Электр құрылғысын розеткаға қосқан сайын, сіз электр тізбегін аяқтайсыз және ол арқылы электр тогы өте бастайды.
Ең қарапайым электр тізбегі ток көзінен, электр энергиясын тұтынушыдан тұрады
және сымдар арқылы қосылған қосқыш.
Тұтынушы электр тоғытүрлендіреді электр энергиясы, оған келетін энергияның басқа түрлеріне – механикалық (мысалы, электр қозғалтқыштарында), жылулық (үтіктерде, жылыту құрылғылары), жарық ( жарықтандыру) және т.б.
Бұл тізбектегі ток күші тең
,яғни ол желідегі кернеуге тура пропорционал, ал электр құрылғысы тудыратын кедергіге кері пропорционал (Ом заңы).
Схема схеманың және электр құрылғысының дизайны бойынша емес, тікелей электр құрылғысын айналып өтіп жабылса не болады?
Схемалық түрде ол келесідей көрінеді:
Бұл жағдайда желінің кедергісі айтарлықтай төмендейді, нәтижесінде тізбектегі ток күрт артады. Ал, белгілі болғандай, тізбектің бір бөлігінде бөлінетін жылу мөлшері осы бөлімдегі ток күшінің квадратына пропорционал (Джоуль-Ленц заңы). Сонымен, егер қысқа тұйықталу кезінде ток 20 есе өссе, онда бөлінетін жылу мөлшері шамамен 400 есе артады! Сондықтан қысқа тұйықталу сымдардың еріп кетуіне, оқшаулаудың тұтануына және сайып келгенде, аймақтың айналасындағы жанғыш заттардың өртенуіне әкелуі мүмкін. қысқа тұйықталу, және отқа.
Қысқа тұйықталу жүктеме кедергісі қуат көзінің ішкі кедергісінен аз болса да орын алады.
Қысқа тұйықталуға не себеп болуы мүмкін? Көбінесе оның себебі сымды оқшаулауды бұзу болып табылады (тозуға, дұрыс жұмыс істемеуге және т.б.). Сондай-ақ, қысқа тұйықталудың себебі механикалық зақым болуы мүмкін электр тізбегінемесе электр құрылғысында, сондай-ақ желінің шамадан тыс жүктелуі.
Қысқа тұйықталуды қалай болдырмауға болады?
Осы мақсатта тізбектерде арнайы сақтандырғыштар орнатылады.
Ең қарапайым сақтандырғыштар балқитын материалдан жасалған. Токтың үлкен ұлғаюы кезінде бұл материал ериді немесе күйіп кетеді және тізбек пайда болғанға дейін көп уақыт бұрын тізбекті ашады. ауыр зардаптар. Өзін құрбан еткен кішкентай батырдың орнына жаңасы келеді.
Автоматты сақтандырғыштар болған жағдайда жасалған жоғары токҚысқа тұйықталу кезінде электромагниттік босату бірден іске қосылады, ол электр тізбегін зақымдамай ажыратады. Қысқа тұйықталуды жойғаннан кейін электр қуатын қайтадан қосу үшін ақ түймені басу керек (қызыл түйме оны өшіру үшін қолданылады) немесе сақтандырғыш іске қосылған кезде құлаған тұтқаны жоғары қарай бұру керек.
Жұмысы электр жабдықтарына қызмет көрсетумен байланысты кез келген адам қысқа тұйықталу (қысқа тұйықталу) тудыратын қиындықтарды жақсы біледі. Кейде бұл зақымдануды білдіреді деп есептеледі. Бұл олай емес. Қысқа тұйықталу - бұл процесс немесе қаласаңыз, төтенше режимэлектр қондырғысының кез келген учаскесінің жұмысы. Бірақ оның салдары шынымен зиянға әкеледі. Жалпы қабылданған анықтама: «Қысқа тұйықталу – потенциалдары әртүрлі екі немесе одан да көп нүктелердің тікелей қосылуы. Бұл қалыпты емес (қарастырылмаған) жұмыс режимі».
