第六章 短路电流及计算

第六章短路电流及计算第一节短路的原因及后果、短路的原因短路是指系统正常运行情况以外的，一切相与相之间或相与地之间金属性短接或经过小阻抗短 接。供配电系统发生短路故障的主要原因有：1. 电气设备载流部分的绝缘损坏。这种损坏可能是由于设备的绝缘材料自然老化；或由于绝缘 强度不够而被正常电压击穿；2. 设备绝缘正常而被各种形式的过电压（包括雷电过电压）击穿；3. 如输电线路断线、线路倒杆或受到外力机械损伤而造成的短路。4. 工作人员由于未遵守安全操作规程而发生人为误操作，也可能造成短路。5. 些自然现象（如风、雷、冰雹、雾）及鸟兽跨越在裸露的相线之间或相线与接地物体之间， 也是造成短路的一个原因。二、短路后果1短路电流增大，会引起电气设备的发热，损坏电气设备。2. 短路电流流过的线路，产生很大的电压降，使电网的电压突然下降，引起电动机的转速下降， 甚至停转。3. 短路电流还可能在电气设备中产生很大的机械力（或称电动力）。此机械力可引起电气设备 载流部件变形，甚至损坏。4. 当发生单相对地短路时，不平衡电流将产生较强的不平衡磁场，对附近的通迅线路、铁路信 号系统、可控硅触发系统以及其他弱电控制系统可能产生干扰信号，使通讯失真、控制失灵、设备 产生误动作。5. 如果短路发生在靠近电源处，并且持续时间较长时，则可导致电力系统中的原本并联同步（不 同发电机的幅值、频率、波形、初相角等完全相同吻合）运行的发电机失去同步，甚至导致电力系 统的解列（电力网中不同区域、不同电厂的发电机无法并列运行），严重影响电力系统运行的稳定 性。第二节短路故障的种类供电系统中短路类型与电源的中性点是否接地有关，在中性点不接地系统中，可能发生的短路 有三相短路、两相短路。而在中性点接地系统中，可能发生的短路除三相短路及两相短路外，尚有 单相接地短路及两相接地短路。图6-1是不同的短路故障的故障图。图6-1 &短路类型（虚线表示短路电流的路径）一、相间短路1三相短路三相短路指供电系统中三相导线间同时短接。此时系统每相的阻抗均相同，从电源到负载三相 仍然对称，故又叫对称性短路。2两相短路两相短路指三相供电系统中，任意两相间发生的短接。两相短路属于非对称性短路。二、接地短路1单相接地短路单相接地短路指在中性点接地系统中，任意一相经大地与电源中性点发生短接。2两相接地短路两相接地短路指在中性点不接地系统中，其中两不同相的单相接地所形成的相间短路；也指在 中性点接地系统中，两相短路又接地的情况。三、断相故障断相故障是指供电系统一相断开或两相断开的情况，这种故障属于不对称故障。系统故障电流的大小与短路类型有密切关系，在中性线直接接地的电力系统中，两相短路电流 约为三相短路电流的87%,单相接地短路电流约在三相短路电流的60125%之间。第三节系统中性点运行方式电力系统中发电机的三相绕组通常是星形联结的，变压器高压侧绕组往往也是星形联结的，发 电机、变压器绕组星形联结的结点称为中性点。一、中性点不接地系统系统中性点不接地是指系统中性点对地绝缘。实际上，系统中线路与大地之间、电气设备的线 圈与大地之间存在分布电容，故此接地系统相当于电容接地。如图6-2所示。图6-2 中性点不接地系统，中性点的对地电压leuU/为零。I +1 +1 二 0123当系统发生单相接地短路（如L3相W点）后，L3相的W点为地电位，L3相W点与地形成的回 路中电压方程为：U = U, + u = 0W 0 w式中 U W线路的相电压（V）；u 发电机、变压器绕组的相电压（V）； U0系统中性点的对地电压（V）。中性点的对地电压 即，中性点的电压上升为相电压，图6-2 （b）中U0指向-u。 