短路（精选13篇）
短路 篇1
电力系统在运行中，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。例如，在发电机端发生短路时，流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的10～15倍。大容量电力系统中，短路电流可达数万安。这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果。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。)在串联电路中,用导线或开关直接将某电路元件或负载的两端连接起来。(这是因需要并不会导致因电流过大而发生烧毁现象的安全连接，是一种局部或部分的短路。如用几十只小灯泡串联而成的节日小彩灯,为了延长它的使用寿命，当其中某只灯丝断开而损坏后,其内部的特别结构会自动将其两端连接而使其他小灯泡正常工作。)
短路 篇2
目前国内外对于风电机组等值模型的研究还没有形成一个统一的观点和方法。一般的处理方法是在电力系统故障分析中将风电场作为一个负荷考虑,认为风电场不提供短路电流。但实际上风力发电机组在系统中是功率源,向系统输出功率,而随着风力发电场容量的增加,就必须考虑在短路瞬间风电机组向短路点输出的短路电流。因此就要考虑现有的设备容量能否承受风电机组并网后新增加的短路容量,并对风电机组和线路的保护系统进行调整。
1短路容量法的短路电流分析
目前复杂电力系统的短路电流的计算就是通过建立电路网络线性代数方程组,通常建立网络的节点方程组,这种方法计算量较大在实时性方面受到限制。本文运用了Yuen M.H于1975年提出的短路容量法,其基本思想是电路阻抗合并的基本理论[1]。文献[2,3]中进一步提出了将复数短路容量法的概念应用到电力潮流和短路故障的计算分析中,这使短路容量法的应用空间进一步扩大。该方法的优点在于只需要计算单个元件的短路容量并进行常规的串并联计算,而不需要对风电场建立精确的数学模型。
电力系统中任意一点的三相短路电流Isc定义为该点的短路容量Ssc除以该点额定电压的值:
由式(1)可知,计算短路电流的关键是要确定短路容量。电力系统中的各种元件如:同步发电机、三相异步电动机、变压器、输电线路、电力电缆等都能用自身的短路容量来表示,电力系统中的相关设备对短路容量都有影响。
单个元件(如线路、发电机、变压器等)的短路容量Ssc定义为将其与无穷大电力系统相连短接所计算的短路容量,如图1所示。
1.1风力发电机短路容量
式(2)中S(kVA)是风力发电机组的等效容量,Un(kV)为风力发电机的额定电压,In(A)为风力发电机额定电流。
1.2变压器短路容量
式(3)中Uk%是变压器的短路阻抗百分数,SN(kVA)是变压器的额定容量。
1.3输电线路、电力电缆的短路容量
式(4)中UN(kV)为短路点额定电压,ZL(Ω)为线路阻抗的模值。
设S1和S2分别为两个独立元件的短路容量,S12表示总的短路容量,可得:
当两个独立元件串联时:
通过以上公式的计算化简后便可得到故障点的短路容量。因此可知运用短路容量法计算短路电流的方法为:
(1)绘制电力系统的等值图,并将故障点标示在图中。
(2)分别计算所有独立元件的短路容量。
(3)对于故障点的短路容量进行化简计算,得到故障点的短路容量Ssc。
(4)根据式(1)就可以计算出故障点的短路电流。
2风电场并网对并网点电压的影响
我国的风电场大多建设在西北偏远地区,这些地区经济发展相对落后,造成了当地电网及相关电力配套设施的建设相对滞后,给大量风电场并网带来了很多问题。其中并网点短路容量是电力系统强度的一个重要参数,短路容量越大,表示系统抵御冲击的能力就越强,风电并网对系统的冲击也越小。当风电场并网时并网点的短路容量会产生变化,从而导致并网点的电压波动。风电场的短路容量比K定义为并网点的短路容量Ssc除以风电场并网容量SW的值[4]:
K值大小说明系统承受风电扰动能力的强弱。K值是确定风电场总装机容量的一个主要指标,各个国家提出的标准并不相同,如丹麦规定K值不大于5%,德国规定K值不大于3.33%,日本则规定K值不大于10%。这一指标可以表示风电场接入系统总容量规模的大小。由此,由风电场并网引起的一些问题如风电场最大注入容量和并网点的电压波动等可用风电场的短路容量比K来表示。
电力系统中如果把风电场当作一个可变的负荷,Us代表并网点的电压,ZL表示风力发电场到并网点的阻抗,U0表示风力发电场端口母线的电压, I为风力发电场的输入电流,则可得到风力发电场并网后的等效电路图如图2所示:
由图2可得:
Us=U0+ZLI=U0+(R+jX)I (6)
一般输电线路两端电压的相位差δ相差很小,可以近似处理,将Us的垂直分量忽略,用水平分量来替代表示Us,发电机组的功率因数角用φ表示,可得:
|Us|=|U0|+|ΔU|=|U0|+|I|Rcosφ+|I|Xsinφ (7)
又因为风场注入的功率为:
S=P+jQ=|U0||I|cosφ+j|U0||I|sinφ (8)
可得:
由于风电场的注入功率是一个随时间变化的变量,当其变化时会在线路电流上产生一个ΔI的增量:
则在风场井网点的电压偏差值ΔU为:
由式(11)可以看出并网点的电压波动与功率因数,电网的阻抗角φ和风电场的短路容量比有关系,其中电网阻抗角
tanφ=X/R (12)
然而由于大容量风电场的并网使并网点的短路容量有所增加,从而使电网抵御冲击的能力加强,对电压的波动有抑制作用。以下将风电场并网点作为研究对象,利用下面的电压波动公式,分析风电场并网对并网点电压波动的抑制作用。
ΔU1≈ΔQ/Ssc (13)
式(13)中ΔQ为并网负荷的无功功率增量,考虑风电场并网后并网点短路容量变为SB,其对应的原来负荷无功增量下的电压波动表示为:
ΔU1≈ΔQ/SB (14)
则风电场并网对于并网点电压波动的抑制作用可表达为:
3算例分析
以某地风电场为例,进行风电场的短路电流计算及风场容量对并网点电压变化影响的计算分析。具体参数如下:有220 kV变电所一座,110 kV变电所6座,35 kV变电所11座;风电场经35 kV线路接入110 kV变电所。根据该风电场接入系统设计,风电场内配备有一座35 kV的升压变电站,注入到风电场汇流母线(35 kV)处的短路电流是1.33 kA。
