Zakaždým, keď zapojíte elektrospotrebič do zásuvky, dokončíte elektrický obvod a začne ním prechádzať elektrický prúd.
Najjednoduchší elektrický obvod pozostáva zo zdroja prúdu, spotrebiteľa elektriny
a spínač pripojený drôtmi.
Spotrebiteľ elektrický prúd transformuje elektrická energia, ktorá k nemu prichádza, na iné druhy energie - mechanickú (napríklad v elektromotoroch), tepelnú (v žehličkách, vykurovacie zariadenia), svetlo ( osvetlenie) atď.
Intenzita prúdu v tomto obvode sa rovná
,to znamená, že je priamo úmerné napätiu v sieti a nepriamo úmerné odporu, ktorý vytvára elektrický spotrebič (Ohmov zákon).
Čo sa stane, ak sa obvod zatvorí nie tak, ako to predpokladá konštrukcia obvodu a elektrického spotrebiča, ale priamo, obíde elektrický spotrebič?
Schematicky to vyzerá takto:
V tomto prípade odpor siete výrazne klesá a v dôsledku toho sa prúd v obvode prudko zvyšuje. A ako je známe, množstvo tepla uvoľneného v časti obvodu je úmerné druhej mocnine prúdu v tejto časti (Joule-Lenzov zákon). Ak sa teda počas skratu prúd zvýši 20-krát, množstvo uvoľneného tepla sa zvýši asi 400-krát! To je dôvod, prečo skrat môže spôsobiť roztavenie drôtov, zapálenie izolácie a v konečnom dôsledku môže spôsobiť vznietenie horľavých predmetov v okolí skrat a k ohňu.
Skrat nastane aj vtedy, ak odpor záťaže klesne pod vnútorný odpor zdroja energie.
Čo môže spôsobiť skrat? Jeho príčinou je najčastejšie porušenie izolácie drôtu (v dôsledku opotrebovania, nesprávnej prevádzky atď.). Príčinou skratu môže byť aj mechanické poškodenie elektrický obvod alebo v elektrickom spotrebiči, ako aj preťaženie siete.
Ako môžete zabrániť skratu?
Na tento účel sú v obvodoch inštalované špeciálne poistky.
Najjednoduchšie poistky sú vyrobené z taviteľného materiálu. V prípade veľkého zvýšenia prúdu sa tento materiál roztopí alebo spáli a otvorí okruh dlho predtým, ako sa okruh objaví viac vážne následky. Malý hrdina, ktorý sa obetoval, je nahradený novým.
Automatické poistky sú navrhnuté tak, aby v prípade vysoký prúd V prípade skratu sa okamžite spustí elektromagnetické uvoľnenie, ktoré odpojí elektrický obvod bez poškodenia. Na opätovné zapnutie elektriny po odstránení skratu stačí stlačiť biele tlačidlo (červené slúži na vypnutie) alebo vyklopiť páčku, ktorá spadla pri aktivácii poistky.
Každá osoba, ktorej práca zahŕňa servis elektrického zariadenia, veľmi dobre vie o problémoch, ktoré predstavuje skrat (skrat). Niekedy sa predpokladá, že predstavuje poškodenie. Toto je nesprávne. Skrat je proces, alebo ak chcete, núdzový režim prevádzka ktorejkoľvek časti elektrickej inštalácie. Ale jeho dôsledky skutočne vedú k poškodeniu. Všeobecne uznávaná definícia znie: „Skrat je priame spojenie dvoch alebo viacerých bodov s rôznym potenciálom. Je abnormálny (nezamýšľaný) spôsob prevádzky.”
Aby sme pochopili, čo sa presne deje v obvode v okamihu, keď tam dôjde ku skratu, je potrebné pamätať na princípy fungovania prvkov obvodu. Predstavme si jednoduchý obvod pozostávajúci z dvoch vodičov a záťaže (napríklad žiarovky). IN normálnych podmienkach vo vodiči dochádza v dôsledku neustáleho vplyvu zdroja k usmernenému pohybu nabitých elementárnych častíc. Pohybujú sa z jedného pólu zdroja na druhý cez dve časti drôtu a lampu. V súlade s tým lampa vyžaruje svetlo, pretože častice v nej vykonávajú určitú prácu.
