Co se stane při zkratu? Jaké mohou být důsledky zkratových proudů? Zkratový proud je mnohonásobně vyšší než proud při běžném provozu zařízení. Možné následky takového zkratu mohou být

Téma: co je zkrat v elektrickém obvodu, jaké jsou následky zkratu.

Mnoho lidí slyšelo o elektrickém zkratu, ale ne každý zná podstatu tohoto jevu. Pojďme na to přijít. Pokud se tedy ponoříte do samotné fráze „zkrat“, můžete pochopit, že dochází k nějakému procesu, při kterém je něco zkratováno, konkrétně nejkratší cesta toku elektrického proudu (elektrické náboje ve vodiči). Jednoduše řečeno, existuje cesta, po které proudí elektřina, její proud nábojů. Jedná se o různé elektrické obvody, vodiče elektřiny. Čím delší je tato dráha, tím více překážek musí náboje překonat, tím větší je elektrický odpor této dráhy. A z Ohmova zákona je známo, že čím větší je odpor obvodu, tím menší proud v něm bude (při určité hodnotě napětí). Po nejkratší cestě bude tedy proudit maximální možný proud a tato cesta bude krátká, pokud budou zkratovány konce samotného napájecího zdroje.

Obecně máme např. běžnou autobaterii (v nabitém stavu). Pokud k ní připojíme žárovku určenou pro napětí baterie (12 voltů), pak v důsledku průchodu proudu o určité velikosti touto lampou obdržíme záření světla a tepla. Lampa má určitý elektrický odpor, který omezuje sílu proudu procházejícího tímto obvodem. K úmyslnému zkratování musíme jednoduše vzít kus drátu a připojit jej ke koncům svorek baterie (paralelně k lampě). Tento drát má velmi malý odpor ve srovnání s lampou. V důsledku toho neexistuje žádné zvláštní omezení, které by bránilo pohybu nabitých částic. A jakmile takový okruh uzavřeme, dostaneme zkrat. Drátem okamžitě proteče velký proud, který může tento kus drátu jednoduše zahřát a roztavit.

V důsledku takového zkratu dojde ke vznícení vodiče (jeho izolace) až k požáru, pokud tento vodič svým zapálením přenese oheň na hořlavé věci, které jsou v blízkosti. Navíc takový ostrý, náhlý tok proudu může být škodlivý pro samotnou baterii. V této době se také začíná zahřívat. A jak víte, baterie nemají příliš rády nadměrné teplo. Minimálně se poté jejich životnost výrazně sníží a maximálně selžou a dokonce se vznítí a explodují. Pokud k takovému zkratu dojde například u lithiové baterie v telefonu (který nemá uvnitř žádnou elektronickou ochranu), dojde během pár sekund k silnému zahřátí, následovanému plamenem a výbuchem.

Existují některé baterie, které jsou původně navrženy tak, aby dodávaly vysoké proudy (trakční baterie), ale i u nich může úplný zkrat vést k velkým problémům. Co se stane s napětím při zkratu? Ze školní fyziky by mělo být známo, že čím větší proud, tím větší úbytek napětí v tomto úseku obvodu. Pokud tedy ke zdroji není připojena žádná zátěž, je na něm vidět maximální hodnota napětí (to je EMF zdroje, jeho elektromotorická síla). Jakmile tento zdroj energie zatížíme, okamžitě se objeví určitý pokles napětí. A čím větší zátěž, tím větší úbytek napětí. Protože během zkratu je odpor obvodu prakticky nulový a intenzita proudu bude maximální možná, pokles napětí na napájecím zdroji bude také maximální (blízko nuly).

Zvažovali jsme možnost úplného zkratu, ke kterému dojde přímo na svorkách napájecího zdroje. Ano, to je to, co ještě stojí za to k tomu dodat. V případě baterie dojde k velké proudové zátěži vnitřních částí a chemikálií samotné baterie (elektrolyt, desky, vývody). V případě zkratu na zdrojích energie, jako jsou elektrické generátory, proudové zatížení dopadá na vinutí těchto generátorů, což vede k jejich nadměrnému zahřívání a poškození (dobře těch obvodů, které pracují v generátoru po tomto vinutí). Zkrat na svorkách různých napájecích zdrojů vede k přehřátí a selhání elektrických obvodů zdrojů proudu a sekundárního vinutí transformátoru.

