Kontakt-bak.ru

Контракт Бак ЛТД
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое короткое замыкание по простому

Однофазное короткое замыкание

Почему происходит короткое замыкание?

Ток КЗ возникает в следующих случаях:

  1. При высоком уровне напряжения. Происходит резкий скачок, уровень напряжения начинает превышать допустимые нормы, возникает вероятность появления электрического пробоя изоляционного покрытия проводника или схемы электрического типа. Образуется утечка тока, повышается температура дуги. Напряжение короткого замыкания приводит к созданию кратковременного дугового разряда.
  2. При старом изоляционном покрытии. Такое замыкание возникает в жилых и промышленных зданиях, в которых не проводилась замена проводки. У любого изоляционного покрытия есть свой ресурс, который со временем истощается под воздействием факторов внешней среды. Несвоевременная замена изоляции может стать причиной КЗ.
  3. При внешнем воздействии механического типа. Перетирание защитной оболочки провода или снятие его изоляционного покрытия, а также повреждение проводки приводят к возгоранию и КЗ.
  4. При попадании посторонних предметов на цепь. Попавшие на проводник пыль, мусор или другие мелкие предметы способны вызвать замыкание в цепи механизма.
  5. Во время удара молнии. Повышается уровень напряжения, пробивается изоляционное покрытие провода или электрической схемы, из-за чего и возникает КЗ в электро цепи.

Почему КЗ так называется?

Рассмотрим определение КЗ, расшифровка – короткое замыкание. Это объединение 2 любых точек (обладающих различным потенциалом), которые находятся в электрической цепи. Соединение не предусмотрено нормальным режимом функционирования цепи, что приводит к критическим показателям силы тока на месте объединения этих точек.

Такое замыкание называется коротким, потому что образуется, минуя прибор, т.е. по короткому пути.

Простым языком: происходит соединение положительного и отрицательного проводника (короткий путь), что приводит к тому, что значение сопротивления становится равно 0. Для нормального функционирования механизма необходимо сопротивление, а его отсутствие вызывает сбой в работе источника напряжения, что приводит к замыканию.

КЗ – это любое соединение проводников с разным потенциалом между собой или с землей. КЗ возникает только в том случае, если такое объединение не запланировано конструкцией данного прибора или механизма. Например, соединение между любыми точками разных фаз или объединение фазы и 0, когда образуется разрушительный ток, превышающий все критические значения электрической схемы устройства.

В чем опасность?

Последствия короткого замыкания могут быть следующими:

  1. Падает уровень напряжения в электро цепи. Это может привести к выходу из строя и обгоранию электрического прибора или сбоям в функционировании устройства.
  2. Повреждения механического и термического типа: обрыв цепи, повреждение проводки или отдельных проводов, розеток и выключателей.
  3. В зависимости от мощности короткого замыкания возможно возгорание проводки и расположенных рядом с ней материалов и предметов.
  4. Деструктивное электромагнитное воздействие на телефонную линию связи, компьютер, телевизор и другие электроприборы.
  5. Опасность для жизни. Если в момент возникновения замыкания человек находится рядом с источником КЗ, то он может получить ожоги.
  6. Нарушается функционирование электропоставляющих систем.
  7. В зависимости от параметров КЗ возможны сбои в работе подземных коммуникаций при электромагнитном воздействии.

Многих людей интересует вопрос о том, как посчитать, чему равна сила тока при коротком замыкании. Для этого необходимо воспользоваться законом Ома: сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению на ее концах и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи.

Вычисление КЗ осуществляется по формуле: I= U/R (I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление).

Использование этого явления

Данное явление нашло свое применение в дуговой сварке, принцип работы которой построен на взаимодействии стержня с металлической поверхностью. Поверхность нагревается до температуры плавки, благодаря чему появляется новое прочное соединение, т.е. сварочный электрод замыкается с заземляющим контуром.

Такие режимы короткого замыкания действуют непродолжительный промежуток времени. В момент сварки в месте соединения стержня и поверхности возникает нестандартный заряд тока, из-за чего выделяется большое количество теплоты. Ее достаточно для плавки металла и создания сварочного шва.

Также короткое замыкание используется в сфере промышленной автоматики, с его помощью создаются информационные системы, которые отражают параметры передачи токового сигнала.

Полезное КЗ применяется в электродинамических датчиках. Например, в индукционных виброметрах, сейсмических приемниках. Короткое замыкание дает возможность дополнительно уменьшить количество колебаний подвижной системы.

Режим КЗ может использоваться при объединении каскадов в электронике, когда выход первого активного компонента работает в режиме КЗ.