风电场主要元件及参数:风电场装设有18台750 kW风力发电机,总装机容量为13.5 MW,单机额定电压为690 V,额定电流76 A,额定转速1 520 r/min,次暂态电抗为0.153 8;配备型号为BS800/10的变压器18台,额定容量800 kVA,变比10±2×2.5%/0.69 kV,阻抗电压百分数UK=4.5%;型号为SZ-10-16 000/35的主变一台,额定容量16 000 kVA,变比38.5±4×2.5%/10.5 kV,阻抗电压百分数UK=8%;电力电缆线路分为两种规格,第一种参数:YJV22-3×70,6 km,0.395 Ω/km;第二种参数:YJV22-3×150,5.5 km,0.168 Ω/km。
根据上述的短路容量法,首先计算出风电场内所有对短路电流有影响的独立元件的短路容量,并绘制成相应的短路容量图,计算程序如下,式中短路容量的单位为MVA。
35 kV架空线路的短路容量:
主变压器的短路容量:
箱式变压器的短路容量:
10 kV电缆的短路容量:
风机的短路容量:
根据计算得到的风电场各个独立元件的短路容量,运用上述短路容量法将风力发电场电气等值图绘制成相应的短路容量图,横线上面的数字是从上到下计算得到的故障时由系统输出的短路容量,横线下面的数字为风电机组提供的短路容量,其中短路容量的单位统一为kVA,如图3所示。
由图3和式(1)便可计算得到风电场任意点的短路电流,本文取风电场5个有代表性的短路点进行短路电流的计算分析,图中d1点取汇流母线(35 kV);d2点取主变压器的高压侧;d3点取变压器端母线(10 kV);d4点取发电机变压器高压侧;d5取发电机端口。将计算结果汇总如表1所示。
通常在电力系统故障分析计算时如果只计算风场并网点的短路电流则将风力发电场等效看成一个等容量的发电机组,并不考虑其内部参数的影响。本文应用短路容量法将对比计算的结果列入表1,其中D1表示风电场并网点的短路电流大小;D1′表示风电场供出的短路电流大小。对以上计算数值对比分析可以得出以下结论:
(1)常规的分析方法将风电场等效为负荷或者等容量机组,这样处理不能反映出风电场内部的结构参数对系统的影响,也不能够计算风电场内部位置处的短路电流;相对于常规的分析方法短路容量法在计算时的精度比前者更高,而且可以计算风电场内部点的短路电流。
但是不足之处是短路容量法没有考虑风力发电机的运行方式,同时为了避免复数运算使得计算方便,计算时采用阻抗模值。
(2)常规方法分析风力发电场向短路点提供的短路电流时计算得到的短路电流数值偏大,所以在设备选型时可以以此数据为依据,这样选择的设备有一定的冗余,对系统的安全稳定运行有利。
(3)短路故障时风力发电场提供到变压器高压侧的短路电流数值较小,主要原因是发电机在系统的低压侧,经过归算后影响减弱;而在发电机端口处短路时,系统会提供大量的短路电流,因此在变压器选择时要考虑这一点。
(4)电力发电机的接入实际上使电力系统的短路容量增大,当线路上发生故障时,风力发电机会提供短路电流,因此需要校验继电保护装置,防止产生误动。
以功率因数0.98,网络阻抗角30°为例,由式(5)、式(11)、式(15)可得:
由以上计算结果可知:(1)风电场并网后引起并网点电压的偏移(11%)。(2)风电场的短路容量比不是唯一影响并网点电压波动的因素,还包括风电场的功率因数和线路的参数等。
4结论
本文针对以往常规分析风电场短路电流方法中的不足,结合短路容量计算方法给出了一种风力发电场短路电流的实用计算方法,阐明了风电场短路电流与短路容量之间的关系,进一步说明了短路容量比、电压波动以及风电场对电压波动的抑制作用,并通过实际算例进行了分析计算。
参考文献
[1] Yuen M H.Short circuit ABC.San Francisco:Gas Industries Associa-tion,1975
[2] Chen T H.Complex short circuit MVA method for power system stud-ies.IEE Proceedings on Generation Transmission and Distribution,1984;141:81—84
[3] Chen T H,Chuang H J.Applications of the complex short-circuitMVA method to power flow studies.Electric Power Systems Researeh,1996:135—143
短路 篇3
关键词：短路 短路故障 短路电流危害 限制措施
中图分类号：TM7 文献标识码：A文章编号1672-3791(2012)03(c)-0000-00
1短路产生的原因和分类
所谓短路，指的是由于电力系统相与相之间或相与地之间的绝缘破坏后，形成了非正常的低阻抗通路。
短路产生的原因来自于外部和内部。外部原因：雷电、风暴、环境污染和动物进入造成的绝缘破坏，如雷击造成的闪络放电或避雷器动作，大风造成架空断线或导线覆冰引起电杆倒塌，如运行人员带负荷拉刀闸，线路或设备检修后未拆除接地线就加电压，如挖沟损伤电流，鸟兽（包括蛇，鼠等）跨接在裸露的载流部分等；内部原因：绝缘材料的老化破裂，如绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良等所造成的设备缺陷发展成短路等。
按短路后的电路状态区分，短路的形式有四种：三相短路，单相接地，两相短路，两相接地短路。其中三相短路后电路保持三相对称状态，称为对称短路；其余的三种短路形式均称为不对称短路。
按短路因素的持续时间、停电后短路状态是否自动消除，将短路分为瞬时性短路和持续性短路两种。例如，因动物进入带电体间引起的短路，当动物被击落或烧毁后，短路因素消失，停电后可立即恢复供电，因此称为瞬时性短路。电气设备绝缘破坏，输电线倒杆引起的短路则是持续性短路。
2短路电流的危害
短路电流可达几十到几百千安，因此造成很大的危害。包括两个阶段的危害：短路过程中的危害和短路结束后的危害。
短路过程中的危害：短路电流使设备发热增加，短路持续时间较长时，设备可能过热以致损坏（短路电流大量发热，对电气设备产生热破坏，称为热稳固性破坏）；短路点附近支路中出现比正常值大许多倍的电流，在导体间产生很大的机械应力，可能使导体和它们的支架遭到破坏（短路电流产生很大的电动力，对电气设备造成机械破坏，称为动稳固性破坏）；短路点附近电网电压严重下降，影响负荷供电，并破坏了功率送端与功率受端之间的能量传输，导致送端旋转机组减速，使电力系统两部分频率不相等，称为失步；不对称短路后三相电流不对称，产生负序电流引起旋转电动机和转子表层发热，单相接地和两相接地，还产生零序电流，对外界造成很大的干扰磁场，影响通信。
短路结束后的危害：电力系统的自动保护装置（称为继电保护）切除故障电路部分后，可能遗留下两个大问题：