0w 其他两相对地电压为U = U + U = U u 3 U e - ji5oo U0 uuU U + u u u x 3 u e ji50v 0 v v式中 U、U、U线路的相电压（V）；vuwu、u、u 发电机、变压器绕组的相电压（V）； vuwU0系统中性点的对地电压（V）。即非故障相的相电压由相电压升高为线电压，图6-2 （b）中Uu到Uuw，Uv到Uvw。由此可见，单相接地后系统uuv、uvw、uuw三者之间仍是一个对称三角形，因此三相的线电 压对称关系并未被破坏，仅中性点及各相对地电压发生变化，非故障相对地电压值增大为3倍相电 压，相间电压不变，仍然对称。故对于该中性点不接地系统可以带故障继续运行2小时。系统正常运行时，由于三相电压对称、三相分布电容对称且相等，故三相对地电容电流对称， 和为零。系统发生单相接地短路故障后，接地故障点通过的故障电流是两非故障（LI、L2）对地电容电 流之和。I I +1 jCU + /SCU /SC x 3 u （eji50+ eji50。） 3 jCU 31d CU CVuVwwCW由于非故障相电压上升为线电压，扩大了為倍，非故障相的对地电容电流也扩大舅倍，故障 点通过的电流是非故障相间的线电流（3倍的相对地电容电流）。所以故障点通过的电流为正常运 行时每相对地电容电流的3倍。由于中性点不接地系统发生单相接地后，可以带故障运行2小时，在我国系统电压610kV之 间的农村架空供电线路，由于线路绝缘水平低，单相接地故障多，为了提高供电可靠性而采用此系 统供电。二、中性点直接接地系统系统中性点经一无阻抗（金属性）接地线接地。中性点直接接地方式是将变压器中性点与大地直接连接，中性点电压为地电位。正常运行时， 中性点无电流通过，单相接地时构成单相短路，接地回路通过单相短路电流，各相之间不再对称。 由于短路电流很大，可能会大于三相短路电流，引起暂态过电压。为了防止这种情况发生，应将单 相短路电流限制在 25%100三相短路电流之间。继电保护在此电流的起动下，迅速将故障线路切 除，为了提高供电可靠性，可在线路上加装自动重合闸装置。采用中性点直接接地方式的系统，对线路绝缘水平的要求较低，能明显降低线路造价。其缺点之一是单相接地短路对附近的通讯线路有电磁干扰，为此，电力线路应远离通讯线路，当两线有交 叉时，必须有较大的交叉角，以减少干扰的影响。此接地系统一般应用在接有单相负载的低压(380/220V)配电系统和电力系统高压(llOkV以 上)输电线路上。三、中性点经阻抗接地系统 在系统中性点与大地之间用一阻抗相连。根据接地电阻器电阻值的大小，接地系统分为高电阻接地和低电阻接地。(1) 高电阻接地：此种方式接地电流较小，通常在510A范围内，但至少应等于系统对地的总 电容电流。保护方式需要配合接地指示器或警报器，保证故障时线路立即跳脱。目前在我国山区35kV 供电系统采用此系统运行。(2) 低电阻接地：增大接地短路电流，使保护迅速动作，切除故障线路。电阻值的大小，必须 使系统具有足够的最小接地故障电流(大约400A以上)，保证接地继电器准确动作。目前国内大城 市(如北京城区内)的610kV配电系统均采用此系统运行。第四节 无限大功率电源供电系统的短路电流计算一、无限大功率电源 所谓无限大功率系统是指当电力系统的电源距短路点较远时，由短路而引起的电源输出功率(电 压和电流)的变化AS (AS=AP + jAQ)，远小于电源所具有的功率S，即存在SAS，则称改电源为 无限大功率电源，记作S=g。无穷大功率电源的特点是：(1) 由于PAP，所以可以认为在短路过程中无限大功率电源的频率是不变的；(2) 由于QAQ，所以可以认为在短路过程中无限大功率电源的端电压也是恒定不变的；(3) 电压恒定的电源，其内阻抗必然等于零，因此可以认为无限大功率电源的内电抗x = 0。 