Что такое короткое замыкание по-простому

Почему происходит короткое замыкание

Для того чтобы понять почему происходит короткое замыкание, нужно вспомнить закон Ома для участка цепи – «Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению на этом участке», формула при этом следующая:

где I – сила тока, U – напряжение на участке цепи, R – сопротивление.

Любой электроприбор в квартире, включающийся в розетку, это активное сопротивление (R – в формуле), напряжение в бытовой электросети вам должно быть известно – 220В-230 В и оно практически не меняется. Соответственно, чем выше сопротивление электроприбора (или материала, проводника и т.д.) включаемого в сеть, тем меньше величина тока, так, как зависимость между этими величинами обратно пропорциональная.

Теперь представьте, что мы включаем в сеть электроприбор практически без сопротивления, допустим его величина R=0.05 Ом, считаем, что тогда будет с силой тока по закону Ома.

В результате получается очень высокий ток, для сравнения стандартная электрическая розетка в нашей квартире, выдерживает лишь ток 10-16А, а у нас по расчетам 4,4 кА.

Современные медные провода, используемые в проводке, имеют настолько хорошие показатели электрической проводимости, что их сопротивление, при относительно небольшой длине, можно принять за ноль. Соответственно, прямое соединение фазного и нулевого провода, можно сравнить, с подключением к сети электроприбора, с очень низким сопротивлением. Чаще всего, в бытовых условиях, мы сталкиваемся именно с таким типом короткого замыкания.

Конечно, это очень грубый пример, в реальных условиях, при расчете силы тока при коротком замыкании, учитывать приходится гораздо больше показателей, таких как: сопротивление всей линии проводов, идущих к вам, соединений, дополнительного оборудования сети и даже дуги образующейся при коротком замыкании, а также некоторых других.Поэтому, чаще всего, сопротивление будет выше тех 0,05 Ом, что мы взяли в расчете, но общий принцип возникновения КЗ и его разрушительных эффектов понятен.

Чем опасно короткое замыкание

Самая значительная опасность при коротком замыкании – это большая вероятность возникновения пожара.

При значительном увеличении силы тока, которое происходит при КЗ, выделяется большое количество теплоты в проводниках, что вызывает разрушение изоляции и возгорание.
Кроме того, в быту, чаще всего происходит дуговое короткое замыкание, при котором, между проводниками в месте КЗ, возникает мощнейший электрический разряд, который нередко воспламеняет окружающие предметы.

Так же не стоит забывать про опасность поражения электрическим током или резким выделением тепла человека, которая так же достаточно высока.

Из менее опасных последствий, происходящих при КЗ, стоит отменить значительное снижение напряжения в электрической сети особенно в месте его возникновения, что негативно влияет на различные электроприборы, в частности оснащенные двигателями. Также, не стоит забывать про сильное электромагнитное воздействие на чувствительное к этому оборудование.

Как видите, последствия от возникновения короткого замыкания могут быть очень серьезными, поэтому, при проектировании любой электроустановки и монтаже электропроводки, необходимо предусмотреть защиту от короткого замыкания.

Защита от короткого замыкания

Большинство современных способов защиты от короткого замыкания основаны на принципе разрыва электрической цепи, при обнаружении КЗ.

Самые простые устройства, которые есть во многих электроприборах, защищающие от последствий коротких замыканий – это плавкие предохранители.

Чаще всего, плавкий предохранитель представляет собой проводник, рассчитанный на определенный предельный ток, который он сможет пропускать через себя, при превышении этого значения, проводник разрушается, тем самым разрывая электрическую цепь. Плавкий предохранитель — это самый слабый участок электрической цепи, который первый выходит из строя под действием высокого тока, тем самым защищает все остальные элементы.

Для защиты от коротких замыканий в квартире или доме, используются автоматические выключатели -АВ (чаще всего их называют просто автоматы), они устанавливаются на каждую группу электрической сети.

Каждый автоматический выключатель рассчитан на определенный рабочий ток, при превышении которого он разрывает цепь. Это происходит либо с помощью теплового расцепителя, который при нагреве, вследствие протекания высокого тока, механически разъединяет контакты, либо с помощью электромагнитного.

Принцип работы автоматических выключателей — это тема отдельной статьи, о них мы поговорим в другой раз. Сейчас же, хочу еще раз напомнить, что от короткого замыкания не спасает УЗО, его предназначение совсем в другом.

Для того, чтобы правильно выбрать защитный автоматический выключатель, делаются расчеты величины возможного тока короткого замыкания для конкретной электроустановки. Чтобы в случае, если КЗ произойдёт, автоматика сработала оперативно, не пропустив резко возросший ток и не сгорев от него, не успев разорвав цепь.