Тізбекте қысқа тұйықталу пайда болған кезде нақты не болатынын түсіну үшін тізбек элементтерінің жұмыс істеу принциптерін есте сақтау қажет. Екі өткізгіш пен жүктемеден (мысалы, электр шамы) тұратын қарапайым тізбекті елестетейік. IN қалыпты жағдайларөткізгіште көздің тұрақты әсерінен зарядталған элементар бөлшектердің бағытталған қозғалысы болады. Олар көздің бір полюсінен екіншісіне сымның екі бөлімі мен шам арқылы жылжиды. Сәйкесінше, шамдар жарық шығарады, себебі бөлшектер онда белгілі бір жұмысты орындайды.
Қозғалыс бағыты үнемі өзгерген кезде, бірақ бұл жағдайда маңызды емес. Уақыт бірлігінде тізбектің белгілі бір бөлігінен өтетін электрондар саны шамның, өткізгіштердің және ЭҚК көзінің кедергісі арқылы шектеледі. Басқаша айтқанда, ток шексіз өспейді, бірақ тұрақты күйге сәйкес келеді.
Бірақ қандай да бір себептермен тізбектің бір бөлігіндегі оқшаулау зақымдалған. Мысалы, шамды су басқан. Бұл жағдайда ол төмендейді. Нәтижесінде тізбек арқылы өтетін ток қуат көзінің, сымдардың және шамдағы судың «истмусының» жалпы қарсылығымен шектеледі. Әдетте бұл сома соншалықты шамалы, ол есептеулерде ескерілмейді (мамандандырылған есептеулерді қоспағанда).
Нәтиже - классикалық Ом заңымен анықталатын токтың шексіз дерлік ұлғаюы. Бұл жағдайда қысқа тұйықталу қуаты жиі айтылады. Қуат көзі істен шыққанға дейін жеткізуге қабілетті электр тогының шекті мәнімен анықталады. Айтпақшы, сондықтан батареялардың қарама-қарсы контактілерін қосуға (қысқа тұйықталуға) тыйым салынады.
Мысалда судың түсуіне байланысты контурдан шамның кедергісін жоюды қарастырғанымызға қарамастан, қысқа тұйықталудың көптеген себептері бар. Мысалы, егер бір тізбек туралы айтатын болсақ, онда қысқа тұйықталу. кем дегенде бір сымның оқшаулауы үзіліп, жерге тиіп кетсе де пайда болуы мүмкін. Бұл жағдайда қуат көзінен келетін ток ең аз қарсылық жолымен жүреді, яғни үлкен сыйымдылыққа ие жерге. Бірден екі сымның оқшаулауының бұзылуы және олардың жанасуы бірдей нәтижеге әкеледі.
Жоғарыда айтылғандарды жалпылауға болады: қысқа тұйықталулар жермен немесе жерсіз болуы мүмкін. Бұл жүріп жатқан процестерге әсер етпейді.
Мақаланың басында қандай зиян туралы айтылды? Белгілі болғандай, тізбектің секциялары арқылы өтетін ток неғұрлым жоғары болса, соғұрлым олардың қызуы артады. Қысқа тұйықталу кезінде жеткілікті қуат көзімен. Тізбектің кейбір бөліктері жай күйіп, мыс шаңына айналады (үшін мыс элементтері).
Қысқа тұйықталудан қорғау өте қарапайым және тиімді. Қысқа тұйықталу салдарынан болған зақымдар туралы есептер, ең алдымен, қорғаныс құрылғыларының дұрыс таңдалмаған параметрлеріне және дұрыс таңдалмауға байланысты туындайды. Егер біз 220 В тұрмыстық тізбегі туралы айтатын болсақ, онда ток шамадан тыс артқан кезде, ішінде орналасқан электромагниттік босату тізбекті бұзады.