由以上可知接在无限大功率电源系统中，小容量负载电路中的电流发生变化，甚至发生短路故障时，系统频率及电压维持不变。二、标么值法计算三相短路电流1标么值的概念电力系统短路计算中，电流、电压、阻抗、容量等物理量，一般不用它们的实际有名单位表示而习惯于用相对值表示，称为标么值。任意一个物理量对基准值的比值称为标么值，它是个无单位 的比值。实际值标么值=基准值 用标么值表示系统参数(如阻抗)，可以避免系统电压等级不同时，参数的需要换算带来的不 便。短路计算中常用到容量S、电压U、电流I、阻抗Z，设基准值为S、U、I、Z，则各物理量的Sbbbb 标准么值为：SUIZS*U*I*z*SbUbIbZb这四个物理量之间相互关联，可认选其中两个作为基准值。通常基准选为容量S、电压UbbbbUI =一bP3Ub基准值的大小是可以任意选择的。为了计算方便，取短路点所在线路的额定电压为基准电压， 取系统短路容量或变压器的额定容量作为基准容量。不同基准的标么值的换算：Sb1Sb2Sb1Ub2Z*1 : Z*2二X()2Ub12 Ub22 Sb2Ub12各元件的电抗标么值（1）电力系统的电抗标么值 电力系统的电阻一般很小，不予考虑。 电力系统的电抗可由系统变电站高压输电线出口断路 器的启断容量S，或者由电力系统的短路容量S来求。oc dU2U2Xs =Xs =SocSd式中U高压输电线路的额定电压。但是为了便于计算短路电路总阻 抗，免去阻抗换算麻烦，此式的U可以直接采用短路点的额定 电压，即U=U ；bxs电力系统的电抗标么值，由电力系统内发电机、变压器、线路 阻抗等组成，是电力系统内部电源到用户供电点之间的总电 抗标么值之和；soc系统高压输电线出口断路器的启断容量;Sd系统短路容量。电力系统的电抗标么值（U二ub）U2XsSocSbSV 或X* *s*s xbUb2SocS（2）变压器电抗标么值Sb使用标么值后，变压器的一次侧和二次侧的电抗标么值不变。一般变压器出厂时，在铭牌上有阻 抗电压百分率值（uk%），则计算变压器电抗标么值Uk%X*T=X*T100 ST式中S变压器的额定容量（kVA）；TUk%变压器的百分阻抗值。（3）架空、电缆线路电抗标么值 当选定S与U后，线路电抗标么值与U无关，仅与所计算线路本身的额定电压有关。 bbb*Lxl0U2式中xl 0线路单位长度的电抗值（o/km），可查找有关线路参数；L 线路长度（km）；U线路平均额定电压（kV）。（4）电抗器电抗标么值电抗器的百分比电抗（Xk%）是以电抗器额定工作电压和额定工作电流为基准的，它归算到新的 基准下的公式为X% USkNbX =X（） X*T100 也1U2Nb式中U电抗器的额定电压（kV）；NI电抗器的额定电流（kA）；NX %电抗器的百分阻抗值。k（5）短路回路总电抗标么值从电源到短路点前的总电抗X，是所有元件的电抗标么值之和。*乙3计算短路电流（1）三相短路电流的波形图6-5 U相短路电流非周期分量最大时电流波形图从图中可以看出，短路电流包括两部分。第一部分是短路电流的周期分量，在无穷大容量系统 中，电源电压的幅值是常数，所以短路电流的周期分量的幅值也是不变的常数；第二部分是短路电 流的非周期分量，这个量是随时间而逐渐衰减的指数函数，经过几个周期后，其值就会衰减到零。 一次无穷大容量系统发生三相短路后，短路电流是一个按指数规律衰减的非周期函数。当非周期分 量衰减到零后，电路进入一个新的稳定状态，其稳态电流就是短路电流的周期分量。（2）产生最大短路电流的条件1）根据供电系统的实际情况，在系统发生三相短路时，负载的阻抗总是被短接掉，因此整个 短路回路中只剩下短路点以前的线路阻抗，因此短路点距离电源越近，短路电流的数值越大。2）在10kV以上的系统高压线路一般总是感抗x远远大于电阻r,因此可以认为线路是纯感性 的。