Hver gang du tilslutter et elektrisk apparat til en stikkontakt, fuldfører du det elektriske kredsløb, og der begynder at strømme elektrisk strøm gennem det.
Det enkleste elektriske kredsløb består af en strømkilde, en elforbruger
og en kontakt forbundet med ledninger.
Forbruger elektrisk strøm transformerer elektrisk energi, som kommer til det, til andre typer energi - mekanisk (for eksempel i elektriske motorer), termisk (i strygejern, varmeapparater), lys ( belysning) etc.
Strømstyrken i dette kredsløb er lig med
,det vil sige, at den er direkte proportional med spændingen i netværket, og omvendt proportional med den modstand, som det elektriske apparat skaber (Ohms lov).
Hvad sker der, hvis kredsløbet ikke lukker som tilsigtet af kredsløbets og det elektriske apparats design, men direkte uden om det elektriske apparat?
Skematisk ser det sådan ud:
I dette tilfælde falder netværksmodstanden betydeligt, og som følge heraf stiger strømmen i kredsløbet kraftigt. Og som det er kendt, er mængden af frigivet varme i en sektion af et kredsløb proportional med kvadratet af strømmen i denne sektion (Joule-Lenz lov). Så hvis strømmen under en kortslutning stiger med 20 gange, så vil mængden af frigivet varme stige med omkring 400 gange! Dette er grunden til, at en kortslutning kan få ledninger til at smelte, antænde isolering og i sidste ende kan forårsage, at brændbare genstande omkring området brænder kortslutning og til en brand.
En kortslutning opstår også, hvis belastningsmodstanden bliver mindre end strømkildens indre modstand.
Hvad kan forårsage en kortslutning? Oftest er dens årsag en krænkelse af ledningsisoleringen (på grund af slid, forkert drift osv.). Årsagen til en kortslutning kan også være mekanisk skade i elektriske kredsløb eller i et elektrisk apparat, samt netværksoverbelastning.
Hvordan kan du forhindre en kortslutning?
Til dette formål er der installeret specielle sikringer i kredsløbene.
De enkleste sikringer er lavet af smeltbart materiale. I tilfælde af en stor stigning i strømmen smelter eller brænder dette materiale og åbner kredsløbet længe før kredsløbet opstår mere alvorlige konsekvenser. Den lille helt, der ofrede sig selv, erstattes af en ny.
Automatsikringer er konstrueret således, at der ved evt høj strøm I tilfælde af kortslutning udløses øjeblikkeligt en elektromagnetisk udløsning, som afbryder det elektriske kredsløb uden at forårsage skade. For at tænde for strømmen igen efter at have elimineret kortslutningen, skal du blot trykke på den hvide knap (den røde bruges til at slukke) eller vippe håndtaget op, der faldt, da sikringen blev aktiveret.
Enhver person, hvis arbejde involverer servicering af elektrisk udstyr, kender meget godt til de problemer, som en kortslutning (kortslutning) udgør. Det menes nogle gange at repræsentere skade. Det er forkert. En kortslutning er en proces, eller, hvis du vil, nødtilstand drift af enhver del af den elektriske installation. Men dens konsekvenser fører virkelig til skade. Den almindeligt accepterede definition er: "En kortslutning er en direkte forbindelse mellem to eller flere punkter med forskellige potentialer. Er en unormal (utilsigtet) driftsform."
For at forstå, hvad der præcist sker i kredsløbet i det øjeblik, hvor en kortslutning opstår der, er det nødvendigt at huske principperne for driften af kredsløbselementerne. Lad os forestille os et simpelt kredsløb bestående af to ledere og en belastning (for eksempel en pære). I normale forhold i en leder er der en rettet bevægelse af ladede elementarpartikler på grund af kildens konstante påvirkning. De bevæger sig fra den ene pol af kilden til den anden gennem to sektioner af ledning og en lampe. Derfor udsender lampen lys, fordi partiklerne udfører en vis mængde arbejde i den.
