短路電流的概述

　　短路（Shortcircuit）是指在正常電路中電勢(shì)不同的兩點(diǎn)不正確地直接碰接或被阻抗（或電阻）非常小的導(dǎo)體接通時(shí)的情況。短路時(shí)電流強(qiáng)度很大，往往會(huì)損壞電氣設(shè)備或引起火災(zāi)。電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，相與相之間或相與地（或中性線）之間發(fā)生非正常連接（即短路）時(shí)而流過(guò)非常大的電流。其電流值遠(yuǎn)大于額定電流，并取決于短路點(diǎn)距電源的電氣距離。例如，在發(fā)電機(jī)端發(fā)生短路時(shí)，流過(guò)發(fā)電機(jī)的短路電流最大瞬時(shí)值可達(dá)額定電流的10～15倍。大容量電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)數(shù)萬(wàn)安。這會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響和后果。

　　短路電流的計(jì)算

　　1、短路電流的計(jì)算

　　若6kV電壓等級(jí)，則短路電流（單位kA，以下同）等于9.2除總電抗X*∑（短路點(diǎn)前的，以下同）;若10kV電壓等級(jí)，則等于5.5除總電抗X*∑;若35kV電壓等級(jí)，則等于1.6除總電抗X*∑;若110kV電壓等級(jí)，則等于0.5除總電抗X*∑;若0.4kV電壓等級(jí)，則等于150除總電抗X*∑。計(jì)算依據(jù)的公式是：Id=Ijz/X*∑（6）式中Ijz：表示基準(zhǔn)容量為100MVA時(shí)基準(zhǔn)電流（kA），6kV取9.2kA，10kV取5.5kA，35kV取1.6kA，110kV取0.5kA，0.4kV則取150kA。d1點(diǎn)的短路電流為：Id1=9.2/0.443=20.77kA

　　2、短路沖擊電流的計(jì)算

　　計(jì)算方法：對(duì)于6kV以上高壓系統(tǒng)，Ich等于Id乘1.5，ich等于Id乘2.5;對(duì)于0.4kV低壓系統(tǒng)，由于電阻較大，Ich及ich均較小，所以實(shí)際計(jì)算中可取Ich=Id，ich=1.8Id。

　　3、短路電流計(jì)算在選擇線纜、斷路器等設(shè)備的時(shí)候需要用到。

　　一方面要保證設(shè)備（如電纜）在短路狀況下不至于發(fā)生不可逆損壞，另一方面需要在短路狀況發(fā)生時(shí)保護(hù)好下一級(jí)設(shè)備，比如配斷路器或熔斷器。短路電流決定了配電成套設(shè)備的短時(shí)耐受能力和元件的分?jǐn)嗄芰?。短路很粗略地說(shuō)就是電流走捷徑。如某人要從A地去C地，正常情況下途中得先去B地報(bào)到一下，再由B——C。如此正常途徑是A——B——C，且A——B路很不好走，A——C是平坦大道。某天某人偷懶，直接由A——C。如此就短路了。

　　蓄電池短路電流計(jì)算公式

　　表1蓄電池組配置方案

　　表2海志蓄電池組的計(jì)算常數(shù)

　　依照DL/T5044-2004《電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》中附錄G的計(jì)算公式

　　將表2參數(shù)帶入上式，得出計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表

　　蓄電池短路現(xiàn)象

　　1、開(kāi)路電壓低，閉路電壓（放電）很快達(dá)到終止電壓。

　　2、大電流放電時(shí)，端電壓迅速下降到零。

　　3、開(kāi)路時(shí)，電解液密度很低，在低溫環(huán)境中電解液會(huì)出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。

　　4、充電時(shí)，電壓上升很慢，始終保持低值（有時(shí)降為零）。

　　5、充電時(shí)，電解液溫度上升很高很快。

　　6、充電時(shí)，電解液密度上升很慢或幾乎無(wú)變化。

　　7、充電時(shí)不冒氣泡或冒氣出現(xiàn)很晚。

　　蓄電池內(nèi)部短路的原因

　　1、隔板質(zhì)量不好或缺損，使極板活性物質(zhì)穿過(guò)，致使正、負(fù)極板虛接觸或直接接觸。

　　2、隔板竄位致使正負(fù)極板相連。

　　3、極板上活性物質(zhì)膨脹脫落，因脫落的活性物質(zhì)沉積過(guò)多，致使正、負(fù)極板下部邊緣或側(cè)面邊緣與沉積物相互接觸而造成正負(fù)極板相連。