3）短路电流的大小不仅与短路发生的地点有关，还与短路前电路的原始状态和短路发生的时 刻有关。如果当发生短路的瞬间，恰好有一相的相电压瞬时值过零，即电压的“合闸相角”等于零, 此时短路电流值比其他时刻发生短路的短路电流要大。4）电路在短路发生前处于空载状态，即电路中电流为零。当短路发生后经过半个周期0.01s 的时间，短路电流会出现最大冲击值。在实际供电系统中，如果将备用的供电线路投入（线路空载），但线路上已经存在三相短路的隐患，在合闸操作的瞬间又恰好有一相电压瞬时过零，则合闸操作瞬间就会产生最严重的短路故障。 现场将此称为“无载线路合闸严重短路”。（3）三相短路最大冲击电流的瞬时值ich从图6-5中可以看出，根据产生最大短路电流的条件，U相中短路电流周期分量和非周期分量叠 加的结果是在短路后经过半个周期的时刻将会出现短路电流的最大瞬时值，此值称为短路冲击电流 的瞬时值，用-表示。实际的电网是由电抗和电阻共同组成的，短路电流的大小与短路地点发生的地点有关。因此引 入短路冲击系数表示短路点的阻抗特性。当短路点以前的网络为纯电感时，此时的短路电流最大。 当当短路点以前的网络为纯电阻，此时的短路电流最小。在10kV高压网中冲击系数取1.8，则短路瞬时冲击电流为 = 2.551380/220V低压网中冲击系数取1.3，则短路瞬时冲击电流为ch1.84Id式中 打短路电流的周期分量（kA）。（4）三相短路最大冲击电流有效值Ich高压网中冲击系数取1.8，则短路电流的最大有效值为ch1.52Id低压网中冲击系数取1.3，则短路电流的最大有效值为ch1.09Id（5）三相短路电流周期分量有效值Id分量为在短路计算中，如选短路点所在线路平均额定电压（U ）为基准电压U,则三相短路电流周期 av bav式中U 短路点所在线路的平均额定电压（kV）；avU基准电压（kV）；bXE从电源到短路点之间的所有电气元件的电抗和（0）。 三相短路电流周期分量的标么值为UbUbP3IbIdI =d*IbI = d*X* 三相短路电流周期分量的有名值为IbI =I I =d d* bX* 由上式可以看出，计算短路电流Id关键在于求出短路回路总电抗标么值。 4计算三相短路容量在短路计算中，如选短路点所在线路平均额定电压（U=U ）为基准电压U,则三相短路容量d avbS =1 U =1 U =1 Uddddavdb式中U 短路点所在线路的平均额定电压（kV）；avU基准电压（kV）；b 三相短路容量的标么值为S IU IU Idd dd bdS =Id*d*S IU IU Ibb bb bb1S =*X*E三相短路容量的有名值为*SbS =Ss =d d* bX*z【例61】某供电系统如图6-6所示。已知电力系统短路容量为500MVA,试求配电所10kV母线上 K-1点短路，车间变电所低压220V母线上K-2点短路时，三相非对称短路电流和短路容量。*系统聚空线5km系魏变电站班 = L 53aov10kV配电所W变电所图6-6例6-1的短路计算图解:(1)选定基准值已知S =500MVA，为计算方便取S =100MVA； db对K-1点短路U =10.5kV；b K-1K-2 点短路 U =0.24kV。bK-2（2）计算元件的电抗标么值1) 电力系统S 100bX =0.20*sS 500d2) 架空线路S100bX =x L =0.38X5X=1.723*L1L011U210.5213) 电缆线路4)X =x L*L2L022U22电力变压器S100b= 0.08X0.5X=0.036310.525)U%kX =*T4.5100X103X=X=4.5100 S 1001000T绘出短路电路等效电路图。如图6-7。