1)短路发生地点离电源不远而又持续时间较长，可能使电力系统各发电机组失去同步，破坏系统的稳定，存在是否能重新回到同步状态的问题，严重时可能导致系统瓦解；
2)切除故障后可能造成电力系统分成多个部分，称为电力系统“解列”，解列后的系统一般不能保证功率平衡，发电功率小于负荷功率的电网部分存在频率崩溃的危险。
电力系统的安全自动装置（例如低频减载，低压减载等）的作用就是力图减小上述危害。
3限制短路电流的措施
限制短路电流的措施有电力系统可采取的限流措施，发电厂和变电所中可采取的限流措施，终端变电所中可采取的限流措施。
电力系统可采取的限流措施：提高电力系统的电压等级；直流输电； 在电力系统主网加强联系后，将次级电网解环运行；在允许的范围内，增大系统的零序阻抗，例如采用不带第三绕组或第三绕组为Y接线的全星形自耦变压器，减少变压器的接地点等。
发电厂和变电所中可采取的限流措施：发电厂中，在发电机电压母线分段回路中安装电抗器；变压器分裂运行；变电所中，在变压器回路中装设分裂电抗器或电抗器；采用低压侧为分裂绕组的变压器；出线上装设电抗器。
终端变电所中可采取的限流措施：变压器分列运行；采用高阻抗变压器；在变压器回路中装设电抗器；采用小容量变压器。
以上是限制电流的措施，但目前在电力系统中，用得较多的限制短路电流的方法有以下几种：合理选择电气主接线形式和运行方式；采用分裂低压绕组变压器；加装限流电抗器；采用微机保护及综合自动化装置等。
限流的原理是增大短路点到电源点之间的等效电抗，但是正常工作时的电压损耗有可能因采取限流措施而增大。
3.1合理选择电气主接线形式和运行方式
接线中减少并联支路或增加串联支路；如双回线分开运行或两台变压器并列运行。
3.2采用分裂低压绕组变压器
分裂变压器高压绕组由两部分并联的不分裂的绕组组成，低压练级由分裂成两个支路的容量相等的分裂绕组组成，分裂绕组的各个支路间没有电的联系。分裂变压器具有短路阴抗大，正常电抗小的优点。分裂低压绕组变压器正常工作时，每个低压绕组流过相同的电流，即I/2,电抗值只相当于两分裂绕组短路电抗的I/4。当一个分裂绕组的出线发生短路时，来自另一台发电机的短路电流或来自系统的短路电流都将遇到很大电抗的限制。采用分裂低压绕组变压器后，可能不另加装电抗器就会使短路电流降至设备的允许值。
3.3加装限流电抗器
线路电抗器，装在引出线断路器的后面（负荷侧），则电抗器以前的断路器和隔离开关可以选择轻型的电器，并且可以提高母线残余电压，但正常工作时的电压损耗增大，若出线数目较多，电抗器也多，以至于装置比较复杂。
母线电抗器可以限制从本段母线流向短路母线的电流，从而提高本段母线的残余电压。电抗器除满足限制短路电流外，还应满足热稳定和动稳定的要求。
分裂电抗器的限流作用和分裂变压器低压绕组的限流作用相似，但分裂电抗器的两臂不仅有互感耦合，而且在电气上也是连通的。它的结构和普通大型电抗器相似，只是中间有抽头作为公共端。为了充分限制短路电路和维持母线有较高的残余电压，采用分裂电抗器。
当分裂电抗器和单臂自感电抗与普通电抗器的电抗值相等时，两者短路时的限流作用一样，但正常运行时分裂电抗器的电压损失只有普通电抗器的一半；分裂电抗器可比普通电抗器多供一倍的出线。
分裂电抗器的两个分支负荷应尽量接近，否则可能出现过电压，尽量避免安装出线电抗器，因其投资大、配电复杂、运行费用高。
3.4采用微机保护及综合自动化装置
从短路电流分析可知，发生短路故障后约0.01s时间出现最大短路冲击电流，采用微机保护仅需0.005s就能断开故障回路，使导体和设备避免承受最大短路电流的冲击，从而达到限制短路电流的目的。
参考文献
[1]牟道槐，林莉.电力系统工程基础[M].北京：机械工业出版社，2007.
[2]任元会.工业与民用配电设计手册[M].北京：中国电力出版社，2005.
主板短路故障的维修 篇4
故障解决：根据朋友描述的现象分析应该是电源开关或Reset键有问题?把那些插头都给拔了下来再用金属片短路主板上开关插针，还是没有动静。再把电源给拆下来换上笔者的好电源，可是故障依旧。
把主板从机箱里拆了出来，卸下内存和CPU，使用笔者的法宝“主板诊断卡”来诊断。把“诊断卡”插在主板扩展槽上给主板通电，“诊断卡”上没有任何反应。决定对主板进行强制上电在电源主插头上有靠鄣哪敲嬗懈绿色的线有的是灰傻摹。将它与旁边的黑色的线短接起来电源就被启动了。在主板背面找到绿线连接着的那根插针用镊子把撕团员叩牧接黑线的那根插针短接在一起，在电源接通的一瞬间“诊断卡”上的电源指示灯闪了一下，看来是主板某处短路而使电源保护装置动作。
可是主板这么大，元件又这么多从何查起呢?我想既然有短路存在，那么它的上一级就应该会发热，就不停地快速连接那两根插针，几十次过后开始触摸主板上靠近电源插头附近的元器件，发现CET CEB6030L这个管子热得烫手，看来要么是它坏了要么是它附近元件有短路，用烙铁把它拆下来用万用表一量发现它是好的，
像CET CEB6030L这样的管子在CPU插座附近共有两个，看样子是组成对管对CPU的供电起调整作用。顺着走线向下笔者又找到了HIP6018BCB这个小集成块，如果它烧毁短路那么CET CEB6030L势必要发热。笔者用烙铁和吸锡器废了九牛二虎之力把这个集成块给拆了下来，再对主板通电时发现主板可以上电了，CET CEB6030L也不热了，看来HIP6018BCB这个集成块真坏了。
花了15元钱买了一块硕泰克sl-65fv的废板。拆下废板上的HIP6018BCB给朋友的主板焊上去，接上负载，再对主板通电，这时“诊断卡”上的电源指示灯显示一切正常。测电压正常，装上CPU和内存后怀着激动的心情按下电源开关，“诊断卡”上数码管的数字开始跳动，从“C1”走到“03”再到“05”又回到“C1”由此开始循环起来，看来主板还不止一个故障。
电力系统的短路分析 篇5
短路是电力系统的严重故障。所谓短路，其内容是指一切不正常的相与相或相与地（对于中性点接地的系统）之间发生通路的情况。
一、短路的原因
产生短路的原因很多，其主要原因如下：
1、元件损坏，如绝缘材料自然老化等。
2、气象条件恶化，如雷击等。
3、人为事故，如运行人员带负荷拉闸等。（发生概率较高）
4、其他，如工程建设时挖沟损伤电缆等。
二、短路的类型
在三相系统中，可能发生的短路有三相短路、两相短路、两相接地短路和单相接地短路等四种。三相短路也称对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态。其他类型的短路都是不对称短路。
注：
1、单相接地短路发生的几率达65%左右。
2、短路故障大多数发生在架空输电线路。
3、电力系统中在不同地点发生短路，称为多重短路。
三、短路的后果 短路的主要后果如下：