Причины короткого замыкания

Чаще всего в бытовых условиях квартиры или частного дома, короткое замыкание возникает по нескольким причинам, основные из которых:

— в следствии нарушения изоляции электрических проводов или мест их соединений. Факторов приводящих к этому достаточно много, здесь и банальное старение материалов, и механическое повреждение, и даже загрязнения изоляторов.

— из-за случайного или преднамеренного соединения проводников с различным потенциалом, чаще всего фазного и нулевого. Это может быть вызвано ошибками при работе с электропроводкой под напряжением, неисправностью электроприборов, случайным попаданием проводников на контактные группы и т.д.

Поэтому, очень важно ответственно относится как к монтажу электроустановки, так и к её эксплуатации и обслуживанию.

Будьте аккуратны и осмотрительны при обращении с электрическими приборами и оборудованием, не включайте их в сеть если они повреждены или открыты. Не хватайтесь за электрические провода, если точно не знаете, что они не под напряжением.

Читать еще:  Питающее напряжение 220/230 В однофазное и 380/400 В трехфазное в РФ

Что такое короткое замыкание по простому

Азбука физики

Научные игрушки

Простые опыты

Этюды об ученых

Решение задач

Презентации

Книги по физике
Умные книжки

Есть вопросик?

Его величество.

Музеи науки.

Достижения.

Викторина по физике

Физика в кадре

Учителю

Читатели пишут

Физика 8 класс. КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ

При прохождении электрического тока металлические проводники нагреваются
и могут даже расплавиться. Сильный нагрев проводов может привести к возгоранию изоляции
и к пожару.
Любой проводник во всех электрических устройствах, а также в бытовых электрических цепях
рассчитан на какой-то определенный максимальный ток, превышение которого ведет к нарушению работоспособности электроаппаратуры и возгоранию.
Практически максимально возможный ток может быть превышен из-за короткого замыкания цепей
по раличным причинам: нарушение изоляции проводов, попадания воды в устройство и т.д.
Короткое замыкание — это такое состояние электрической цепи, когда клеммы источника тока замыкаются накоротко без потребителя электроэнергии (без нагрузки).
Чтобы не возникали недопустимые токи, в электрическую цепь включается предохранитель,
который автоматически размыкает цепь, если ток превысил допустимое значение.

Условное обозначение предохранителя на электрической схеме:

Существуют разные виды предохранителей.

1. Самый простой вид — плавкая вставка. Она применяется, например, в бытовой радиоаппаратуре.
Главная часть — проволчка из легкоплавкого металла, с толщина которой рассчитана на определенный ток. При коротком замыкании проволочка плавится и размыкает цепь.

2. В жилых домах стоят предохранители — пробки. Они более мощные и рассчитаны на большие токи. Есть такое выражение «перегорели пробки». Перегоревшую пробку меняют на новую.

.

3. В настоящее время в домах стоят современные автоматы — предохранители другой конструкции,
но принцип действия остается прежним: не допустить опасный по величине ток !

Потомственный мастер

Электричество, сантехника, установка бытовой техники. Просто о сложном

Причины короткого замыкания.

Короткое замыкание

Для начала определимся, что следует называть коротким замыканием. Я не буду приводить научные термины — их можно найти в любой учебной литературе. Я же расскажу вам так, чтобы все сразу стало понятно.

Первым делом обратимся к закону Ома (нажав на ссылку вы сможете ознакомиться с ним подробнее): I=U/R и проведем небольшой анализ. Пока в цепи есть какое-то сопротивление R, цепь нельзя считать короткозамкнутой, она просто замкнута. Отсюда и вытекает основной момент на который надо обращать внимание в первую очередь. Если говорить простыми словами, короткое замыкание происходит тогда, когда сопротивление цепи стремится к нулю, то есть провода замыкаются накоротко! Но мало соединить плюс с минусом, фазу с нулем и т.д., нужно, чтобы эти провода шли от одного источника. Простой пример: две батарейки. Соединяем их вместе хоть плюс к минусу, хоть одноименными полюсами — ничего не произойдет, но если мы соединим плюс и минус одной батарейки, мы ее закоротим. А если подключим к ней какую-нибудь лампочку, то просто замкнем контур. Все остальные объяснения — это лишь научные термины, которые вряд ли вам пригодятся для домашнего использования. В интернете пишут что короткое замыкание сопровождается выделением тепла и т.д. Частично, все их утверждения верны, но давайте вернемся к моему «определению»: температура, дуга и прочие прелести это лишь следствие частных случаев. Если вы замкнете накоротко разряженную батарею, это будет коротким замыканием, но никакого тепла, дуги и других процессов не произойдет, но, повторюсь, это технически будет коротким замыканием. С этим разобрались, идем дальше.