l-?850+036图6-7例6-1等效电路图(3) 求K-1点短路电路总电抗标么值X V = X +X =0.2 + 1.723 = 1.923(4) 求K-1点对称短路电流有效值S100bI =5.5kA心 P3U3X10.5bK-1I5.5bK-1I =2.86kAdK-1X V 1.923*K-1V 短路瞬时冲击电流瞬时值为i =2.551=2.55X2.86 = 7.29kAchK1dK-1短路电流的最大有效值为I =1.521=1.52X2.86 = 4.347kAchK-1dK-1(5) 求K-1点短路容量S100bS =52kVAdK-1X V 1.923*K-1V(6) 求K-2点短路电路总电抗标么值X V = X +X*T1+X*T9 + X*T *K-2V *s *L1 *L2 *T= 0.2+1.723 + 0.0363 + 4.5 = 6.46(7) 求K-2点三相对称短路电流周期分量有效值S100bI =240.56kAbK-2.P3U也 X 0.24bK-2I240.56bK-2I =37.24kAdK-2X V 6.46*K-2V 短路瞬时冲击电流瞬时值为i =1.84I=2.55X37.2 = 94.86kAchK-2dK-2短路电流的最大有效值为I =1.09I=1.52X37.2 = 56.54kAchK-2dK-2(8) 求K-2点短路容量S100bS = 15.48kVAdK-2X V 6.46*K-2V三、短路功率法计算三相短路电流1基本原理短路功率法的基本原理是把元件的阻抗Z变换为元件的导纳Y,再把元件导纳变换为元件的短 路容量，最后用元件短路容量直接求出短路点的短路容量。短路容量与元件的阻抗Z或元件的导纳Y有如下关系：S =P3U I =U2YdNdNZ式中U元件所在线路的额定电压（kV）；NI通过元件的短路电流（kA）dZ元件的一相阻抗（Q）；Y元件的一相导纳（S）。 如果元件的阻抗用额定标么值给出，计算短路功率可采用下式：S SNNS =沁dZ XN* N*式中S元件的额定容量（MVA）；NZ 元件以额定值为基准值的一相阻抗标么值；N*X 元件以额定值为基准值的一相电抗标么值。N*2计算步骤（1）计算元件的短路容量1）系统一般直接给出短路容量。2）发电机、电动机、变压器通常给出电抗额定标么值或阻抗百分率，短路容量SNS =dZN*式中S设备元件的额定容量（MVA）。N3）线路通常以电抗欧姆值表示，短路容量U 2NS =dZ式中U线路平均额定电压（kV）；NZ线路的阻抗（0）。4）求从电源到短路点的总短路容量以上的计算公式S具有容量的因次和数值，但实际上是代表元件的导纳，因而它具有导纳的物 d理特性。故在进行等值综合计算时，它的计算方法与导纳相同，与阻抗相反。如元件是串联连接时 求S应按阻抗并联的公式计算；元件并联连接时，应按阻抗的串联公式。即d串联：S XSd1 d2S =dS Sd1 d2并联：S =S +Sd d1 d25）计算短路电流 对称短路电流SdI =d P3UN【例6-2】试用短路功率法计算例6-2中K-1点和K-2点的三相对称短路电流及短路容量。 解：（1）求元件的短路功率。电力系统的短路功率S =500MVAds架空线路的短路功率U 210.52NL1S =58.026MVAdL1Z 0.38X5L1电缆线路的短路功率U 210.52NL2S =2756.25MVAdL2Z 0.08X0.5L2变压器的短路功率S1000X10-3TS =22.22MVAdTZ0.045T*(2) 计算K-1点的短路功率和短路电流短路功率S XS 500X58.026ds dL1S =51.99MVAdK-1S S 50058.026ds dL1三相对称短路电流S51.99dK-1I =2.858kAP3UP3X10.5NK-1(3) 计算K-2点的短路功率和短路电流短路功率1S =dK-21 1 1 1S S S Sds dL1 dL2 dT11 1 1 150058.062756.2522.22= 15.479MVA 三相对称短路电流S15.479dK-2I =37.236kAdK-2P3U也 X 0.24NK-2四、两相短路电流的计算 配电系统除发生三相短路外，还会发生两相短路。 