Keď sa smer pohybu neustále mení, ale v tomto prípade to nie je dôležité. Počet elektrónov prechádzajúcich určitým úsekom obvodu za jednotku času je obmedzený odporom žiarovky, vodičov a zdroja EMF. Inými slovami, prúd nerastie donekonečna, ale zodpovedá ustálenému stavu.
Ale z nejakého dôvodu je izolácia na časti okruhu poškodená. Napríklad lampa bola zaplavená vodou. V tomto prípade klesá. V dôsledku toho je prúd pretekajúci obvodom obmedzený celkovým odporom zdroja energie, drôtov a vodného „istmu“ na lampe. Zvyčajne je táto suma taká zanedbateľná, že sa vo výpočtoch nezohľadňuje (s výnimkou špecializovaných výpočtov).
Výsledkom je takmer nekonečný nárast prúdu, určený klasickým Ohmovým zákonom. V tomto prípade sa často spomína napájanie skratom. Je určená medznou hodnotou elektrického prúdu, ktorý je zdroj energie schopný dodať pred poruchou. Mimochodom, práve preto je zakázané spájať (skratovať) opačné kontakty batérií.
Aj keď v príklade uvažujeme o odstránení odporu žiarovky z obvodu v dôsledku vniknutia vody do obvodu, existuje veľa dôvodov pre skrat. Napríklad, ak hovoríme o rovnakom okruhu, potom skrat. môže nastať aj vtedy, ak je porušená izolácia aspoň jedného drôtu a ten príde do kontaktu so zemou. V tomto prípade prúd zo zdroja energie pôjde cestou najmenšieho odporu, teda k zemi, ktorá má obrovskú kapacitu. Poškodenie izolácie dvoch drôtov naraz a ich kontakt povedie k rovnakému výsledku.
Vyššie uvedené možno zovšeobecniť: skraty môžu byť so zemou alebo bez nej. Toto neovplyvňuje prebiehajúce procesy.
O akých škodách sa hovorilo na začiatku článku? Ako je známe, čím vyšší je prúd pretekajúci časťami okruhu, tým väčšie je ich zahrievanie. S dostatočným zdrojom napájania počas skratu. niektoré časti reťaze jednoducho vyhoria a premenia sa na medený prach (napr medené prvky).
Ochrana proti skratu je pomerne jednoduchá a účinná. Hlásenia o škodách v dôsledku skratov vznikajú predovšetkým v dôsledku nesprávne zvolených parametrov ochranných zariadení a nesprávnej selektivity. Ak hovoríme o 220 V okruhu pre domácnosť, potom keď sa prúd nadmerne zvýši, elektromagnetické uvoľnenie umiestnené vo vnútri preruší obvod.
Ahojte všetci. Som veľmi rád, že ste navštívili moju stránku. A dnes budeme hovoriť o tom, čo je skrat a aké skraty existujú.
Skrat je spojenie (kontakt) dvoch alebo viacerých bodov (vodičov) elektrického obvodu s rôznymi hodnotami potenciálu.
Rôzne potenciály sú, keď sú v sieti fáza a nula striedavý prúd, alebo plus a mínus v DC sieti.
Teraz sa pozrime na to, aké typy skratov existujú.
IN jednofázová sieť Môžu existovať iba dva typy skratu:
1. fáza a nula - tento typ uzáveru sa veľmi často vyskytuje v jednoduchých životné podmienky. Napríklad s nástupom zimy sa ochladí a veľa ľudí sa snaží zahriať pomocou elektrických ohrievačov.
Ale len málo ľudí venuje pozornosť zásuvkám, do ktorých sú zapojené tie isté ohrievače. Často sa stáva, že zásuvky nie sú dimenzované na prúdy, ktoré ohrievače spotrebúvajú, alebo často môžu mať zásuvky zlý kontakt.
Z tohto dôvodu sa zásuvky a zástrčky začnú zahrievať. V dôsledku dlhodobého zahrievania sa izolácia drôtov zničí. A v jednom krásnom momente sa môžu dotknúť dva už odkryté vodiče a výsledkom bude skrat.
2. fáza a uzemnenie - to je kedy fázový vodič, nejako začne kontaktovať uzemnený rám akéhokoľvek elektrického zariadenia. Buď elektrický ohrievač vody, lampa, stroj a tak ďalej.
