第三章 建筑供配电系统短路电
流及其计算
第一节 概述
一 短路原因、类型、后果及计算短路电
流的目的
（一）主要原因：
1.电气设备、元件的损坏。
2.自然原因
3.人为事故
（二）类型：
1.三相短路
2.两相短路
3.单相短路
（三）后果：
1.产生很大的电动力和很高的温度，使故
障元件和短路电路中的其它元件损坏。
2.电压骤降，影响电气设备的正常运行。
3.造成停电事故。
4.造成不对称电路，其电流将产生较强的
不平衡磁场，对附近的通信设备、信号
系统及电子设备等产生干扰。
5.严重的短路运行电力系统运行的稳定性，
使并列运行发电机组失去同步, 造成系
统解列 。
（四）目的：
1.选择和校验电气设备。
2.继电保护装置的整定计算。
3.设计时作不同方案的技术比较 。
二,电力系统的中性点运行方式
（一）类型
三相交流电力系统中，供电电源的发电
机和变压器的中性点运行方式：
1.小电流接地
? 电源中性点不接地
? 电源中性点经消弧圈接地
2.大电流接地
? 电源中性点直接接地
（二 ） 电源中性点不接地电力系统
1.当发生一相接地故障时，其三相电压无
论其相位和量值均保持不变。因此，该
系统三相用电设备仍可照常运行，但这
种故障系统不允许长期运行，以免另一
相又发生接地故障时形成两相短路，这
时将产生很大的短路电流，可能损坏线
路和设备。因此这种系统中，应装设专
门的绝缘监测装置或单相接地保护以便
发生一相接地故障时，发出警报, 通知
运行值班人员注意和处理。如一时检修不
好应将重要负荷转移切除故障线路。
2.发生一相接地故障时另两个完好相的对
地电压为正常对地电压的 倍 。
3
（三 ） 电源中性点经消弧圈接地的电力系
统
为防止一相接地时，接地点出现断续
电弧，引起过电压，在单相接地电容电
流大于一定值时，必须采用。
（四） 电源中性点直接接地的电力系统
1.发生一相接地故障时,其三相电压 的对称
关系完全破坏,因此，该系统三相用电
设备不能继续运行，由于单相接地电流
很大，将使过电流保护装置动作，迅速
切除线路。
2.发生一相接地故障时，另两个完好相的
对地电压不会升高，仍维持相电压值，
因此对线路的绝缘水平要求相对较低。
（五）建筑供配电系统分为 TN,TT,IT
系统。
对于低压系统（ TN)：
中性线（ N)
保护线 (PE)
三相四线制
第二节 三相交流电网 短路的
过渡过程
一 短路电流的过渡过程的分析
“无限大容量电源”：系统内部短路发
生变化，系统电源电压维持不变。
在考虑产生最大短路的条件下，短路全
电流为：
k
t
pmpmk eItIi
?
?
??? c o s?
在电源电压及短路地点不变的情况下，
要使短路全电流达到最大值。必需具备
以下的条件：
? 短路前为空载。
? 设电路的感抗要比电阻好大得多，即短
路阻抗角为 900。
? 短路发生于某相电压瞬时值过零值时。
二 电流冲击系数和冲击电流
冲击电流出现在短路后第一个半周时间
为短路电流冲击系数
短路电流周期分量的有效值 。
pshsh IKi 2?
keK
sh
????
01.0
1
pI
实际中：
高压系统
τ＝ 0.05s,=1.8，
低压系统
τ＝ 0.008s,=1.3，
shK
shK psh Ii 84.1?
psh Ii 55.2?
三,短路电流最大有效值,
实际中,＝ 1.8，
=1.3,
四、短路稳态电流,
经过 t=0.2s后，短路电流非周期分量衰减
完毕，短路电流为稳态短路电流，在无
限大容量系统中，短路电流周期分量有
效值在电流全过程中始终不变，则：
shK
shK
psh II 52.1?
psh II 09.1?
? ? ? ? ''2.0 IIIII kkp ????? ?
