Когда возникает короткое замыкание: Причины короткого замыкания

Содержание

Причины короткого замыкания

Появление запаха гари, искры и дым в области проводов, отключение электричества – явные признаки того, что произошло короткое замыкание. Ситуация опасная и может привести не только к повреждению электрической сети, но и к поломке бытовой техники, и даже к пожару. Чтобы избежать таких проблем, важно знать природу этого явления, причины его возникновения и методы предотвращения.

Как возникает короткое замыкание

В основе – не предусмотренное изначально соприкосновение точек электрической цепи, имеющих различные потенциалы. Чаще всего соединяются фаза и ноль. Но бывают замыкания с участием двух и даже трех фаз.

В любом случае этот контакт является нарушением в нормальной работе цепи. Ток меняет свой маршрут и начинает двигаться по короткому пути, где действует наименьшее сопротивление. Сила тока при этом резко увеличивается, и одновременно происходит выделение тепла в большом количестве.

Материалы не выдерживают нагрева – отсюда вспышки, дым, обугленные провода.

При включении в розетку утюга тоже происходит замыкание. Но оно является контролируемым. Ток в этом случае движется через нагрузку в виде подключенного к сети прибора. В то же время простое соединение фазы и ноля в розетке приведет к короткому замыканию со всеми его последствиями.

Причины опасного явления

«Коротыш» в проводке обычно происходит неожиданно. Но предугадать и предотвратить такое замыкание можно, если знать причины его возникновения. Среди них:

Использование проводки после истечения срока годности. В местах, где десятки лет не проводилась замена элементов электрической сети, наиболее высок риск возникновения спонтанного короткого замыкания. Дело в том, что со временем изоляционное покрытие проводов теряет свое качество. Оно трескается, повреждается. В результате появляются оголенные контакты, которые могут соединиться.

Механическое воздействие, нарушающее целостность изоляции. Классическим примером является забивание гвоздя или вкручивание шурупа в стену именно туда, где проходит скрытая проводка. Изоляционный материал также может быть поврежден грызунами.
Воздействие воды. Это вещество является хорошим проводником. Если есть открытые контакты, с помощью воды они замыкаются.

Перегрузка электрической сети. Это происходит при одновременном включении сразу нескольких мощных приборов. Результатом является перегрев проводников. За ним следует расплавление изоляции и оголение контактов. Поэтому не стоит нагружать сверх нормы удлинители и обычные розетки.
Применение неисправных электроприборов. Привычные бытовые помощники, такие как чайник, духовка, стиральная машина, могут незаметно выйти из строя, что грозит возникновением короткого замыкания. Подключать повторно такие устройства категорически нельзя.
Удар молнии. Мощный разряд вызывает временное перенапряжение электросети, которое тоже может привести к короткому замыканию. Молния необязательно должна попасть непосредственно в линию электропередач. Разряд в пространстве рядом тоже опасен. Он вызывает ионизацию воздуха, из-за чего может появиться электрическая дуга, замыкающая линии, по которым идет ток.
Ошибки человека. Сюда можно отнести все случаи, когда к опасной ситуации привели неграмотные действия – неверный монтаж проводки, ремонт электрооборудования неспециалистом, невнимательность персонала подстанции и прочее.

Методы защиты

Чтобы избежать описанного явления и его негативных последствий, необходимо держать под контролем состояние проводки. Если она вызывает подозрения, немедленно заменить. Во время ремонта помещений следует учитывать расположение скрытых кабелей. Для определения их местонахождения применяется специальный прибор.

Допускается эксплуатация только исправных бытовых устройств, работающих от электричества. При этом сеть не должна быть перегружена. В «мокрых» помещениях, например в ванной, электрооборудование следует использовать по минимуму. У него должен быть соответствующий класс защиты.

Эффективной мерой для предотвращения коротких замыканий является установка предохранителей и выключателей автоматического срабатывания. Если опасная ситуация все-таки произошла, не стоит без опыта в электрике устранять неисправность самостоятельно. Разумнее обратиться к специалистам, которые быстро справятся с возникшей проблемой.

определение, формула, суть проблемы и последствия

Лет 20 назад на экранах шел фильм «Короткое замыкание». По сюжету из-за грозового разряда в электронике одного робота что-то перемкнуло, после чего он «поумнел», стал думать и чувствовать как человек. В этом фильме ключевую роль в трансформации робота сыграло явление короткого замыкания. Эта история закончилась хорошо. Но такой исход событий — исключение из правил. Чаще всего короткое замыкание в электрической цепи приводит ее в негодность.

Источник: film.ru

Классическая картина короткого замыкания, или на сленге электриков — «кз», — 2 оголенных пересеченных провода, яркая вспышка и громкий хлопок. «Спецэффекты» в реальной жизни сразу наведут на мысль, что что-то идет не так.

Где возникает короткое замыкание?

Возьмем самую простую электрическую цепь. В ней должна быть какая-то нагрузка: это может быть электролампочка, электроплитка, электродвигатель и т.п. Также в цепи есть источник тока, и все эти составляющие соединяются проводами.

Когда электрическая цепь работает в штатном режиме, то ток идет по проводам от источника к нагрузке. Там он выполняет ожидаемую от него работу: преобразуется в световое излучение, если это электролампочка, нагревает спираль, если это электроплитка, и т.д.

Рассмотрим теперь процесс «кз». Это уже будет аварийный режим. Например, по какой-то причине 2 оголенных провода соприкоснулись. В этом случае мы и будем наблюдать яркую вспышку и хлопок.

А что потом? Потом мы увидим, что наши провода оплавились или даже разорвались. Получается, что и здесь электрический ток сделал свою работу, которая, правда, не была запланирована:

Если есть оплавленные провода, значит, было тепловое действие тока.
Если провода разорваны, то присутствовало механическое действие тока.

Если вглядеться, то мы найдем и химическое действие тока — капли застывшего расплавленного металла на поверхности другого провода. Это хорошо заметно в случаях, когда схлестнулись разные по составу кабели, например, из меди и алюминия. Тогда капельки застывшей меди на алюминиевом проводе будут хорошо заметны.

Также действие электрического тока будет ощутимо, если использовать стальную отвертку при работе в распределительном щитке и «закоротить» 2 оголенных медных провода. На стальной отвертке тоже будут хорошо заметны капли меди.

Но сам факт того, что «последствия» прохождения электрического тока так хорошо видны, может означать только то, что сила этого тока была достаточно большой. Это так и есть. Токи короткого замыкания, проходящие через место соприкосновения 2 оголенных проводов в десятки и даже сотни раз больше номинальных токов, протекающих в цепи в штатном режиме.

Откуда берутся такие большие токи короткого замыкания?

Давайте вспомним закон Ома для участка цепи. Его формула выглядит так:

Взглянув на это выражение, мы можем сделать вывод, что чем меньше сопротивление на данном участке цепи, тем больше ток, протекающий в этом участке, так как R стоит в знаменателе, а U не меняется.

Так вот, при «кз» сопротивление очень маленькое — соприкасаются только провода. Оно гораздо меньше, чем сопротивление любой нагрузки (электролампочки, электроплитки пр.). Согласно законам физики, ток, который всегда стремится идти по пути наименьшего сопротивления, не пойдет через нагрузку, где оно высокое, если есть путь, где его практически нет. Т.е. ток пойдет через место «кз».

Но почему ток короткого замыкания такой большой?

Чтобы объяснить это, вспомним формулировку и запись закона Ома для полной цепи, в которую включен источник тока:

Теперь представим, что можем убрать из этой формулы сопротивление нагрузки «R».

Что остается? Только внутреннее сопротивление «r» источника тока. Оно всегда гораздо меньше R. Именно это обстоятельство и объясняет высокую величину тока короткого замыкания. И оно же позволяет рассчитать величину токов «кз» теоретически, не проводя экспериментов. Чтобы это сделать, достаточно знать значение ЭДС «ℇ» и внутреннего сопротивления «r».

Как избежать разрушительных последствий короткого замыкания?

Установить соответствующую защиту. В простейшем варианте это может быть плавкий предохранитель. Большой ток быстро его расплавит, и цепь разорвется.

Второй способ — установка автоматических выключателей, которые за доли секунды разорвут электрическую цепь, если величина тока начнет резко увеличиваться. Своевременный разрыв позволит избежать разрушительного действия «кз» на элементы цепи.

Итак, подведем итоги:

Короткое замыкание — это нештатный, аварийный режим работы электрической цепи, который приводит к ее выходу из строя. Необходимо предусматривать защиту от токов короткого замыкания и следить за исправностью ее элементов.

Если вам понравилась статья и хотелось бы еще глубже погрузиться в изучение физических аспектов электрического тока, но не все получается, рекомендуем обратиться к специалистам ФениксХелп. Здесь вам всегда помогут с решением любой учебной задачи.

пожара можно избежать, Администрация муниципального образования Нюксенское

Короткое замыкание: пожара можно избежать

Электричество является источником энергии, и приносит пользу до тех пор, пока не выйдет из-под контроля. По статистике на втором месте по количеству стоят возгорания, вызванные нарушениями правил эксплуатации и монтажа электросети и электрооборудования, пожары по причине короткого замыкания и перегрузки электросети.

Причин возникновения короткого замыкания несколько. Это низкое качество изоляции, неправильный монтаж электропроводки, плохой контакт в соединениях проводки и электроприборов.

Еще одна причина — перегрев и разрушение изоляции из-за пользования электроприборами, потребляющими большой ток, при плохом состоянии электропроводки.

Чтобы избежать перегрузки, необходимо подключать такое количество электроприборов, чтобы их общая мощность не превышала расчетной мощности каждой линии электросети.

Также для обеспечения пожарной безопасности на вводе электросети в квартиру или дом в распределительных щитках следует устанавливать автоматические предохранители, которые смогут отключить сеть в случае возникновения перегрузки.

Однако бывает, что предохранитель отключается несколько раз подряд. В такой ситуации необходимо отключить энергоемкие приборы, из-за которых происходит перегрузка сети, подождать несколько минут и включить предохранитель.

Если предохранитель продолжает отключаться — это тревожный сигнал: необходимо срочно проверить электропроводку, электрооборудование, обнаружить возможные неполадки в сети, электроприборах.

В случае возникновения короткого замыкания процесс отключения предохранителя происходит очень быстро, а потому называется «отсечка». В случае включения предохранителя на поврежденную сеть он снова отключится.

Чтобы избежать короткого замыкания следует соблюдать определенные правила:

Не использовать старые провода с несоответствующей изоляцией.

Быть внимательным при проведении электромонтажных работ. Снимать изоляцию при монтаже крайне аккуратно, не резать провод ножом вдоль жил.

Следить за тем, чтобы сеть была отключена при работах с ней. На щитке необходимо вывешивать табличку (объявление) «Идут работы, электричество не включать» или оставить дежурить человека.

Устанавливать защитные устройства отключения – автоматические выключатели, устройства защитного отключения, дифавтоматы.

Регулярно следить за состоянием электрических точек – розеток и выключателей. При необходимости сразу их заменять.