Бәріңе сәлем. Менің сайтыма кіргеніңізге өте қуаныштымын. Ал бүгін біз қысқа тұйықталу деген не және қандай қысқа тұйықталу бар екендігі туралы айтатын боламыз.
Қысқа тұйықталу – әртүрлі потенциалдық мәндері бар электр тізбегінің екі немесе одан да көп нүктелерінің (өткізгіштерінің) қосылуы (тұйықталуы).
Фаза мен нөл желіде болғанда әртүрлі потенциалдар айнымалы ток, немесе тұрақты ток желісіндегі плюс және минус.
Енді қысқа тұйықталудың қандай түрлері бар екенін қарастырайық.
IN бір фазалы желіҚысқа тұйықталудың тек екі түрі болуы мүмкін:
1. фаза және нөл - жабудың бұл түрі өте жиі қарапайым түрде кездеседі өмір сүру жағдайлары. Мысалы, қыстың басталуымен күн суытып, көптеген адамдар электр жылытқыштарының көмегімен жылынуға тырысады.
Бірақ сол жылытқыштар қосылған розеткаларға аз адамдар назар аударады. Көбінесе розеткалар жылытқыштар тұтынатын токтарға арналмаған немесе жиі розеткалар нашар байланыста болуы мүмкін.
Осыған байланысты розеткалар мен ашалар қыза бастайды. Ұзақ қыздыру нәтижесінде сымдардың оқшаулауы бұзылады. Бір тамаша сәтте екі, әлдеқашан ашылған өткізгіштер жанасып, қысқа тұйықталу пайда болады.
2. фаза және жерге қосу - бұл кезде фазалық сым, қандай да бір түрде кез келген электр жабдығының жерге тұйықталған жақтауымен байланыса бастайды. Немесе электр су жылытқышы, шам, машина және т.б.
Сондай-ақ, корпус нөлге тең болуы мүмкін, содан кейін мұндай қысқа тұйықталуды бірінші жағдайға жатқызуға болады.
Бірақ қысқа тұйықталу пайда болған жағдайларда ол әлдеқайда көп болуы мүмкін:
1. бір фазалы ақау– фаза және нөл. Мен бұл түрді жоғарыда сипаттадым, сондықтан келесіге көшейік.
2. екі фазалы - бұл екі фазаның бір-бірімен қосылуы. Жиі болады әуе желілеріқуат беру Бұл құбылысты әр адам өмірінде көрген шығар. Көшеде жүргенде қатты желжәне сымдарды босатуға кіріседі және шағын отшашуды алады. Өнеркәсіптік кәсіпорындарда мұндай қысқа тұйықталу электр тізбектерінде жиі кездеседі.
3. екі фазалы және жер - бұл, әрине, сирек кездеседі, бірақ ол әлі де орын алады. Екі фаза бір-бірімен қосыла алатын және бір уақытта жерге тиетін мысал.
4. үш фазалы - бұл барлық үш фазаның бір-бірімен қандай да бір түрде тұйықталуы. Мұндай қысқа тұйықталу кейбір өткізгіш объект құлаған немесе бір уақытта барлық үш фазаға тиген кезде пайда болады.
Қысқа тұйықталу токтарының салдары қандай болуы мүмкін?
Қысқа тұйықталу кезінде ток бірден артады, бұл металдардың қатты қызып, балқуына әкеледі. Бұл металдың шашырауы жан-жақты шашырап кетеді және мұның бәрі жарқыраған жарқыл мен өртпен бірге жүреді. Бұл оңай өртке және өте ауыр зардаптарға әкелуі мүмкін.
Кәдімгі үй жағдайында, егер сіз қысқа тұйықталудан қорғауды дұрыс таңдамасаңыз, сіз шынымен көп нәрсені жоғалтуыңыз мүмкін. Үйіңіз бен жиһазыңыздан бастап, өз өміріңіз бен сізбен бір шаңырақ астында тұратын адамдардың өмірімен аяқталады.