1、短路故障使短路点附近支路出现比正常电流大许多倍的短路电流，产生较大的电动效应和热效应，破坏设备。（此为最常见）
2、短路时系统电压大幅度下降，对用户影响很大。
3、短路会使并列运行的发电机失去同步，破坏系统的稳定，造成系统的解列，出现大面积停电。
4、不对称短路对附近通信线路和无线电波会产生电磁干扰。
四、电力系统降低短路故障的发生概率采取的措施
1、采用合理的防雷设施，加强运行维护管理等。
2、通过采用继电保护装置，迅速作用于切除故障设备，保证无故障部分的安全运行。
3、架空线路普遍采用自动重合闸装置，发生短路时断路器迅速跳闸，经一定时间（0.4-1s）断路器自动合闸。
4、线路上的电抗器，通常也是为限制短路电流而装设的。
五、短路电流计算的目的
为确保设备在短路情况下不至于被破坏，减轻短路后果和防止故障扩大，必须事先对短路电流进行计算。在电力系统和电器设备的设计和运行中，短路计算也是解决一系列技术问题不可缺少的基本计算。
计算短路电流的具体目的如下：
1、选择有足够机械稳定和热稳定的电器设备。
2、合理配置各种继电保护和自动装置并正确整定其参数。
3、设计和选择发电厂和电力系统主接线。
4、进行电力系统暂态稳定计算，分析短路对用户的影响。
5、确定输电线路对通信的影响。
为了方便计算，在高压系统中采用标幺值的计算方法。
13．4 课题学习最短路径问题 篇6
课题学习
最短路径问题
能利用轴对称解决简单的最短路径问题，体会图形的变化在解决最值问题中的作用，感悟转化思想．
利用轴对称将最短路径问题转化为“两点之间，线段最短”问题．
探索发现“最短路径”的方案，确定最短路径的作图及说理．
一师一优课 一课一名师(设计者：)
一、创设情景，明确目标
如图所示，从A地到B地有三条路可供选择，走哪条路最近？你的理由是什么？
前面我们研究过一些关于“两点的所有连线中，线段最短”、“连接直线外一点与直线上各点的所有线段中，垂线段最短”等的问题，我们称它们为最短路径问题．现实生活中经常涉及到选择最短路径的问题，本节将利用数学知识探究数学史中著名的“将军饮马问题”．
二、自主学习，指向目标
自学教材第85
页至87
页，思考下列问题：
1．求直线异侧的两点与直线上一点所连线段的和最小的问题，只要连接这两点，与直线的交点即为所求，其依据是两点的所有连线中，线段最短．
2．求直线同侧的两点与直线上一点所连线段的和最小的问题，只要找到其中一个点关于这条直线的对称点，连接对称点与另一个点，则与该直线的交点即为所求．
3．在解决最短路径问题时，我们通常利用轴对称、平移等变化把已知问题转化为容易解决的问题，从而作出最短路径的选择．
三、合作探究，达成目标
探索最短路径问题
活动一：相传，古希腊亚历山大里亚城里有一位久负盛名的学者，名叫海伦．有一天，一位将军专程拜访海伦，求教一个百思不得其解的问题：
从图中的A地出发，到一条笔直的河边l
饮马，然后到B地．到河边什么地方饮马可使他所走的路线全程最短？
精通数学、物理学的海伦稍加思索，利用轴对称的知识回答了这个问题．这个问题后来被称为“将军饮马问题”．你能将这个问题抽象为数学问题吗？
追问1 这是一个实际问题，你打算首先做什么？答：将A，B
两地抽象为两个点，将河l
抽象为一条直线．
追问2 你能用自己的语言说明这个问题的意思，并把它抽象为数学问题吗？
答：(1)从A
地出发，到河边l
饮马，然后到B
地；
(2)在河边饮马的地点有无穷多处，把这些地点与A，B
连接起来的两条线段的长度之和，就是从A
地到饮马地，再回到B
地的路程之和；(3)现在的问题是怎样找出使两条线段长度之和为最短的直线l上的点．设C
为直线上的一个动点，上面的问题就转化为：当点C
在l的什么位置时，AC
与CB的和最小(如图)．问题2：如图，点A，B
在直线l的同侧，点C
是直线上的一个动点，当点C
在l的什么位置时，AC与CB的和最小？
追问1：对于问题2，如何将点B“移”到l的另一侧B′处，满足直线l
上的任意一点C，都保持CB
与CB′的长度相等？
追问2：你能利用轴对称的有关知识，找到上问中符合条件的点B′吗？
展示点评：作法：
(1)作点B
关于直线l的对称点B′；
(2)连接AB′，与直线l
交于点C.则点C
即为所求．
问题3 你能用所学的知识证明AC
＋BC最短吗？
证明：如图，在直线l上任取一点C′(与点C
不重合)，连接AC′，BC′，B′C′.由轴对称的性质知，BC
＝B′C，BC′＝B′C′.∴
AC
＋BC＝
AC
＋B′C
＝
AB′，AC′＋BC′＝
AC′＋B′C′.在△AB′C′中，AB′＜AC′＋B′C′，∴
AC
＋BC＜AC′＋BC′.即
AC
＋BC
最短.小组讨论：证明AC
＋BC
最短时，为什么要在直线l
上任取一点C′(与点C
不重合)，证明AC
＋BC
＜AC′＋BC′？这里的“C′”的作用是什么？
反思小结：运用轴对称变换及性质将不在一条直线上的两条线段转化到一条直线上，然后用“两点之间线段最短”解决问题．利用三角形的三边关系，若直线l上任意一点(与点C
不重合)与A，B
两点的距离和都大于AC
＋BC，就说明AC
＋BC
最小.C′的代表的是除点C以外直线l上的任意一点．
针对训练：
1．如图，A、B是河流
同侧的两个村庄，现要在河边修一个抽水站向两村供水，问抽水站修在什么地方才能使所需的管道最短？请在图中表示出来．
答：如下图，作点B关于l的对称点B′，连接AB′交l于点P，点P即为所求．
2．如图，一个旅游船从大桥AB的P处前往山脚下的Q处接游客，然后将游客送往河岸BC
上，再返回P处，请画出旅游船的最短路径．
答：作Q关于直线BC的对称点Q′，连接PQ′交BC于R，∴旅游船线路：P—Q—R—P.选址造桥问题
活动二：(造桥选址问题)如图，A和B两地在一条河的两岸，现要在河上造一座桥MN，桥造在何处可使从A到B的路径AMNB最短？(假定河的两岸是平行的直线，桥要与河垂直．)
高血压病与短路血管 篇7
关键词：高血压,微循环,短路血管,开关
高血压病是以动脉血压升高为主要临床表现的综合征。通过观察高血压病人血流灌注波形的情况, 可以看出微循环短路血管在心室舒张期不能有效开放是高血压病的发病原因[1]。而微循环短路血管是随着心室舒缩而开放和关闭的, 就其开关的频繁性来看, 短路血管开关应该是一个机械性调控构件。本文就短路血管开关结构及影响开关的因素进行讨论。
1 微循环短路血管