第三节 三相短路电流的计算
一 概述
（一）步骤
1.绘出计算电路图
2.通过计算，绘制短路计算点等效电路图
3.等效电路化简
4.求短路电流
（二）方法,
? 欧姆法（有名单位法 〕
通常用于 1000V以下低压供电系统的短路
计算。
? 标幺法（相对单位法 〕
常用在高压系统短路电流计算。
（三）短路电流计算的几点说明 说明
? 由电力系统供电的民用建筑内部发生短
路时，其容量远比系统容量要小，而阻
抗则较系统阻抗大得多，短路时，系统
母线上的电压变动很小，可认为电压维
持不变，即系统容量为无限大。
? 在计算高压电路中的短路电流时，只需
考虑对短路电流值有重大影响的电路元
件。由于发电机、变压器、电抗器的电
阻远小于其本身电抗，因此可不予考虑。
但当架空线和电缆较长，使短路电路的
总电阻大于总电抗的 1/3时，仍需计入电
阻。
? 短路电流计算按金属性短路进行。
二 采用欧姆法进行短路计算
无限大容量系统发生三相短路时三相
短路电流周期分量有效值：
Uav---需要计算那一级的平均电压,为该级
电网电压 UN 的 1.05 倍。例 10.5KV,0.4KV.
－－分别为短路电路的总阻
抗、总电阻、总电抗。
22)3( 33
??? ??? XRUZUI avavp
??? X R Z
高压电路的短路计算只计电抗。
低压侧短路时，当 时，才考
虑电阻。所以,1KV以上高压系统：
3R ?? ? X
? ? ? ?33 3
pavk IUS ??
? ?
?? XUI avp 3
3
（一）电力系统的阻抗
电力系统阻抗的电阻一般很小不予考虑，
其电抗可由电力系统变电站高压馈线出
口断路器的断流容量 来估算。
（二）发电机电抗
－－次暂态电抗百分值。
ocavs SUX 2?
ocS
N
avd
d S
UXX ??
1 0 0
%""
%"dX
（三）电力变压器阻抗
变压器的短路电压。
2
??
?
?
??
?
?
??
N
av
kT S
U
PR
N
avk
T S
UUX 2
1 0 0
% ??
%kU
（四）电力线路的阻抗
（五）电抗器阻抗
电抗器铭牌标有, 和绕组电抗
百分数 。
LRR oWL ??
LXX oWL ??
HNIHNU
%HU
HN
HNH
H I
UUX
3100
% ??
（六）如计算低压侧的短路电流时，高压
侧的线路阻抗就需要换算到低压侧，其
等效换算的条件是元件的功耗不变。
三 采用标幺制法进行短路计算
标幺制是一种相对单位制，其定义为：
该物理量的实际值
所选定的基准值
如
任一物理标幺值 ＝
?
dA
A
dA
dd
dd
ZZZSSS
IIIUUU
??
??
??
??
,
,
按标幺制法进行短路计算时，一般先选
定基准容量 和基准电压,则
（一）短路电路中的各元件标幺值的计算
通常选取 =100MVA,= 。
dS dU
ddd SUX 2?
ddd USI 3?
dS dU avU
1.电力系统的电抗标幺值
2.发动机的电抗标幺值
ocddss SSXXX ???
?
??
???
?
c o s100
%
100
%
"
"
""
N
dd
N
dd
ddd
P
SX
S
SX
XXX
3.电力变压器的电抗标幺值
4.电力线路的电抗标幺值
如有必要计算电阻标幺值时，
1 0 0
%
N
dk
T
S
SU
X ???
2ddll USXX ???
2ddll USRR ???
5.电抗器电抗标幺值
－－电抗器额定电抗标幺值；
－－电抗器额定电压标幺值；
－－电抗器额定电流标幺值。
???
?
???
?
???
?
???
?
??? 2
3100
%
d
d
HN
HNH
H U
S
I
UUX
???
?
???
?
???
?
???
?
?? ?? 2
3 d
d
HN
HN
HNH U
S
I
UXX
?HNX
HNU
HNI
（二）短路电路总阻抗
当 时,
当 时,
??Z
3R ?? ?? ? X
3R ?? ?? ? X
???? ? XZ
22 ?
?
?
?
