单相短路电流的计算

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1、第8章低压配电系统及设备选择1000V以下的电网称为低压配电系统。最常见的为标称电压220V/380V系统，还有660V/380V系统（常用于矿山）。低压配电系统在技术原理上与中、高压系统基本相同，但工程背景有较大差别。低压系统技术体系已基本与IEC标准接轨，部分表述与立场与中、高压系统不同。学习方法：归纳共同点以加深对基本概念的理解；对比不同点体会工程现象和方法，强化工程意识。低压电网在电力系统中的位置公用或用户专用10/0.4kV变配电所二次侧，即为低压配电系统，也有少量35/0.4KV情况。第1节低压系统的形式8.1.1

2、术语1）系统中性点。要点：区分电气上的“点”与电路上的“节点”。中性点是一个电气点。2）中性线（N线）。要点：传输电能作用。3）保护线（PE线）。要点：正常时不传输电能；电击防护作用。不能混同于“地线”。4）（装置、设备）外露可导电部分。要点：导体外壳，但正常时不应带电。5）（装置、设备）外可导电部分。要点：与设备无关，但处同一场所；导体；正常不带电。8.1.2低压系统按接地形式的分类有TT、TN、IT三种类型。第一个字母表示电源与地的关系（电源通常即变压器的二次绕组），规定：T——电源一点（通常为中性点）直接接地；I——电源

3、与地无电气联系，或一点高阻接地。第二个字母表示设备外露可导电部分与地的关系，规定：T——设备外露可导电部分直接接地，且该地与电源地间无人为的电气联系。N——设备外露可导电部分直接与电源地相连接。1、TT系统要点：设备地与电源地无人为电气连接。方式：单独接地、共同接地。2、IT系统要点：电源不接地，设备外壳直接接地。3、TN系统1）TN-S系统。要点：设备与电源共地；N线与PE线自中性点后再无电气连接。2）TN-C系统。要点：PE线与N线合一，称为PEN线。3）TN-C-S系统。要点：TN－C与TN-S在某一点分界。重复接地：不

4、是TN-C-S系统的必要条件，但工程中通常会设置。重复接地8.1.3低压系统按带电导体形式的分类即“X相X线”制系统。“X相”：指电源的相数。“X线”：指正常工作时带电导体的根数，N线、PEN线都算作一线，但PE线不算。因此，TN-C、TN-S系统都是三相四线制系统（或单相二线制系统）；TT系统可能是三相三线制系统（无中性线）或三相四线制系统（有中性线）。与国内长期习惯的称谓不同，应特别注意。例：某两相三线制系统，相电压120V，线电压240V，两相电压相位差180°。一般家用设备取用120V相电压，固定式大功率设备（如空调等

5、）取用240V线电压。小结1、低压系统的接地形式，与低压系统的带电导体形式，是按两种不同分类标准进行的分类，这两种分类标准是相互独立的，切勿混淆。2、系统中性点、中性线、保护线、设备外露可导电部分、装置外可导电部分等概念，是理解低压系统的重要基础，应牢固掌握。3、提请思考：电源的“相”，是如何划分的；怎样确定电源的相数。第2节低压系统短路电流计算8.2.1低压系统短路电流计算特点（1）低压系统一般只有一个电压等级，采用有名值法计算更为直接方便。（2）低压系统线缆阻抗中电阻所占比重较大，因此应采用短路阻抗进行计算，不能忽略电阻。

6、（3）因短路阻抗数值较小，应计入包括母线在内的各种元件的阻抗值，但导线连接点接触电阻、开关触头接触电阻、短路点电弧阻抗等可忽略不计。（4）电阻计算要考虑温度的影响。计算系统首端（电源端）三相短路电流，以保守的态度取20℃时的电阻值进行计算；计算末端单相短路电流，以保守的态度估算，一般以20℃时电阻值的1.5倍进行短路电流计算。（5）变压器一次侧系统阻抗可只以电抗计入，或按电阻等于电抗的10%估算，这时电抗等于系统阻抗的99.5%。（6）计算380/220V系统的短路电流时，三相短路时计算电压取平均电压，即400/230V，单相

7、短路时取标称电压，即380/220V。8.2.2三相与两相短路电流计算三相短路电流两相短路电流式中Ik——三相稳态短路电流有效值（kA）；Uav——电源平均线电压（V）；zk——短路回路阻抗（mΩ）；rk——短路回路电阻（mΩ）；xk——短路回路电抗（mΩ）。8.2.3单相短路电流计算单相短路电流在低压系统设计中具有十分重要的作用，它不仅涉及到系统本身的问题，还涉及到电击防护安全性、电气火灾预防等公共安全性问题，必须给予高度重视。单相短路是一种不对称短路，因此应采用对称分量法进行计算。但工程上还根据对称分量法发展出一些更简便的

8、方法，如相中（或相保）阻抗法等。以下以TN系统相线与保护线之间的短路为例，介绍单相短路电流计算方法。相线与中性线间短路电流计算方法类同。1、原理性的序阻抗计算法根据对称分量法推导，得出单相短路电流的序阻抗计算法公式如下：式中，短路回路的正、负、零序阻抗包括四个部分，即变压器一