Når bevægelsesretningen konstant ændrer sig, men i dette tilfælde er det ikke vigtigt. Antallet af elektroner, der passerer gennem en bestemt sektion af kredsløbet pr. tidsenhed, er begrænset af modstanden af lampen, lederne og EMF-kilden. Med andre ord vokser strømmen ikke i det uendelige, men svarer til en steady state.
Men af en eller anden grund er isoleringen på en del af kredsløbet beskadiget. For eksempel blev en lampe oversvømmet med vand. I dette tilfælde falder det. Som et resultat er strømmen, der strømmer gennem kredsløbet, begrænset af den samlede modstand af strømkilden, ledninger og vandet "isthmus" på lampen. Normalt er dette beløb så ubetydeligt, at det ikke tages i betragtning i beregninger (med undtagelse af specialiserede beregninger).
Resultatet er en næsten uendelig stigning i strøm, bestemt af den klassiske Ohms lov. Kortslutningsstrøm nævnes ofte i dette tilfælde. Det bestemmes af grænseværdien af den elektriske strøm, som strømkilden er i stand til at levere før fejl. Forresten er det derfor, det er forbudt at forbinde (kortslutning) de modsatte kontakter på batterierne.
Selvom vi i eksemplet overvejer at fjerne lampemodstanden fra kredsløbet på grund af vand, der kommer ind i det, er der mange grunde til en kortslutning. For eksempel, hvis vi taler om det samme kredsløb, så kortslutning. kan også opstå, hvis isoleringen af mindst én ledning er brudt, og den kommer i kontakt med jorden. I dette tilfælde vil strømmen fra strømkilden følge den mindste modstands vej, det vil sige til jorden, som har en enorm kapacitet. Beskadigelse af isoleringen af to ledninger på én gang og deres kontakt vil føre til det samme resultat.
Ovenstående kan generaliseres: kortslutninger kan være med eller uden jord. Dette påvirker ikke de igangværende processer.
Hvilken slags skade blev diskuteret i begyndelsen af artiklen? Som det er kendt, jo højere den strøm, der strømmer gennem sektioner af kredsløbet, jo større er deres opvarmning. Med tilstrækkelig kildestrøm under kortslutning. nogle dele af kæden brænder simpelthen ud og bliver til kobberstøv (f kobber elementer).
Kortslutningsbeskyttelse er ret enkel og effektiv. Rapporter om skader på grund af kortslutninger opstår primært på grund af forkert valgte parametre for beskyttelsesanordninger og forkert selektivitet. Hvis vi taler om et 220 V-husholdningskredsløb, så når strømmen stiger for meget, bryder en elektromagnetisk frigivelse placeret inde kredsløbet.
Hej alle. Jeg er meget glad for, at du besøgte min side. Og i dag vil vi tale om, hvad en kortslutning er, og hvilken slags kortslutninger der er.
En kortslutning er en forbindelse (kontakt) af to eller flere punkter (ledere) i et elektrisk kredsløb med forskellige potentialværdier.
Forskellige potentialer er, når fase og nul er i netværket vekselstrøm, eller plus og minus i et DC-netværk.
Lad os nu se på, hvilke typer kortslutning der er.
I enkeltfaset netværk Der kan kun være to typer kortslutning:
1. fase og nul - denne type lukning forekommer meget ofte i simple levevilkår. For eksempel bliver det koldt med vinterens begyndelse, og mange mennesker forsøger at varme op ved hjælp af elektriske varmeapparater.
Men få mennesker er opmærksomme på de stikkontakter, som de samme varmeapparater er tilsluttet. Det sker ofte, at stikkontakterne ikke er designet til de strømme, som varmeapparaterne forbruger, eller ofte kan stikkontakterne have dårlig kontakt.
På grund af dette begynder stikkontakter og stik at blive varmet op. Som følge af langvarig opvarmning ødelægges isoleringen af ledningerne. Og i et fint øjeblik kan to, allerede blotlagte, ledere røre hinanden, og der vil opstå en kortslutning.
2. fase og jording - det er hvornår fase ledning, begynder på en eller anden måde at komme i kontakt med den jordede ramme på ethvert elektrisk udstyr. Enten elektrisk vandvarmer, lampe, maskine og så videre.