Чем опасно короткое замыкание

Возвращаемся к закону Ома I=U/R и снова делаем небольшой простейший анализ. Ток в цепи увеличивается, когда повышаем напряжение или понижаем сопротивление. Сопротивление при коротком замыкании стремится к нулю, следовательно эту величину можно особо не рассматривать, а вот напряжение тут уже играет серьезную роль. Давайте предположим, что сопротивление 0,1 Ом, а напряжение 220 вольт и получаем ток 2200 ампер, или (чтобы было нагляднее) в одной точке мы имеем мощность короткого замыкания 484 кВт. — это 53 электрических плиты (четырехконфорочных вместе с духовкой) в одной маленькой точке. Представили? А если мы возьмем напряжение 380 вольт? А если несколько киловольт? Теперь становится понятным, что опасного в КЗ — высокая температура и как результат — опасность воспламенения и пожара. Но не надо путать КЗ и нагрев провода из-за плохого контакта. Как-нибудь я этот момент тоже рассмотрю в какой-нибудь статье.

Причины короткого замыкания

По факту причина всего одна — повреждение изоляции. А привести к этому может:

  • неаккуратная работа с электричеством (так называемый, человеческий фактор)
  • неграмотно выполненный монтаж
  • старение изоляции
  • эксплуатация электропроводки в режимах, близких к номинальным.
  • неправильный выбор автоматических выключателей (автоматов) или предохранителей
  • незнание принципов эксплуатации электропроводки
  • подтопление и многое другое.

Защита от токов короткого замыкания

Что можно сказать в заключение. Если вы планируете сделать ремонт электропроводки своими руками или модернизировать существующую, почитайте эту статью . Крайне внимательно отнеситесь к выбору аппаратов защиты вашей сети. Важный совет: когда устанавливаете или будете устанавливать новый автомат, УЗО или диффавтомат, внимательно прочитайте бумагу, которая идет в комплекте. В ней содержится такой пункт, как срок эксплуатации и срок поверки. В течении срока эксплуатации производитель дает гарантию, что устройство будет выполнять свои основные функции. Срок поверки указывает на период, в течение которого могут измениться параметры срабатывания защиты, то есть через указанный промежуток времени желательно (а я бы даже сказал обязательно) либо сделать поверку автомата, либо заменить (благо, не так дорого он стóит). Кстати, пробки с плавкими предохранителями в поверке не нуждаются. Не забывайте делать регулярный осмотр электропроводки и как минимум раз в год протягивать винтовые соединения на автоматах и шинах нулевых и заземляющих проводов. Не забывайте про заземление — оно поможет вовремя выявить устройства с поврежденной изоляцией.

Защитное отключение

В загородном доме есть возможность устроить заземление, то есть обеспечить электрический контакт заземляющего провода с землей через заглубленный в грунт заземлитель. Один из вариантов такого заземляющего устройства показан на рис. 6.


Рис. 6. Устройство заземления: 1 — стальная труба ø 0,5 или 1 дюйм; 2 — перевязочная проволока ø 2 мм ; 3 — стальная проволока ø 5 мм, подключенная к корпусу электрощитка.

Для его изготовления необходимо отрыть канаву глубиной около 0,8 м и забить в нее несколько заземляющих электродов, для которых подойдут отрезки водопроводной трубы диаметром около дюйма. Концы труб можно сплющить кувалдой, чтобы облегчить их погружение в грунт.

Верхушка каждого заземления должна быть соединена 5-миллиметровой проволокой с тоководом.

Эти соединительные проволоки крепятся к заземлителям и стягиваются в жгут обмоткой из мягкой 2-миллиметровой железной проволоки. Такой же обмоткой крепится жгут к тоководу, который соединяет заземлители с корпусом домового электрощитка.

Если рубильник или общий выключатель позволяет отключить при необходимости домовую сеть (или рабочую группу) вручную, то устройства защиты производят такое отключение автоматически, реагируя на аварийную ситуацию. Рассмотрим, в каких случаях необходимо экстренное отключение сети.

КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ

Если в любой части электропроводки или электроприбора (лампочки, утюга и т. д.) нарушится изоляция и фазный провод коснется нулевого, произойдет короткое замыкание.