V samotném obvodu elektrického vedení může dojít ke zkratu. V tomto případě jsou důsledky také extrémně negativní. Ale v tomto případě bude proudová síla zpravidla o něco menší než v případě zkratu na výstupu zdroje energie. Například existuje obvod zesilovače zvuku. Náhle vlivem špatné izolace samotných reproduktorů dojde ke zkratu na zvukovém výstupu tohoto zesilovače. V důsledku toho s největší pravděpodobností vyhoří výstupní tranzistory, mikroobvody umístěné v posledních stupních zesílení zvuku. V tomto případě nemusí dojít ani k poškození samotného napájecího zdroje, protože nadměrná proudová zátěž jej nemusí dosáhnout. Myslím, že jste pochopili podstatu zkratu.

P.S. V každém případě vede jev elektrického zkratu ke katastrofálním následkům. K ochraně proti tomu zpravidla používejte konvenční pojistky, jističe, ochranné obvody atd. Jejich úkolem je rychle přerušit elektrický obvod prudkým nárůstem proudu. To znamená, že obyčejná pojistka je jakoby nejslabším článkem celého elektrického obvodu. Jakmile se proud prudce zvýší, pojistková vložka se jednoduše roztaví a přeruší obvod. To ve většině případů vede k tomu, že zbývající ostatní obvody v obvodu zůstanou nedotčeny.

Za normální ustálený provozní režim elektrické instalace se považuje takový, jehož parametry jsou v normálních mezích. Zkratový proud (zkratový proud) vzniká při nehodě při provozu elektroinstalace. Nejčastěji se objevuje v důsledku poškození izolace živých částí.

V důsledku zkratu je nepřerušené napájení spotřebitelů přerušeno a vede k poruchám a selhání zařízení. V důsledku toho je při výběru prvků a zařízení s proudem nutné vypočítat je nejen pro běžný provoz, ale také je zkontrolovat za podmínek očekávaného nouzového režimu, který může být způsoben zkratem.

Příčiny poškození izolace

• Vliv na izolaci mechanicky.
• Elektrické selhání živých částí v důsledku nadměrného zatížení nebo přepětí.
• Podobně jako selhání izolace může být za příčinu poškození považováno bičování neizolovaných vodičů venkovního vedení od silného větru.
• Házení kovových předmětů na čáru.
• Dopad zvířat na vodiče pod napětím.
• Chyby v práci personálu údržby v elektrických instalacích.
• Selhání ve fungování ochrany a automatizace.
• Technické stárnutí zařízení.
• Záměrné jednání zaměřené na poškození izolace.

Následky zkratu

Zkratový proud je mnohonásobně vyšší než proud při běžném provozu zařízení. Možné důsledky takového zkratu mohou být:

• Přehřátí živých částí.
• Nadměrné dynamické zatížení.
• Zastavení dodávek elektrické energie spotřebitelům.
• Narušení normálního fungování ostatních propojených přijímačů, které jsou připojeny ke zdravým částem obvodu v důsledku prudkého poklesu napětí.
• Narušení systému napájení.

Typy zkratů

Koncept zkratu znamená elektrické spojení, které není zajištěno provozními podmínkami zařízení mezi body různých fází, buď neutrálním vodičem s fází nebo zemí s fází (pokud existuje neutrální zemnící obvod zdroj energie).

Při provozu spotřebičů lze napájecí napětí připojit různými způsoby:

• Podle schématu třífázové sítě 0,4 kilovoltů.
• Jednofázová síť (fáze a nula) 220 V.
• Zdroj konstantního napětí s kladnými a zápornými potenciálovými svorkami.

V každém jednotlivém případě může na určitých místech dojít k selhání izolace, což má za následek zkratový proud.

U 3fázové sítě střídavého proudu existují typy zkratu:

1. Třífázový obvod.
2. Dvoufázový obvod.
3. Jednofázové zemní spojení.
4. Jednofázové zemní spojení (izolovaný nulový vodič).
5. Dvoufázové zemní spojení.
6. Třífázové zemní spojení.

