Vsakič, ko električni aparat priključite v vtičnico, sklenete električni tokokrog in po njem začne teči električni tok.
Najenostavnejši električni tokokrog je sestavljen iz tokovnega vira, porabnika električne energije
in stikalo, povezano z žicami.
Potrošnik električni tok preoblikuje električna energija, ki prihaja do nje, v druge vrste energije - mehansko (na primer v elektromotorjih), toplotno (v likalnikih, ogrevalne naprave), svetloba ( osvetlitev) itd.
Jakost toka v tem vezju je enaka
,to pomeni, da je premosorazmeren z napetostjo v omrežju in obratno sorazmeren z uporom, ki ga električni aparat ustvarja (Ohmov zakon).
Kaj se zgodi, če se tokokrog ne zapre, kot je predvideno z zasnovo tokokroga in električnega aparata, ampak neposredno, mimo električnega aparata?
Shematično je videti takole:
V tem primeru se upor omrežja znatno zmanjša, posledično pa se tok v vezju močno poveča. In kot je znano, je količina toplote, sproščene v odseku vezja, sorazmerna s kvadratom toka v tem odseku (Joule-Lenzov zakon). Torej, če se med kratkim stikom tok poveča za 20-krat, se bo količina sproščene toplote povečala za približno 400-krat! Zato lahko kratek stik povzroči taljenje žic, vžig izolacije in navsezadnje lahko povzroči požar vnetljivih predmetov v okolici kratek stik, in na ogenj.
Do kratkega stika pride tudi, če upor obremenitve postane manjši od notranjega upora vira energije.
Kaj lahko povzroči kratek stik? Najpogosteje je njegov vzrok kršitev izolacije žice (zaradi obrabe, nepravilnega delovanja itd.). Vzrok kratkega stika je lahko tudi mehanska poškodba v električni tokokrog ali v električni napravi, kot tudi preobremenitev omrežja.
Kako lahko preprečite kratek stik?
V ta namen so v tokokrogih nameščene posebne varovalke.
Najenostavnejše varovalke so izdelane iz taljivega materiala. V primeru velikega povečanja toka se ta material stopi ali zgori in odpre tokokrog veliko preden se tokokrog pojavi več resne posledice. Malega junaka, ki se je žrtvoval, zamenja novi.
Avtomatske varovalke so zasnovane tako, da v primeru visok tok V primeru kratkega stika se v trenutku sproži elektromagnetni sprožilec, ki brez poškodb prekine električni tokokrog. Da bi po odpravi kratkega stika spet prižgali elektriko, morate samo pritisniti beli gumb (rdeči se uporablja za izklop) ali obrniti ročico, ki je padla ob sprožitvi varovalke.
Vsaka oseba, katere delo vključuje servisiranje električne opreme, zelo dobro ve o težavah, ki jih predstavlja kratek stik (kratek stik). Včasih se misli, da predstavlja škodo. To je narobe. Kratek stik je proces ali, če želite, zasilni način delovanje katerega koli dela električne napeljave. Toda njegove posledice res vodijo v škodo. Splošno sprejeta definicija je: »Kratek stik je neposredna povezava dveh ali več točk z različnimi potenciali. Je nenormalen (nenameren) način delovanja.«
Da bi razumeli, kaj točno se zgodi v vezju v trenutku, ko pride do kratkega stika, se je treba spomniti načel delovanja elementov vezja. Predstavljajmo si preprosto vezje, sestavljeno iz dveh vodnikov in bremena (na primer žarnice). IN normalne razmere v prevodniku prihaja do usmerjenega gibanja nabitih osnovnih delcev zaradi stalnega vpliva vira. Premikajo se od enega pola vira do drugega skozi dva dela žice in svetilko. Skladno s tem svetilka oddaja svetlobo, ker delci v njej opravijo določeno delo.
Ko se smer gibanja nenehno spreminja, vendar v tem primeru to ni pomembno. Število elektronov, ki prehajajo skozi določen odsek vezja na časovno enoto, je omejeno z uporom žarnice, vodnikov in vira EMF. Z drugimi besedami, tok ne raste v nedogled, ampak ustreza stabilnemu stanju.