Поскольку между замкнувшимися проводами нет никакой нагрузки, иначе говоря, электрическое сопротивление места контакта практически равно нулю, ток через контакт начнет расти до тех пор, пока не расплавятся провода, что, в частности, может привести к пожару. Для защиты от короткого замыкания и служат предохранители. Простой (в виде «пробки») предохранитель — это включенная в фазный провод легкоплавкая вставка, которая при росте тока сгорит и разомкнет цепь задолго до того, как произойдут более серьезные неприятности. Конструктивно предохранитель выполнен так, что эта микрокатастрофа не приводит к порче предохранительной колодки. Пожертвовавшую собой маленькую героиню выбрасывают и заменяют следующей.

Автоматические предохранители устроены так, что в случае короткого замыкания рост тока приводит к срабатыванию электромагнитного расцепителя мгновенного действия, который разъединяет электрическую цепь без ущерба для себя. Для того чтобы после устранения короткого замыкания снова включить электричество, необходимо просто нажать на белую кнопку (красная служит для выключения) или перекинуть вверх опустившийся при срабатывании предохранителя рычажок.

Понятно, что предохранитель должен срабатывать при значениях тока, выбранных с солидным запасом, — иначе случайные небольшие колебания напряжения в сети (а следовательно, и тока) будут приводить к постоянному ложному срабатыванию защиты. С другой стороны, запас не должен быть и слишком велик, чтобы действие тока не причинило вреда сети раньше, чем произойдет отсечка.

Заметим, что автоматические предохранители, установленные в начале каждой домовой линии (рабочей группы) защищают от короткого замыкания не только домовую сеть, но и наружную.

В самом деле, если бы их не было, то аварийное короткое замыкание привело бы к выходу из строя трансформаторной подстанции, а вернее, электрического силового щита более высокого уровня, так что электричества лишилось бы значительное количество пользователей, да и без вызова аварийной службы было бы не обойтись. А при наличии «автомата» достаточно включить его после срабатывания (удалив, конечно, причину короткого замыкания). Становится понятна и необходимость нескольких линий в доме: если одна линия вылетела, в запасе есть другие. Кстати, отсюда вывод: удобно, если от каждой рабочей группы питается лампочка аварийного освещения в районе счетчика или аварийная розетка, в которую можно включить переносную лампу.

ПЕРЕГРУЗКА

Если короткое замыкание — это авария, форсмажорная ситуация, то перегрузка, то есть работа сети и электроприборов, подключенных к ней, при значениях тока, существенно превышающих номинальное, причиняет вред не сразу и потому более коварна.

Читать еще:  Что делать, когда не горит светодиодная лампа

Перегрузка может вызываться и внешними причинами, и внутренними. Внешние — это повышенное напряжение в сети. Внутренние — включение в линию приборов, потребляющих недопустимо большую для этой линии мощность.

Для защиты от перегрузки применяются так называемые тепловые расцепители, которые обычно встраиваются в устройства защиты от короткого замыкания, образуя комбинированные автоматические выключатели.

В продаже кроме обычных предохранителей («пробки») имеются отечественные и импортные автоматические выключатели: стационарные (крепятся шурупами к панели щитка, либо надеваются на специальную монтажную групповую планку) и «пробочные», предназначенные для ввинчивания в колодку для обычных «пробок», — рассчитанные на разные номинальные токи срабатывания.

При поражении человека электригеским током опасность для жизни создает именно ток. Величина тока, протекающего через организм, зависит от очень многих обстоятельств: влажности кожи, нервного возбуждения, контакта с почвой. ‘Напряжение играет далеко не главную роль. Зато важнейший фактор — время воздействия тока.

Правильно выбранные номинальные токи срабатывания средств защиты как от короткого замыкания, так и от перегрузки (о чем речь пойдет далее) таковы:

  • 16 А — для линии (группы) с суммарным максимальным потреблением 10 А (2,2 кВт); это могут быть осветительные приборы или штепсельные розетки для приборов малой мощности;
  • 25 А — для линии с общей мощностью до 4 кВт (около 18 А) — например, для сети штепсельных розеток при наличии отдельных приборов мощностью около кВт.

ЗАЩИТА ОТ ТОКОВЫХ УТЕЧЕК

Нужно иметь в виду, что автоматические выключатели, защищающие электросеть и электроприборы от короткого замыкания и от перегрузок, ничем не помогают в ситуации, когда человек касается находящихся под напряжением оголенных проводов или токоведущих частей приборов: при поражении человека током величина этого тока слишком мала для срабатывания названных устройств.

В этих ситуациях применяются устройства защиты, реагирующие на токи утечки в землю.

Такие устройства срабатывают при протекании тока между фазным проводом и:

  • заземляющим проводом (не путать с нулевым);
  • заземленным корпусом приборов;
  • землей.
  • Эти токи называются токами утечки. Они могут возникнуть в двух случаях:
    • при замыкании фазного провода с одним из трех перечисленных видов заземления;
    • при касании человеком оголенного фазного провода под напряжением. Во втором случае ток утечки протекает через человеческий организм, создавая угрозу для его жизни.