Не эксплуатировать поврежденные электроприборы.

При монтаже проводки не вести провода одним большим пучком, лучше пустить их параллельно рядом или использовать специальные короба.

Выполнение этих несложных правил позволит существенно сократить риск возникновения короткого замыкания. Однако в случае возникновения пожара самое главное — не паниковать!

Избежать опасности легче, если действовать спокойно и разумно.

Если вы понимаете, что не можете самостоятельно справиться с огнем, немедленно сообщите о возникновении пожара с мобильного телефона по номеру единой службы спасения «101» или «112».

Короткое замыкание — без паники. Почему возникает эта ситуация и как ее избежать?

Короткое замыкание является результатом контакта нулевого (или заземляющего) и фазового проводов; иногда также двух фазовых, без наличия электроприбора. Но это лишь сухое объяснение, тогда как на деле данная ситуация порой становится угрожающей здоровью человека, так как провоцирует быстрое распространение огня. Сила тока подскакивает и достигает такого значения, что образуется микровзрыв. Контактирующие провода при этом соединяются электродугой, раскаленной до пяти тысяч 0С.

Когда человека находится вблизи сети, например, с розеткой в руках, он может получить травмы и ожоги, а при замыкании фаз его даже отбросит в сторону. Даже если такого — к счастью — не произойдет, искры перекинутся на ближайшие предметы, и те загорятся. Довольно безрадостная перспектива, не так ли?

Что может стать причиной возникновения короткого замыкания

На самом деле, всё довольно прозаично, и причины эти совсем не научно-фантастические, а напрямую связаны с нашим бытом, поэтому нужно знать их и быть внимательным.
1. Поврежденная или достигшая «пенсионного возраста» проводка занимает в этом печальном рейтинге первое место. Поэтому, если случай заставил Вас переехать в старый дом, постарайтесь не только облагородить жилье, но и позаботиться о восстановлении или — что предпочтительнее — замене проводки.
2. Другой причиной является неправильный монтаж проводки. Не нужно проявлять самостоятельности в предмете, который Вам мало знаком, лучше вызвать мастера.
3. И, наконец, неисправные или же не отвечающие нормам пожарной безопасности электроприборы. Не нужно настаивать на том, что прабабушкин светильник незаменим в доме. Вещь эта, может быть, красива и антикварна, но возраст берет свое: приборы портятся. Впрочем, это может распространяться и на новые предметы. Проверяйте их, приобретая в магазине, и отключайте, если заметите какие-то сбои в работе.
4. Остальные факторы связаны, как правило, с ослабленными соединениями проводов и случайными обрывами на линии.

Попытаемся избежать опасности!

Да-да, это, конечно же, возможно. Ведь аккуратность и внимательность способны творить чудеса. Поэтому, соблюдая некоторые простые рекомендации, Вы сможете обезопасить себя и своих близких от короткого замыкания.

Повторим уже сказанное: не стоит пользоваться старой проводкой, изоляция которой уже устарела и не соответствует ГОСТам.
Электромонтаж, если решили проводить его своими силами, должен быть точным. Сверлить и штробить стены можно лишь на тех участках, где не пролегает силовой кабель.
При работах с сетью последняя должна быть, само собой, отключена. Не оставляйте щиток без присмотра.
Провода следует прокладывать в специально для этого предназначенных коробах или просто параллельно; пучок как способ прокладки не рекомендуется.
Лучше подстраховаться в процессе работы и приобрести выключатели-автоматы.
Снятие изоляционного слоя надо проводить бережно и аккуратно, ни в коем случае не применяя для этого обычный нож и разрезая провод вдоль жилы.
Ну и, конечно, стоит задуматься о состоянии приборов в доме, искрящие и неисправные лучше отложить в сторону — они Вам вряд ли пригодятся. В крайнем случае, можно отдать их в ремонт. Следите также за состоянием розеток.

Как не допустить короткого замыкания

Что такое короткое замыкание? Если два провода электрической цепи соединяются между собой непосредственно (накоротко), минуя нагрузку — осветительные лампы, электроприборы, — то возникает очень большой ток (в десятки и сотни ампер), называемый током короткого замыкания.

Наиболее распространенные причины, по которым может произойти короткое замыкание в квартире или доме — это перетирание изоляции в местах, где провода перегибаются. Например, у входа в штепсельную вилку, патрон, настольную лампу, утюг и т.п., а также перекручивание проводов, сгибание проводов под острым углом, повреждение изоляции проводов при побелке, закорачивание металлическими предметами штепсельных гнезд, внутренних частей электрических патронов и т. п.

Во избежание короткого замыкания необходимо тщательно следить за исправностью электропроводки и электроприборов. Ни в коем случае нельзя допускать замены перегоревших пробок пучками проволоки — «жучками», так как ток, проходя через такой суррогат предохранителя, способен значительно превысить допустимый, в результате чего может загореться изоляция проводов и возникнуть пожар. Если предохранитель часто отключается, надо вызвать специалиста, проверить, где возможны неполадки в соединениях проводов, в оборудовании.

Чтобы не допустить возникновения пожара следует выполнить следующие правила и требования пожарной безопасности:

– тщательно проверьте исправность электропроводки, постоянно следите за исправностью, за целостностью розеток, вилок и электрошнуров. Удлинители предназначены для кратковременного подключения бытовой техники; после использования их следует отключать от розетки. Нельзя прокладывать кабель удлинителя под коврами и через дверные пороги.

– не оставляйте без присмотра находящиеся под напряжением телевизоры, радиоприемники, магнитофоны и другие бытовые электронагревательные приборы, уходя из квартир и жилых домов. Особенно это касается использования электрообогревателей. Ведь при наступлении холодов именно они становятся причинами пожаров. И не только в жилых домах, но также в бытовках, гаражах, производственных, административных и других помещениях.

Чтобы избежать возникновения короткого замыкания все ремонты электротехники и электросетей должны проводиться только специалистами в данной области.

Также помните о соблюдении правил пожарной безопасности, от этого зависит Ваша жизнь и жизнь Ваших близких, сохранность имущества.

Управление по Петроградскому району ГУ МЧС России

по г. Санкт-Петербургу, ПСО и ВДПО Петроградского района

Что происходит при коротком замыкании. Короткое замыкание. Что это такое, и какие замыкания бывают

Любой человек, чья работа связана с обслуживанием электротехники, очень хорошо знает о тех неприятностях, которые таит в себе короткое замыкание (к.з.). Иногда считается, что оно представляет собой повреждение. Это не так. Короткое замыкание — это процесс, или, если угодно, аварийный режим работы какого-либо участка электроустановки. А вот последствия его действительно приводят к повреждениям. Общепринятое определение гласит: «Короткое замыкание — это непосредственное соединение двух или более точек электрической цепи, обладающих различным потенциалом. Является ненормальным (непредусмотренным) режимом работы».

Чтобы понять, что именно происходит в цепи в тот момент, когда там возникает короткое замыкание, необходимо вспомнить принципы функционирования элементов контура. Представим простейшую цепь, состоящую из двух проводников и нагрузки (например, лампочки). В обычных условиях в проводнике существует направленное движение заряженных элементарных частиц, обусловленное постоянным воздействием источника. Они перемещаются от одного полюса источника к другому через два участка провода и лампу. Соответственно, лампа излучает свет, так как частицы совершают в ней определенную работу.

При направление движения постоянно изменяется, но в данном случае это не принципиально. Количество электронов, проходящих по определенному участку цепи за единицу времени, ограничивается сопротивлением лампы, проводников, источника ЭДС. Другими словами, ток не растет бесконечно, а соответствует установившемуся режиму.

Но вот по какой-либо причине повреждается изоляция на участке цепи. К примеру, лампу залило водой. В этом случае ее уменьшается. В результате текущий по контуру ток ограничивается суммарным сопротивлением источника питания, проводов и водного «перешейка» на лампе. Обычно эта сумма настолько ничтожна, что в расчетах не учитывается (исключение составляют специализированные вычисления).

Итогом является практически бесконечный рост тока, определяемого по классическому закону Ома. В данном случае часто упоминают мощность короткого замыкания. Она определяется предельным значением электрического тока, который способен выдать источник питания до выхода из строя. Кстати, именно поэтому запрещается соединять проводком (закорачивать) противоположные контакты батареек.

Хотя в примере мы рассматриваем устранение из цепи сопротивления лампы вследствие попадания на нее воды, причин короткого замыкания множество. К примеру, если говорить об этой же схеме, то к.з. также может возникнуть, если будет нарушена изоляция хотя бы одного провода и он соприкоснется с землей. В этом случае ток от источника питания последует по пути наименьшего сопротивления, то есть в землю, обладающую огромной емкостью. Повреждение изоляции сразу двух проводов и их соприкосновение приведет к тому же самому результату.

Вышесказанное можно обобщить: к.з могут быть с землей и без нее. На происходящие процессы это не влияет.

О каких же повреждениях шла речь в начале статьи? Как известно, чем выше значение тока, протекающего по участкам цепи, тем больше их нагрев. При достаточной мощности источника при к.з. некоторые участки цепи попросту выгорают, превращаясь в медную пыль (для медных элементов).

Защита от короткого замыкания довольно проста и эффективна. Сообщения о разрушениях из-за замыкания возникают, прежде всего, по причине неправильно подобранных параметров аппаратов защиты, неверной селективности. Если речь идет о бытовой цепи 220 В, то применяют В них при чрезмерном возрастании тока электромагнитный расцепитель, находящийся внутри, разрывает цепь.

Наверняка многие слышали такое словосочетание как короткое замыкание, но мало кто понимает, из-за чего возникает данное явление, чем оно опасно и какие процессы происходят во время КЗ. В этой статье мы подробно рассмотрим данный вопрос, так как «коротыш в проводке» — это достаточно частая ситуация, которая является очень опасной и может привести к неблагоприятным последствиям. Итак, причины возникновения короткого замыкания, способы предотвращения и последствия мы рассмотрели ниже.

Что это такое?

Электрическая цепь — это, как правило, два проводника с разноименным потенциалом и подключенным потребителем тока. Каждый конечный потребитель имеет свое внутреннее сопротивление, которое сопротивляется току и ограничивает, тем самым дозируя его количество и плотность в проводнике, заставляя производить работу.

В момент, когда сопротивление резко уменьшается до статической погрешности сопротивления проводников, электрический ток, ничем практически не ограниченный, возрастает до такой величины, что сечение проводников становится малым и проходя через них, разогревает жилы до температуры разрушения и плавления. Поэтому частый спутник короткого замыкания — это огонь, расплавленный металл проводников и вспомогательных механизмов.

Признаками замыкания в проводке являются запах гари, искрение и возгорание проводов, а также отключение электричества на определенном участке или же во всей сети.

Как возникает КЗ?

Итак, рассмотрим основные причины возникновения короткого замыкания в электропроводке и электроустановках.

Высокое напряжение . В момент выше допустимых параметров, присутствует возможность электрического пробоя изоляции проводника или электрической схемы. В результате развивается утечка тока до размеров КЗ, с созданием кратковременного стабильного дугового разряда.