?
? ?? XRZ
（三）无限大容量三相短路电流计算
? ?
?
?
? ?
X
I p 13 ? ? dp I
X
I ???
?
?
???
?
? ?
?
13
? ?
?
?
? ?
X
S k 13
? ?
dk SXS ???
?
?
???
?
? ?
?
13
第四节 两相短路电流的近似
计算
一 计算
为不对称短路，一般要使用对称分量法。
一实用简单的方法为
只有电抗时：
? ? ?? XUI avk 22
? ?
?? ZUI avk 2
2
二 与三相短路电流计算的关系
因此，三相短路电流比两相短路电流大 。
在考虑短路效应时，只考虑三相短路电流。
在校验保护相间短路灵敏度时，用末端两
相短路电流。
? ? ? ?32 87.0
pp II ?
? ? ? ? 866.02332 ??
pp II
第五节 低压电网短路电路计算
一 低压电网短路电流计算的特点：
? 一般容量不大于高压供电电源容量的 5 %
按无限大电源考虑。
? 各元件电阻值相对较大，一般不能忽略。
? 冲击系数在 1～ 1.3范围内
? 电压只有一级，采用有名法较为方便
二 各元件阻抗
与欧姆法介绍计算方法一样，并可查
表求得。它包括：
? 系统电源阻抗
? 变压器阻抗
? 母线阻抗
? 配电线路阻抗
? 低压电器阻抗
三 短路电流计算
（一）三相短路电流计算和两相短路电流
计算与欧姆法介绍计算方法一样 。
（二）单相短路电流周期分量计算
低压 380/220 三相四线制配电网络中，
常发生相 — 零之间单相短路，其计算公
式为：
? ? ? ?2020
)1(
XR
U
I pp
???
?
∑R0,∑X0— 为“相 — 零”回路中电阻与
电抗之和，可查表获得。
Up— 电源的相电压。
第六节 短路电流的效应
一 短路电流的电动效应
（一）原理
相邻载流导体之间的电磁互作用力即
电动力。
短路时，特别是冲击电流通过瞬间，
其电动力则非常大，所以三相短路冲击
电流为校验电器和载流部分的动稳定依
据。
（二）短路动稳定度的校验条件
1.一般电器
imax— 电器的极限通过电流（峰值 〕 ;
Imax — 电器的极限通过电流（有效值 〕 。
? ?
? ?3
m a x
3
m a x
sh
sh
II
ii
?
?
2.对绝缘子动稳定校验
Fal ≥ Fc(3)
Fal— 绝缘子的最大允许载荷,由产品
样本查得 ;
Fc(3)— 短路时作用在绝缘子上的计算力 ;
三相短路冲击电流在中间相产生的电
动力最大,其计算公式为,
两导体的轴线距离,(m)；
档距（即相邻的两支点间距离 〕
,(m)；
母线在绝缘子上为平放：
母线在绝缘子上为竖放：
? ? ? ? ? ? ? ?33 273 1 0 N
shF i l a
?? ? ?
l
a
? ? ? ?33 FFc ?
? ? ? ?33 4.1 FF c ?
3.对母线等硬导体
一般按短路时所受到的最大应力来校验。
－－母线材料的最大允许应力，
硬铜：
硬铝：
al?
M P aal 63??
M P aal 1 3 7??
cal ???
— 母线通过 是所受到的最大应力。
— 母线通过 是所受到的弯曲力矩，
单位 N·m,
当母线的档数为 1～ 2时,
当母线的档数为 >2时,
c? ? ?3shi
WMc ??
? ? 83 lFM ??
? ?3
shi
M
? ? 103 lFM ??
W— 母线截面系数，
，单位,M3
b －截面水平宽度,
h－截面水平高度
4.电缆本身的机械强度很好，不必校验动
稳定。
62 hbW ??
（三）大容量电动机对短路冲击电流的影
响
当短路计算点附近有大容量电机 (总
容量超过 100KW)时,其反馈冲击电流使
短路点冲击电流增大。
工程设计中可近似取为：
? ? ? ?
Mshshsh iii ?? ??