Toda iz nekega razloga je izolacija na delu tokokroga poškodovana. Na primer, svetilka je bila zalita z vodo. V tem primeru se zmanjša. Posledično je tok, ki teče skozi tokokrog, omejen s skupnim uporom vira energije, žic in vodnega "istmusa" na svetilki. Običajno je ta znesek tako nepomemben, da se ne upošteva pri izračunih (z izjemo specializiranih izračunov).
Rezultat je skoraj neskončno povečanje toka, ki ga določa klasični Ohmov zakon. V tem primeru se pogosto omenja moč kratkega stika. Določen je z mejno vrednostjo električnega toka, ki ga je vir energije sposoben oddajati pred odpovedjo. Mimogrede, zato je prepovedano povezovanje (kratek stik) nasprotnih kontaktov baterij.
Čeprav v primeru razmišljamo o odstranitvi upora svetilke iz tokokroga zaradi vstopa vode vanj, obstaja veliko razlogov za kratek stik. Na primer, če govorimo o istem vezju, potem kratek stik. lahko pride tudi, če je izolacija vsaj ene žice pretrgana in pride v stik s tlemi. V tem primeru bo tok iz vira energije sledil poti najmanjšega upora, to je do tal, ki ima ogromno zmogljivost. Poškodba izolacije dveh žic naenkrat in njun stik vodi do enakega rezultata.
Zgornje lahko posplošimo: kratki stiki so lahko z ali brez ozemljitve. To ne vpliva na tekoče procese.
O kakšni škodi je bilo govora na začetku članka? Kot je znano, višji kot je tok, ki teče skozi odseke vezja, večje je njihovo segrevanje. Z zadostno močjo vira med kratkim stikom. nekateri deli verige preprosto izgorejo in se spremenijo v bakreni prah (npr bakreni elementi).
Zaščita pred kratkim stikom je precej preprosta in učinkovita. Prijave škode zaradi kratkega stika nastanejo predvsem zaradi nepravilno izbranih parametrov zaščitnih naprav in nepravilne selektivnosti. Če govorimo o gospodinjskem tokokrogu 220 V, potem ko se tok prekomerno poveča, elektromagnetna sprostitev, ki se nahaja v notranjosti, prekine tokokrog.
Pozdravljeni vsi skupaj. Zelo sem vesel, da ste obiskali mojo stran. In danes bomo govorili o tem, kaj je kratek stik in kakšne vrste kratkih stikov obstajajo.
Kratek stik je spoj (stik) dveh ali več točk (prevodnikov) električnega tokokroga z različnimi potencialnimi vrednostmi.
Različni potenciali so, ko sta faza in ničla v omrežju izmenični tok, ali plus in minus v omrežju DC.
Zdaj pa poglejmo, katere vrste kratkega stika obstajajo.
IN enofazno omrežje Obstajata lahko samo dve vrsti kratkega stika:
1. faza in nič - ta vrsta zaprtja se zelo pogosto pojavlja v preprostih Življenjski pogoji. Na primer, z nastopom zime postane hladno in mnogi ljudje se poskušajo ogreti s pomočjo električnih grelnikov.
Toda malo ljudi je pozorno na vtičnice, ki vključujejo te iste grelnike. Pogosto se zgodi, da vtičnice niso zasnovane za tokove, ki jih grelci porabijo, ali pa je pogosto slab kontakt v vtičnicah.
Zaradi tega se vtičnice in vtiči začnejo segrevati. Zaradi dolgotrajnega segrevanja se izolacija žic uniči. In v nekem lepem trenutku se lahko dotakneta dva, že gola, vodnika, kar bo povzročilo kratek stik.
2. faza in ozemljitev - to je takrat fazna žica, nekako pride v stik z ozemljenim ohišjem katere koli električne opreme. Bodisi električni grelnik vode, svetilka, stroj itd.
