流。
数值计算方法能够针对复杂系统进行计算，但计算结果受模型和参数设置的影响。
短路电流计算公式
短路电流是指通过电路的电流，其中短路电流计算可以帮助我们更好地了解电路中的电流。
短路电流的计算可以通过一些基本的数学公式来完成，这些公式可以帮助我们准确地计算出短路电流。
首先，我们需要知道短路电流的定义，它是指当电路中有一个短路时，通过电路的电流量。
通常情况下，短路电流是指从一个点到另一个点的电流。
短路电流的计算方法是，首先，我们需要知道电路中的电压，比如说在一个直流电路中，电压可以通过测量电池的电压来测量。
然后，我们需要知道电路中的阻抗，阻抗是指电路中的电阻，电容和电感的总和。
最后，我们可以使用以下公式来计算短路电流：
I_short circuit = V/Z
其中，V是电路中的电压，Z是电路中的阻抗。
短路电流计算公式可以帮助我们准确地计算出电路中的电流，这对于设计电路和进行电路分析都非常重要。
短路电流计算也可以用于确定电路的最大安全流量，以便我们可以正确地安装和使用电路。
总之，短路电流计算可以帮助我们准确地计算出电路中的电流，对于设计电路和进行电路分析都非常重要。
短路电流计算公式可以帮助我们更好地理解电路，并确保电路的安全运行。
短路电流的计算及步骤一、短路电流的计算步骤：1、首先绘出计算电路图2、接着，按所选择的短路计算点绘出等效电路图二、短路电流的计算方法：1、欧姆法2、标幺制法三、采用欧姆法进行三相短路电流的计算根据设计的供电系统图1-1所示。
电力系统出口断路器为SN10-10Ⅲ型。
可计算本饲料厂变电所高压10KV母线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。
图1-11.k-1点的三相短路电流和短路容量（U=10.5KV）(1)计算短路电流中各元件的电抗及总电抗1）电力系统的电抗：由附表8查得SN10-10Ⅲ型短路器的断流容量S=750MV·A,因此X===0.1472)架空线路的电抗：由表3-1得X=0.35/km,因此X=X l=0.35 (/km)5km=1.753)绘k-1点短路的等效电路图，如图1-2(a)所示，图上标出各元件的序号（分子）和电抗值（分母），并计算其总电抗为:X= X+ X=0.147+1.75=1.897图1-2 短路等效电路图（欧姆法）(2)计算三相短路电流和短路容量1）三相短路电流周期分量有效值===3.18 kA2)三相短路次暂态电流和稳态电流= = =3.18kA3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值=2.55=2.553.18kA=8.11kA=1.51=1.513.18kA=4.8kA4)三相短路容量==10.5KV3.18 kA=58.10MV·A2 K-2点的短路电流和短路容量（U=0.4KV）1）电力系统的电抗===2.132)架空线路的电抗==0.35(/km) 5km=2.543)电力变压器的电抗：由附录表5得%=5,因此X===84) 绘k-2点短路的等效电路图，如图5-2(b)所示，图上标出各元件的序号（分子）和电抗值（分母），并计算其总电抗为：= X+ X+ X//= X+ X+=6.753(2)计算三相短路电流和短路容量1）三相短路电流周期分量有效值===34.04kA2)三相短路次暂态电流和稳态电流= = =34.04kA3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值=1.84=1.8434.04kA=62.64kA=1.09=1.0934.04 kA=37.11Ka4)三相短路容量==0.4KV34.04 kA=23.69MV·A综上所述可列短路计算表，如下表1-1工厂变配电所的选择第一节工厂变配电所类型、所址的选择一、变配电所的任务便配电所担负着从电力系统受电，经过变压，然后配电的任务。
短路电流及其计算第一节短路电流概述本节将了解短路的原因及危害，掌握短路的种类，并知道短路电流计算的基本方法。
一、短路的概念短路时至三相电力供电系统中，相与相或相与地的导体之间非正常连接。