33
NMMshMsh IKi ??? ?? 5.7~5.6
－ 短路电流冲击系数，
高压电动机一般取 1.4~1.6；
低压电动机一般取 1。
－电动机的额定电流。
MshK ?
NMI ?
二 短路电流的热效应
（一）短路时导体的发热过程与计算
1.过程：
－－ 短路前正常负荷时的温度；
－－发生短路；
－－切除故障时间；
－－ 时导体温度。
l?
1t
2t
2tk?
12 ttt k ??
2.计算
即计算 的值。与 相对应的热量
为
由于计算困难，一般采用等效方法，
为短路发热假想时间。
k? k?
kQ
? ?? kt kk R d ttiQ 0 2 )(
i m a
t
k tRIR d tti
k ????
??
2
0
2 )(
imat
对无限大系统，则
当 1s时，
而
－－保护装置动作时间 ；
o f fopk ttt ??
stt ki m a 05.0??
opt
?kt
kim a tt ?
－－断路器断路时间,(固有分闸时间
＋电弧延续时间 〕
（固有分闸时间,可由产品样本查得）
一般高压断路器 0.2s
高速断路器,0.1~0.15s
低压断路器电弧延续时间,0.01~0.02s,
offt
3.工程设计方法
利用导体温度 与导体加热系数
的关系曲线,来确定 。
步骤：
(1)利用 查得
(2)利用下式求得
(3)利用 得到 。
?
?A k
?
l? lA
? ? i m alk tSIAA ??? ? 2
kA k?
（二）短路热稳定度的校验
1.一般电器
－－电器热稳定试验电流；
－－电器热稳定试验时间。
（可由产品样本查得 〕
i m at tItI ??? ?
22
tI
t
2.母线及绝缘导线和电缆等导体
－－导体在短路时的最高允许温度。
可查得。
m ax??k
kk ??? ?m a x
因确定 较麻烦，也可根据短路动
稳定度要求来确定其最小允许截面 。
－－导体热稳定系数，可查
得。
则
k?
minS
? ?lki m a AAtIS ?? ?mi n
lk AAC ??
? ?CtIS i m a??mi n
流及其计算
第一节 概述
一 短路原因、类型、后果及计算短路电
流的目的
（一）主要原因：
1.电气设备、元件的损坏。
2.自然原因
3.人为事故
（二）类型：
1.三相短路
2.两相短路
3.单相短路
（三）后果：
1.产生很大的电动力和很高的温度，使故
障元件和短路电路中的其它元件损坏。
2.电压骤降，影响电气设备的正常运行。
3.造成停电事故。
4.造成不对称电路，其电流将产生较强的
不平衡磁场，对附近的通信设备、信号
系统及电子设备等产生干扰。
5.严重的短路运行电力系统运行的稳定性，
使并列运行发电机组失去同步, 造成系
统解列 。
（四）目的：
1.选择和校验电气设备。
2.继电保护装置的整定计算。
3.设计时作不同方案的技术比较 。
二,电力系统的中性点运行方式
（一）类型
三相交流电力系统中，供电电源的发电
机和变压器的中性点运行方式：
1.小电流接地
? 电源中性点不接地
? 电源中性点经消弧圈接地
2.大电流接地
? 电源中性点直接接地
（二 ） 电源中性点不接地电力系统
1.当发生一相接地故障时，其三相电压无
论其相位和量值均保持不变。因此，该
系统三相用电设备仍可照常运行，但这
种故障系统不允许长期运行，以免另一
相又发生接地故障时形成两相短路，这
时将产生很大的短路电流，可能损坏线
路和设备。因此这种系统中，应装设专
门的绝缘监测装置或单相接地保护以便
发生一相接地故障时，发出警报, 通知
运行值班人员注意和处理。如一时检修不
好应将重要负荷转移切除故障线路。
2.发生一相接地故障时另两个完好相的对
地电压为正常对地电压的 倍 。
3
（三 ） 电源中性点经消弧圈接地的电力系
统
为防止一相接地时，接地点出现断续
电弧，引起过电压，在单相接地电容电
流大于一定值时，必须采用。
（四） 电源中性点直接接地的电力系统
1.发生一相接地故障时,其三相电压 的对称
关系完全破坏,因此，该系统三相用电
设备不能继续运行，由于单相接地电流
很大，将使过电流保护装置动作，迅速
切除线路。
2.发生一相接地故障时，另两个完好相的
对地电压不会升高，仍维持相电压值，
因此对线路的绝缘水平要求相对较低。
（五）建筑供配电系统分为 TN,TT,IT
系统。
对于低压系统（ TN)：
中性线（ N)
保护线 (PE)
三相四线制
第二节 三相交流电网 短路的
过渡过程
一 短路电流的过渡过程的分析
“无限大容量电源”：系统内部短路发
生变化，系统电源电压维持不变。
在考虑产生最大短路的条件下，短路全
电流为：
k
t
pmpmk eItIi
?