　　4、導(dǎo)電物體落入電池內(nèi)造成正、負(fù)極板相連。

　　5、焊接極群時(shí)形成的“鉛流”未除盡，或裝配時(shí)有“鉛豆”在正負(fù)極板間存在，在充放電過(guò)程中損壞隔板造成正負(fù)極板相連。

　　蓄電池短路的處理方法

　　下面主要就充電電流過(guò)大，單只電池充電電壓超過(guò)了2.4V，內(nèi)部有短路或局部放電、溫升超標(biāo)、閥控失靈現(xiàn)象造成的鉛酸蓄電池短路進(jìn)行分析，總結(jié)出如下鉛酸蓄電池短路的處理方法。

　　1、減小充電電流，降低充電電壓，檢查安全閥體是否堵死。定期充電放電。UPS電源系統(tǒng)中的鉛酸蓄電池浮充電壓和放電電壓，很多在出廠時(shí)均已調(diào)試到額定值，而放電電流的大小是隨著負(fù)載的增大而增加的，使用中應(yīng)合理調(diào)節(jié)負(fù)載，比如控制計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備的使用臺(tái)數(shù)。

　　一般情況下，負(fù)載不宜超過(guò)UPS額定負(fù)載的60%.在這個(gè)范圍內(nèi)，蓄電池就不會(huì)出現(xiàn)過(guò)度放電。鉛酸蓄電池存放會(huì)因自放電而失去部分容量，因此，鉛酸蓄電池在安裝后投入使用前，應(yīng)根據(jù)電池的開(kāi)路電壓判斷電池的剩余容量，然后采用不同的方法對(duì)蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充充電。對(duì)備用擱置的蓄電池，每3個(gè)月應(yīng)進(jìn)行一次補(bǔ)充充電?？梢酝ㄟ^(guò)測(cè)量松下蓄電池開(kāi)路電壓來(lái)判斷電池的好壞。

　　2、以12V電池為例，若開(kāi)路電壓高于12.5V，則表示電池儲(chǔ)能還有80%以上，若開(kāi)路電壓低于12.5V，則應(yīng)該立刻進(jìn)行補(bǔ)充充電。若開(kāi)路電壓低于12V，則表示電池存儲(chǔ)電能不到20%，電池不堪使用。蓄電池在短路狀態(tài)時(shí)，其短路電流可達(dá)數(shù)百安培。短路接觸越牢，短路電流越大，因此所有連接部分都會(huì)產(chǎn)生大量熱量，在薄弱環(huán)節(jié)發(fā)熱量更大，會(huì)將連接處熔斷，產(chǎn)生短路現(xiàn)象。

　　蓄電池局部可能產(chǎn)生可爆氣體（或充電時(shí)集存的可爆氣體），在連接處熔斷時(shí)產(chǎn)生火花，會(huì)引起蓄電池爆炸；若蓄電池短路時(shí)間較短或電流不是特別大時(shí)，可能不會(huì)引起連接處熔斷現(xiàn)象，但短路仍會(huì)有過(guò)熱現(xiàn)象，會(huì)損壞連接條周圍的粘結(jié)劑，使其留下漏液等隱患。

　　在安裝鉛酸蓄電池時(shí)，應(yīng)使用的工具應(yīng)采取絕緣措施，連線時(shí)應(yīng)先將電池以外的電器連好，經(jīng)檢查無(wú)短路，最后連上蓄電池，布線規(guī)范應(yīng)良好絕緣，防止重疊受壓產(chǎn)生破裂。通過(guò)這些細(xì)致的工作，才能更好的預(yù)防鉛酸蓄電池短路，使鉛酸蓄電池更安全的使用，壽命也更長(zhǎng)。