Старая изоляция . Жилые и промышленные фонды, не проводившие замену электрической проводки — это первые претенденты на спонтанные КЗ. Любая изоляция, используемая в электропроводке, имеет свой ресурс. Со временем она разрушается под воздействием внешних факторов, что и приводит к возникновению замыкания.

Внешнее механическое воздействие. Снятие изоляции с провода, ее перетирание и прочее воздействие на защитную оболочку, ослабляющее ее свойства, рано или поздно вызовут возгорание и КЗ. К примеру, в быту часто причиной возникновения короткого замыкания является повреждение проводки при сверлении стен. О том, читайте в нашей статье.

Посторонние предметы . Сюда относится пыль различного происхождения, мелкие животные, детали с соседних узлов, волей случая попавших на электрические проводники, вызвав и развив таким образом КЗ.

Прямой удар молнии. Происходит тоже, что и при (смотри выше).

Пример последствия от возникновения КЗ в электроустановке демонстрируется на видео:

Последствия короткого замыкания — это выгоревшие участки проводки и ее возгорание!

Виды явлений

Самое распространенное — это замыкание на землю, когда либо одна фаза взаимодействует с землей, либо две фазы взаимодействует с землей, на одном или нескольких участках. Короткое замыкание на землю, встречается в системах с глухозаземленной нейтралью и составляют до 70% всех случаев.

Существует также межфазное КЗ, когда происходит взаимодействие двух фаз между собой. Происходит в следствии нарушении изоляции в трехфазном оборудовании.

Ну и последний вид КЗ — трехфазное, когда взаимодействуют все три фазы. На схеме ниже изображены основные виды коротких замыканий:

Способы предотвращения

Для предотвращения развития КЗ и защиты электрических устройств и линий электроснабжения самым эффективным методом является или же плавких предохранителей. Автомат (на фото ниже) при возникновении «коротыша» своевременно отключит питание, тем самым предотвратит возникновение опасной ситуации.

Еще один способ предотвратить возникновение короткого замыкания — своевременная , благодаря которой можно визуально определить место оплавления изоляции и перейти к устранению неполадки.

Добрый день, уважаемые читатели сайта «Заметки электрика».

Давно хотел написать статью про короткое замыкание. Но все как то не доходили руки.

Сегодня решился, потому как повлияли на меня последние события, произошедшие на распределительной подстанции нашего предприятия.

Ранее в статьях мы говорили, что вызывают короткие замыкания, или сокращенно, к.з.

Короткое замыкание — это одно из самых тяжелых и опасных видов повреждения.

Вы спросите почему? Читайте ниже.

Что же такое короткое замыкание?

Википедия на этот вопрос отвечает, что короткое замыкание — это:

Определение прочитали.

А теперь давайте рассмотрим подробно, что же происходит с параметрами электроустановки в момент короткого замыкания.

При возникновении короткого замыкания, напряжение на источнике питания, а правильнее назвать ЭДС, замыкается «накоротко» через небольшое (малой величины) сопротивление кабельных и воздушных линий, обмоток трансформаторов и генераторов. Отсюда и название «короткое замыкание».

В «накоротко» замкнутой цепи появляется ток очень большой величины, который и называется током короткого замыкания.

Рассмотрим классификацию коротких замыканий.

Короткие замыкания разделяются по количеству замкнувшихся фаз:

трехфазные короткие замыкания
двухфазные короткие замыкания
однофазные короткие замыкания

Короткие замыкания разделяются по замыканию:

с землей
без земли

Короткие замыкания разделяются по количеству замкнувшихся точек в сети:

в одной точке
в двух точках
в нескольких точках (более двух)

Пример

Рассмотрим пример.

Допустим, что наш потребитель питается с подстанции через воздушную линию (ВЛ) электропередач. Питающая линия является транзитной, поэтому питание потребителя осуществляется отпайкой от линии ВЛ в точке «О».

Пунктирной линией под номером 2 показан уровень напряжения на протяжении всей воздушной линии до возникновения короткого замыкания.

По рисунку видно, что напряжение в любой точке электрической сети равно разнице ЭДС источника питания и падения напряжения в электрической цепи до необходимой нам точки.

Например, напряжение в точке «О» можно рассчитать по формуле:

Uо = E — I*Zo, где

E — ЭДС источника питания, в нашем случае генератора
Zo — полное сопротивление воздушной линий от источника питания до точки «О» (состоит из активного и реактивного сопротивления)
I — ток, протекающий по воздушной линии в данный момент времени.

Предположим, что по каким-либо причинам произошло короткое замыкание на воздушной линии, но за пределами нашей отпайки. Назовем эту точку короткого замыкания буквой «К».

Что же произойдет в момент короткого замыкания?

В момент короткого замыкания по воздушной линии проходит уже не номинальный ток, а ток короткого замыкания большой величины, поэтому возрастает падение напряжения на каждом элементе электрической цепи. А именно на сопротивлении Zo и Zк.

Самое наибольшее снижение напряжения будет в месте короткого замыкания, т.е. в точке «К». В остальных точках воздушной линии, удаленных от места к.з., напряжение снизится чуть меньше (это видно на рисунке — линия под номером 1).

В одной из своих статей я привел наглядный . Переходите по ссылочке и знакомьтесь с материалами.

Последствия от короткого замыкания

Мы уже выяснили, что в момент короткого замыкания происходит резкое увеличение величины тока и снижение напряжения, что приводит к следующим последствиям.

1. Разрушения

Вспомним немного физику.

По закону известного физика Джоуля-Ленца, ток короткого замыкания, протекая по активному сопротивлению электрической цепи в течение некоторого времени, выделяет в нем тепло, которое рассчитывается по формуле:

В точке короткого замыкания это тепло, а также пламя электрической дуги, производят огромные разрушения. И чем больше ток короткого замыкания и время его прохождения по цепи, тем больше будут разрушения.

Чтобы было понятно Вам насколько эти разрушения масштабны, ниже приведу примеры из своей практики.

Привод переключающего устройства РПН. Короткое замыкание произошло в обмотке асинхронного двигателя

2. Повреждение изоляции

Во время прохождения тока короткого замыкания по неповрежденным линиям, происходит их нагрев выше предельной допустимой температуры, что приводит к повреждению их изоляции.

Активная часть трансформатора. Короткое замыкание произошло по причине повреждения изоляции

Короткое замыкание кабеля. Последствия

3. Потребители и электроприемники

Снижение напряжения при коротком замыкании нарушает нормальную работу потребителей и электроприемников .

Например, асинхронный при снижении напряжения сети может вообще остановиться, т.к. момент его вращения может оказаться меньше момента сопротивления и трения механизмов.

Также нарушается нормальная работа и осветительных остановок. Здесь я думаю объяснять не требуется.

Смотрите наглядное видео про причины и последствия короткого замыкания в электроустановке 400 (В) на одной из наших подстанций:

А вот уже случай по-серьезнее — трехфазное короткое замыкание в сети 10 (кВ).

Вот еще фрагменты аварии, которая возникла по причине короткого замыкания в разделке кабеля 10 (кВ):

P.S. В завершении статьи на тему короткое замыкание, хочется подтвердить сказанное в начале своей статьи, что короткое замыкание является самым опасным и тяжелым видом повреждения, которое требует мгновенного и быстрого реагирования и отключения поврежденного участка цепи.

Нормальным установившимся режимом работы электроустановки считается такой режим, параметры которого находятся в пределах нормы. Ток короткого замыкания (ток КЗ) возникает при аварии в работе электроустановки. Он чаще всего появляется из-за повреждения изоляции токоведущих частей.

В результате короткого замыкания нарушается бесперебойное питание потребителей, и влечет за собой неисправности и выход из строя оборудования. Вследствие этого при подборе токоведущих элементов и аппаратов необходимо производить их расчет не только для нормальной работы, но и производить проверку по условиям предполагаемого аварийного режима, который может быть вызван коротким замыканием.

Причины повреждения изоляции

Воздействие на изоляцию механическим путем.
Электрический пробой токоведущих частей вследствие чрезмерных нагрузок или перенапряжения.
Подобно нарушению изоляции можно считать причиной повреждения схлестывание неизолированных проводов воздушных линий от сильного ветра.
Наброс металлических предметов на линию.
Воздействие животных на проводники, находящиеся под напряжением.
Ошибки в работе обслуживающего персонала в электроустановках.
Сбой в функционировании защит и автоматики.
Техническое старение оборудования.
Умышленное действие, направленное на повреждение изоляции.

Последствия короткого замыкания

Ток короткого замыкания во много раз превышает ток при нормальной работе оборудования. Возможными последствиями такого замыкания могут быть:

Перегрев токоведущих частей.
Чрезмерные динамические нагрузки.
Прекращение подачи электрической энергии потребителям.
Нарушение нормального функционирования других взаимосвязанных приемников, которые подключены к исправным участкам цепи, из-за резкого снижения напряжения.
Расстройство системы электроснабжения.

Виды коротких замыканий

Понятие короткого замыкания подразумевает электрическое соединение, которое не предусмотрено условиями эксплуатации оборудования между точками различных фаз, либо нейтрального проводника с фазой или земли с фазой (при наличии контура заземления нейтрали источника питания).

При эксплуатации потребителей напряжение питания может подключаться различными способами:

В каждом отдельном случае может возникнуть нарушение изоляции в некоторых точках, вследствие чего возникает ток короткого замыкания.

Для 3-фазной сети переменного тока существуют разновидности короткого замыкания:

Трехфазное замыкание.
Двухфазное замыкание.
Однофазное замыкание на землю.
Однофазное замыкание на землю (Изолированная нейтраль).
Двухфазное замыкание на землю.
Трехфазное замыкание на землю.

При выполнении проекта снабжения электрической энергией предприятия или оборудования подобные режимы требуют определенных расчетов.

Принцип действия короткого замыкания

До начала возникновения короткого замыкания величина тока в электрической цепи имела установившееся значение i п. При резком коротком замыкании в этой цепи из-за сильного уменьшения общего сопротивления цепи электрический ток значительно повышается до значения i к. Вначале, когда время t равно нулю, электрический ток не может резко измениться до другого установившегося значения, так как в замкнутой цепи кроме активного сопротивления R, есть еще и индуктивное сопротивление L. Это увеличивает во времени процесс возрастания тока при переходе на новый режим.

В результате в начальный период короткого замыкания электрический ток сохраняет первоначальное значение iK = i но. Чтобы ток изменился, необходимо некоторое время. В первые мгновения этого времени ток повышается до максимального значения, далее немного снижается, а затем через определенный период времени принимает установившийся режим.

Период времени от начала замыкания до установившегося режима считается переходным процессом. Ток короткого замыкания можно рассчитать для любого момента в течение переходного процесса.

Ток КЗ при режиме перехода лучше рассматривать в виде суммы составляющих: периодического тока i пt с наибольшей периодической составляющей I пт и апериодического тока i аt (его наибольшее значение – I am).

Апериодическая составляющая тока КЗ во время замыкания постепенно затухает до нулевого значения. При этом ее изменение происходит по экспоненциальной зависимости.