Stáva sa tiež, že kryt môže byť vynulovaný, potom možno takýto skrat pripísať prvému prípadu.
Ale v situáciách, v ktorých dôjde ku skratu, to môže byť oveľa viac:
1. jednofázová porucha– fáza a nula. Tento typ som už opísal vyššie, takže prejdime na ďalší.
2. dvojfázový - je to vtedy, keď sú dve fázy navzájom spojené. Stáva sa to často letecké spoločnosti prenos sily Tento jav videl snáď každý človek vo svojom živote. Keď na ulici silný vietor a začne uvoľňovať drôty a dostane malý ohňostroj. V priemyselných podnikoch sa takýto skrat často vyskytuje v silových obvodoch.
3. dvojfázové a zemné - to sa samozrejme stáva menej často, ale stále sa to stáva. Príklad, keď sa dve fázy môžu navzájom spojiť a súčasne sa môžu dotýkať zeme.
4. trojfázový - vtedy sú všetky tri fázy akosi uzavreté. K takémuto skratu dôjde, keď nejaký vodivý predmet spadne alebo sa dotkne všetkých troch fáz súčasne.
Aké môžu byť dôsledky skratových prúdov?
Počas skratu sa prúd okamžite zvýši, čo vedie k silnému zahrievaniu a roztaveniu kovov. Striekanie tohto kovu sa rozptyľuje na všetky strany a to všetko sprevádza jasný záblesk a oheň. Čo môže ľahko viesť k požiaru a veľmi vážnym následkom.
V bežných domácich podmienkach, ak si nezvolíte správnu ochranu proti skratu, môžete prísť naozaj o veľa. Počnúc vaším domovom a nábytkom a končiac vašim vlastným životom a životmi ľudí, ktorí s vami žijú pod jednou strechou.
V podnikoch môžu skratové prúdy viesť k núdzovým situáciám, poškodeniu zariadení a tým môžu trpieť aj ľudia. Podniky však zvyčajne používajú niekoľko ochrán naraz, čo prakticky eliminuje výskyt skratov.
To je všetko, čo som chcel povedať. Ak máte nejaké otázky, opýtajte sa ich v komentároch. Ak bol pre vás článok užitočný, zdieľajte ho so svojimi priateľmi v sociálnych sieťach a prihláste sa na odber aktualizácií. Dobudúcna.
S pozdravom Alexander!
Skrat nastane, keď sú navzájom spojené časti nesúce prúd rôznych potenciálov alebo fáz. Skrat môže vzniknúť aj na tele zariadenia pripojenom k zemi. Tento jav je typický aj pre elektrické siete a elektrické prijímače.
Príčiny a účinky skratového prúdu
Príčiny skratu môžu byť veľmi odlišné. Tomu napomáha vlhké resp agresívne prostredie, v ktorom sa výrazne zhoršuje. Výsledkom môže byť uzavretie mechanické vplyvy alebo chyby personálu pri opravách a údržbe.
Podstata javu spočíva v jeho názve a predstavuje skrátenie cesty, po ktorej prúd prechádza. V dôsledku toho prúd preteká cez odporovú záťaž. Zároveň sa zvyšuje na neprijateľné hranice, ak ochranné vypnutie nefunguje.
K výpadku prúdu však nemusí dôjsť, aj keď k nemu dôjde ochranné vybavenie. Táto situácia nastane, keď je skrat veľmi vzdialený a značný odpor spôsobuje, že prúd nestačí na spustenie ochranné zariadenia. Tento prúd však stačí na zapálenie drôtov a spôsobenie požiaru.
V takýchto situáciách veľký význam majú takzvané časovo-prúdové charakteristiky charakteristické pre ističe. Tu zohráva dôležitú úlohu prerušenie prúdu a tepelné spúšte, ktoré chránia pred preťažením. Tieto systémy majú absolútne iný čas prevádzka, preto pomalé pôsobenie tepelnej ochrany môže viesť k vytvoreniu horiaceho oblúka a poškodeniu vodičov umiestnených v blízkosti.
Skratové prúdy majú elektrodynamický a tepelný vplyv na zariadenia a elektrické inštalácie, čo v konečnom dôsledku vedie k ich výraznej deformácii a prehriatiu. V tomto ohľade je potrebné vopred vykonať výpočty skratových prúdov.