微循环短路血管是存在于血管床中小动脉和小静脉之间的直接通路[2]。微循环短路血管存在的意义不在于物质交换, 而是与血液分布有关。从生物进化角度看, 微循环短路血管在心脏收缩期应该是关闭的, 否则会引起无效循环, 因为其循环阻力明显比真毛细血管小。分析血流灌注波形可以看出微循环短路血管确实是在心脏舒张期开放的, 其开放的意义在于使心脏舒张期血流流速不致于降低过快, 起稳定流速作用。如果微循环短路血管在心室舒张期不能有效开放会使大中动脉内血液的容量不能在下一个心动周期之前减少到理想范围, 在下一个心室射血期时, 心室排空出现了困难, 只有反射性增加心室收缩力, 才能解决排空问题, 但大中动脉内压力势必增高, 高血压也就逐渐发生了。就开关性质而言, 微循环短路血管的开关是在一个血管张力较大时关闭, 血管张力较小时开放的, 这与一般的瓣膜如二尖瓣、三尖瓣不同, 这应从血管各层倔强系数不同加以考虑, 以下是倔强系数不同原理设计的一套开关装置。
2 延式活瓣样结构
目前设计制造一种装置如图1, 暂时命名该装置为延式活瓣样结构。图1中显示为对称的2个活瓣, cd与c′d′之间为活瓣的通道。a、a′为固定轴, acd之间的三角为可旋转的活瓣, 可以绕固定轴旋转。bc间为倔强系数较小的弹力绳 (橡皮筋) M, 橡皮筋M保持bc间长度时已被拉长, 有一定弹力f;bd间为倔强系数较大的弹力绳 (棉绳) N。长度ac=ad, bc=bd棉绳N的弹力也为f。cd与c′d′平行通道处于开放状态。在b点b′点反方向分别施加拉力F, 由于棉绳n倔强系数较大在拉力作用下acd顺时针旋转, a′c′d′逆时针旋转, 通道关闭。当逐渐减少拉力F的值时, acd逆时针旋转, a′c′d′顺时针旋转通道开放。
3 微循环短路血管入口处结构
微循环短路血管发自微动脉, 其入口截面呈椭圆形或唇样, 纵轴与血流方向平行。微动脉的管壁由内皮、1～2层环行平滑肌和少许结缔组织构成, 在微循环短路血管处其环行平滑肌有个缺口, 形成半环[2]。在微循环短路血管入口处也有近似环行平滑肌, 微动脉半环行平滑肌与微循环短路通道入口处近似环行平滑肌相连, 而微循环短路血管入口处近似环行平滑肌连同少许结缔组织形成开关结构。微循环短路血管入口处近似环行平滑肌连同少许结缔组织呈椭圆型肌纤维环, 截面三角型, 倔强系数较大, 类似图1中ABC间结构;微动脉内皮细胞及基膜倔强系数较小, 类似图1中M的结构;微动脉半环行平滑肌和少许结缔组织倔强系数较大, 类似图1中N的结构。微动脉内压力随着心脏舒缩发生周期性变化, 血管壁张力也随着变化。由于微动脉平滑肌纤维层与内皮层倔强系数不同, 在心脏快速射血期, 微动脉血管壁张力增大, 微循环短路血管入口开关关闭 (图2) ;在心脏进入舒张期后, 微动脉血管壁张力减小, 微循环短路血管入口开关开放 (图1) 。
4 微循环血流阻力
血流阻力不能用仪器直接测量, 而需通过计算得出[2]。过去通过测量血管各部分血压降低的幅度, 得出毛细血管前阻力血管形成了血流阻力, 其推论依据为公式Q=P1-P2/R。而在微循环血管中, 毛细血管管道平均直径为6μm, 红细胞的直径7～8μm, 可以看出红细胞比毛细血管的直径还要大。血液已经不能再看作是非牛顿液了, 而是混有大量固态物质即血细胞的混合物。测量血管分叉处结构和推测毛细血管前动脉处的血流速度可以看出, 毛细血管是血液循环的主要阻力血管[3]。
5 治疗高血压病中血管活性药物的作用
治疗高血压病中血管活性药物包括钙通道阻滞剂、血管紧张素转换抑制剂、血管紧张素Ⅱ受体阻滞剂等, 这些药物作用的靶点在血管平滑肌, 而作为血液循环的主要阻力血管的毛细血管几乎没有血管平滑肌细胞。可见血管活性药物并没有起到有效降低血流阻力的作用。而在联合治疗用药的情况下, 患者治疗3～6个月内血压才能达到控制目标值[4]。血管活性药物起效缓慢也可以看作其不能直接降低血流阻力的证据之一。分析血流灌注波形可以看出微循环短路血管在心室舒张期开放后流过的血液占每搏输出量的5%～10%, 即在一个心动周期微循环短路血管约有4～10m L血液流过[1]。表面上微循环短路血管血流量不大, 但是如果微循环短路血管开关失灵, 使微循环短路血管在心室舒张期不能有效开放, 不断产生累加, 数分钟内将有比正常多100～200m L的血液淤滞于动脉内, 这些血液相对于动脉管道的容积就不能够忽略了。动脉管道的血液增多, 而容积相对恒定, 高血压自然发生。对照延式活瓣样结构, 看出血管活性药物作用机制应该在于改善微循环短路血管开关。在高血压时, 由于血管内压力较高图1中N层张力较大, 应用血管活性药物后使图1中N层张力减小, 改变了该层组织的倔强系数, 这样有利于微循环短路血管开放。
6 高血压病的治疗策略
高血压病是由于微循环短路血管在心室舒张期不能有效开放, 使动脉血管中血液过多而引起的, 因此治疗策略首先要减少动脉血管中血液, 其次是恢复微循环短路血管开关功能。减少动脉血管中血液的方法有使用利尿剂、促进肝脏代谢并促使胆汁排除的药物 (包括肌苷、疏肝利胆中药) ;恢复微循环短路血管开关功能的药物则包括血管活性药物、调节血脂药。微循环短路血管是在心室舒张期开放的, 容易产生脂肪、代谢废物堆积堵塞, 应用调节血脂药可以改善微循环短路血管开关功能。
7 高血压病的预防
从发病年龄上分析, 高血压病可以看作老化性疾病, 即微循环短路血管开关的老化。从改善微循环短路血管开关功能角度出发, 预防高血压有以下方法。 (1) 限制体重:过高的体重即意味着过高的组织张力, 对于微循环短路血管在心室舒张期开放尤其不利。 (2) 减少钠盐摄入:钠盐摄入过多可引起一过性血容量增加, 并且容易产生累加效果, 影响微循环短路血管开关。 (3) 减少脂肪摄入:脂肪、代谢废物堆积容易堵塞微循环短路血管。 (4) 避免精神应激:精神应激可以干扰神经体液调节, 加速微循环短路血管老化。 (5) 适当运动:适当运动可以减轻体重, 提高血管适应调节能力;运动会增加血流速度, 对微循环短路血管内脂肪、代谢废物等物质起冲刷作用。
8 展望
高血压病是一种血液动力学异常[5]。目前应用血管活性药物多干扰人体自身神经体液调节功能, 停药后出现反弹, 导致停药难, 因此不仅联合治疗方案十分必要, 而且应将病因治疗作为最终目的。在血压达到控制目标值后, 通过药物改善微循环短路血管平滑肌功能, 清除微循环短路血管堵塞, 使微循环保持通畅, 恢复人体自身调节功能, 以达到使病人能够停药或者间断停药的目的。
参考文献
[1]胡延春.高血压病与微循环[J].中外医疗, 2008, 27 (26) :31～32.
[2]姚泰.生理学[M].北京:人民卫生出版社, 2005 (6) :111～113.
[3]胡延春.高血压病与血流阻力[J].中外医疗, 2008, 27 (36) :11～12.
[4]叶任高.内科学[M].北京:人民卫生出版社, 2004 (6) :250～257.