在电力系统设计和运行中，不仅要考虑正常工作状态，而且还必须考虑到发生事故障碍时所照成的不正常工作状态。
实际运行表明，在三相供电系统中，破坏供电系统正常运新的故障最为常见而且危害最大的就是各种短路。
当发生短路时，电源电压被短接，短路回路阻抗很小，于是在回路中流通很大的短路电流。
对中性点不接地的系统又相遇相之间的短路；对于中性点接地的系统又相遇相之间的短路，一项于几项与大地相连接以及三相四线制系统中相与零项的连接等，其中两相接地的短路实际上是两相短路。
常见的短路形式如图3—1所示2.短路的基本种类在三相供电系统中，短路的类型主要有：（1）三相电路三相短路是指供电系统中，三相在同一点发生短接。
用“d（3）”表示，如图3-1a所示。
（2）两相电路两相短路是指三相供电系统中，任意两项在同一地点发生短接。
用“d（2）”表示，如图3-1b 所示。
（3）单相电路单相短路是指在中性点直接接地的电力系统中，任一项与地发生短接。
用“d（1）”表示，如图3-1c所示。
（4）两相接地电路两相接地的短路是指在中性点直接接地的电力系统中，不同的两项同时接地所形成的两相短路，用“d（1-1）”表示，如图3-1d所示。
按短路电流的对称性来说，发生三相短路时，三项阻抗相等，系统中的各处电压和电流仍保持对称，属于对称性短路，其他形式的短路三相阻抗都不相等，三相电压和电流不对称，均为不对称短路。
任何一种短路都有可能扩大而造成三相短路。
因为短路后所产生的电弧，会迅速破坏向自家的绝缘，形成三相短路。
这种情形在电缆电路中，更为常见。
由于煤矿供电系统大都为小接地电流系统，且大都距大发电厂较远，故单相短路电流值一般都小于三相短路电流值，而两相短路电流值亦比三相短路电流值小。
第四章短路电流及其计算第一节概述在供电系统的设计和运行中，首先应考虑供电系统可靠地连续供电，从而保证生产和生活正常进行；同时也应考虑故障情况的影响。
故障的种类有多种多样，最严重的故障是短路故障。
短路故障，是供电系统中一相或多相载流导体接地或各相间相互接触从而产生超出规定值的大电流。
在通常条件下，最严重的短路故障是三相短路，即供电系统中三相之间发生短路。
也有两相短路和单相短路。
无论哪种短路，所产生的大电流都将会供电系统中的电器设备和人身安全带来极大的危害和威胁。
为了准确地掌握这种情况，应该对供电系统中可能产生的短路电流数值加以计算，并根据计算值装设相应的保护装置来消除短路故障。
另外，还要计算出其值所产生的电动效应、电热效应，从而保证供电系统中的所有与载流部分有关的电器设备在选择时有据可依。
在实际运行在红，能承受得起最大的短路电流所产生的热效应和电动效应的作用而不造成损坏。
在短路电流的计算中，通常把电力系统分为无限容量系统和有限容量系统两大类，由这两类作为供电电源的供电系统短路电流的变化是不完全一样的：所谓“有限” 、“无限”，只是一个相对的问题。
在工程计算中，特别是建筑电气设计中，由于一般民用的供电系统容量远比整个电力系统容量小，而供电系统的阻抗又比整个电力系统阻抗大，因此在供电系统发生短路时，电力系统馈出的母线上电压几乎保持不变，这时我们就可以认为给民用建筑供电的电力系统是无限大容量系统。
本章所研究的问题和提出的使用公式均是以无限大容量系统供电为前提，并且对于高压电网仅考虑电抗对短路的影响。
对于低压则考虑电抗和电阻对短路的影响。
第二节短路电流对供电系统的影响一、短路的形式和造成的后果（一）短路的形式造成短路原因的因素大体可分为人为因素、自然因素和一些不可预见的综合因素。
所谓人为因素是指由于供电系统的工作人员操作失误所造成的。
例如违反操作规程的操作、误接线和运行维护不当，未及时发现设备老化绝缘损坏造成的系统短路等。
自然因素是指由于自然的条件突变造成的系统短路。
例如：因受雷电的袭击造成电气设备过电压而使设备的绝缘损坏而形成的短路；大风、低温、冰雹等造成的线路的短路等。
另外还有一些不可预见的因素也会造成系统的短路。
例如：鸟类、爬行类动物跨越在两个导线之间，或导线和大地之间，或咬坏导线、设备的绝缘造成的系统短路。