?
??? c o s?
在电源电压及短路地点不变的情况下，
要使短路全电流达到最大值。必需具备
以下的条件：
? 短路前为空载。
? 设电路的感抗要比电阻好大得多，即短
路阻抗角为 900。
? 短路发生于某相电压瞬时值过零值时。
二 电流冲击系数和冲击电流
冲击电流出现在短路后第一个半周时间
为短路电流冲击系数
短路电流周期分量的有效值 。
pshsh IKi 2?
keK
sh
????
01.0
1
pI
实际中：
高压系统
τ＝ 0.05s,=1.8，
低压系统
τ＝ 0.008s,=1.3，
shK
shK psh Ii 84.1?
psh Ii 55.2?
三,短路电流最大有效值,
实际中,＝ 1.8，
=1.3,
四、短路稳态电流,
经过 t=0.2s后，短路电流非周期分量衰减
完毕，短路电流为稳态短路电流，在无
限大容量系统中，短路电流周期分量有
效值在电流全过程中始终不变，则：
shK
shK
psh II 52.1?
psh II 09.1?
? ? ? ? ''2.0 IIIII kkp ????? ?
第三节 三相短路电流的计算
一 概述
（一）步骤
1.绘出计算电路图
2.通过计算，绘制短路计算点等效电路图
3.等效电路化简
4.求短路电流
（二）方法,
? 欧姆法（有名单位法 〕
通常用于 1000V以下低压供电系统的短路
计算。
? 标幺法（相对单位法 〕
常用在高压系统短路电流计算。
（三）短路电流计算的几点说明 说明
? 由电力系统供电的民用建筑内部发生短
路时，其容量远比系统容量要小，而阻
抗则较系统阻抗大得多，短路时，系统
母线上的电压变动很小，可认为电压维
持不变，即系统容量为无限大。
? 在计算高压电路中的短路电流时，只需
考虑对短路电流值有重大影响的电路元
件。由于发电机、变压器、电抗器的电
阻远小于其本身电抗，因此可不予考虑。
但当架空线和电缆较长，使短路电路的
总电阻大于总电抗的 1/3时，仍需计入电
阻。
? 短路电流计算按金属性短路进行。
二 采用欧姆法进行短路计算
无限大容量系统发生三相短路时三相
短路电流周期分量有效值：
Uav---需要计算那一级的平均电压,为该级
电网电压 UN 的 1.05 倍。例 10.5KV,0.4KV.
－－分别为短路电路的总阻
抗、总电阻、总电抗。
22)3( 33
??? ??? XRUZUI avavp
??? X R Z
高压电路的短路计算只计电抗。
低压侧短路时，当 时，才考
虑电阻。所以,1KV以上高压系统：
3R ?? ? X
? ? ? ?33 3
pavk IUS ??
? ?
?? XUI avp 3
3
（一）电力系统的阻抗
电力系统阻抗的电阻一般很小不予考虑，
其电抗可由电力系统变电站高压馈线出
口断路器的断流容量 来估算。
（二）发电机电抗
－－次暂态电抗百分值。
ocavs SUX 2?
ocS
N
avd
d S
UXX ??
1 0 0
%""
%"dX
（三）电力变压器阻抗
变压器的短路电压。
2
??
?
?
??
?
?
??
N
av
kT S
U
PR
N
avk
T S
UUX 2
1 0 0
% ??