管理的“短路” 篇8
因短路的负面影响，人们有时也习惯用短路来形容一些愚蠢的行为，如“肚子饿死了，用高压锅煮了稀饭，气还没跑完，饥肠辘辘的我脑筋‘短路’，竟然忍不住用我长长小指甲尖戳一下气门塞子，噗——”由于现代组织及其管理日益网络化，管理也常常出现与“短路”类似的行为。例如，一合资公司的高管层由中外人士构成，外国高管A习惯且强调纵向管理，但当其负责的重要事项推进不力时，中国高管甲设法帮助，并与A下属b商定解决方案，但b在没有及时向A汇报的情况下跨越A的另一下属d直接向其旗下S1和S2发布指示。这使得A很不高兴，严厉批评b不应直接越过他和d向S1和S2布置任务，如果真需要安排工作，也需通过他和d来进行。实际上b是在高管甲的指示下给S1和S2安排任务的，且事先也与S1和S2沟通过，是利用业余时间非正式地开展这项工作。在知道A不高兴且b受到批评之后，甲立即发信给A，说这事是我让b干的，如果要批评，道歉的是我。但从内心来讲，甲心中并不服气，心想在某种意义上我是在帮你，而且事先也沟通过要推进此事，何况单位还在积极推进团队工作文化，鼓励员工在分工不明确领域、或模糊领域、或突发事件来临之际，应学会主动上前一步，积极和创造性地开展工作，A完全没必要如此较真和严肃地批评b。
公司领导在知道这些矛盾或摩擦发生之后，首先肯定了甲的动机是对的，积极主动的团队精神是值得提倡的，但这个过程确实有一些问题值得思考和改进，比如，应该怎样处理好团队工作与规范性正式组织流程间的关系，如何沟通和协调等。在这一事件中，甲试图利用熟悉中国情况的优势帮助A推进工作，A是知情并同意的，这是首轮沟通的成果；在甲与b商定方案，并知道S1和S2也乐于用业余时间帮单位完成此项任务的情况下，b如果非正式地通过私下与S1和S2交流完成此事，就不会产生矛盾和不快，因为大家经过沟通愿意以这种非正式的方式帮助公司发展；该事件的问题出在b通过邮件正式地向S1及S2直接布置工作，这样做会令A和d很尴尬，因为有人直接越过他们给其部下“正式地”布置工作，尽管此事的缘由是d甚至A推动不力才导致甲伸手帮忙。如果在甲组织的临时团队商量好思路后，由甲直接与A联系，A再通过正式组织关系即通过d来组织S1和S2实施，就不会出现这样的不快或摩擦。
发电厂电气部分 短路电流计算 篇9
第1题[选择题]()短路为系统中最常见短路。
A:三相短路
B:两相接地短路
C:单相短路
D:两相短路
参考答案： C 第2题[选择题]()是对称性短路。
A:三相短路
B:两相接地短路
C:单相短路
D:两相短路
参考答案： A 第3题[选择题]()值最大。A.冲击短路电流 B.此暂态短路电流 C.稳态短路电流 D.2秒时短路电流
A:冲击短路电流
B:此暂态短路电流
C:稳态短路电流
D:2秒时短路电流
参考答案： A 第4题[选择题] 次暂态短路电流指的是t=（）秒时的短路电流周期分量。
A:0
B:0.01
C:2
D:4 参考答案： A 第5题[选择题] 三相冲击短路电流()出现。
A:只会在A相
B:只会在B相
C:可能在任何一相
D:只会在C相
参考答案： C 第6题[选择题] 稳态短路电流指的是t=()秒时的短路电流周期分量。
A:0
B:0.01
C:2
D:4 参考答案： D 第7题[选择题] 用标么值进行短路电流计算时电压基准值取()。A.任意值 B.发电机额定电压 C.电力网额定电压 D.电力网平均额定电压
A:任意值
B:发电机额定电压
C:电力网额定电压
D:电力网平均额定电压
参考答案： D 第8题[选择题] 冲击短路电流指的是t=（）秒时的短路全电流。
A:0
B:0.01
C:2
D:4 参考答案： B 第9题[选择题] 用运算曲线法计算短路电流时，要已知短路回路的计算电抗。计算电抗是以()为基准时短路回路总电抗的标么值。
A:任意选取的基准容量和基准电压
B:基准容量和平均额定电压
C:设备的额定容量和额定电压
D:发电机总容量和平均额定电压
参考答案： D 第10题[选择题] 无限大容量电源内发生三相短路，电源母线电压（）。
A:0秒后开始变化
B:0.01秒后开始变化
C:4秒后开始变化
D:保持不变
参考答案： D 第11题[问答题] 试说出短路的主要成因及危害？
参考答案：
短路的主要成因是电气设备载流部分长期运行绝缘被损坏。（2.5分）主要危害为 短路电动力过大导致导体弯曲、甚至设备或其支架受到损坏，短路产生的热效应过高导致导体发红、熔化，绝缘损坏。（2.5分）
第12题[问答题] 限制短路电流的总体原则是什么？具体措施主要有哪些？
参考答案：
限制短路电流的总体原则是增大电源至短路点的等效电抗。（2分）具体措施主要 有：对大容量机组的发电机采用单元接线；在降压变电所，将两台变压器低压侧分开运行；在发电厂和变电所某些电路中加装限流电抗器；用分裂变压器作大型机组的厂变，或作小型机组扩大单元接线中的主变。（3分）
第13题[问答题] 试述短路种类？
浩辰CAD教程之电气短路计算 篇10
在电气设计中，“短路计算”会经常遇到，下面就以浩辰CAD电气软件为例说明电气短路计算。笔者利用浩辰CAD电气软件绘制阻抗图后可根据节点导纳法，自动计算出三相、两相、单相、两相接地短路电流，并可计算任意时间暂态短路电流以及短路电流热效应。
主菜单包括“计算设置”、“绘阻抗图”、“计算”、“电抗标定”、“修改赋值”、“检查错误”、“方案入库”、“方案库”等功能，如图1。
图1
具体操作：
1、使用图1中的【计算设置】，设置计算参数，如图2。
图2
2、使用图1中的【绘阻抗图】功能绘制阻抗图，如图3。可绘制发电机、变压器、电动机、电抗器、线路等，连线还可使用AutoCAD命令任意绘制功能，
在绘制过程中，可以对元件同时进行赋值，定义设置短路点，框选阻抗图，定义正序、负序和零序等。
图3 阻抗布置
3、使用图1中的【检查错误】功能对整个阻抗图进行错误检查，并显示出错误部分，如图4。（可检测出连接是否有误，设备编号是否重复等；如有错误，点击【查看】按钮，出错误的设备、线缆即会在CAD中不断闪烁或改变颜色。）
图4 错误检查结果
4、检查无误后，,使用图1【计算】，框选阻抗图来计算并生成计算书。（计算结果中的内容可由 【计算设置】 来进行设定，如图2。）
5、对于已完成的阻抗图可以使用【方案入库】进行保存，以便在今后类似工程中调出，修改后可再次计算短路电流。
消除学习的“短路” 篇11
数学学困生的形成主要表现在以下几个方面：
1.基本概念、定理模糊不清。不能用数学语言再见概念。公式、定理，不看课本，不能说明概念的体系，概念与概念之间联系不起来。例如：轴对称与轴对称图形，他们分不清哪个概念是探讨两个图形之间的位置、形状关系，哪个图形是探讨图形本身的特殊形状；同时他们也不懂图形的对称方式。
