短路试验（电路或电路的某部分被短接）

简介

短路是指电路或电路中的一部分被短接。如负载与电源两端被导线连接在一起，就称为短路，短路时电源提供的电流将比通路时提供的电流大得多，一般情况下不允许短路，如果短路，严重时会烧坏电源或设备。

电力系统中，所谓“短路”是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地（或中性线）之间的接通。在三相系统中短路的基本形式有：三相短路，两相短路，单相接地短路，两相接地短路。相与相之间或相与地（或中性线）之间发生非正常连接（即短路）时而流过非常大的电流。其电流值远大于额定电流，并取决于短路点距电源的电气距离。短路就是不同电位的导电部分之间的低阻性短接，相当于电源未经过负载而直接由导线接通成闭合回路。（通常这是一种严重而应该尽可能避免电路的故障，会导致电路因电流过大而烧毁并发生火灾）。

电源短路（Short circuit）是指在电路中，电流不流经用电器，直接连接电源正负两极。根据欧姆定律

介绍

由于短路现象的危险性，爆炸性（产生电弧），教师怕做，甚至回避不做，学生对短路没有全面深刻了解，对短路事故严重性无明确直观认识，更易在生活、实验、工作中导致短路事故的发生机率增加，危害极大。短路现象在生活中的危险性危害性的事实，迫切要求我们对短路现象要有一个明晰，正确地认识。首先，短路实验是否该做，什么场合做，应怎样做，应该根据物理教学的实际需要和师生的心理状态进行主客观心理分析得出结论。

作用

（一）短路实验教育性。

短路实验教育性主要从两方面考虑，一是提供短路知识的感性材料，二是提供安全教育的感性材料。

初中物理课本第二册电学中有关短路原理知识仅作简单介绍。教师为了帮助学生正确内化短路认知目标而设计短路实验，提供典型的感性实验材料，这对理解短路现象物理本质及规律十分有利。在物理实验中电学安全教育是一个不可忽视的问题，其包括实验安全、生产安全、生活用电安全，设计短路实验，为学生提供模拟性生活环境，典型性感性材料，进行安全教育具有现实性，很有说服力。

（二）短路实验趣味性

我们对289名初三学生进行电学知识学习心理调查，?结果表明喜爱看短路实验的占24%，喜欢做短路实验的占59%，但也有11%的人害怕做短路实验，且多数为女生，总体上对短路实验感兴趣的学生达83%；由此可见，短路实验深受学生欢迎，因为短路实验现象一般伴有强烈的电弧火光及小声的熔丝断声。

事实上短路实验只能激发学生暂时兴趣，而暂时兴趣易生易灭，在学生大脑中枢此联系软弱、常有盲目性，广泛性，是学生实验兴趣初级阶段。在这个阶段初中生心理有两个明显特征：①容易形成不正确兴趣品质，甚至造成变戏法，看热闹的感觉；②容易产生害怕担心，惧怕的心理状态，阻碍学生对电学欧姆定律

从短路产生效果看：似乎实验中发生轰然巨响，电弧火光越亮越好，但是这类实验愈多对学生害怕心理会有负向加剧作用，使他们感到电现象可怕，我们对289名初三学生电学学习心理调查，结果表明11．2%学生对短路实验现象感到害怕，（导致）这对学生在做电学实验时，会常怀着恐惧心理，甚至可能不间断地问实验指导教师他所在进行地电学实验是否有无危险性，对学生物理电学学习产主消极地负面影响。因此，学生长期在实验时怀着恐惧心理进行电学实验操作，很易将此不良心理迁移到其他物理电学实验操作中，造成电学实验操作上的学习心理障碍。因此，对于发生在电压过高、电流过大等实验条件下短路现象，虽然能激发和满足部分学生暂时兴趣与心理需要，却不宜在课堂上演示。实验指导教师尤应明记此点。

变压器

变压器的短路承受能力试验主要是考核其承受短路的机械力，并不能验证其热特征（在标准中明确规定承受短路的耐热能力由计算验证）。短路承受能力试验通常是在试验室完成的。国际电工委员会（IEC）和我国国家标准（GB）都对变压器承受短路的能力进行了明确的规定，并且对短路承受能力试验的方法箱要求进行了阐述。

变压器和不带第三绕组的自耦变压器，由于二次侧（低压侧）的短路能最严密地反映系统的短路故障状态，因此应优先考虑二次侧短路。短接时应采用低电阻的铜排或断路器进行短接。对三绕组变压器（包括自耦变压器），必须根据每台特定的变压器来决定短路的方式和施加短路的端子，每个绕组的最大故障电流可以根据故障的类型计算出来。因它是由不同的故障类型、故障位置和系统数据来决定的，在试验时应至少在一种试验中受到最大故障电流的作用。通常是通过几种不同的接线方式进行短路承受能力试验，从而保证所有绕组的短路承受能力都得到验证。

短路试验可采用两种方式：

（1）预先短路法：也称对预先短路的变压器施加电压的短路试验，即在变压器的二次侧预先短路或合上断路器，,然后在一次侧进行励磁。这种方法要求离铁心柱最远的绕组接电源，目的是为了尽可能地避免铁心饱和以及在最初的几个周期内的磁化涌流叠加到短路电流上。

（2）后短路法：也称对预先励磁变压器进行短接的短路试验，即变压器一次绕组施加励磁电压，二次绕组利用短路装置进行短路的方式。这种方式更接近实际运行状态。

发电机

发电机的短路试验，是指发电机在额定转速下定子三相绕组短路时，定子稳态短路电流与励磁电流的关系曲线。在做发电机的短路试验时，要先将发电机三相绕组的出线端短路，然后维持转速不变，增加励磁读取励磁电流及相应的定子电流数值，直到定子电流达到额定电流时为止，特别注意的是在进行发电机的短路试验过程中调整励磁电流时严禁往返来回调整。

做发电机短路实验的目的，是为了检查三相电流的对称性，并结合空载特性用来求取电机的参数，可以判断线圈有无匝间短路。此外计算发电机的主要参数同步电抗短路比以及进行电压调整的计算也需要短路特性注意：

1.三相短路实验尽量采用铜排或铝排同时连接必须良好以免过热现象。

2.调节励磁电流时应缓慢进行。

3.在实验中当升至15~20%时应检查三相电流对称性合格后继续。

4.三相短路应尽量装在出口断路器内侧以免在实验过程中断路器误跳引起电机绝缘损坏。

相关数据采集：转子励磁电流和电压可在功率柜上或励磁调节柜电脑上直接读取；定子电流测量计量的在机组电量采集或监控电脑上直接读取；定子励磁用电流在励磁调节柜电脑上直接读取；保护和差动电流在发电机保护装置上读取，并注意其相位的正确性。