Det sker også, at huset kan nulstilles, så en sådan kortslutning kan tilskrives det første tilfælde.
Men i situationer, hvor der opstår en kortslutning, kan det være meget mere:
1. enfaset fejl– fase og nul. Jeg har allerede beskrevet denne type ovenfor, så lad os gå videre til den næste.
2. to-faset - det er, når to faser er forbundet med hinanden. Sker ofte på luftlinjer kraftoverførsel Dette fænomen er sandsynligvis blevet set af enhver person i hans liv. Når man er på gaden stærk vind og begynder at løsne ledningerne, og modtager et lille fyrværkeri. I industrielle virksomheder forekommer en sådan kortslutning ofte i strømkredsløb.
3. tofaset og jord - dette sker selvfølgelig sjældnere, men det sker stadig. Et eksempel, hvor to faser kan forbindes med hinanden, og samtidig også kontakte jorden.
4. trefaset - det er når alle tre faser på en eller anden måde er lukket sammen. En sådan kortslutning vil opstå, når en ledende genstand falder eller rører alle tre faser på samme tid.
Hvad kan konsekvenserne være af kortslutningsstrømme?
Under en kortslutning stiger strømmen øjeblikkeligt, hvilket fører til stærk opvarmning og smeltning af metaller. Sprøjt af dette metal spredes i alle retninger, og alt dette er ledsaget af et lyst glimt og ild. Hvilket nemt kan føre til brand og meget alvorlige konsekvenser.
Under almindelige boligforhold, hvis du ikke vælger den rigtige kortslutningsbeskyttelse, kan du virkelig miste meget. Startende fra dit hjem og dine møbler, og slutter med dit eget liv og livet for de mennesker, der bor sammen med dig under samme tag.
I virksomheder kan kortslutningsstrømme føre til nødsituationer, beskadigelse af udstyr, og mennesker kan også lide under dette. Men virksomheder bruger normalt flere beskyttelser på én gang, hvilket praktisk talt eliminerer forekomsten af kortslutninger.
Det var alt, jeg ville sige. Hvis du har spørgsmål, så spørg dem i kommentarerne. Hvis artiklen var nyttig for dig, så del den med dine venner på i sociale netværk og abonner på opdateringer. Indtil næste gang.
Med venlig hilsen Alexander!
En kortslutning opstår, når strømførende dele af forskellige potentialer eller faser er forbundet med hinanden. Der kan også dannes en kortslutning på udstyrets krop, der er forbundet til jorden. Dette fænomen er også typisk for elektriske netværk og elektriske modtagere.
Årsager og virkninger af kortslutningsstrøm
Årsagerne til en kortslutning kan være meget forskellige. Dette lettes af fugt eller aggressivt miljø, hvor den forringes betydeligt. En lukning kan medføre mekaniske påvirkninger eller personalefejl under reparationer og vedligeholdelse.
Essensen af fænomenet ligger i dets navn og repræsenterer en afkortning af den vej, langs hvilken strømmen passerer. Som et resultat flyder strømmen forbi den resistive belastning. Samtidig stiger det til uacceptable grænser, hvis den beskyttende nedlukning ikke virker.
Strømafbrydelse kan dog ikke forekomme, selvom der er beskyttelsesudstyr. Denne situation opstår, når kortslutningen er meget langt væk, og betydelig modstand gør, at strømmen er utilstrækkelig til at udløse beskyttelsesanordninger. Denne strøm er dog ganske nok til at antænde ledningerne og forårsage brand.
I sådanne situationer stor betydning har såkaldte tids-strømkarakteristika, der er karakteristiske for afbrydere. Her spiller strømafbrydelse og termiske udløsninger, der beskytter mod overbelastning, en vigtig rolle. Disse systemer har absolut anden tid drift, derfor kan langsom virkning af termisk beskyttelse føre til dannelsen af en brændende lysbue og beskadigelse af ledere i nærheden.
Kortslutningsstrømme har en elektrodynamisk og termisk effekt på udstyr og elektriske installationer, hvilket i sidste ende fører til deres betydelige deformation og overophedning. I denne forbindelse er det nødvendigt at foretage beregninger af kortslutningsstrømme på forhånd.