Таким образом, устройства данного типа выполняют две функции: защиту от пожара при коротком замыкании «фаза — земля» и отключение сети при соприкосновении человека с оголенными токоведущими частями, находящимися под напряжением.

Срабатывание защиты происходит при очень незначительных токах утечки (от 2 миллиампер до 1 ампера). При прохождении через человеческий организм тока 2 мА и более отключение произойдет менее чем через 0,1 секунды.

Поскольку перечисленные устройства защиты не заменяют, а дополняют друг друга (например, защита от утечек не реагирует на утечки «фаза — ноль»), следует применять и отсечку тока при коротком замыкании, и защиту от перегрузок, и описанный только что вид защиты (от утечек).

При трехфазном питании возможно короткое замыкание «фаза — фаза». Для защиты от него следует установить в соответствующей цепи автоматический выключатель-отсечку.

Ниже приведены данные однофазных устройств защитного отключения (УЗО), реагирующих на токи утечки.

Таблица 1. ПАРАмЕТРЫ ОДНОФАЗНЫХ УЗО

Номинальный ток, А2,76,3102540
Установка тока срабатывания, А1010101015
Время срабатывания, сек.0,050,050,050,10,1

Ссылки на другие страницы сайта по теме «строительство, обустройство дома»:

Причины и последствия возникновения короткого замыкания

Время на чтение:

Коротким замыканием называется нештатное соединение двух точек электрической сети, обладающих разными потенциалами. При этом явлении происходит нарушение нормальной работы цепи, не предусмотренное конструкцией оборудования. Такая ситуация может возникать при повреждении изоляции проводников или прикосновении оголенных их частей. Резкое падение сопротивления нагрузки при подключении к сети также относится к короткому замыканию.

Природа негативного явления

Чтобы лучше понять происхождение этого явления, следует сделать короткое замыкание своими руками. Для этого нужно собрать простейшую электрическую цепь из батарейки, лампочки и оголенных проводов. Как только будут соединены проводами источник питания и устройство, то по цепи пойдет ток, и лампочка загорится. Провода, идущие к лампочке, необходимо замкнуть любым металлическим отрезком. Ток начнет проходить по новому проводнику и через лампочку.

Но так как сопротивление провода очень мало, то весь ток будет протекать через него. Если говорить простым языком, короткое замыкание — это кратчайшее прохождение электрического тока по пути, где наименьшее сопротивление в цепи. Проводок сильно нагреется, так как, согласно Закону Ома из физики, по нему потечет ток большого значения. В результате сильного нагрева возможен обрыв проводов или их возгорание. В больших масштабах часто из-за этого явления возникают пожары.

Причины возникновения

Считается, что короткое замыкание (КЗ) — явление случайное, которое может произойти в любое время. Существует ряд прямых и косвенных причин, приводящих к этому негативному событию. К ним относятся:

  1. В процессе длительной эксплуатации большой износ энергетических систем или бытовой электрической сети. Провода со временем теряют качество изоляции, что приводит к непреднамеренным соединениям. Проверяется такая ситуация в местах соединения электрической проводки по степени ее нагрева. Если происходит большой нагрев проводников, значит, где-то произошло нарушение изоляции.
  2. Часто причиной короткого замыкания считается удар молнии в высоковольтную линию. Происходит кратковременное перенапряжение сети с последующим замыканием. Если даже молния ударила рядом с линией, все равно это вызывает ионизацию воздуха, что приводит к увеличению электрической проводимости. Вследствие чего образуется дуга, соединяющая линии электрических передач.
  3. В бытовых условиях происходит механическое повреждение изоляции. Особенно часто такая ситуация возникает во время проведения ремонта.
  4. Возможно попадание на токоведущие элементы посторонних металлических предметов. Такая ситуация говорит о неудовлетворительном уходе за электрическим оборудованием.
  5. Подключение к сети неисправных приборов, у которых низкое внутреннее сопротивление.

Кроме того, большое значение имеют действия человека, которые иногда могут привести к замыканию. Особенно такие моменты часто происходят при неправильном монтаже электрической проводки.