Возможный максимальный ток КЗ считают ударным током i у. Когда нет затухания в начальный момент замыкания, ударный ток определяется:

I у – i п m + i а t=0 ’, где i п m является амплитудой периодической токовой составляющей.

Полезное короткое замыкание

Считается, что короткое замыкание является отрицательным и нежелательным явлением, от которого происходят разрушительные последствия в электроустановках. Оно может создать условия для пожара, отключения защитной аппаратуры, обесточиванию объектов и другим последствиям.

Однако ток короткого замыкания может принести реальную пользу на практике. Есть немало устройств, функционирующих в режиме повышенных значений тока. Для примера можно рассмотреть . Наиболее ярким примером для этого послужит электродуговая сварка, при работе которой накоротко замыкается сварочный электрод с заземляющим контуром.

Такие режимы короткого замыкания действуют кратковременно. Мощность сварочного трансформатора обеспечивает работу при таких значительных перегрузках. Во время сварки в точке соприкосновения электрода возникает очень большой ток. В итоге выделяется значительное количество теплоты, достаточное для расплавления металла в месте касания, и образования сварочного шва достаточной прочности.

Способы защиты

Еще в начале развития электротехники появилась проблема защиты электрических устройств от чрезмерных токовых нагрузок, в том числе и короткого замыкания. Наиболее простым решением стала установка , которые перегорали от их нагревания вследствие превышения тока определенной величины.

Такие плавкие вставки функционируют и в настоящее время. Их основным достоинством является надежность, простота и невысокая стоимость. Однако имеются и недостатки. Простая конструкция предохранителя побуждает человека после сгорания плавкого элемента заменить его самостоятельно подручными материалами в виде скрепок, проволочек и даже гвоздей.

Такая защита не способна обеспечить необходимой защиты от короткого замыкания, так как она не рассчитана на определенную нагрузку. На производстве для отключения цепей, в которых возникло замыкание, используют . Они намного удобнее обычных плавких предохранителей, не требуют замены сгоревшего элемента. После устранения причины замыкания и остывания тепловых элементов, автомат можно просто включить, тем самым подав напряжение в цепь.

Существуют также более сложные системы защиты в виде . Они имеют высокую стоимость. Такие устройства отключают напряжение цепи в случае наименьшей утечки тока. Такая утечка может возникнуть при поражении работника током.

Другим способом защиты от короткого замыкания является токоограничивающий реактор. Он служит для защиты цепей в сетях высокого напряжения, где величина тока КЗ способна достичь такого размера, при котором невозможно подобрать защитные устройства, выдерживающие большие электродинамические силы.

Реактор представляет собой катушку с индуктивным сопротивлением. Он подключен в цепь по последовательной схеме. При нормальной работе на реакторе имеется падение напряжения около 4%. В случае возникновения КЗ основная часть напряжения приходится на реактор. Существует несколько видов реакторов: бетонные, масляные. Каждый из них имеет свои особенности.

Закон Ома при КЗ

В основе расчета замыканий цепи лежит принцип, который определяет вычисление силы тока по напряжению, путем его деления на подключенное сопротивление. Такой же принцип работает и при определении номинальных нагрузок. Отличие в следующем:

При возникновении аварийного режима процесс протекает случайным образом, стихийно. Однако он поддается некоторым расчетам по разработанным специалистами методикам.
В процессе нормальной работы электрической цепи сопротивление и напряжение находятся в уравновешенном режиме и могут незначительно изменяться в рабочих диапазонах в пределах нормы.

Мощность источника питания

По этой мощности выполняют оценку энергетической силовой возможности разрушительного действия, которое может осуществить ток короткого замыкания, проводят анализ времени протекания, размер.

Для примера рассмотрим, что отрезок медного проводника с площадью сечения 1,5 мм 2 длиной 50 см сначала подсоединили непосредственно к батарее «Крона». А в другом случае этот же кусок провода вставили в бытовую розетку.

В случае с «Кроной» по проводнику будет протекать ток КЗ, который нагреет эту батарею до выхода ее из строя, так как мощности батареи не достаточно для того, чтобы нагреть и расплавить подключенный проводник для разрыва цепи.

В случае с бытовой розеткой сработают защитные устройства. Представим, что эти защиты вышли из строя, и не сработали. В этом случае ток короткого замыкания будет протекать по бытовой проводке, затем по проводке всего подъезда, дома, и далее по воздушной линии или кабеля. Так он дойдет до на подстанции.

В результате к трансформатору подсоединяется длинная цепь с множеством кабелей, проводов, различных соединений. Они намного повысят электрическое сопротивление нашего опытного отрезка провода. Однако даже в таком случае остается большая вероятность того, что этот кусок провода расплавится и сгорит.

Сопротивление цепи

Участок линии электропередач от источника питания до места короткого замыкания обладает некоторым электрическим сопротивлением. Его значение влияет на величину тока короткого замыкания. Обмотки трансформаторов, катушек, дросселей, пластин конденсаторов вносят свой вклад в суммарное сопротивление цепи в виде емкостных и индуктивных сопротивлений. При этом создаются апериодические составляющие, которые искажают симметричность основных форм гармонических колебаний.

Существует множество различных методик, с помощью которых производится расчет ток короткого замыкания. Они позволяют рассчитать с необходимой точностью ток короткого замыкания по имеющейся информации. Практически можно измерить сопротивление имеющейся схемы по методике «фаза-ноль». Это сопротивление делает расчет более точным, вносит соответствующие коррективы при подборе защиты от короткого замыкания.

Однажды одной даме, не очень сведущей в электротехнике, монтер сообщил причину пропадания света в ее квартире. Это оказалось короткое замыкание, и женщина потребовала немедленно его удлинить. Над этой историей можно посмеяться, но лучше все же рассмотреть эту неприятность подробнее. Специалистам-электрикам и без этой статьи известно, что это за явление, чем оно грозит и как рассчитать ток короткого замыкания. Изложенная ниже информация адресована людям, не имеющим технического образования, но, как и все прочие, не застрахованным от неприятностей, связанных с эксплуатацией техники, машин, производственного оборудования и самых обычных бытовых приборов. Каждому человеку важно знать, что такое короткое замыкание, каковы его причины, возможные последствия и методы его предотвращения. Не обойтись в этом описании и без знакомства с азами электротехнической науки. Не знающий их читатель может заскучать и не дочитать статью до конца.

Две простых, но важных формулы

Понять причину, по которой возникает ток короткого замыкания, невозможно без усвоения еще одной нехитрой формулы. Мощность, потребляемая нагрузкой, равна (без учета реактивных составляющих, но о них позже) произведению тока на напряжение.

P — мощность, Ватт или Вольт-Ампер;

U — напряжение, Вольт;

I — ток, Ампер.

Мощность бесконечной не бывает, она всегда чем-то ограничена, поэтому при ее фиксированной величине при увеличении тока напряжение уменьшается. Зависимость этих двух параметров рабочей цепи, выраженная графически, называется вольт-амперной характеристикой.

И еще одна формула, необходимая для того, чтобы произвести расчет токов короткого замыкания, это закон Джоуля-Ленца. Она дает представление о том, сколько тепла выделяется при сопротивлении нагрузке, и очень проста. Проводник будет греться с интенсивностью, пропорциональной величинам напряжения и квадрата тока. И, конечно же, формула не обходится без времени, чем дольше раскаляется сопротивление, тем больше оно выделит тепла.

Что происходит в цепи при коротком замыкании

Итак, читатель может считать, что освоил все главные физические закономерности для того, чтобы разобраться в том, какой может быть величина (ладно, пусть будет сила) тока короткого замыкания. Но сначала следует определиться с вопросом о том, что, собственно, это такое. КЗ (короткое замыкание) — это ситуация, при которой сопротивление нагрузки близко к нулю. Смотрим на формулу закона Ома. Если рассматривать его вариант для участка цепи, несложно понять, что ток будет стремиться к бесконечности. В полном варианте он будет ограничен сопротивлением источника ЭДС. В любом случае ток короткого замыкания очень велик, а по закону Джоуля-Ленца, чем он больше, тем сильнее греется проводник, по которому он идет. Причем зависимость не прямая, а квадратичная, то есть, если I увеличится стократно, то тепла выделится в десять тысяч раз больше. В этом и состоит опасность явления, приводящего порой к пожарам.

Провода накаляются докрасна (или добела), они передают эту энергию стенам, потолкам и другим предметам, которых касаются, и поджигают их. Если фаза в каком-то приборе касается нулевого проводника, возникает ток короткого замыкания источника, замкнутого на самого себя. Горючее основание электропроводки — страшный сон инспекторов пожарной охраны и причина многих штрафов, налагаемых на безответственных собственников зданий и помещений. И всему виной, конечно же, не законы Джоуля-Ленца и Ома, а пересохшая от старости изоляция, неаккуратно или безграмотно произведенный монтаж, повреждения механического характера или перегрузка проводки.

Однако и ток короткого замыкания, каким бы он ни был большим, также не бесконечен. На размеры бед, которые он может натворить, влияет продолжительность нагрева и параметры схемы электроснабжения.

Цепи переменного тока

Рассмотренные выше ситуации имели общий характер или касались цепей постоянного тока. В большинстве случаев электроснабжение и жилых, и промышленных объектов производится от сети переменного напряжения 220 или 380 Вольт. Неприятности с проводкой, рассчитанной на постоянный ток, чаще всего случаются в автомобилях.

Между этими двумя основными типами электропитания есть разница, и существенная. Дело в том, что прохождению переменного тока препятствуют дополнительные составляющие сопротивления, называемые реактивными и обусловленные волновой природой возникающих в них явлений. На переменный ток реагируют индуктивности и емкости. Ток короткого замыкания трансформатора ограничивается не только активным (или омическим, то есть таким, которое можно измерить карманным приборчиком-тестером) сопротивлением, но и его индуктивной составляющей. Второй тип нагрузки — емкостный. Относительно вектора активного тока векторы реактивных составляющих отклонены. Индуктивный ток отстает, а емкостный опережает его на 90 градусов.

Примером разницы поведения нагрузки, обладающей реактивной составляющей, может служить обычный динамик. Его некоторые любители громкой музыки перегружают до тех пор, пока диффузор магнитное поле не выбивает вперед. Катушка слетает с сердечника и тут же сгорает, потому что индуктивная составляющая ее напряжения уменьшается.

Виды КЗ

Ток короткого замыкания может возникать в разных цепях, подключенных к различным источникам постоянного или переменного тока. Проще всего дело обстоит с обычным плюсом, который вдруг соединился с минусом, минуя полезную нагрузку.

А вот с переменным током вариантов больше. Однофазный ток короткого замыкания возникает при соединении фазы с нейтралью или ее заземлении. В трехфазной сети может возникнуть нежелательный контакт между двумя фазами. Напряжение в 380 или более (при передаче энергии на большие расстояния по ЛЭП) вольт также может вызвать неприятные последствия, в том числе и дуговую вспышку в момент коммутации. Замкнуть может и все три (или четыре, вместе с нейтралью) провода одновременно, и ток трехфазного короткого замыкания будет течь по ним до тех пор, пока не сработает защитная автоматика.