Při realizaci projektu pro dodávku elektrické energie do podniku nebo zařízení vyžadují takové režimy určité výpočty.

Princip činnosti zkratu

Před vznikem zkratu měla hodnota proudu v elektrickém obvodu ustálenou hodnotu i p Při prudkém zkratu v tomto obvodu vlivem silného poklesu celkového odporu obvodu výrazně vzroste elektrický proud na a hodnota i p Zpočátku, když je čas t nulový, nemůže se elektrický proud prudce změnit na jinou ustálenou hodnotu, protože v uzavřeném obvodu existuje kromě aktivního odporu R také indukční odpor L. Tím se proces zvyšuje. zvýšení proudu v průběhu času při přepnutí do nového režimu.

Výsledkem je, že v počáteční periodě zkratu si elektrický proud zachová svou původní hodnotu, tj K= já ne. Chvíli trvá, než se proud změní. V prvních okamžicích této doby proud stoupá na maximální hodnotu, poté mírně klesá a po určité době přechází do ustáleného stavu.

Časový úsek od začátku poruchy do ustáleného stavu je považován za přechodný proces. Zkratový proud lze vypočítat pro jakýkoli okamžik během přechodového procesu.

Zkratový proud v přechodovém režimu je nejlépe uvažovat jako součet složek: periodický proud i pt s největší periodickou složkou I pt a aperiodický proud i at (jeho největší hodnota je I am).

Aperiodická složka zkratového proudu při poruše postupně slábne až k nule. V tomto případě k jeho změně dochází podle exponenciální závislosti.

Za možný maximální zkratový proud se považuje rázový proud i y. Pokud v počátečním okamžiku obvodu není žádný útlum, určí se rázový proud:

já y- i p m+ IA t=0 ', Kde i p m je amplituda periodické složky proudu.

Užitečný zkrat

Předpokládá se, že zkrat je negativní a nežádoucí jev, který způsobuje destruktivní následky v elektrických instalacích. Může vytvořit podmínky pro požár, odstavení ochranných prostředků, zatemnění objektů a další následky.

Zkratový proud však může být v praxi skutečným přínosem. Existuje mnoho zařízení, která pracují v režimu vysokého proudu. Můžete například zvážit. Nejnápadnějším příkladem je svařování elektrickým obloukem, při kterém je svařovací elektroda zkratována zemní smyčkou.

Takové zkratové režimy fungují po krátkou dobu. Výkon svařovacího transformátoru zajišťuje provoz při takto výrazném přetížení. Při svařování vzniká v místě kontaktu elektrody velmi velký proud. V důsledku toho se uvolňuje značné množství tepla, dostatečné k roztavení kovu v místě kontaktu a vytvoření svaru dostatečné pevnosti.

Způsoby ochrany

Již na počátku rozvoje elektrotechniky vyvstával problém ochrany elektrických zařízení před nadměrným proudovým zatížením včetně zkratů. Nejjednodušším řešením byla instalace, které vlivem proudu překračujícího určitou hodnotu vyhořely kvůli jejich zahřívání.

Takové pojistkové vložky jsou v provozu dodnes. Jejich hlavní výhodou je spolehlivost, jednoduchost a nízká cena. Existují však i nevýhody. Jednoduchá konstrukce pojistky vybízí člověka, aby ji po spálení tavné vložky nahradil improvizovanými materiály v podobě kancelářských spon, drátů a dokonce hřebíků.

Taková ochrana není schopna zajistit nezbytnou ochranu proti zkratu, protože není navržena pro konkrétní zátěž. Ve výrobě jej využívají k odpojování obvodů, ve kterých došlo ke zkratu. Jsou mnohem pohodlnější než běžné pojistky a nevyžadují výměnu spáleného prvku. Po odstranění příčiny zkratu a ochlazení tepelných prvků lze stroj jednoduše zapnout, čímž se do obvodu přivede napětí.

Ve formuláři jsou i složitější ochranné systémy. Mají vysokou cenu. Taková zařízení vypnou napětí obvodu v případě minimálního úniku proudu. K takovému úniku může dojít, pokud je pracovník zasažen elektrickým proudem.