在无限大容量系统供电时，两相短路电流的计算可使用估算方法。（1）如果短路点距离发电机较远时（一般配电系统多属于这种情况）：可认为发电机内部不会 引起暂态过程，发电机在短路过程中端电压保持不变，短路电流仅取决于外电路阻抗。两相短路电 流计算，可以根据三相短路电流值计算得到。即；3I = I = 0.8661 d 2 d d式中I三相短路电流的周期分量（kA）；dI两相短路电流的周期分量（kA）。d（2）如果短路点距离发电机较近（发电机出口）：三相短路时发电机电枢反应较两相短路时去 磁作用强，即三相短路时电压下降的程度较两相短路时严重，所以两相短路电流比三相短路电流大， 可近似取为：I =15I （3）dd（3）当短路点介于两者之间时，可近似为：I =1 （3）dd【例6-3】求例6-1电流在K-1点，K-2点两相短路时的短路电流。 解：利用例6-1算得的结果对于K-1、K-2点短路的三相短路电流为：I =286kAdK-1I =3724kAdK-2因短路点距离发电机较远，两相短路的短路电流为3I =I = 0.866X2.86 = 2.476kAdK-12 dK-1；3I =I = 0.866X37.2 = 32.215kAdK-22 dK-2五、电动机的反馈冲击电流 在靠近电动机出口处发生三相短路时，计算短路冲击电流应把电动机作为附加电源来考虑。在 三相短路时，电力系统的电压从电源到短路点依次下降。当电网发生短路时，如果电动机的反电势 大于电网在该点的残余电压，电动机就会有反馈电流送到短路点。同时电动机迅速受到制动，反馈 电流迅速减小，所以电动机反馈电流一般只影响短路点的冲击电流。在实际计算中，当靠近电动机引出线处发生三相短路时，高压电动机其总容量大于1000kW，低 压电动机其单机容量在20kW以上时，计算电动机的反馈冲击电流。电动机提供的短路电流最大瞬时值（电动机的反馈冲击电流）的计算可以按下式进行。E “*mi =p2K I =CK Ich。mm Nmm NmX “*m式中E “电动机的次暂态电势的标么值，具体数值的大小在表6-1*m中给出；X “电动机的次暂态电抗的标么值，具体数值的大小在表6-1*m中给出；C反馈冲击倍数，具体数值的大小在表6-1中给出；K电动机的短路冲击系数，高压电动机取1.41.6，低压电动m机取1.0；I 电动机的额定电流（kA）。Nm表 6-1 各种电动机的次暂态电势和次暂态电抗的标么值元件名称E “X “C异步电动机0. 90.26.5同步电动机1.10.27.8同步调相机1.20.1610.6综合负载0.80.353.2三相短路总冲击电流i y=i + ich乙 chcho m在计算中如果电动机的反馈冲击电流经过变压器后送到短路点，或电动机出口处发生不对称短 路时，电动机的反馈冲击电流可以忽略不计。六、中性点不接地系统电容电流的计算1架空线路在610kV中性点不接地系统中的架空线路发生单相接地故障时，接地点的故障电流Ic可以进 行近似的估算。当架空线路有避雷线时I=3.3U LX10-3cN当架空线路无避雷线时I=2.7U L1X10-3cN式中U架空线路额定线电压（kV）；NL1架空线路的长度（km）。2电缆线路在610kV中性点不接地系统中的电缆线路发生单相接地故障时，接地点的故障电流I可以进c 行近似的估算。