Но и это еще не все. В роторах и статорах электрических машин (двигателей и генераторов) и трансформаторах порой случается такое неприятное явление, как межвитковое замыкание, при котором соседние петли провода образуют своеобразное кольцо. Этот замкнутый контур обладает крайне низким сопротивлением в сети переменного тока. Сила тока короткого замыкания в витках растет, это становится причиной нагрева всей машины. Собственно, если такая беда произошла, не следует ждать, пока оплавится вся изоляция и электромотор задымится. Обмотки машины нужно перематывать, для этого необходимо специальное оборудование. Это же касается и тех случаев, когда из-за «межвиткового» возник ток короткого замыкания трансформатора. Чем меньше обгорит изоляция, тем проще и дешевле будет перемотка.

Расчет величины тока при коротком замыкании

Каким бы ни было катастрофичным то или иное явление, для инженерной и прикладной науки важна его количественная оценка. Формула тока короткого замыкания очень похожа на закон Ома, просто к ней требуются некоторые пояснения. Итак:

I к.з.=Uph / (Zn + Zt),

I к.з. — величина тока короткого замыкания, А;

Uph — фазное напряжение, В;

Zn — полное (включая реактивную составляющую) сопротивление короткозамкнутой петли;

Zt — полное (включая реактивную составляющую) сопротивление трансформатора питания (силового), Ом.

Полные сопротивления определяются как гипотенуза прямоугольного треугольника, катеты которого представляют собой величины активного и реактивного (индуктивного) сопротивления. Это очень просто, нужно пользоваться теоремой Пифагора.

Несколько чаще, чем формула тока короткого замыкания, на практике используются экспериментально выведенные кривые. Они представляют собой зависимости величины I к.з. от длины проводника, сечения провода и мощности силового трансформатора. Графики представляют собой совокупность нисходящих по экспоненте линий, из которых остается лишь выбрать подходящую. Метод дает приблизительные результаты, но его точность вполне отвечает практическим потребностям инженеров по энергоснабжению.

Как проходит процесс

Кажется, что все происходит мгновенно. Что-то загудело, свет померк и тут же погас. На самом деле, как любое физическое явление, процесс можно мысленно растянуть, замедлить, проанализировать и разбить на фазы. До наступления аварийного момента цепь характеризуется установившимся значением тока, находящимся в пределах номинального режима. Внезапно полное сопротивление резко уменьшается до величины, близкой к нулю. Индуктивные составляющие (электродвигатели, дроссели и трансформаторы) нагрузки при этом как бы замедляют процесс роста тока. Таким образом, в первые микросекунды (до 0,01 сек) сила тока короткого замыкания источника напряжения остается практически неизменной и даже несколько снижается за счет начала переходного процесса. ЭДС его при этом постепенно достигает нулевого значения, затем проходит через него и устанавливается в каком-то стабилизированном значении, обеспечивающем протекание большого I к.з. Сам ток в момент переходного процесса представляет собой сумму из периодической и апериодической составляющих. Форма графика процесса анализируется, в результате чего можно определить постоянную величину времени, зависящую от угла наклона касательной к кривой разгона в точке ее перегиба (первой производной) и времени запаздывания, определяемого величиной реактивной (индуктивной) составляющей суммарного сопротивления.

Ударный ток КЗ

В технической литературе часто встречается термин «ударный ток короткого замыкания». Не следует пугаться этого понятия, оно вовсе не такое страшное и к поражению электричеством прямого отношения не имеет. Понятие это означает максимальное значение I к.з. в цепи переменного тока, достигающее своей величины обычно через полпериода после того, как возникла аварийная ситуация. При частоте 50 Гц период составляет 0,2 секунды, а его половина — соответственно 0,1 сек. В этот момент взаимодействие проводников, расположенных вблизи друг относительно друга, достигает наибольшей интенсивности. Ударный ток короткого замыкания определяется по формуле, которую в этой статье, предназначенной не для специалистов и даже не для студентов, приводить не имеет смысла. Она доступна в специальной литературе и учебниках. Само по себе это математическое выражение не представляет особой сложности, но требует довольно объемных комментариев, углубляющих читателя в теорию электроцепей.

Полезное КЗ

Казалось бы, очевидный факт состоит в том, что короткое замыкание — явление крайне скверное, неприятное и нежелательное. Оно может привести в лучшем случае к обесточиванию объекта, отключению аварийной защитной аппаратуры, а в худшем — к выгоранию проводки и даже пожару. Следовательно, все силы нужно сосредоточить на том, чтобы избежать этой напасти. Однако расчет токов короткого замыкания имеет вполне реальный и практический смысл. Изобретено немало технических средств, работающих в режиме высоких токовых значений. Примером может служить обычный сварочный аппарат, особенно дуговой, замыкающий в момент эксплуатации практически накоротко электрод с заземлением. Другой вопрос состоит в том, что режимы эти носят кратковременный характер, а мощность трансформатора позволяет выдерживать эти перегрузки. При сварке в точке касания окончания электрода проходят огромные токи (они измеряются в десятках ампер), в результате чего выделяется достаточно тепла для местного расплавления металла и создания прочного шва.

Методы защиты

В первые же годы бурного развития электротехники, когда человечество еще отважно экспериментировало, внедряя гальванические приборы, изобретало различные виды генераторов, двигателей и освещения, возникла проблема защиты этих устройств от перегрузок и токов короткого замыкания. Самое простое ее решение состояло в последовательной с нагрузкой установке плавких элементов, которые разрушались под воздействием резистивного тепла, в случае если ток превышал установленное значение. Такие предохранители служат людям и сегодня, их главные достоинства состоят в простоте, надежности и дешевизне. Но есть у них и недостатки. Сама простота «пробки» (так назвали держатели плавких ставок за их специфическую форму) провоцирует пользователей после ее перегорания не мудрствовать лукаво, а заменять вышедшие из строя элементы первыми попавшимися под руку проволочками, скрепками, а то и гвоздями. Стоит ли упоминать о том, что такая защита от токов короткого замыкания не выполняет своей благородной функции?

На промышленных предприятиях для обесточивания перегруженных цепей автоматические выключатели начали использовать раньше, чем в квартирных щитках, но в последние десятилетия «пробки» были в основном заменены ими. «Автоматы» намного удобнее, их можно не менять, а включить, устранив причину КЗ и дождавшись, когда тепловые элементы остынут. Контакты у них иногда подгорают, в этом случае их лучше заменить и не пытаться почистить или починить. Более сложные дифференциальные автоматы при высокой стоимости не служат дольше обычных, но функционально их нагрузка шире, они отключают напряжение в случае минимальной утечки тока «на сторону», например при поражении человека током.

В обыденной же жизни экспериментировать с коротким замыканием не рекомендуется.

Что называется коротким замыканием. Причины возникновения короткого замыкания

КЗ образуется вследствие замыкания двух проводов цепи, которые подсоединены к разным контактам (это плюс и минус). В данном случае происходит это через маленькое сопротивление, которое можно сравнить с сопротивлением самого провода. При этом ток может превысить номинальное значение в несколько раз. Чтобы предотвратить возгорание, электрическая цепь должна быть разорвана до того, как провода нагреются до критической температуры.

Что такое короткое замыкание?

Ежедневно, где бы мы не находились, мы осуществляем замыкание электрической цепи. При этом ничего опасного не происходит, так как при подсоединении вилки электрооборудования в розетку электрическая энергия превращается в:

механическую энергию;
тепловую мощность.

Данные виды замыкания можно условно назвать «длинными». Короткое замыкание — это, говоря простым языком, такой вид энергии, которая выражается в виде искры, хлопка или возгорания. Это такое состояние, когда сопротивление самой нагрузки становится меньше сопротивления источника питания. При коротком замыкании мгновенно увеличивается сила тока, которая приводит к сильному выделению тепла. Это — в свою очередь — может привести к расплавлению проводки и её последующему возгоранию. Такое КЗ способно не только нарушить работоспособность элемента электрической цепи, но и привести к снижению входного напряжения у других потребителей.

В нормальном рабочем режиме ток между фазным и нулевым проводом протекает лишь в том случае, когда подсоединена нагрузка, которая и осуществляет его ограничение на безопасном уровне для электрической проводки. Как происходит короткое замыкание? В тех случаях, когда появляется нарушение изоляционного покрытия, приводящее к замыканию плюса и минуса, ток минует нагрузку и течёт между этими проводами. Данный вид контакта называется «коротким», в связи с тем, что минует электрические приборы.

Металлическое короткое замыкание — это такое замыкание, в котором не учитывается переходное сопротивление. Оно возможно только в случае его специальной подготовки при помощи болтового соединения токоведущих частей.

Ток короткого замыкания — это такой ток, который появляется вследствие повреждения изоляции токоведущих частей, обладающих различным электрическим потенциалом. Возникнуть он может и просто при случайном соединении проводящих частей с теми же потенциалами.

Ударный ток короткого замыкания — это максимальная величина тока, которая возникает при трёхфазном КЗ.

Режим короткого замыкания — это такое состояние двухполюсника, когда его выходы соединены между собой при помощи проводника с нулевым сопротивлением. В данном режиме вторичная обмотка замыкается накоротко. При проведении такого опыта можно определить величину потерь в обмотках самого трансформатора.

Также стоит знать, что напряжение короткого замыкания трансформатора — это такое напряжение, которое необходимо подать на обмотку, когда вторая замкнута. И тогда в последней обмотке начнёт протекать номинальный ток.

Как его обнаружить и предотвратить?

Можно вспомнить всем известный закон Ома, который гласит: «Ток в цепи прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению». Как раз на последнее и стоит обращать в данном случае пристальное внимание. В связи с тем, что сопротивление проводки очень мало, его принято считать равным «0». В случае с КЗ его величина — наоборот — очень велика, так как в замкнутой цепи начинает течь ток.

Для того чтобы предотвратить короткое замыкание, необходимо периодически производить замеры сопротивления проводки. Если вы самостоятельно не можете это делать, то стоит обратиться за помощью к специалистам. Они на профессиональном уровне проведут все измерения, касающиеся проводки, а также помогут провести испытание измерительных трансформаторов тока, что также убережет ваше оборудование и повысит пожарную безопасность.

Рассмотрим особый случай параллельного соединения проводников — так называемое короткое замыкание. Им называется параллельное включение в цепь проводника с очень маленьким сопротивлением. Рассмотрим пример.
Пусть лампы и выключатель соединены так, как показано на схемах. Обратите внимание, что выключатель и вторая лампа соединены параллельно, кроме того, замкнутый выключатель на правой схеме — проводник с очень маленьким сопротивлением. Следовательно, согласно определению, на правой схеме существует короткое замыкание лампы.