在三相供电系统中无论哪种原因短路的形成大体可分为：三相短路、两相短路和单相短路。
有时系统发生短路后又接地了，则称接地短路。
三相短路称为对称短路，其他则称为非对称短路。
根据实际的系统运行结果表明，单相短路的出现机会相对其他的短路机会多。
两相和三相短路机会较少，但是三相短路所造成的影响比单相和两相都大。
（二）短路造成的后果供电系统短路时，系统的阻抗值比正常运行时的阻抗值要小很多。
短路电流要比正常运行时电流大几十倍有时可以达到几百倍。
显然这个数值是根据系统容量的大小来确定的。
通常的建筑供电系统（变压器容量在1000kVA 时）高压侧三相短路电流也能达到几千安培。
而低压侧要达到几万安培。
不难看出如此大的短路电流将会给供电系统带来什么样的影响。
虽然短路的形式不同所带来的影响性质和程度都不同，从理论上定性分析造成的影响主要有如下几个方面：1. 短路造成停电事故，会给生产、生活带来不便和损失；2. 有时短路不会造成停电，但会使供电系统的电压骤然下降，形成在供电系统中连接的所有用电设备在低电压下运行，如果作为主要动力的电动机处于低电压下运行，必然会造成电动机损坏。
对于照明系统中的照明装置也会带来影响，白炽灯变暗、气体放电光源不能点燃等。
3. 如果系统发生非对称短路，非对称的短路电流会有磁效应产生，当磁通量达到一定值时，必然对相邻的通信线路、电子设备、控制系统造成强烈的电磁干扰。
4•强大的短路电流将产生很大的电动力和电热效应，使系统中的导线、设备损坏。
短路故障的种类见表4-1。
电路，而供电源正是正弦交流电。
当线路产生短路后，系统将有一个正常的工作状态经过过渡过程（或短路 的暂态过程）进入短路的稳定状态。
所谓三相短路过程的介绍其实就是电阻和电感的串联电路过渡过程的分 析和介绍。
其原理和电路的基本理论相同。
将这三个状态下系统的电流和电压的变化可以用变化的曲线表示，见图[一T]- 1i i序1村1ttfJBi 口i fiji R| d mu J . j. B审・故鼻的种臭B警■故耳昭*!"矍阿1SL F_-J-U L —.輔削■：屮的叫和上■中■辄.“Ml 电•中的・・2畀・.枫一■-H IIW41的桦童黑相之同师證ft «.貝盼 KKBTiftKT 悯墉*W >11* 屮帕托 * m WZ*4 ・ M 匕能应乂按二、无限大容量电源的供电系统产生三 相短路时的过程介绍和有关参数如果从理论上分析三相短路的过程 是一个较复杂的问题。
但是从应用的角 度出发我们只需掌握在其短路过程中的 主要参数就可以了。
（一）无限大容量电源的供电系统 产生三相短路时的过程介绍建筑的供电系统可以用等效电路图 表示，如图4-1中的（a ）所示。
由于电 路大多数是对称的，则用单相等效电路 图表示。
见图4-1中的（b ）所示。
定性 的分析三相短路电流时，可用单相等值 电路；从等值的单相电路可以看出供电 系统属于一个电杆和电阻所组成的串联卜】无限大容■电丿J 蔡统中发生三相短路 5 祸电爵ffh W 誓效单柑电堵图卜标肌为线塀n 为负僅〉4-2。
•Ml 电■的柱豐两帕由14S*i k ――三相短路电流的瞬时值（也称全短路电流） 式中 U m ――相电压幅值;Z ——电路中每相的阻抗; a ――相电压的初相角；k ――短路电流与电压之间的相角;r L ――短路回路的时间常数;C ——积分常数，由初始条件决定。
上述说明三相短路电流是由两个分量组成的： 一个是以正弦规律变化的周期分量；一个是按指数规律衰减的非周期分量。
在选择和校验电器设备以及进行继电保护的整定计算时，应计算出在短路过程中的以下物理量。
（1）三相短路冲击电流（i sh ）它是三相短路电流第一周期全电流的峰值。
用来校验系统中电器和母线动稳定的数据。
（2）三相短路电流最大有效值（I sh ）它是三相短路电流第一周期内全电流的有效值，也称三相短路冲击电流的有效值。
用来校验系统中电器和母线热稳定的数据。
（5）短路后0.2s 的短路电流周期分量有效值（丨0.2）。
如果将无限大容量电源的供电系统产生三相短路时电流和电压的变化规律用数学公式表示则有: r tk） Ce Ltik5 Z sin( t(4-1)(3) 三相短路电流周期分量的有效值（I p ）。