%kU
（四）电力线路的阻抗
（五）电抗器阻抗
电抗器铭牌标有, 和绕组电抗
百分数 。
LRR oWL ??
LXX oWL ??
HNIHNU
%HU
HN
HNH
H I
UUX
3100
% ??
（六）如计算低压侧的短路电流时，高压
侧的线路阻抗就需要换算到低压侧，其
等效换算的条件是元件的功耗不变。
三 采用标幺制法进行短路计算
标幺制是一种相对单位制，其定义为：
该物理量的实际值
所选定的基准值
如
任一物理标幺值 ＝
?
dA
A
dA
dd
dd
ZZZSSS
IIIUUU
??
??
??
??
,
,
按标幺制法进行短路计算时，一般先选
定基准容量 和基准电压,则
（一）短路电路中的各元件标幺值的计算
通常选取 =100MVA,= 。
dS dU
ddd SUX 2?
ddd USI 3?
dS dU avU
1.电力系统的电抗标幺值
2.发动机的电抗标幺值
ocddss SSXXX ???
?
??
???
?
c o s100
%
100
%
"
"
""
N
dd
N
dd
ddd
P
SX
S
SX
XXX
3.电力变压器的电抗标幺值
4.电力线路的电抗标幺值
如有必要计算电阻标幺值时，
1 0 0
%
N
dk
T
S
SU
X ???
2ddll USXX ???
2ddll USRR ???
5.电抗器电抗标幺值
－－电抗器额定电抗标幺值；
－－电抗器额定电压标幺值；
－－电抗器额定电流标幺值。
???
?
???
?
???
?
???
?
??? 2
3100
%
d
d
HN
HNH
H U
S
I
UUX
???
?
???
?
???
?
???
?
?? ?? 2
3 d
d
HN
HN
HNH U
S
I
UXX
?HNX
HNU
HNI
（二）短路电路总阻抗
当 时,
当 时,
??Z
3R ?? ?? ? X
3R ?? ?? ? X
???? ? XZ
22 ?
?
?
?
?
? ?? XRZ
（三）无限大容量三相短路电流计算
? ?
?
?
? ?
X
I p 13 ? ? dp I
X
I ???
?
?
???
?
? ?
?
13
? ?
?
?
? ?
X
S k 13
? ?
dk SXS ???
?
?
???
?
? ?
?
13
第四节 两相短路电流的近似
计算
一 计算
为不对称短路，一般要使用对称分量法。
一实用简单的方法为
只有电抗时：
? ? ?? XUI avk 22
? ?
?? ZUI avk 2
2
二 与三相短路电流计算的关系
因此，三相短路电流比两相短路电流大 。
在考虑短路效应时，只考虑三相短路电流。
在校验保护相间短路灵敏度时，用末端两
相短路电流。
? ? ? ?32 87.0
pp II ?
? ? ? ? 866.02332 ??
pp II
第五节 低压电网短路电路计算
一 低压电网短路电流计算的特点：
? 一般容量不大于高压供电电源容量的 5 %
按无限大电源考虑。
? 各元件电阻值相对较大，一般不能忽略。
? 冲击系数在 1～ 1.3范围内
? 电压只有一级，采用有名法较为方便
二 各元件阻抗
与欧姆法介绍计算方法一样，并可查
表求得。它包括：
? 系统电源阻抗
? 变压器阻抗
? 母线阻抗
? 配电线路阻抗
? 低压电器阻抗
三 短路电流计算
（一）三相短路电流计算和两相短路电流
计算与欧姆法介绍计算方法一样 。
（二）单相短路电流周期分量计算
低压 380/220 三相四线制配电网络中，
常发生相 — 零之间单相短路，其计算公
式为：
? ? ? ?2020
)1(
XR
U
I pp
???
?
∑R0,∑X0— 为“相 — 零”回路中电阻与
电抗之和，可查表获得。
Up— 电源的相电压。
第六节 短路电流的效应
一 短路电流的电动效应
（一）原理
相邻载流导体之间的电磁互作用力即
电动力。
短路时，特别是冲击电流通过瞬间，
其电动力则非常大，所以三相短路冲击
电流为校验电器和载流部分的动稳定依
据。
（二）短路动稳定度的校验条件
1.一般电器
imax— 电器的极限通过电流（峰值 〕 ;
Imax — 电器的极限通过电流（有效值 〕 。
? ?