Zgodi se tudi, da je primer mogoče postaviti na ničlo, potem lahko tak kratek stik pripišemo prvemu primeru.
Toda v situacijah, v katerih pride do kratkega stika, je lahko veliko več:
1. enofazna napaka– faza in ničla. To vrsto sem že opisal zgoraj, zato pojdimo na naslednjo.
2. dvofazni - to je, ko sta dve fazi povezani med seboj. Pogosto se zgodi na zračne linije prenos moči Ta pojav je verjetno videl vsak človek v svojem življenju. Ko na ulici močan veter in začne popuščati žice ter prejme majhen ognjemet. V industrijskih podjetjih se tak kratek stik pogosto pojavi v električnih tokokrogih.
3. dvofazni in ozemljeni - to se seveda zgodi manj pogosto, vendar se še vedno zgodi. Primer, ko sta dve fazi lahko povezani med seboj in hkrati tudi v stiku s tlemi.
4. trifazni - to je, ko so vse tri faze nekako zaprte skupaj. Do takšnega kratkega stika pride, ko prevodni predmet pade ali se dotakne vseh treh faz hkrati.
Kakšne so lahko posledice tokov kratkega stika?
V primeru kratkega stika se tok takoj poveča, kar povzroči močno segrevanje in taljenje kovin. Brizgi te kovine se razpršijo v vse smeri, vse to pa spremljata svetel blisk in ogenj. Kar lahko zlahka povzroči požar in zelo hude posledice.
V običajnih domačih razmerah, če ne izberete prave zaščite pred kratkim stikom, lahko res veliko izgubite. Začenši s svojim domom in pohištvom ter konča z lastnim življenjem in življenjem ljudi, ki živijo z vami pod isto streho.
V podjetjih lahko tokovi kratkega stika povzročijo izredne razmere, poškodbe opreme, zaradi tega pa lahko trpijo tudi ljudje. Toda podjetja običajno uporabljajo več zaščit hkrati, kar praktično izključuje pojav kratkih stikov.
To je vse, kar sem hotel povedati. Če imate kakršna koli vprašanja, jih postavite v komentarjih. Če je bil članek koristen za vas, ga delite s prijatelji na v socialnih omrežjih in se naročite na posodobitve. Do naslednjič.
S spoštovanjem, Alexander!
Do kratkega stika pride, ko so med seboj povezani tokovni deli različnih potencialov ali faz. Kratek stik lahko nastane tudi na ozemljenem ohišju opreme. Ta pojav je značilen tudi za električna omrežja in električnih sprejemnikov.
Vzroki in posledice toka kratkega stika
Vzroki kratkega stika so lahko zelo različni. K temu pripomore vlažna oz agresivno okolje, pri čemer se močno poslabša. Posledica je lahko zaprtje mehanski vplivi ali napake osebja med popravili in vzdrževanjem.
Bistvo pojava je v njegovem imenu in predstavlja skrajšanje poti, po kateri teče tok. Posledično tok teče mimo uporovne obremenitve. Hkrati se poveča do nesprejemljivih meja, če zaščitni izklop ne deluje.
Vendar do izpada električne energije morda ne bo prišlo, tudi če pride zaščitna oprema. Do te situacije pride, ko je kratek stik zelo daleč in zaradi velikega upora tok ne zadostuje za sprožitev zaščitne naprave. Vendar pa je ta tok povsem dovolj, da vžge žice in povzroči požar.
V takih situacijah velik pomen imajo tako imenovane časovno-tokovne karakteristike, značilne za odklopnike. Pri tem imajo pomembno vlogo izklop toka in toplotni sprožilci, ki ščitijo pred preobremenitvami. Ti sistemi imajo absolutno drugačen čas delovanje, zato lahko počasno delovanje toplotne zaščite povzroči nastanek gorečega obloka in poškodbe vodnikov v bližini.
Tokovi kratkega stika imajo elektrodinamični in toplotni učinek na opremo in električne instalacije, kar na koncu povzroči njihovo znatno deformacijo in pregrevanje. V zvezi s tem je treba vnaprej narediti izračune tokov kratkega stika.