(4) 三相短路电流稳态有效值（Im 1 -丄审戈誇量址界时欖电第讹卢计Hi 恵堵的电股fllilU X 険1 CFh tit（6）次暂态短路电流（三相短路电流周期分量第一周的有效值） （I '' ）。
（ 7）三相短路电流的有效值（ I k ） 在由无限大容量系统供电时：I k I ''I 0.2 I I p（4-2）（8）三相短路容量（ S k ）。
（二）短路的电流的电动力效应和电热效应。
短路电流发生的时间是极为短暂的，其数值又是非常大的。
因此，当载流导体中瞬间流过短路电流时， 在载体上表现的状况也不一样。
当并列的导体中流过短路电流时， 根据电磁感应原理， 导体之间产生电磁作 用力，通常称为电动力。
导体中流过的电流越大，其电动力也越大，短路电流形成的电动力不仅大，而且由 于瞬间发生而使电动力突然产生， 对电器设备及导体具有很大的破坏作用。
当电流流过导体时， 因导体具有 阻抗，而会产生热量，一般情况下，该热量及时传递到周围环境中。
但瞬间流过短路电流，不仅能产生大量 的热量，而且无法及时传递到周围环境中，导致导体温度急速升高，最终导致导体变形或熔化。
综上所述，在选用电气设备或导体时，必须考虑它们在发生短路时，能否可靠地工作，这就是需进行电 动力校验和电热校验，这是设备与导体选择时不可缺少的。
在进行电动力的电热校验时， 主要是比较短路冲击电流所产生的电动力和热量是否超过了设备出厂时确 定的极限通过电流能力和导体固定时所能承受的破坏力。
除此之外， 还应综合比较短路发生时， 系统短路容 量是否小于设备出厂时所确定的断流容量。
1. 短路电流的电动力效应 由电工基础的理论可知，当电流通过载流导体时，导体之间会产生电动力的作用。
但在一般情况下，载 流导体通过的是正常工作电流， 它所产生的电动力数值不大， 不会影响电器设备的正常工作； 在供电系统发 生短路时， 短路电流特别是短路冲击电流很大， 它所产生的电动力能达到很大的数值， 虽然冲击电流维持的 时间很短， 但它足以使导体变形、 电器设备的载流部分遭到严重的破坏。
因此必须对短路电流产生电动力的 大小加以计算， 使供电系统中各元件能承受短路时最大电动力的作用， 保证可靠地工作。
通常把电路元件能 承受电动力效应的能力称为电路元件的稳定度。
也就是说， 电路元件要具有足够的电动稳定度， 才可以保证 在供电系统发生短路时，电路元件不会被损坏，供电系统可以正常工作。
在供电系统中， 三相线路发生三相短路时， 中间相导体所受的电动力比两相短路时导体所受到的电动力 要大，所以在校验电器和导体的动稳定度时，必须采用三相短路冲击电流 i （sh3）或采用短路后第一周期的三 相短路全电流的有效值 I（sh 3）作为计算依据。
对于一般电器，短路动稳定度的校验条件为：式中i max ——被校验电器设备的极限通过电流（峰值） （产品试验时计算出的数据） ， kA ； I max ――被校验电器设备的极限通过电流（有效值） （产品试验时计算出的数据），kA ；l Sh）――电器设备所安装地点产生的三相短路全电流的有效值（短路后第一个周期时），kA 。
i max(3) i shI max( 3)I sh4-3) 4-4)( 3)i sh电器设备所安装地点产生的三相短路冲击电流，kA ；由于某些产品的生产厂家提供的技术数据有用三相短路冲击电流i s(h3)值的，有时也用I (sh3)，因此使用时要加以注意。
现代建筑中裸母线使用的很少，支承用的绝缘子也使用的较少。
取而代之的是封闭式母线槽 (插接式母线)。
母线的动稳定度的校验工作已由封闭式母线槽的生产厂家的技术人员做好，作为建筑电气的设计人员只整体选择使用，这里不作详细介绍。
2. 短路电流的热效应供电系统发生短路故障时，极大的短路电流通过电器设备或导体时，能在很短的时间内将电器设备的载流部分或导体加热到很高的温度，以使电器设备损坏。
因此必须计算出短路电流的热效应。
其目的在于确定从短路发生到断路器切除故障这段时间内导体所能达到的最高温度，并把它与导体短路时最高允许温度相比较以判断导体的热稳定度。
