供电线路短路故障及危害

 短路是最为常见的供电线路故障，主要是指不同电位导电部分之间的不正常短接。由于在短路情况下，故障点的阻抗很小，导致电流在瞬间升高，导致导体的温度迅速升高、绝缘被破坏，损害工厂生产设备。而且短路点以前的电压大幅度的降低，直接影响整个电力系统的稳定运行。

1.线路短路的基本类型

　　一般来说，工厂都属于三项电力系统，线路短路时可以分为以下几种基本类型，包括单相短路接地、两相短路、两相短路接地、三相短路等等。这些类型中，三项短路属于对称短路，其他的故障类型属于不对称短路。但是危害最大的则是三项短路。 

　　单相接地短路即是三相交流供电中，其中一个相线电位与大地的电位相等，都是零。两相短路是指三相交流电中，任意两相导线直接连接，或者通过很小的阻抗连接在一起。两相短路接地与单相接地短路类似，是指三相交流供电系统中，任意两个相线电位与大地的电位相等。三相短路是指三相交流供电系统中，三根相线在某一点直接连接，或者通过很小的阻抗连接。三相短路时会产生很大的短路电流，最大瞬时值能够达到数万安培，因此对电力系统的破坏程度很大。

2.导致线路短路的原因

　　导致工厂供电线路短路的原因很多，不同的故障类型又是不同的原因导致的。总的来说，导致线路短路的原因，可以分为人为因素、设备质量因素、天气因素、异物因素四个方面。 

　　2.1 人为因素 

　　在所有导致线路短路的因素中，人为因素虽然较少，但是容易对操作人员产生较大的人身伤害，因此需要引起特别的重视。例如操作人员不按规章制度或者违反操作规程，带负荷拉电闸、误合接地刀闸，造成的短路故障。人为因素也常常出现在供电系统的设计之初，例如在设计时，没有根据工厂的实际需要选择合适的电缆截面，导致电路超载、过载，长期以往造成绝缘老化、实效，最终导致短路。 

　　2.2 设备质量因素 

　　常见的原因是绝缘被破坏。例如选购设备质量较差，绝缘强度达不到要求，因而被正常电压击穿，导致短路；或者由于设备长期运行，绝缘自然老化而被正常电压击穿，导致短路；也存在工厂设备绝缘符合标准要求，但被过电压击穿，进而导致短路的情况。 

　　2.3 天气因素 

　　总所周知雷击的电压非常高，而且瞬间电流非常大。当工厂供电线路遭受雷击后，供电线路的相间距离和绝缘线无法承受，引起相间弧光短路或者对地绝缘击穿，进而导致短路。在炎热的天气时，也常常会引起短路。 

　　2.4 异物引起的短路 

　　主要是鸟类栖息或者其他导体异物由于各种原因落到供电线路上，导致的短路。例如鸟类在线路上休息时，经常会降落在T接杆、转角杆等出，这些部位线路密集，虽然相间达到30cm的安全要求，但是由于许多鸟类和筑巢的大小，都超过30cm，因此会经常出现安全距离裕量不够的情况，因此容易导致短路故障的发生。

3.线路短路的危害

　　供电系统发生短路故障后，电流急剧增加，比正常工作电流要增加几十倍甚至几百倍。而且短路故障时间越长，对电气设备和电力系统的损坏越严重。 

　　首先对于工厂来说，当供电线路短路时，如果保护装置动作，熔断保险丝将短路电路切除，那么只会造成工厂停电，短暂的影响正常生产而已。但是如果保护装置未动作，那么由于短路系统中电流瞬间的增加，会产生大量的热量，因而烧毁设备、引发火灾。或者短路时电路的电压骤降，严重影响工厂电气设备的正常运行，甚至导致产品报废和生产设备的损坏。 

　　对于整个电力系统来说，当某一点发生短路时，线损、热损和无功功率等增加，影响电力系统的稳定运行。例如短路故障会使电力系统中的电压大幅降低，使得系统各个元件的电压损耗增加，当电压持续降低时，会使电动机停转。而且短路发生地离电源较近，短路故障持续时间又较长的时候，极易导致电力系统并列运行的电厂、发电机组等失去同步，使得发电机与系统解列，进而导致整个电力系统的正常运行遭到破坏，引发大面积的停电。 

　　对于居民生活来说，当供电系统短路时，除了因停电引发的生活不便之外，还会出现因不对称短路电流产生的不平衡交变电磁场，对附近的通信线路、电子设备等产生电磁干扰，影响附近居民的正常使用。 

4.预防供电线路短路的措施

　　根据前文的论述，可知导致工厂供电线路短路的常见原因，以及短路后对工厂设备，对整个供电系统产生的危害。但是原因是多种多样的，我们只能从这些原因出发，在设计之初、使用之中，都要采取科学、合理的措施，以减少各类线路短路事故的发生。 

　　针对人为因素导致的短路，在供电线路设计之初，就应该作好短路电流的计算，正确选择及校验电气设备，使电气设备的额定电压和线路的额定电压相符。线路中必须采用速断保护装置，以便在发生短路故障时能快速切断，减少短路电流持续时间，减少短路所造成的损失。 

　　针对设备质量因素，除了选用合格的电气设备和绝缘材料外，还应该对于易损耗、老化的部分进行定期的检查与更换，以杜绝因绝缘强度降低导致的短路事故。 

　　针对天气因素，例如预防雷击等，主要采取的措施是在工厂变电站安装避雷针，在线路上加装避雷线可以减少直击雷导致的相间短路，加装耦合地线可以减少感应雷引起的故障，最终减少雷击危害。 

　　针对异物因素，需要在一切安全距离度较小的T接杆、转角杆、隔离刀闸以及跌落开关的位置进行中相绝缘化改造，将距离保持在安全范围之内，尽可能将出现导线短路的可能性降低到最低点。