Sådan beregnes kortslutningsstrøm ved hjælp af formlen
Beregning af disse strømme udføres som regel, hvis det er nødvendigt at kontrollere driften af udstyret i ekstreme situationer. Hovedformålet er at bestemme egnetheden af beskyttelse automatiske enheder. For korrekt at beregne kortslutningsstrømmen skal du først og fremmest kende nøjagtigt det metal, hvorfra lederen er lavet. Til beregninger skal du også bruge længden af ledningen og dens tværsnit.
Til at bestemme resistivitet det er nødvendigt at kende det aktive modstandsindeks Rп, hvis værdi består af ledningens resistivitet multipliceret med dens længde. Værdien af induktiv reaktans Xp beregnes ud fra den specifikke induktive reaktans, taget som 0,6 Ohm/km.
Zt-indikatoren er impedans fasevikling installeret i transformeren på siden lav spænding. Således vil rettidige foreløbige beregninger hjælpe med at undgå alvorlig skade på elektrisk udstyr forårsaget af en kortslutning.
Beregninger gør det muligt præcist at bestemme hvilken afbryder vil give mest effektiv beskyttelse fra kortslutninger. Men alle de nødvendige målinger kan foretages ved hjælp af en speciel enhed, som er præcist designet til at bestemme disse værdier. For at tage målinger er enheden forbundet til netværket og skiftet til den krævede tilstand.
Kortslutningsbeskyttelse i netværk
En kortslutning er forbindelsen til polerne på en EMF-modstandskilde svarende til dens indre modstand. I de fleste tilfælde sker denne driftsform ved et uheld og viser sig at være ekstremt skadelig for EMF-kilden. Der er dog elektriske enheder (buesmeltende enheder), der er specielt designet til langtidsdrift i kortslutningstilstand.
Fare for kortslutning
For mennesker er en kortslutning farlig, primært på grund af stænk af smeltet metal, der dannes på steder med utilsigtet kontakt mellem ledere og ultraviolet stråling fra elektrisk lysbue der opstår, når de brister. Udover, høje temperaturer på berøringspunktet kan i de fleste tilfælde føre til antændelse af isoleringen og forårsage brand.
Til en første tilnærmelse er den maksimalt mulige kortslutningsstrøm lig med forholdet mellem kildens emk og dens indre modstand. Jo mere strøm der fjernes fra kilden i designdriftstilstanden, jo mindre er den indre modstand og jo farligere er lukketilstanden for ham. Imidlertid varierer effektens specificitet EMF kilder forskellige.
Funktionsprincip for kortslutning
Ved et uheld lukkede ikke-genoprettelige galvaniske elementer (batterier osv.), på trods af den lave EMF, der ikke overstiger et par volt, er de i stand til at producere en strøm, der opvarmer elementet til en betydelig temperatur. Hvis et sådant batteri efterlades uden opsyn, kan det smelte plastikhuset på den enhed, hvori det indsættes. Når du udskifter batterier, bør du derfor altid tjekke dem for opvarmning efter cirka et minut. Efter en sådan proces stiger elementets modstand uacceptabelt og bør udskiftes. 
Batterier, og endnu mere, har en markant højere EMF på 6 - 48 volt, og med en kapacitet på ti og hundreder af amperetimer kan deres kortslutningsstrøm måles i hundreder og tusinder af ampere. Et kortsluttet batteri uden sikringer i kredsløbet kan nemt blive en brandkilde, så du skal håndtere dem meget forsigtigt.
Lejlighedsledninger er i langt de fleste tilfælde udstyret med beskyttelsesudstyr i form af automatiske indgangskontakter, der udløses, når strømmen i den overstiger en vis værdi. Dette hjælper med at forhindre ledningerne i at smelte.
Lignende beskyttelsesforanstaltninger anvendes i industriel elektroteknik, hvor overdreven strøm afbrydes enten af en elektromagnetisk afbryder eller ved at smelte en sikringsforbindelse med et tværsnit, der er meget mindre end hovednetværkets ledere.