Пусть, например, напряжение источника тока подобрано так, что при разомкнутом выключателе обе лампы светятся не очень ярко — в полнакала (поэтому на первой схеме они наполовину закрашены). Если же выключатель замкнуть, то левая лампа будет гореть ярко, а правая лампа вообще погаснет. Таким образом, увеличение яркости левой лампы указывает нам, что при существовании в цепи короткого замыкания сила тока резко возрастает. Согласно закону Джоуля-Ленца, возрастание силы тока может привести к перегреванию проводов и возникновению пожара.
Объясним, почему левая лампа загорается ярче. Вспомним, что при параллельном соединении проводников их общее сопротивление становится меньше меньшего из них, то есть даже меньше, чем сопротивление выключателя (у которого оно и так почти равно нулю). Согласно закону Ома, уменьшение сопротивления приводит к возрастанию силы тока. А возрастание тока, согласно закону Джоуля-Ленца, приводит к более сильному накалу спирали левой лампы.
Объясним теперь, почему гаснет правая лампа. Поскольку при параллельном соединении проводников напряжение на каждом из них одинаково, то напряжения на правой лампе и на выключателе одинаковы. По закону Ома U=I·R. Как мы выяснили в предыдущем абзаце, сопротивление этого соединения почти равно нулю, то есть R»0. Подставляя ноль в формулу, получим: U=I·0=0. То есть, напряжение на выключателе и лампе равно нулю (точнее, очень маленькое). Такого напряжения явно недостаточно, чтобы поддерживать свечение лампы, поэтому она гаснет.

Для защиты электроприборов от короткого замыкания применяют предохранители. Их назначение — отключать электроэнергию в случае, если ток возрастает больше допустимой величины. На рисунке справа вы видите автоматический предохранитель с винтовым цоколем как у лампы. Такие предохранители (в просторечии «пробки») вворачивают в специальные патроны, которые укрепляют на стене.
Существуют также плавкие предохранители. В них основной деталью является тонкая (диаметром около 0,1 мм) проволочка из олова или свинца (см. рисунок ниже). В случае сильного возрастания тока она практически мгновенно плавится, и цепь размыкается, прерывая ток. В отличие от «многоразовых» автоматических предохранителей, плавкие предохранители являются одноразовыми электроприборами.

Если предположить, что провода, подводящие ток к квартирной проводке, сделаны из алюминия и имеют диаметр 1 мм, то площадь сечения свинцовой проволочки окажется в 100 раз меньше. Кроме того, заглянув в таблицу, мы увидим, что удельное сопротивление свинца примерно в 10 раз больше, чем у алюминия. Следовательно, сопротивление проволочки примерно в 1000 раз больше сопротивления алюминиевого провода такой же длины.
Поскольку провод и предохранитель (то есть проволочка внутри него) соединены последовательно, то сила тока в них одинакова. Так как по закону Джоуля-Ленца Q=I2Rt, следовательно, количество теплоты, выделяющееся в проволочке, в каждый момент времени в 1000 раз больше, чем в проводе. Именно поэтому проволочка плавится, а электропроводка остаётся в сохранности. В настоящее время плавкие предохранители практически не применяются в технике, уступив место автоматическим.

Вышесказанное можно обобщить: к.з могут быть с землей и без нее. На происходящие процессы это не влияет.

Причины повреждения изоляции

Воздействие на изоляцию механическим путем.
Электрический пробой токоведущих частей вследствие чрезмерных нагрузок или перенапряжения.
Подобно нарушению изоляции можно считать причиной повреждения схлестывание неизолированных проводов воздушных линий от сильного ветра.
Наброс металлических предметов на линию.
Воздействие животных на проводники, находящиеся под напряжением.
Ошибки в работе обслуживающего персонала в электроустановках.
Сбой в функционировании защит и автоматики.
Техническое старение оборудования.
Умышленное действие, направленное на повреждение изоляции.

Последствия короткого замыкания

Ток короткого замыкания во много раз превышает ток при нормальной работе оборудования. Возможными последствиями такого замыкания могут быть:

Перегрев токоведущих частей.
Чрезмерные динамические нагрузки.
Прекращение подачи электрической энергии потребителям.
Нарушение нормального функционирования других взаимосвязанных приемников, которые подключены к исправным участкам цепи, из-за резкого снижения напряжения.
Расстройство системы электроснабжения.

Виды коротких замыканий

При эксплуатации потребителей напряжение питания может подключаться различными способами:

По схеме трехфазной сети 0,4 киловольта.
Однофазной сетью (фазой и нолем) 220 В.
Источником постоянного напряжения выводами положительного и отрицательного потенциала.

Для 3-фазной сети переменного тока существуют разновидности короткого замыкания:

Трехфазное замыкание.
Двухфазное замыкание.
Однофазное замыкание на землю.
Однофазное замыкание на землю (Изолированная нейтраль).
Двухфазное замыкание на землю.
Трехфазное замыкание на землю.

Принцип действия короткого замыкания

I у – i п m + i а t=0 ’, где i п m является амплитудой периодической токовой составляющей.

Полезное короткое замыкание

Способы защиты

Закон Ома при КЗ

При возникновении аварийного режима процесс протекает случайным образом, стихийно. Однако он поддается некоторым расчетам по разработанным специалистами методикам.
В процессе нормальной работы электрической цепи сопротивление и напряжение находятся в уравновешенном режиме и могут незначительно изменяться в рабочих диапазонах в пределах нормы.

Мощность источника питания

Сопротивление цепи

Что такое короткое замыкание? Чаще всего эту фразу можно услышать от электриков, а также людей, которые вообще не понимают в электронике и электрике. На любой вопрос, почему пошел дым с какого-либо прибора либо устройства, все как один глаголят:» Произошло короткое замыкание». Очень универсальный отмаз для тех, кто желает показаться умным незнайкой).

Природа короткого замыкания

Давайте рассмотрим простейшую цепь, состоящую из лампочки и автомобильного аккумулятора:

В данном случае, по цепи потечет ток и лампочка будет светиться.

Предположим, что наши провода, которые ведут к лампочке, абсолютно голые. Вдруг каким-то чудом на эти проводки падет еще один такой же голый провод. Этот проводок замыкает наши два оголенных провода и начинается самое интересное — в схеме возникает короткое замыкание (КЗ). Короткое замыкание — это короткий путь для прохождения электрического тока по цепи, где наименьшее сопротивление.

Теперь ток течет и по лампочке, и по проводку. Но у нас проводка намного меньше, чем сопротивление лампочки, и почти весь ток потечет туда, где меньшее сопротивление — то есть по проводку. А так как сопротивление у нашего провода очень мало, то и ток, следовательно, потечет очень большой, согласно Закону Ома . А если потечет большой ток, следовательно, и количество теплоты, выделяемое проводком, будет очень большим, согласно Закону Джоуля-Ленца . В конце концов, по цепи, которая выделена красным цветом , будет течь большая и эта цепь будет очень сильно нагреваться. Нагрев проводов может привести к их выгоранию или даже к возгоранию. Этот случай как раз носит название короткого замыкания .

Вы, наверное, не раз слышали в сводке новостей, что пожар произошел из-за короткого замыкания. В этом случае оголенный провод фазы в каком-то месте задевал оголенный провод нуля, либо фаза задевала землю. Возникало короткое замыкание, и провода стали нагреваться до такой степени, что своим нагревом воспламенили близлежащие предметы. Отсюда пожар.

В основном короткое замыкание происходит в старых домах от старого кабеля, который трещит по швам и может замкнуть между собой. Поэтому, первое, что надо сделать, покупая квартиру либо дом на вторичном рынке — это посмотреть состояние проводки.

Типичные признаки короткого замыкания

сгоревшие предохранители в радиоэлектронной аппаратуре (РЭА)
нагрев цепи, в которой течет ток короткого замыкания
низкое напряжение источника напряжения
большой ток
дым
обугленные провода
выгоревшие дорожки печатной платы
черный нагар в месте, где произошло КЗ

Как же бороться с коротким замыканием? Это, конечно же, устанавливать предохранители, автоматические выключатели и стараться делать аккуратный монтаж проводки.

Что такое короткое замыкание и чем оно опасно?

Электроэнергетические системы промышленных предприятий, коммерческих и административных зданий предназначены для безопасного и надежного обслуживания нагрузок. Короткое замыкание — опасное явление. Ниже я объясню определение короткого замыкания простыми словами, и вы точно поймете, что это такое.

Что такое короткое замыкание в электричестве?

Короткое замыкание — это перегрузка по току, вызванная незначительным повреждением импеданса между проводниками с разными потенциалами.Это случайно и может быть следствием неуклюжести или неисправности оборудования.

Короткое замыкание опасно, потому что при коротком замыкании сопротивление цепи падает почти до нуля Ом. Это быстро увеличивает ток и нагревает проводники или оборудование.

Что вызывает короткое замыкание?

Короткое замыкание обычно возникает из-за случайного контакта или износа изоляции. Короткое замыкание опаснее перегрузки, потому что повреждение происходит почти мгновенно.Примеры коротких замыканий включают случайное прикосновение двух или более проводов, прикосновение или падение инструментов через проводники под напряжением или случайное соединение между проводниками под напряжением и землей. Такие замыкания на землю могут варьироваться от нескольких ампер до максимально доступного тока короткого замыкания.

Должны быть предусмотрены защитные устройства для ограничения и отключения токов короткого замыкания до того, как их тепловое (нагрев проводников, электрические дуги) и механическое (электродинамические силы) воздействия станут вредными и опасными.Защиту от коротких замыканий можно обеспечить с помощью предохранителей и автоматических выключателей. Их отключающая способность и время размыкания цепи должны соответствовать защищаемой цепи.

Чем опасно короткое замыкание?

Когда происходит короткое замыкание, электрический ток может в сотни или тысячи раз превышать нормальный рабочий ток. КЗ высокого уровня могут достигать 30 кА или 200 кА. Это может иметь серьезные негативные последствия.

Короткое замыкание должно быть прервано как можно быстрее, чтобы свести к минимуму повреждения, которые могут включать:

Высокие магнитные силы, которые деформируют шины и связанные с ними распорки, не подлежат ремонту.
Серьезное повреждение изоляции.
Проводники плавления или испарения.
Испарение металла, включая шины в электрооборудовании.
Ионизированные газы.
Дуговое возгорание.
Взрывы.

Короткое замыкание может вас убить?

Короткое замыкание может убить человека. При коротком замыкании ток идет в обход нормальной нагрузки. Токи короткого замыкания могут варьироваться от долей ампера до 200 000 ампер и более.

Как короткое замыкание вызывает возгорание?

Короткое замыкание обычно возникает, когда провод с низким сопротивлением подключается к потребляющему устройству. Большее количество электронов будет проходить по пути наименьшего сопротивления, а не через потребляющее устройство. Короткое замыкание обычно вызывает избыточный ток в кабелях, что приводит к перегреву и, возможно, к возгоранию.

Что используется в электрической цепи для предотвращения короткого замыкания?

Патронные предохранители, предохранители HRC, автоматические выключатели, автоматические выключатели в литом корпусе, воздушные выключатели, ручные пускатели двигателей могут использоваться для предотвращения короткого замыкания.Эти устройства быстро отключаются, как только обнаруживают короткое замыкание.

Продолжить чтение

Короткое замыкание — причины и последствия

Что такое короткое замыкание?