2.学生自学能力不强。不能找出问题的关键词句，不能回答教材中叙述的问题，说不清楚掌握了哪些，也说不清哪些还没掌握。提不出问题，也不会运用所学知识解题，阅读程度慢且易受外界干扰。
3.课堂缺少解题的积极性。在课堂上，他们对教师提出的问题、布置的练习漠不关心，若无其事。解题过程没有步骤，或只知其然而不知其所以然。他们缺乏积极思考的动力，不肯动脑筋，总是漫不经心，或避而不答。
4.对待作业的态度不端正。教师布置的练习、作业，不复习，不愿弄清所学的内容，马虎应付，遇难不究，抄袭了事，不能说明解题的依据，不能说出这些作业是哪些知识点的运用，不想寻根问底。解题时不遵循一定的步骤，解题过程没有逻辑性。不能正确灵活地运用定理、公式，或死搬硬套，不能正确评估自己的作业或试卷。
5.不重视测试，缺乏竞争意识。抱着我反正不会做，可有可无的态度参加测试。不愿认真复习、草草了事、马虎应付，考前临阵磨枪也不愿意，考场上“临时发挥”。
正是由于缺乏学习的主动性，严重地影响着学困生的智力发展，阻碍了学困生学习上和进步。因此注重学困生的转化工作的好坏，对学困生来说可以是命运的转折；对教师来说，可以大面积提高数学教学质量。这项工作的开展，具有重要的意义。
下面就数学学困生的转化工作浅谈自己的一些看法：
一、注重培养学困生对数学学习的兴趣，激发他们的学习积极性，使他们主动接受教育
1.数学是一门具有科学性、严密性的抽象性的学科。正是由于它的抽象性，造成了学困生形成的主要原因。因此，教学时，应加强教学的直观性。象科学、物理、化学一样，通过直观性使学生理解概念、性质。例如：在讲“三角形任意两边的和大于第三边”时，我们可以通过几组不同长度的三条铁丝，通过学生自己动手，问哪几组铁丝可以组成三角形，能组成三角形的三条铁丝之间有何关系？从而引导出上述性质。因此，加强直观教学可以吸引学困生的注意力。
2.应加强教学语言的艺术应用，让教学生动、有趣。学困生往往上课做小动作，思想开小差、不集中，他们对教师一般性按部就班式，用枯燥无味的语言讲课听不进耳，对数学知识也不感兴趣。这时，教师应恰当运用课堂上的有效教育资源，用幽默诙谐的的教学语言来活跃课堂气氛，引导每位学生进入积极思维状态，从而达到教学目的。
3.注重情感教育。学困生他们表明上性格内向，情感单一，对什么都不感兴趣。其实他们感情都较丰富，他们需要教师对他们多关心、多爱护。当他们有所成绩时，他们需要教师的鼓励和肯定。教师应该不要吝惜时间和精力，要及时予以表扬。充分肯定学困生的优点，即使他们有微小进步，也要给与足够的肯定，促使他们积极主动的学习。
二、培养学生自觉学习的良好习惯，传授正确的学习方法，提高他们的解题能力
1.教师在布置作业时要注意难易程度，要注意加强对学困生的辅导、转化，督促他们认真完成布置的作业。对作业做得较好或作业有所进步的学困生，要及时给予表扬鼓励。教师要注意克服急躁冒进的情绪，如对学困生加大、加重作业量的做法。对待学困生，要放低要求，采取循序渐进的原则，谆谆诱导的方法，从起点开始，耐心地辅导他们一点一滴地补习功课，让他们逐步提高。
2.大部分学困生学习被动，依赖性强，往往对数学概念、公式、定理、法则不去理解就死记硬背，不愿动脑筋，只知其然而不愿意去探讨所以然，一遇到问题就问老师，甚至扔在一边不管；教师在解答问题时，也要注意启发式教学方式的应用，逐步让他们自己动脑，引导他们分析问题，解答问题。不要给他们现成答案，要随时纠正他们在分析解答中出现的错误，逐步培养他们独立思考、完成作业的习惯。
3.应该用辩证的观点教育学困生。对学困生不仅要关心爱护和耐心细致地辅导，而且还要与严格要求相结合，不少学困生之所以成为学困生的一个很重要的原因就是因为放低对自己的要求，因此教师要特别注意检查学困生的作业完成情况，在教学过程中，要对他们提出严格的要求，督促他们认真学习。
三、认真把好测试关，注意培养学困生的自信心和自尊心
变压器短路绕组的查找 篇12
(1) 电流比判定法。向低压侧供电, 电流比减小不明显;向高压侧供电, 电流比明显减小, 则是高压绕组短路。若向高压侧供电, 电流比增大不明显;而向低压侧供电, 电流比明显增大, 则是低压绕组短路。
但需注意高、低压侧2次供电的电流读数最好差不多, 使电流表误差相同, 这样试验误差可减少到最低程度。
(2) 电阻判定法。同时测量高、低压绕组的直流电阻, 再与正常的高、低压绕组电阻相比较, 电阻明显减小的便是绕组短路。
(3) 冒烟观察法。在短路相任一侧供电, 使电压慢慢上升, 并从不同角度严密观察短路相, 发现冒烟时立即停电。因一般变压器绝缘筒里边是低压绕组, 外边是高压绕组。如烟从绝缘筒里边冒出来, 则是低压绕组短路;若烟从绝缘筒外边端部 (圆筒式绕组) 或外边绕组中间 (分段式绕组) 冒出来, 则是高压绕组短路。
若是高压绕组短路, 对于圆筒式和分段式绕组均可用手摸到发热的地方, 该发热的地方便是故障部位。另外, 分段式绕组还可以用手电筒照着逐段观察有无烧焦、变形、发黑的线匝, 找出短路的部位。
(4) 硅钢片探测法。若是高压绕组短路, 可由短路相的低压侧施加电压, 然后用手或带绝缘把的钳子夹住硅钢片, 沿绕组的轴向上下移动。当硅钢片移到绕组匝问短路或绕组短路处时, 硅钢片就全振动, 并发出“吱吱”的响声。
短路 篇13
1.1过流信息检测
为了实现IGBT的短路保?，必须进行过流检测。适用于过流检测方法，通常是采用霍尔电流传感器直接检测IGBT的电流Ic，然后与设定的阈值进行比较，用比较器的输出去控制驱动信号的关断;也可以检测过流时IGBT的集射极电压Vce，因为管压降含有短路电流的信息，过流时Vce将增大，且基本上与Ic呈线性关系，故检测过流时的Vce并与设定的阈值进行比较，用比较器的输出控制驱动电路的关断，也可完成过流保护。
1.2降栅压软关断半导体开关器件
在短路电流出现时，为了避免关断IGBT时di/dt过大形成过电压，导致IGBT失控或过压损坏，通常采用降栅压的软关断综合保护技术。即在检测到过流信号后首先是进入降栅压保护，以降低故障电流的幅值，延长IGBT承受过载电流的时间。在降栅压动作后，设定一个固定延迟时间以判断故障电流的真实性，如在延迟时间内故障消失则栅压自动恢复;如故障仍然存在则执行软关断，使栅压降至0V以下，最终关断IGBT。采用降栅压软关断综合保护技术可使故障电流的幅值和下降率以及过电压都受到限制，使IGBT的运行轨迹处于安全区内。
图2
在设计降栅压软关断保护电路时，要正确选择降栅压的幅度和速度。如果降栅压幅度较大(如7.5V以上)，则降栅压的速度就不要太快，一般采用2μs左右的下降时间。由于降栅压幅度大，集电极电流已经较小，则封锁栅极可快些，不必采用软关断。如果降栅压幅度较小(比如5V以下)，则降栅速度可快些，而封锁栅压的速度必须慢，即采用软关断，以避免产生过高的过电压。
