短路阻抗

短路阻抗

短路阻抗就是用電器短路形成的電阻,像渦流等。

基本介紹

  • 中文名:短路阻抗
  • 外文名:Short circuit impedance
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簡介

概念A

通常,變壓器的短路阻抗,是指在額定頻率和參考溫度下,一對繞組中、某一繞組的端子之間的等效串聯阻抗Zk=Rk+jXk。由於它的值除計算之外,還要通過負載試驗來確定,所以習慣上又把它稱為短路電壓或阻抗電壓。

概念B

短路阻抗是變壓器性能指標中很重要的項目,其出廠時的實測值與規定值之間的偏差要求很嚴。

變壓器短路阻抗大小對變壓器運行的影響

1.變壓器短路阻抗也稱阻抗電壓,在變壓器行業是這樣定義的:當變壓器二次繞組短路(穩態),一次繞組流額定電流而施加的電壓稱阻抗電壓Uz。通常Uz以額定電壓的百分數表示,即uz=(Uz/U1n)*100%
2.當變壓器滿載運行時,短路阻抗的高低對二次側輸出電壓的高低有一定的影響,短路阻抗小,電壓降小,短路阻抗大,電壓降大。當變壓器負載出現短路時,短路阻抗小,短路電流大,變壓器承受的電動力大。短路阻抗大,短路電流小,變壓器承受的電動力小。
3.因為變壓器間負荷分配與其額定容量成正比,而與阻抗電壓成反比。也就是說當變壓器並列運行時,如果阻抗電壓不同,其負荷並不按額定容量成比例分配,並列變壓器所帶的電流與阻抗電壓成反比。

短路在物理學的解釋

概念

電力系統在運行中 ,相與相之間或相與地(或中性線)之間發生非正常連線(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。

三相系統

三相系統中發生的短路有 4 種基本類型:三相短路,兩相短路,單相對地短路和兩相對地短路。其中,除三相短路時,三相迴路依舊對稱,因而又稱對稱短路外,其餘三類均屬不對稱短路。在中性點接地的電力網路中,以一相對地的短路故障最多,約占全部故障的90%。在中性點非直接接地的電力網路中,短路故障主要是各種相間短路。

衝擊電流

發生短路時,電力系統從正常的穩定狀態過渡到短路的穩定狀態,一般需3~5秒。在這一暫態過程中,短路電流的變化很複雜。它有多種分量,其計算需採用電子計算機。
在短路後約半個周波(0.01秒)時將出現短路電流的最大瞬時值,稱為衝擊電流。它會產生很大的電動力,其大小可用來校驗電工設備在發生短路時機械應力的動穩定性。短路電流的分析、計算是電力系統分析的重要內容之一。它為電力系統的規劃設計和運行中選擇電工設備、整定繼電保護、分析事故提供了有效手段。

電氣線路

由於種種原因相接或相碰,產生電流突然增大的現象稱短路。
相線之間相碰叫相間短路;
相線與地線、與接地導體或與大地直接相碰叫對地短路。
在短路電流突然增大時,其瞬間放熱量很大,大大超過線路正常工作時的發熱量,不僅能使絕緣燒毀,而且能使金屬熔化,引起可燃物燃燒發生火災。

造成短路的主要原因

1、線路老化,絕緣破壞而造成短路;
2、電源過電壓,造成絕緣擊穿;
3、小動物(如蛇、野兔、貓等)跨接在裸線上;
4、人為的多種亂拉亂接造成;
5、室外架空線的線路鬆弛,大風作用下碰撞;
6、線路安裝過低與各種運輸物品或金屬物品相碰造成短路

阻抗在物理學中的解釋

概念

在具有電阻、電感和電容的電路里,對電路中的電流所起的阻礙作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示,是一個複數,實際稱為電阻,虛稱為電抗,其中電容電路中對交流電所起的阻礙作用稱為容抗,電感在電路中對交流電所起的阻礙作用稱為感抗,電容和電感在電路中對交流電引起的阻礙作用總稱為電抗。阻抗的單位是歐姆。阻抗的概念不僅存在於電路中,在力學的振動系統中也有涉及。

電學解釋

阻抗是表示元件性能或一段電路電性能的物理量。交流電路中一段無源電路兩端電壓峰值(或有效值)Um與通過該電路電流峰值(或有效值)Im之比稱為阻抗,用z表示,單位為歐姆(Ω)。在U一定的情況下,z越大則I越小,阻抗對電流有限制的作用。[2]
在電流中,物體對電流阻礙的作用叫做電阻。除了超導體外,世界上所有的物質都有電阻,只是電阻值的大小差異而已。電阻很小的物質稱作良導體,如金屬等;電阻極大的物質稱作絕緣體,如木頭和塑膠等。還有一種介於兩者之間的導體叫做半導體,而超導體則是一種電阻值等於零的物質,不過它要求在足夠低的溫度和足夠弱的磁場下,其電阻率才為零。
在直流電和交流電中,電阻對兩種電流都有阻礙作用;作為常見元器件,除了電阻還有電容和電感,這兩者對交流電和直流電的作用就不像電阻那樣都有阻礙作用了。電容是“隔直通交”,就是對直流電有隔斷作用,就是直流不能通過,而交流電可以通過,而且隨著電容值的增大或者交流電的增大,電容對交流電的阻礙作用越小,這種阻礙作用可以理解為“電阻”,但是不等同於電阻,這是一種電抗,電抗和電阻單位一樣,合稱“阻抗”。當然,準確的說,“阻抗”應該有三個部分,除了這兩個,就是“感抗”。感抗就是電感對電流的阻礙作用,和電容不同,電感對直流電無阻礙作用(如果嚴謹的研究的話,在通電達到飽和之前的那個短暫的幾毫秒的暫態內,也是有阻礙的)對交流有阻礙作用,感抗的單位和容抗以及電阻的單位都一樣是歐姆

力學解釋

阻抗、抗、阻的概念不只存在在電路中,在振動系統中,阻抗也用Z表示,是一個複數,也是一個相量(Phasor),含有Magnitude和Phase/Polarity。由阻(Resistance)和抗(Reactance)組成。阻(resistance)是對能量的消耗,而抗(reactance)是對能量的保存。在振動系統中,由質量產生的抗,是質量抗(mass resistance),而由勁度(stiffness)產生的抗,是勁度抗(stiffness resistance)。

阻抗公式

Z= R+i( ωL–1/(ωC))
說明:負載是電阻、電感的感抗、電容的容抗三種類型的復物,複合後統稱“阻抗”,寫成數學公式即是:阻抗Z= R+i(ωL–1/(ωC))。其中R為電阻,ωL為感抗,1/(ωC)為容抗。
(1)如果(ωL–1/ωC) > 0,稱為“感性負載”;
(2)反之,如果(ωL–1/ωC) < 0稱為“容性負載”。

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