Каждый раз, когда в сети происходит сбой, при котором в одной или нескольких фазах протекает большой ток, считается, что произошло короткое замыкание цепи .

Короткое замыкание — это просто соединение с низким сопротивлением между двумя проводниками, подающими электроэнергию в любую цепь.Это приводит к чрезмерному протеканию тока в источнике питания через «короткое замыкание» и может даже привести к выходу источника питания из строя.

Если в цепи питания есть предохранитель, он сработает и перегорит, размыкая цепь и прекращая прохождение тока. MCB также используется для защиты от короткого замыкания.

Короткое замыкание может происходить в цепи постоянного или переменного тока (постоянного или переменного тока). Если это закороченная батарея, она очень быстро разряжается и нагревается из-за большого тока.

Посмотрите видео короткого замыкания в линии электропередачи 110 кВ ниже.

Что такое ток короткого замыкания?

Когда происходит короткое замыкание, через цепь протекает сильный ток, называемый током короткого замыкания .

Это поясняется приведенным здесь рисунком. На рисунке показан однофазный генератор напряжения V и внутреннего сопротивления Z и , который подает на нагрузку Z.

Однофазный генератор напряжения V и внутреннего сопротивления Zi питает нагрузку Z

В нормальных условиях ток в цепи ограничен сопротивлением нагрузки Z.

Однако, если клеммы нагрузки закорочены по какой-либо причине, полное сопротивление цепи уменьшается до очень низкого значения; в данном случае это Z и . Поскольку Z и очень малы, по цепи протекает большой ток. Это называется током короткого замыкания .

Короткое замыкание и перегрузка

Люди обычно путаются с перегрузкой и коротким замыканием, поскольку они оба вызывают проблемы в системе одинаковым образом. Следует различать короткое замыкание и перегрузку.

Когда происходит короткое замыкание, напряжение в точке повреждения снижается до нуля, и ток аномально высокой величины течет по сети к точке повреждения.

С другой стороны, перегрузка означает, что на систему были возложены нагрузки, превышающие расчетные значения. В таких условиях напряжение в точке перегрузки может быть низким, но не нулевым. Условия пониженного напряжения могут распространяться на некоторое расстояние за пределы точки перегрузки в остальную часть системы.

Токи в перегруженном оборудовании велики, но значительно ниже, чем в случае короткого замыкания.

Что вызывает короткое замыкание?

Короткое замыкание в системе питания является результатом каких-то ненормальных условий в системе. Это может быть вызвано внутренними или внешними эффектами.

Внутренние эффекты вызваны выходом из строя оборудования или линий передачи из-за ухудшения изоляции в генераторе, трансформаторе и т. Д.Такие неприятности могут быть связаны со старением утеплителя. несоответствующий дизайн или неправильная установка.
Внешние эффекты , вызывающие короткое замыкание, включают нарушение изоляции из-за скачков молнии. перегрузка оборудования, вызывающая чрезмерный нагрев: механическое повреждение со стороны населения и т. д.

Последствия короткого замыкания

Когда происходит короткое замыкание, ток в системе увеличивается до аномально высокого значения, а напряжение в системе снижается до низкого значения.

Сильный ток из-за короткого замыкания вызывает чрезмерный нагрев, который может привести к пожару или взрыву . Иногда короткое замыкание принимает форму дуги и приводит к значительному повреждению системы.

Например, дуга на линии передачи, которая не устранена быстро, вызовет ожог проводника, что приведет к его разрыву, что приведет к длительному прерыванию линии.

Низкое напряжение , возникшее в результате неисправности, оказывает очень вредное влияние на услуги, оказываемые энергосистемой.Если напряжение остается низким даже в течение нескольких секунд, двигатели потребителя могут отключиться , а генераторы в энергосистеме могут стать нестабильными .

Из-за вышеупомянутых пагубных последствий короткого замыкания желательно и необходимо отключать неисправную секцию и восстанавливать нормальные значения напряжения и тока как можно быстрее.

Короткое замыкание может привести к очень высокой температуре с из-за большого рассеивания мощности в цепи.Эта высокая температура может быть использована в приложении. Дуговая сварка — типичный пример практического применения нагрева из-за короткого замыкания.

Источник питания для дуговой сварки может обеспечивать очень высокие токи, протекающие через сварочный стержень и свариваемые металлические детали. Точка контакта между стержнем и металлическими поверхностями нагревается до точки плавления, сплавляя часть стержня и обе поверхности в единое целое.

Как именно происходит «короткое замыкание»?

Если вы читали наши статьи, то знаете, что короткое замыкание обычно считается плохим явлением в вашей электрической системе.Вот почему мы делаем все возможное, чтобы ваша проводка, розетки и автоматические выключатели находились в хорошем состоянии, чтобы предотвратить короткое замыкание, а также другие электрические проблемы. Когда вы читаете об электробезопасности или оцениваете потенциальные опасности в вашей собственной системе, может быть полезно узнать, что вызывает эти проблемы. На этой неделе мы рассмотрим короткие замыкания и способы их предотвращения.

Именно то, что написано на жестяной банке.

Короткие замыкания — это именно то, что следует из названия; когда электрический поток завершает свой путь на более короткое расстояние, чем предполагалось изначально.Это может произойти в системах электропроводки, где провода повреждены или даже просто ослаблены. Электричество всегда стремится двигаться по пути наименьшего сопротивления как можно быстрее. Провода с неисправным подключением создают прекрасную возможность для электрического тока уйти в обход. К сожалению, этот альтернативный путь может быть через легковоспламеняющиеся материалы или даже через вас! Короткое замыкание может вызвать электрические ожоги, пожар или поражение электрическим током. Даже если вы не пострадаете, ваши приборы и электрическая система могут серьезно пострадать из-за случайного электрического тока.

The Pièce de Résistance

Наиболее опасным аспектом короткого замыкания является то, что оно вызывает резкое изменение электрического сопротивления. Думайте об этом, как о толкании двери с прислоненным к ней диваном. Этот диван вызывает большое сопротивление, из-за чего дверь открывается труднее. А теперь представьте, что кто-то внезапно уносит кушетку без вашего ведома, и вы толкаете с той же силой, что и при сильном сопротивлении. Вы собираетесь пролететь через эту дверь! То же самое происходит в случае короткого замыкания: теперь, когда сопротивление внезапно и резко падает, электрический поток резко возрастает, беспрепятственно перенося большой объем тока по новейшему неожиданному пути.

Эффективные профилактические меры

К счастью, современные дома были построены так, чтобы снизить риск коротких замыканий. Вот некоторые ключевые элементы, которые должны быть в любом доме для максимальной защиты:

Автоматический выключатель. Эти выключатели в вашем подвале отключают цепь всякий раз, когда обнаруживают изменение электрического тока.

Защита GFCI. Более чувствительные, чем ваш автоматический выключатель, эти устройства обычно используются в розетках рядом с водой для защиты от замыканий на землю, определенного типа короткого замыкания.

Защита AFCI. Дуга — это еще один тип короткого замыкания, которое возникает, когда незакрепленные провода заставляют электричество перескакивать с провода на провод. Они могут создать большое количество тепла и риск возгорания, поэтому защита от AFCI является обязательной!

Регулярное электрическое обслуживание. Износ — наиболее частая причина коротких замыканий, поэтому техническое обслуживание является ключом к электробезопасности. Ежегодные плановые осмотры гарантируют, что ваша система не выйдет из строя.

Короткие замыкания могут быть опасной проблемой, но, к счастью, большинство из них можно полностью предотвратить! Позвоните нашим электрикам сегодня, чтобы проверить систему электропроводки в вашем доме. Ведь ваша безопасность — наш приоритет номер один!

Коротких замыканий: урок для детей — видео и стенограмма урока

Что происходит?

Когда цепь работает правильно, ток идет от элемента или источника питания, такого как батарея, по электрическим проводам вокруг определенного пути.Это как если бы вы бегали круги по трассе во время занятий физкультурой — примерно 1860 миль в секунду. Поговорим о мировом рекордном темпе!

Ток в конечном итоге встречает резистор, такой как свет или двигатель, который забирает часть электричества для производства тепла, света, звука и т. Д. Давление или сила тока, называемое его напряжением , падает из-за некоторой части электричества. был использован резистор. В конце концов ослабленный ток возвращается обратно в клетку.

При коротком замыкании ток никогда не достигает резистора.Это как срезать дистанцию во время бега и пропустить целую милю забега. В результате резистор не получает электричества, а свет, двигатель или другой механизм не работают. Кроме того, напряжение тока никогда не становится ниже. А когда напряжение остается высоким, провода нагреваются.

При перегреве провода могут:

расплавиться
дает очень яркий свет, похожий на миниатюрный взрыв
загореться
дымят и вызывают ужасный запах

Причины короткого замыкания

Короткое замыкание может произойти по ряду причин, но есть также способы их предотвращения.Короткое замыкание может произойти из-за:

Провода не изолированы должным образом и касаются друг друга. Это увеличивает напряжение, поскольку ток двух участков провода объединяется в точке, где они соприкасаются. Во время установки могут произойти порезы и разрывы изоляции, а вода может повредить провода.

Цепь подключена неправильно. Провода должны быть подключены, чтобы ток шел от ячейки к резистору и обратно. Подобно GPS в вашем автомобиле, провода должны направлять ток в точные места, куда он должен идти.

Компоновка и конструкция проводки слишком быстро истощают электрическую батарею или батарею, вызывая более высокий ток напряжения по проводам.

Для защиты от опасности короткого замыкания:

Провода должны быть проверены, и их изоляция должна быть полностью исправной.

Электрики должны включить в каждую цепь заземляющий провод, который направляет любое избыточное напряжение электрического тока на землю.Это снижает вероятность поражения электрическим током и возгорания.

Предохранители и автоматические выключатели могут использоваться для отключения электрического тока, если напряжение становится слишком высоким. Если напряжение тока становится слишком высоким, плавкий предохранитель плавится или автоматический выключатель «срабатывает» и действует как контрольно-пропускной пункт, чтобы остановить цепь.

Сводка урока

Короткое замыкание происходит, когда ток не проходит по предполагаемому пути электрической цепи.Ток — это поток электричества. Давление или сила тока, называемые напряжением , становятся слишком высокими, что может привести к электрическому возгоранию. Существуют способы защиты от опасностей короткого замыкания, такие как осмотр проводов и обеспечение полной целостности их изоляции, включая заземляющий провод в каждой цепи, а также использование предохранителей и автоматических выключателей для отключения электрического тока в случае слишком высокого напряжения. .

Что происходит при коротком замыкании? — AnswersToAll

Что происходит при коротком замыкании?

Короткое замыкание — это серьезный тип электрического несчастного случая, который может вызвать серьезное повреждение вашей электрической системы.Они возникают, когда путь с низким сопротивлением, не подходящий для передачи электричества, принимает большой электрический ток. В результате короткого замыкания может произойти повреждение устройства, поражение электрическим током или даже пожар.

Что вызывает короткое замыкание аккумулятора?