1.3降频“打嗝”的保护
在大功率负载中为了使电源在短时间的短路故障状态下不中断工作，又能避免连续进行短路保护产生热积累而损坏IGBT，可采用使工作频率降低的方法形成间歇“打嗝”的保护，待故障消除后又恢复正常工作。降频“打嗝”的保护并非每个保护电路都必需。
2几种实用的IGBT短路保护电路及工作原理
2.1利用短路时Vce增大实现的短路保护电路
图1是利用IGBT短路时Vce增大的原理实现保护的电路，专用于EXB841驱动电路。如果发生短路，含有IGBT过流信息的Vce不直接送至EXB841的IGBT集电极电压监视脚6上，而是快速关断快速恢复二极管VD1，使比较器IC1(LM339)的V+电压大于V-电压，比较器输出高电平，由VD2送至EXB841的脚6，启动EXB841内部电路中的降栅压及软关断电路，低速切断电路慢速关断IGBT，既避免了集电极电流尖峰损坏IGBT，又完成了IGBT短路保护。该电路的特点是，消除了由VD1正向压降随电流不同而引起关断速度不同的差异，提高了电流检测的准确性，同时，由于直接利用EXB841内部电路中的降栅压及软关断功能，整体电路简单可靠。
2.2利用电流互感器实现的短路保护电路
图2是利用电流互感器实现过流检测的IGBT短路保护电路。其中电流互感器TA的初级串接在IGBT的集电极电路中，次级感应的过流信号经整流后送至比较器IC1的同相输入端，与反相端的基准电压Vref进行比较，IC1输出VB至具有正反馈的比较器IC2的同相输入端C点，由IC2的输出经R8接至EXB841的脚6上。不过流时，IC1的VA小于Vref，输出VB为低电平约0.2V，经R1送到IC2
比较器的同相端C形成VC，因此时VC小于Vref，IC2输出为低电平，EXB841正常工作。当出现过流时，电流互感器检测到的整流电压将升高，VA大于Vref，VB为高电平，由R1给C3充电，经一定的`延时后，VC将大于Vref，IC2输出高电平，EXB841保护电路工作，使IGBT降栅压软关断。IGBT关闭后，电流互感器初级无电流流过，使VA又小于Vref，VB又回到0.2V左右，C3经R1放电，当VC小于Vref时，IC2输出低电平，电路重新进入工作状态。如果过流继续存在，保护电路又恢复到原来的限流保护工作状态，反复循环使EXB841的输出驱动波形处于间隔输出状态，使IGBT输出电流有效值减小，达到保护IGBT的目的。电位器W1用于调整IC1比较器过流动作阈值。电容器C3可经D5和R5快速充电，经R1慢速放电，只要合理地选择R1，R5和C3的参数，可实现EXB841比较快关闭IGBT而较慢恢复IGBT。正反馈电阻R7保证IC2比较器具有迟滞特性，和R1和C3充放电电路一起，保证IC2输出不致于在高、低电平之间频繁变化，使IGBT频繁开通、关断而损坏，提高了电路的可靠性。
图3
2.3利用短路Vce和电流互感器过流检测同时实现的短路保护电路
图3是利用IGBT过流集电极电压检测和电流互感器过流检测同时实现的短路保护电路。当负载短路(或IGBT因其它故障过流)时，IGBT的Vce将增大，VD1关断，导致由R1提供的电流经R2和R3分压器提供的电压，使V3导通，从而使IGBT栅极电压由VD3所限制而降压，限制了IGBT峰值电流的幅度，该电压同时经R5及C3延迟使V2导通，送去软关断信号。为了提高短路保护电路的可靠性，图3电路还增加了短路电路检?保护，它是由电流互感器TA，整流桥U和IC1等组成，短路发生时经电流传感器TA检测出短路电流信号，使比较器IC1输出高电平，该高电平一方面使V3管导通，完成IGBT的降栅压保护，另一方面由V2导通进行IGBT软关断保护。
2.4具有降栅压软关断及降低工作频率的综合短路保护电路
图4是一具有降栅压软关断及降低工作频率的综合短路保护电路。
正常工作时，驱动输入信号Vi为低电平，光耦IC4不导通，V1及V3导通，输出负驱动电压VE，IGBT(V4)关断;当驱动输入信号Vi为高电平时，光耦IC4导通，V1截止而V2导通，输出正驱动电压VC1，功率开关管IGBT导通。发生短路故障时，IGBT集电极电压Vce增大，由于VD5截止导致比较器IC1输出高电平，V5导通，由VD2限压实现对V2降栅压，从而实现了IGBT软降栅压保护，V2降栅压幅度由稳压管VD2决定，软降栅压时间由R6和C1决定约为2μs。IC1输出的高电平同时经R7对C2进行充电延时约5～15μs后，C2上电压达到稳压管VD4的击穿电压，V6导通。V6导通后，一方面使光耦IC5导通启动降频过流保护电路工作，另一方面由R9和C3形成约3μs的软关断栅压，完成对IGBT软关断栅压保护。
图4
V5导通时，V7经C4和R10电路形成的基极电流导通约20μs，在降栅压保护后将输入驱动信号闭锁一段时间，不再响应输入端的关断信号，以避免在故障状态下形成硬关断过电压，使驱动电路在故障存在的情况下能执行一个完整的降栅压和软关断保护过程。
降频过流保护电路主要由时基555电路(IC2)，光耦IC5，V8和V9三极管等组成。V6导通时，光耦IC5导通，时基电路IC2的触发脚2获得负触发信号，555脚3输出高电平，V9导通，IC3与门被封锁，封锁时间由定时元件R15和C5决定(约1.2s)，使工作频率降至1Hz以下，驱动器的输出信号将工作在所谓的“打嗝”状态，避免了发生短路故障后仍工作在原来的频率下，而频繁进行短路保护导致热积累而损坏IGBT。只要故障消失，电路又能恢复到正常工作状态。
2.5具有检测高频交流电流短路的保护电路
图5
该电路如图5所示。R4为输出电流取样电阻，电路正常工作时，IC1的输出电压UA不足以使D3(9.1V)或D4(9.1V)击穿导通，V1和V2均不导通，IC2不工作，V3导通输出低电平，EXB841驱动电路正常工作。如果电路有过流现象出现时，假定发生在正半周，IC1输出的UA为负电压，使得D3击穿，D4导通，V2导通，电流经D2，R8，V2，R1，使光耦IC2导通，输出过流信号，V3截止输出高电平。若负半周过流发生，IC1输出UA为正电压，使D4击穿，D3导通，V1导通，电流经R7，V1，R8和D1，使IC2通电工作，V3截止输出高电平。当V3截止输出高电平时，启动EXB841内部短路降栅压软关断电路工作，完成对IGBT的保护。这样，只要电路有过流现象发生，保护电路就会立即动作，对电路进行有效地保护，防止损坏IGBT。该电路对低频交流电路和直流电路短路电流保护同样有效。由于PN结稳压值随温度升高而升高，而PN结正向导通值随温度升高而降低，故D3及D4反向串联具有良好温度补偿作用，使电路热稳定性相当好。
3结语