I =O.1UN L2c式中U电缆线路额定线电压（kV）；NL2电缆线路的长度（km）。3混合线路610kV中性点不接地系统既有架空线路又有电缆线路，如果发生单相接地故障时，接地点的 故障电流I可以进行近似的估算。cU（L135L2）NI =c350式中U线路额定线电压（kV）；NL1架空线路的长度（km）；L2电缆线路的长度（km）。4变电设备的电容电流表6-2是变电设备的电容电流。表 6-2 变电设备的电容电流额定电压（kV）61035110电容电流增值（）18161310计算回路中总的对地电容电流应该是从电源到短路点所有电气设备和元件的电容电流的总和。第五节 短路电流的效应一、短路电流的热效应1短路时热稳定的校验对于一般电气设备，规定了设备在t秒时间内允许通过的热稳定电流I的数值，根据短路电流t 热效应的等效方法可以得到以下的关系：I 2 tI2 ttjxt或I 1 jxt 8 t式中I制造厂家规定的电气设备在时间ts内的热稳定电流（kA），t指定时间一般有Is、5s、10s，在此时间内短路电流不会使电气设备发热超过设备允许的最大短时温度的电流（kA）；t与I对应的时间（s）；tI8短路稳态电流（kA）；t 假想时间（s），取距离短路点最近的继电保护装置的主保jx护动作时间与断路器固有动作时间之和，如主保护装置有保护死区，假想时间可根据该保护区短路故障的后备保护装置的动作时间来校验。2母线或电缆在短路时的热稳定当导体通过短路电流I8,在假想时间t的情况下，与导体最高允许加热温度所对应的截面为 最小允许截面。校验母线或电缆在短路时的热稳定的计算公式为I8S =PtminjxC式中C热稳定系数，与导体材料、结构及最高允许温度、长期工作 额定温度有关，数值可参考表6-3。表6-3热稳定系数C导线种类材料短路时导体最高允许温 度e(c)导体长期允许的工作 温度e (c)NC母线铜飞0070165铝2007095钢(与电器不直接 相连)4007070钢(与电器直接相 连)300706010kV油浸纸绝缘电 缆铜芯22060165铝芯2006095父联聚氯乙烯绝缘 电缆铜芯23090135铝芯2009080聚氯乙烯绝缘电缆铜芯13065100铝芯1306565导线铜30070171铝2007087二、短路电流的力效应配电装置中的电气设备和载流导体，当电流通过时相互之间存在作用力，称为电动力。短路时, 由于短路电流非常大，产生的电动力也非常大，可能会使设备变形或破坏电气设备，因此必须要求 电气设备有足够的承受电动力的能力，即动稳定性，才能安全地工作。1两平行导体间的作用力当两平行导体通入的电流方向相同时，导体之间的作用力的大小相等，方向相互吸引；当通入 两导体的电流方向相反时，导体之间的作用力的大小相等，方向相互排斥。如图6-9所示。图6-9两平行导体间的作用力当导体的截面为圆形时，两导体之间的作用力的大小为LF = 2i iX10-7 (N)a ba当导体的截面为矩形时，两导体之间的作用力的大小为LF = 2K i iX10-7 (N)x a baa bb式中K形状系数，可根据和皿=从图6-10中的曲线上查x得，b为导体宽度，h为导体高度，a为两导体轴线的距离。i导体a的电流（A）；ai导体b的电流（A）；bL导体的长度（m）；a两导体轴线的距离（m）。2三相平行母线之间的电动力一般三相系统中的母线等距离地布置在同一平面，如图6T1。ABC图6-11布置在同一平面三相平行母线之间的电动力 三相导体中中间相的受力最大，其值的大小为LF=1.73K i 2X10-7 （N）x cha式中i 短路后第一周期内全电流的最大冲击值（kA）；ch K形状系数。xL导体的长度（m）；a两导体轴线的距离（m）。