Основные виды

Существует несколько видов КЗ. Все они описываются и подтверждаются документально национальным стандартом. В перечень входят:

  1. Трехфазное — электрический контакт осуществляется между тремя фазами цепи. В отличие от других видов, этот процесс протекает симметрично, поэтому более точно можно рассчитать силу тока в этот период. Такой вид замыкания считается самым опасным по тепловым и электродинамическим воздействиям. Наличие контакта с землей никак не влияет на параметры процесса.
  2. Двухфазное — это короткое замыкание в электрической цепи, как все последующие, вызывает неравномерное распределение напряжения в сети. Такой вид негативного явления в кабельных линиях может быстро перейти в трехфазное замыкание из-за разрушения изоляции проводников.
  3. Двухфазное с землей — обычно такой процесс наблюдается в электрических магистралях с заземленной нейтралью.
  4. Однофазное с землей — наиболее часто встречающаяся ситуация, которая происходит в бытовых или промышленных электросетях и подключенным к ним устройствам.
  5. Двойное замыкание на землю — когда две фазы замыкаются через землю, не взаимодействуя напрямую друг с другом. Наблюдается в сетях с заземленной нейтралью.

Характерные признаки и последствия

Визуально такой процесс можно определить по ярким вспышкам, появлению дыма, обугленным проводам и перегоревшим плавким предохранителям. Кроме того, при этом происходит падение напряжения и рост силы тока в электрической магистрали. Все эти явления представляют большую опасность, а именно:

  1. В месте соприкосновения проводников или элементов устройств появляется источник возгорания, который часто приводит к возникновению пожара.
  2. Падение напряжения приводит к сбою в работе электрического оборудования и бытовой техники.
  3. Возникают электромагнитные волны, которые оказывают влияние на линии связи и коммуникаций.
  4. Происходит цепь различных аварий, приводящих к отключению потребителей от энергетической системы до устранения последствий.

Последствия негативного явления считаются очень серьезными, поэтому при проектировании и монтаже электрооборудования обязательно устанавливаются средства защиты от КЗ.

Методы защиты

Так как возникновение этого явления полностью нельзя исключить, поэтому все меры защиты основаны на профилактике и предупреждении КЗ. Основной задачей считается применение мероприятий, понижающих вероятность возникновения аварийной ситуации. К ним относятся:

  1. Наблюдение за состоянием изолирующего материала на токоведущих элементах или линиях электрических передач. Раз в три года проводятся испытания изоляции электрических проводов в производственных помещениях, а в бытовых магистралях определение ее надежности осуществляется согласно сроку эксплуатации. Для медного провода он составляет 40 лет.
  2. Перед проведением ремонтных работ, связанных со сверлением стен, необходимо с помощью специального прибора определить месторасположение скрытых проводов.
  3. Отказаться или минимизировать использование электрического оборудования в ванной комнате и в других помещениях с повышенной влажностью.

Для обеспечения безопасности электрического оборудования проводится установка автоматических выключателей как на ввод, так и на каждую внутреннюю линию. Выключатель срабатывает при протекании через него большого тока, который образуется в результате замыкания в электрической сети или бытовом приборе.

В некоторых распределительных устройствах используются плавкие предохранители, рассчитанные на определенную силу тока. На производстве для защиты электрических двигателей устанавливается специальное реле, которое разрывает цепь при замыкании якоря или обмотки статора устройства.

Применение короткого замыкания

Помимо негативных характеристик, это явление широко применяется в некотором электрическом оборудовании. По этому принципу работают короткозамыкатели, которые представляют собой быстродействующие приводы.

Используются они для создания преднамеренного замыкания с целью вызвать защитное отключение. Такие приборы применяются при аварийных ситуациях в высоковольтных линиях. При поломке силового трансформатора устройство вызывает замыкание между фазами в электрических магистралях до 35 кВ или фазой и землей при напряжении от 110 кВ.

Читать еще:  Правильное подсоединение проводов фаза ноль земля

Прибор включается как автоматически, так и вручную, если есть необходимость. На основе замыкания работает электродуговая сварка, которая позволяет получить крепкие металлические соединения. Чаще всего такое устройство используется для соединения кузовных деталей автомобилей.

«Короткое замыкание или: что — то там замкнуло»

«Короткое замыкание или: что — то там замкнуло»

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. Известный закон Ома 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». При коротком замыкании мгновенно увеличивается сила тока, которая приводит к сильному выделению тепла, происходит перегрев аппаратов и проводов. Если в любой части электропроводки или электроприбора (лампочки, утюга и т. д.) нарушится изоляция и фазный провод коснется нулевого, произойдет короткое замыкание, что может привести к расплавлению проводки и её последующему возгоранию.