Кәсіпорындарда қысқа тұйықталу токтары апатты жағдайларға, жабдықтың зақымдалуына әкелуі мүмкін және адамдар да зардап шегуі мүмкін. Бірақ кәсіпорындар әдетте бірден бірнеше қорғаныс құралдарын пайдаланады, бұл қысқа тұйықталудың пайда болуын іс жүзінде болдырмайды.
Менің айтқым келгені осы болды. Егер сізде сұрақтар болса, оларды түсініктемелерде сұраңыз. Егер мақала сізге пайдалы болса, оны достарыңызбен бөлісіңіз әлеуметтік желілердежәне жаңартуларға жазылыңыз. Келесі кездескенше.
Құрметпен, Александр!
Қысқа тұйықталу әртүрлі потенциалдардың немесе фазалардың ток өткізетін бөліктері бір-бірімен қосылған кезде пайда болады. Қысқа тұйықталу жерге қосылған жабдық корпусында да пайда болуы мүмкін. Бұл құбылыс үшін де тән электр желілеріжәне электр қабылдағыштар.
Қысқа тұйықталу тоғының себептері мен салдары
Қысқа тұйықталудың себептері өте әртүрлі болуы мүмкін. Бұл дымқыл немесе жеңілдетілген агрессивті орта, онда ол айтарлықтай нашарлайды. Жабылуы мүмкін механикалық әсерлернемесе жөндеу және техникалық қызмет көрсету кезіндегі персонал қателері.
Құбылыстың мәні оның атауында жатыр және ток өтетін жолдың қысқаруын білдіреді. Нәтижесінде ток резистивті жүктемеден өтеді. Сонымен қатар, қорғанысты өшіру жұмыс істемесе, ол рұқсат етілмейтін шектерге дейін артады.
Дегенмен, электр қуатының үзілуі болған жағдайда да болмауы мүмкін қорғаныс құралдары. Бұл жағдай қысқа тұйықталу өте алыс болғанда және елеулі қарсылық токты іске қосу үшін жеткіліксіз болғанда орын алады. қорғаныс құрылғылары. Дегенмен, бұл ток сымдарды тұтандырып, өртті тудыруға жеткілікті.
Мұндай жағдайларда үлкен мәнажыратқыштарға тән уақыт-ток деп аталатын сипаттамалары бар. Мұнда шамадан тыс жүктемелерден қорғайтын ағымдағы үзіліс және термиялық босатулар маңызды рөл атқарады. Бұл жүйелер мүлдем бар әртүрлі уақытжұмыс, сондықтан термиялық қорғаныстың баяу әрекеті жану доғасының пайда болуына және жақын жерде орналасқан өткізгіштердің зақымдалуына әкелуі мүмкін.
Қысқа тұйықталу токтары жабдық пен электр қондырғыларына электродинамикалық және жылулық әсер етеді, бұл ақыр соңында олардың айтарлықтай деформациясына және қызып кетуіне әкеледі. Осыған байланысты қысқа тұйықталу токтарының есептеулерін алдын ала жасау қажет.
Формула арқылы қысқа тұйықталу тогын қалай есептеу керек
Бұл токтарды есептеу, әдетте, жабдықтың жұмысын тексеру қажет болған жағдайда жүзеге асырылады экстремалды жағдайлар. Негізгі мақсат - қорғаныстың жарамдылығын анықтау автоматты құрылғылар. Қысқа тұйықталу тогын дұрыс есептеу үшін, ең алдымен, өткізгіш қандай металдан жасалғанын нақты білу керек. Есептеу үшін сізге сымның ұзындығы мен оның көлденең қимасы қажет болады.
Анықтау үшін қарсылықактивті кедергінің Rп индексін білу қажет, оның мәні сымның кедергісін оның ұзындығына көбейтуден тұрады. Xp индуктивті реактивтіліктің мәні 0,6 Ом/км қабылданатын меншікті индуктивті реактивтілік негізінде есептеледі.