? ?3
m a x
3
m a x
sh
sh
II
ii
?
?
2.对绝缘子动稳定校验
Fal ≥ Fc(3)
Fal— 绝缘子的最大允许载荷,由产品
样本查得 ;
Fc(3)— 短路时作用在绝缘子上的计算力 ;
三相短路冲击电流在中间相产生的电
动力最大,其计算公式为,
两导体的轴线距离,(m)；
档距（即相邻的两支点间距离 〕
,(m)；
母线在绝缘子上为平放：
母线在绝缘子上为竖放：
? ? ? ? ? ? ? ?33 273 1 0 N
shF i l a
?? ? ?
l
a
? ? ? ?33 FFc ?
? ? ? ?33 4.1 FF c ?
3.对母线等硬导体
一般按短路时所受到的最大应力来校验。
－－母线材料的最大允许应力，
硬铜：
硬铝：
al?
M P aal 63??
M P aal 1 3 7??
cal ???
— 母线通过 是所受到的最大应力。
— 母线通过 是所受到的弯曲力矩，
单位 N·m,
当母线的档数为 1～ 2时,
当母线的档数为 >2时,
c? ? ?3shi
WMc ??
? ? 83 lFM ??
? ?3
shi
M
? ? 103 lFM ??
W— 母线截面系数，
，单位,M3
b －截面水平宽度,
h－截面水平高度
4.电缆本身的机械强度很好，不必校验动
稳定。
62 hbW ??
（三）大容量电动机对短路冲击电流的影
响
当短路计算点附近有大容量电机 (总
容量超过 100KW)时,其反馈冲击电流使
短路点冲击电流增大。
工程设计中可近似取为：
? ? ? ?
Mshshsh iii ?? ??
33
NMMshMsh IKi ??? ?? 5.7~5.6
－ 短路电流冲击系数，
高压电动机一般取 1.4~1.6；
低压电动机一般取 1。
－电动机的额定电流。
MshK ?
NMI ?
二 短路电流的热效应
（一）短路时导体的发热过程与计算
1.过程：
－－ 短路前正常负荷时的温度；
－－发生短路；
－－切除故障时间；
－－ 时导体温度。
l?
1t
2t
2tk?
12 ttt k ??
2.计算
即计算 的值。与 相对应的热量
为
由于计算困难，一般采用等效方法，
为短路发热假想时间。
k? k?
kQ
? ?? kt kk R d ttiQ 0 2 )(
i m a
t
k tRIR d tti
k ????
??
2
0
2 )(
imat
对无限大系统，则
当 1s时，
而
－－保护装置动作时间 ；
o f fopk ttt ??
stt ki m a 05.0??
opt
?kt
kim a tt ?
－－断路器断路时间,(固有分闸时间
＋电弧延续时间 〕
（固有分闸时间,可由产品样本查得）
一般高压断路器 0.2s
高速断路器,0.1~0.15s
低压断路器电弧延续时间,0.01~0.02s,
offt
3.工程设计方法
利用导体温度 与导体加热系数
的关系曲线,来确定 。
步骤：
(1)利用 查得
(2)利用下式求得
(3)利用 得到 。
?
?A k
?
l? lA
? ? i m alk tSIAA ??? ? 2
kA k?
（二）短路热稳定度的校验
1.一般电器
－－电器热稳定试验电流；
－－电器热稳定试验时间。
（可由产品样本查得 〕
i m at tItI ??? ?
22
tI
t
2.母线及绝缘导线和电缆等导体
－－导体在短路时的最高允许温度。
可查得。
m ax??k
kk ??? ?m a x
因确定 较麻烦，也可根据短路动
稳定度要求来确定其最小允许截面 。
－－导体热稳定系数，可查
得。
则
k?
minS
? ?lki m a AAtIS ?? ?mi n
lk AAC ??
? ?CtIS i m a??mi n