Kako izračunati tok kratkega stika po formuli
Izračun teh tokov se praviloma izvede, če je potrebno preveriti delovanje opreme v ekstremnih situacijah. Glavni namen je ugotoviti primernost zaščitnih avtomatske naprave. Da bi pravilno izračunali tok kratkega stika, morate najprej natančno poznati kovino, iz katere je izdelan prevodnik. Za izračune boste potrebovali tudi dolžino žice in njen presek.
Za določitev upornost potrebno je poznati indeks aktivne upornosti Rп, katerega vrednost je sestavljena iz upornosti žice, pomnožene z njeno dolžino. Vrednost induktivnega reaktanca Xp se izračuna na podlagi specifične induktivne reaktanse, privzete kot 0,6 Ohm/km.
Indikator Zt je impedanca fazno navitje, nameščeno v transformatorju na strani nizka napetost. Tako bodo pravočasni predhodni izračuni pomagali preprečiti resne poškodbe električne opreme zaradi kratkega stika.
Izračuni omogočajo natančno ugotavljanje, katera varovalka bo zagotovil največ učinkovito zaščito od kratkih stikov. Vendar pa lahko vse potrebne meritve opravimo s posebno napravo, ki je natančno zasnovana za določanje teh vrednosti. Za izvedbo meritev je naprava povezana z omrežjem in preklopljena v želeni način.
Omrežna zaščita pred kratkim stikom
Kratek stik je povezava s poli vira upora EMF, ki je sorazmeren z njegovim notranjim uporom. V večini primerov se ta način delovanja pojavi po naključju in se izkaže za izjemno škodljivega za vir EMF. Vendar pa obstajajo električne naprave (naprave za taljenje obloka), posebej zasnovane za dolgotrajno delovanje v načinu kratkega stika.
Nevarnost kratkega stika
Za ljudi je kratek stik nevaren predvsem zaradi brizganja staljene kovine, ki nastane na mestih nenamernega stika med vodniki in ultravijolično sevanje od električni lok ki se pojavi, ko počijo. Poleg tega visoke temperature na mestu stika lahko v večini primerov povzroči vžig izolacije in povzroči požar.
V prvem približku je največji možni tok kratkega stika enak razmerju med emf vira in njegovim notranjim uporom. Več energije kot je odvzeto iz vira v načrtovanem načinu delovanja, manj je notranji upor in bolj nevaren je način zapiranja zanj. Vendar pa je specifičnost učinka različna Viri EMF drugačen.
Načelo delovanja kratkega stika
Po nesreči zaprti nepopravljivi galvanski elementi (baterije itd.) so kljub nizkemu EMF, ki ne presega nekaj voltov, sposobni proizvesti tok, ki segreje element na pomembno temperaturo. Če je taka baterija nenadzorovana, lahko stopi plastično ohišje naprave, v katero je vstavljena. Zato morate pri zamenjavi baterij vedno po približno eni minuti preveriti, ali se grejejo. Po takem postopku se odpornost elementa nesprejemljivo poveča in ga je treba zamenjati. 
Baterije, še več, imajo bistveno višji EMF od 6 do 48 voltov, z zmogljivostjo desetin in stotin amper ur pa se lahko njihov tok kratkega stika meri v stotinah in tisočih amperov. Kratek stik akumulatorja brez varovalk v tokokrogu lahko hitro postane vir požara, zato morate z njimi ravnati zelo previdno.
Stanovanjska napeljava je v veliki večini primerov opremljena z zaščitno opremo v obliki avtomatskih vhodnih stikal, ki se sprožijo, ko tok v njem preseže določeno vrednost. To pomaga preprečiti taljenje žic.
Podobni zaščitni ukrepi se uporabljajo v industrijski elektrotehniki, kjer se čezmerni tok prekine bodisi z elektromagnetnim odklopnikom bodisi s taljenjem talilnega vložka s presekom, ki je veliko manjši od preseka glavnih omrežnih vodnikov.