Zt көрсеткіші кедергіжағында трансформаторға орнатылған фазалық орам төмен кернеу. Осылайша, уақтылы алдын-ала есептеулер қысқа тұйықталудан туындаған электр жабдықтарына елеулі зақым келтірмеуге көмектеседі.
Есептеулер қайсысын дәл анықтауға мүмкіндік береді ажыратқышбарынша қамтамасыз етеді тиімді қорғауқысқа тұйықталудан. Дегенмен, барлық қажетті өлшемдерді арнайы құрылғының көмегімен жасауға болады, ол дәл осы мәндерді анықтауға арналған. Өлшеулерді алу үшін құрылғы желіге қосылып, қажетті режимге ауыстырылады.
Желіні қысқа тұйықталудан қорғау
Қысқа тұйықталу - бұл оның ішкі кедергісіне сәйкес келетін ЭҚК кедергі көзінің полюстеріне қосылу. Көп жағдайда бұл жұмыс режимі кездейсоқ пайда болады және ЭҚК көзі үшін өте зиянды болып шығады. Дегенмен, қысқа тұйықталу режимінде ұзақ уақыт жұмыс істеу үшін арнайы жасалған электр құрылғылары (доғалық балқыту құрылғылары) бар.
Қысқа тұйықталу қаупі
Адамдар үшін қысқа тұйықталу, ең алдымен, өткізгіштер мен электр өткізгіштердің кездейсоқ жанасу орындарында пайда болатын балқытылған металдың шашырауына байланысты қауіпті. ультракүлгін сәулеленубастап электр доғасыбұл олар жарылған кезде пайда болады. Сонымен қатар, жоғары температураларжанасу орнында көп жағдайда оқшаулаудың тұтануына және өртке әкелуі мүмкін.
Бірінші жуықтау үшін қысқа тұйықталудың максималды мүмкін тогы көздің ЭҚК оның ішкі кедергісіне қатынасына тең. Дизайн жұмыс режимінде көзден неғұрлым көп қуат алынса, соғұрлым ол аз болады ішкі қарсылықжәне ол үшін жабу режимі неғұрлым қауіпті. Дегенмен, әсер ету ерекшелігі әртүрлі ЭҚК көздеріәртүрлі.
Қысқа тұйықталудың жұмыс принципі
Кездейсоқ жабылған қалпына келмейтін гальваникалық элементтер (батареялар және т.б.), төмен ЭҚК бірнеше вольттан аспайтынына қарамастан, элементті айтарлықтай температураға дейін қыздыратын ток шығаруға қабілетті. Қараусыз қалдырылған жағдайда, мұндай батарея ол салынған құрылғының пластикалық корпусын ерітуі мүмкін. Сондықтан, батареяларды ауыстырған кезде, шамамен бір минуттан кейін олардың қызып кетуін әрқашан тексеру керек. Мұндай процестен кейін элементтің кедергісі қолайсыз артады және оны ауыстыру керек. 
Батареялар, тіпті одан да көп, 6 - 48 вольтты құрайтын айтарлықтай жоғары ЭҚК бар және ондаған және жүздеген ампер-сағат сыйымдылығымен олардың қысқа тұйықталу тогын жүздеген және мыңдаған ампермен өлшеуге болады. Сақтандырғыштары жоқ тұйықталған батарея оңай өрт көзіне айналуы мүмкін, сондықтан оларды өте мұқият ұстау керек.
Көп жағдайда пәтер сымдары ток белгілі бір мәннен асқан кезде іске қосылатын автоматты кіріс қосқыштары түріндегі қорғаныс құралдарымен жабдықталған. Бұл сымдардың еруін болдырмауға көмектеседі.
Ұқсас қорғаныс шаралары өнеркәсіптік электротехникада қолданылады, онда артық ток не электромагниттік ажыратқышпен немесе негізгі желі өткізгіштерінен әлдеқайда аз көлденең қимасы бар сақтандырғышты балқыту арқылы үзіледі.