При коротком замыкании путь тока укорачивается, т.е. он идет, минуя сопротивление нагрузки, поэтому он может увеличиться до недопустимых величин, если напряжение не отключится, под действием электрической зашиты. Но, напряжение может не отключиться и при наличии защиты, если короткое замыкание случилось в удаленной точке, и из-за большого сопротивления до места короткого замыкания ток недостаточен для срабатывания защиты. 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. Этот ток может быть достаточным для возгорания проводов, что может привести к пожару. Почему происходит короткое замыкание? Причин этому много:

— нарушение изоляционной оболочки проводов электрической проводки, которое может

— некачественное обращение с электрическим оборудованием;

— неправильный монтаж проводки;

— неосторожное обращение с токоведущими частями оборудования, которые оголены;

— износ изоляционного покрытия проводов, особенно это касается мест, где кабель

изогнут у ввода в саму вилку, в настольных осветительных приборах и т.п.;

— сгибание проводов под острым углом;

— механическое повреждение изоляционной оболочки;

— ухудшение сопротивления изоляции во влажной или химически активной среде;

— при недопустимом перегреве изоляции;

— ошибочные действия персонала при обслуживании и ремонте и т. д., (к сожалению

Причиной пожара от электричества может стать короткое замыкание, т.е. замыкание между двумя проводами электропроводки, или между проводом и землей. Поскольку между замкнувшимися проводами нет никакой нагрузки, иначе говоря, электрическое сопротивление места контакта практически равно нулю, ток через контакт начнет расти до тех пор, пока не расплавятся провода, что, в частности, может привести к пожару. В этом случае сила тока увеличивается в сотни тысяч раз, выделяется большое количество тепла, способное воспламенить изоляцию и расплавить металлические проводники электропроводов, капли которых, разлетаясь на значительное расстояние (более 6-9 м), воспламеняют любой горючий материал.

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. Помните, что всегда:

— необходимо правильно производить монтаж электрической проводки;

— подбирать оборудование, которое соизмеримо с величиной тока;

— устанавливать соответствующие предохранительные устройства;

— производить плановый осмотр и замер сопротивления изоляции.

Для защиты от короткого замыкания служат предохранители. Поэтому необходимо построить защиту от токов короткого замыкания, то есть установить в щите автоматические выключатели.

Во многих домах электрическая проводка выполнена скрыто. И в тот момент, когда вы, к примеру, забиваете гвозди или сверлите стену, очень легко повредить изоляцию. Причины механического повреждения проводов – это наша неосторожность. Исключить их, как вы понимаете, очень легко, чтобы быть уверенными в безопасности вашей электропроводки, обязательно проконсультируйтесь с мастером электриком, чтобы предотвратить возможность короткого замыкания.

Берегите себя и своих близких!

Пожарная команда (село Сытомино)

— 736-101 — с домашнего

— 01 – с домашнего

— 112 – с сотового

— 8 3462 736-101 — с сотового

Что такое короткое замыкание и как оно происходит?

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.

Кроме того, необходимо правильно производить монтаж электрической проводки; подбирать оборудование, которое соизмеримо с величиной тока; устанавливать соответствующие предохранительные устройства; производить плановый осмотр и замер сопротивления изоляции.

Инженерный центр «ПрофЭнергия» имеет все необходимые инструменты для качественного проведения испытания силовых кабельных линий, слаженный коллектив профессионалов и лицензии, которые дают право осуществлять все необходимые испытания и замеры. Оставив выбор на электролаборатории «ПрофЭнергия» вы выбираете надежную и качествунную работу своего оборудования!

Если хотите заказать испытание силовых кабельных линий или задать вопрос, звоните по телефону: +7 (495) 181-50-34 .

Причины возникновения ↑

Основной причиной служит нарушение изоляционной оболочки проводов электрической проводки, которое может вызвать:

  • перенапряжение;
  • удар молнии;
  • износ изоляционного покрытия с течением времени;
  • механическое повреждение оболочки проводов;
  • некачественное обращение с электрическим оборудованием;
  • неправильный монтаж проводки.

Почему происходит короткое замыкание? Причин этому много:

  • неосторожное обращение с токоведущими частями оборудования, которые оголены;
  • износ изоляционного покрытия проводов. Особенно это касается мест, где кабели изогнуты (у ввода в саму вилку, в настольных осветительных приборах и т.п.);
  • сгибание проводов под острым углом;
  • механическое повреждение изоляционной оболочки.

Во многих домах электрическая проводка выполнена скрыто. И в тот момент, когда вы, к примеру, забиваете гвозди или сверлите стену, очень легко повредить изоляцию. Причины механического повреждения проводов – это наша неосторожность. Исключить их, как вы понимаете, очень легко.

Ещё одна причина возникновения КЗ – это повреждение оболочки провода из-за большой перегрузки, которая приводит к перегреву самой изоляции.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×