Внутреннее короткое замыкание в батарее возникает по разным причинам. Также называемое коротким замыканием, это обычно происходит, когда разделители в батарее плавятся из-за перегрева элемента. Например, если неаккуратное изготовление привело к соприкосновению пластин друг с другом, это может привести к короткому замыканию.

Как устранить замыкание на землю?

Вот краткое руководство:

Найдите проблему. Многие дома оборудованы прерывателями цепи замыкания на землю или розетками GFCI.
Отключите ваши приборы. Отключите электроприборы от розетки и сбросьте автоматический выключатель или GFCI.
Подключите бытовую технику. Вставьте каждый предмет обратно в розетку, пока он снова не отключится.

В чем разница между обрывом цепи и коротким замыканием?

Напряжение холостого хода — это разница напряжений, измеренная между двумя клеммами, когда ток не подается и не подается.Ток короткого замыкания — это ток, который протекает, когда клеммы вынуждены иметь нулевую разность напряжений.

Что называется обрывом цепи?

Обрыв цепи — это цепь, в которой путь был прерван или «открыт» в какой-то момент, так что ток не будет течь. Обрыв цепи также называют неполной цепью. Согласно общепринятой в электротехнике терминологии, автоматический выключатель или предохранитель «размыкают» или размыкают цепь.

Что такое схема короткого замыкания?

Короткое замыкание — это путь без (или с очень низким) сопротивлением.Короткое замыкание обычно представлено на принципиальной схеме просто как провод. Мы можем говорить либо о «коротких замыканиях», либо о «коротких замыканиях» — эти два понятия являются синонимами.

Что происходит при коротком замыкании? — Цвета-NewYork.com

Что происходит при коротком замыкании?

Короткое замыкание — это серьезный тип электрического несчастного случая, который может вызвать серьезное повреждение вашей электрической системы. Они возникают, когда путь с низким сопротивлением, не подходящий для передачи электричества, принимает большой электрический ток.В результате короткого замыкания может произойти повреждение устройства, поражение электрическим током или даже пожар.

Что происходит при коротком замыкании?

Термин «короткое замыкание» чаще всего используется электриками для обозначения ситуации, когда горячий провод, по которому проходит ток, касается нейтрального провода. Когда это происходит, сопротивление мгновенно уменьшается, и большой объем тока протекает неожиданным путем.

Как происходит короткое замыкание в электрическом предохранителе?

Подключение множества электрических проводов к одной розетке называется коротким замыканием.Функция предохранителя в этих ситуациях заключается в отключении возрастающей нагрузки. В этой ситуации предохранительный провод с низким электрическим сопротивлением плавится из-за нарастания тока и разрывает цепь.

Как проверить на короткое замыкание?

Чтобы проверить печатную плату на короткое замыкание, необходимо проверить сопротивление между различными точками цепи. Если визуальный осмотр не выявил никаких ключей к разгадке местоположения или причины короткого замыкания, возьмите мультиметр и попытайтесь определить физическое местоположение на печатной плате.

Может ли короткое замыкание убить вас?

Не думайте, что батареи типа AA не имеют высокого напряжения на выходе. Если вы закоротите их, все электроны будут быстро перемещаться от отрицательного полюса к положительному и выделять много тепла — в некоторых случаях достаточно тепла, чтобы разрушить батарею и, возможно, сжечь вас.

Как найти короткое замыкание в домашней проводке?

При выключенном питании (прерыватель) переключите мультиметр на Ом.Проверьте провода на короткое замыкание, подключив один вывод измерителя к черному проводу, а другой — к белому проводу. Если измеритель показывает бесконечное сопротивление или н.у., то розетка и ее цепь вплоть до выключателя в порядке.

Как происходит короткое замыкание в доме?

Что такое короткие замыкания? Короткое замыкание происходит в вашем доме, когда горячий провод соприкасается с любым другим проводом, расположенным в коробке предохранителей вашего дома. Когда это происходит, создается дополнительный ток, который течет по цепи и вызывает перегорание предохранителя.

Как исправить короткое замыкание в доме?

Чтобы решить эту проблему, вам потребуется заменить провод.

Определите, в каком устройстве произошло короткое замыкание.
Найдите в устройстве провода, которые вызывают короткое замыкание.
Замените поврежденный провод новым.
Размотайте кусок изолированного медного провода с катушки и отрежьте его до нужной длины.

Каковы причины короткого замыкания?

Распространенные причины короткого замыкания

Плохие соединения.Если крепления проводов ослабнут и провиснут, два провода могут столкнуться друг с другом и вызвать короткое замыкание.
Старение и устаревшая проводка. Провода и их изоляция со временем изнашиваются.
Неисправная проводка устройства.
Изоляция повреждена.

Что такое схема короткого замыкания?

Короткое замыкание — это путь без (или с очень низким) сопротивлением. Короткое замыкание обычно представлено на принципиальной схеме просто как провод. Мы можем говорить либо о «коротких замыканиях», либо о «коротких замыканиях» — эти два понятия являются синонимами.

Есть ток при коротком замыкании?

Короткое замыкание означает, что две клеммы соединены снаружи с сопротивлением R = 0, таким же, как у идеального провода. Это означает, что для любого значения тока существует нулевая разница напряжений. Это означает, что между двумя выводами может течь нулевой ток, независимо от разницы напряжений.

Сколько тока в коротком замыкании?

Закон

Ома по-прежнему применим в случае короткого замыкания … Теперь ток в 1000 ампер будет пытаться проходить через провода и другие элементы схемы, рассчитанные только на 10 ампер …

Что происходит с лампочкой при коротком замыкании?

Простое упражнение, показывающее эффект короткого замыкания лампочки. Короткое замыкание заставляет цепь вести себя так, как если бы компонента не было. Компонент перестает работать (в конце концов, его там нет), и ток повсюду в этой цепи увеличивается, что может повредить другие компоненты или, в крайних случаях, вызвать пожар.

Как формируется короткое замыкание, каковы его последствия?

Короткое замыкание возникает, когда оголенный провод под напряжением и нейтральный провод соприкасаются друг с другом.В таких ситуациях сопротивление цепи становится очень меньше. Теперь, согласно закону Ома, ток обратно пропорционален сопротивлению. В результате провода нагреваются, а искры возникают из-за нагревающего эффекта Джоуля током.

Какой пример обрыва?

Определение разомкнутой цепи — это разрыв цепи для электрического тока из-за разомкнутого переключателя или изношенного провода. Примером разомкнутой цепи является цепочка электрических ламп, которые не работают, если одна лампочка перегорела.Электрическая цепь, которая не проводит ток из-за разомкнутого переключателя, обрыва провода и т. Д.

Что такое короткий ответ при обрыве цепи?

: электрическая цепь, в которой нарушена целостность цепи, поэтому ток не течет.

Какой ток в разомкнутой цепи?

ОТКРЫТЬ! ЗАКРЫТО! В разомкнутой цепи ток не может течь от одного конца источника питания к другому. Из-за этого нет тока, и поэтому свет не включается.

Как проверить на обрыв цепи?

Испытание на обрыв цепи или испытание без нагрузки — это один из методов, используемых в электротехнике для определения полного сопротивления холостого хода в ветви возбуждения трансформатора. Отсутствие нагрузки представлено разомкнутой цепью, которая представлена в правой части рисунка как «дыра» или неполная часть цепи.

Где первая розетка в цепи?

Сначала отключите прерыватель и составьте полный список всего, что сейчас отключено.Это даст вам список вещей в цепи. Затем начните с той розетки, которая физически ближе всего к панели. Это лучшее предположение о том, что может быть «первым».

Как проверить главный выключатель?

Вы должны увидеть значение около 240 вольт. Затем снимите показания на любом двухполюсном выключателе на вашей панели, прикоснувшись одним метровым щупом к каждому выступу на двухполюсном выключателе. Если ваш главный выключатель неисправен (что довольно часто), вы, скорее всего, увидите значение 0 или очень низкое значение.

Что вызывает выход из строя главного выключателя?

Удары молнии, скачки напряжения от энергокомпании или перегрузка электрической панели могут вызвать срабатывание главного выключателя. Если отдельный автоматический выключатель выходит из строя и теряет способность срабатывания, как было задумано, это может быть главный выключатель, который срабатывает для обеспечения вторичного защитного отключения.

Сколько стоит замена главного выключателя?

Замена главного выключателя стоит от 40 до 100 долларов за деталь и еще от 40 до 100 долларов в час, чтобы электрик установил ее.Главный автоматический выключатель одним движением отключает электричество в доме.

коротких замыканий: почему они возникают?

Короткое замыкание может быть причиной того, что электронное устройство не работает должным образом. Это происходит, когда электроны выбирают непреднамеренный путь. Соединение отрицательной и положительной клемм аккумулятора вызовет короткое замыкание. Вот более подробный взгляд на то, что такое короткие замыкания:

Причины короткого замыкания Основная причина короткого замыкания — неправильное соединение двух компонентов устройства.Например, резистор может стать несбалансированным, если одну сторону подключить к положительному, а не отрицательному источнику энергии.

Часто плохие соединения возникают в результате небрежной пайки, когда кусок припоя капает на печатную плату. Другой распространенной причиной короткого замыкания является падение металлического предмета на печатную плату, например, после разрезания ножек резистора. Удаление металла может быть затруднительным, что может вызвать многократное короткое замыкание, если он упадет под доску.Короткое замыкание также может быть вызвано повреждением компонентов, например контактов транзистора.

Самый опасный тип короткого замыкания — когда оголенный провод соприкасается с другим оголенным проводом из-за изношенной изоляции. Такое подключение может вызвать поражение электрическим током и даже искру, которая может стать причиной возгорания. Когда электроны проходят более короткий путь, это снижает сопротивление, что увеличивает нагрев. Чем больше нагревается проволока или металл, тем выше вероятность ожогов и пожаров. Короткое замыкание также может быть результатом слабых соединений, которые позволяют пересекать нулевые провода под напряжением.Иногда проволока может оголиться из-за грызунов, пережевывающих шнуры.

Как обнаружить короткое замыкание Очевидные признаки короткого замыкания — это когда вы видите искры, пламя или дым после нажатия выключателя. Поскольку короткое замыкание вызывает срабатывание автоматического выключателя, выходом является перевернуть выключатель в противоположном направлении.

Эффективный способ определить короткое замыкание — использовать мультиметр с устройством проверки целостности цепи. Это устройство издает звуковой сигнал, когда обнаруживает соединение между двумя своими измерительными датчиками.Используя датчики, вы просто касаетесь тех мест, которые хотите проверить на наличие соединений, и прислушиваетесь к звуковым сигналам.

Allied Components International

Allied Components International специализируется на разработке и производстве широкого спектра стандартных магнитных компонентов и модулей, таких как индукторы для микросхем, магнитные индукторы на заказ и трансформаторы на заказ. Мы стремимся предоставлять нашим клиентам продукцию высокого качества, обеспечивать своевременные поставки и предлагать конкурентоспособные цены.

Мы — растущее предприятие в магнитной промышленности с более чем 20-летним опытом.

Разное