Ako vypočítať skratový prúd pomocou vzorca
Výpočet týchto prúdov sa spravidla vykonáva, ak je potrebné skontrolovať činnosť zariadenia extrémne situácie. Hlavným účelom je určiť vhodnosť ochrany automatické zariadenia. Aby ste správne vypočítali skratový prúd, musíte v prvom rade presne poznať kov, z ktorého je vodič vyrobený. Pre výpočty budete potrebovať aj dĺžku drôtu a jeho prierez.
Na určenie rezistivita je potrebné poznať aktívny index odporu Rп, ktorého hodnota pozostáva z rezistivity drôtu vynásobeného jeho dĺžkou. Hodnota indukčnej reaktancie Xp sa vypočíta na základe špecifickej indukčnej reaktancie, ktorá sa berie ako 0,6 Ohm/km.
Indikátor Zt je impedancia fázové vinutie inštalované v transformátore na boku nízke napätie. Včasné predbežné výpočty tak pomôžu vyhnúť sa vážnemu poškodeniu elektrického zariadenia spôsobeného skratom.
Výpočty umožňujú presne určiť, ktoré istič poskytne najviac účinnú ochranu zo skratov. Všetky potrebné merania je však možné vykonať pomocou špeciálneho prístroja, ktorý je presne určený na určenie týchto hodnôt. Na vykonanie meraní sa zariadenie pripojí k sieti a prepne do požadovaného režimu.
Ochrana proti skratu siete
Skrat je pripojenie k pólom zdroja EMF odporu úmerného jeho vnútornému odporu. Vo väčšine prípadov sa tento režim prevádzky vyskytuje náhodne a ukazuje sa, že je mimoriadne škodlivý pre zdroj EMF. Existujú však elektrické zariadenia (zariadenia na tavenie oblúka) špeciálne navrhnuté na dlhodobú prevádzku v režime skratu.
Nebezpečenstvo skratu
Pre človeka je skrat nebezpečný predovšetkým v dôsledku rozstrekovania roztaveného kovu, ktorý vzniká v miestach náhodného kontaktu medzi vodičmi a ultrafialové žiarenie od elektrický oblúk ktorá nastáva, keď prasknú. okrem toho vysoké teploty v mieste kontaktu vo väčšine prípadov môže viesť k vznieteniu izolácie a spôsobiť požiar.
Pri prvej aproximácii sa maximálny možný skratový prúd rovná pomeru emf zdroja k jeho vnútornému odporu. Čím viac energie sa odoberá zo zdroja v konštrukčnom prevádzkovom režime, tým menej vnútorný odpor a o to nebezpečnejší je pre neho režim zatvárania. Špecifickosť účinku sa však líši Zdroje EMF rôzne.
Princíp činnosti skratu
Náhodne uzavreté neobnoviteľné galvanické prvky (batérie atď.) sú napriek nízkemu EMF nepresahujúcemu niekoľko voltov schopné produkovať prúd, ktorý prvok zahreje na významnú teplotu. Ak sa takáto batéria ponechá bez dozoru, môže roztaviť plastový obal zariadenia, do ktorého je vložená. Preto by ste pri výmene batérií mali vždy približne po minúte skontrolovať, či sa nezahrievajú. Po takomto procese sa odpor prvku neprijateľne zvyšuje a mal by sa vymeniť. 
Batérie, ba čo viac, majú podstatne vyššie EMF 6 - 48 voltov a s kapacitou desiatok a stoviek ampérhodín možno ich skratový prúd merať v stovkách a tisíckach ampérov. Skratovaná batéria bez poistiek vo svojom obvode sa môže ľahko stať zdrojom požiaru, preto s nimi musíte zaobchádzať veľmi opatrne.
Bytová elektroinštalácia je vo veľkej väčšine prípadov vybavená ochranným zariadením vo forme automatických vstupných spínačov, ktoré sa spustia, keď prúd v nej prekročí určitú hodnotu. To pomáha zabrániť roztaveniu drôtov.
Podobné ochranné opatrenia sa používajú v priemyselnej elektrotechnike, kde sa nadmerný prúd preruší buď elektromagnetickým ističom alebo roztavením poistkovej vložky s prierezom oveľa menším ako majú hlavné sieťové vodiče.