Další metodou ochrany proti zkratu je proud omezující tlumivka. Používá se k ochraně obvodů ve vysokonapěťových sítích, kde velikost zkratového proudu může dosáhnout takové velikosti, že nelze vybrat ochranná zařízení, která by odolávala velkým elektrodynamickým silám.

Reaktor je cívka s indukční reaktancí. Je zapojen do obvodu v sériovém obvodu. Při normálním provozu má reaktor úbytek napětí asi 4 %. V případě zkratu dopadá hlavní část napětí na reaktor. Existuje několik typů reaktorů: beton, olej. Každý z nich má své vlastní vlastnosti.

Ohmův zákon pro zkrat

Základem pro výpočet uzávěrů obvodu je princip, který určuje výpočet proudu z napětí jeho dělením připojeným odporem. Stejný princip funguje při určování jmenovitého zatížení. Rozdíl je tento:

• Když dojde k mimořádné události, proces probíhá náhodně a spontánně. Hodí se však k některým výpočtům pomocí metod vyvinutých specialisty.
• Během normálního provozu elektrického obvodu jsou odpor a napětí v rovnovážném režimu a mohou se v rámci provozních rozsahů v normálních mezích mírně lišit.

Napájení napájení

Na základě tohoto výkonu se provede posouzení energetického potenciálu destruktivní akce, kterou může zkratový proud provést, a provede se analýza doby toku a velikosti.

Uvažujme například, že kus měděného vodiče o průřezu 1,5 mm 2 a délce 50 cm byl nejprve připojen přímo k baterii Krona. A v jiném případě byl stejný kus drátu vložen do domácí zásuvky.

V případě Krony bude vodičem protékat zkratový proud, který bude tuto baterii zahřívat až do jejího selhání, jelikož výkon baterie nestačí na zahřátí a roztavení připojeného vodiče k přerušení obvodu.

V případě domácí zásuvky budou fungovat ochranná zařízení. Představme si, že tyto ochrany selhaly a nefungovaly. V tomto případě bude zkratový proud protékat domácí elektroinstalací, poté elektroinstalací celého vchodu, domu a následně venkovním vedením nebo kabelem. Takže dorazí k rozvodně.

V důsledku toho je k transformátoru připojen dlouhý obvod s mnoha kabely, dráty a různými spoji. Výrazně zvýší elektrický odpor našeho experimentálního kusu drátu. I v tomto případě je však velká pravděpodobnost, že se tento kus drátu roztaví a spálí.

Odpor obvodu

Úsek elektrického vedení od zdroje energie ke zkratu má určitý elektrický odpor. Jeho hodnota ovlivňuje velikost zkratového proudu. Vinutí transformátorů, cívek, tlumivek a kondenzátorových desek přispívají k celkovému odporu obvodu ve formě kapacitních a indukčních reaktancí. V tomto případě jsou vytvořeny aperiodické složky, které narušují symetrii hlavních forem harmonických kmitů.

Pro výpočet zkratového proudu se používá mnoho různých metod. Umožňují vypočítat zkratový proud s požadovanou přesností pomocí dostupných informací. V praxi je možné měřit odpor stávajícího obvodu metodou fáze nula. Tento odpor zpřesňuje výpočet a provádí příslušné úpravy při výběru ochrany proti zkratu.

V tomto článku se podíváme na hlavní bolest hlavy každého elektrikáře - zkrat. Zároveň si vysvětlíme, co je to zkratový proud a rozptýlíme mýtus o tom, co je to zkratové napětí, a zároveň probereme tento zkrat (aka zkrat) prostředky pro elektrickou síť. Nejprve ale trocha fyziky, která vám pomůže zapamatovat si, že elektřina je přenos náboje elektrony z jednoho bodu do druhého. Důsledný a řádný proces. Někdy však tuto přísnou sekvenci naruší nehoda a zde si musíte zapamatovat tato dvě slova „zkrat“.

Proč dochází ke zkratu a kdo za to může?

Jakékoli schéma elektrického obvodu je znázorněno „plus“ a „mínus“, stejně jako v jakékoli baterii. Pokud mezi ně umístíte žárovku, po uzavření okruhu začne hořet. Správně sestavený obvod umožní žárovce hořet poměrně dlouho, což úspěšně demonstruje každá baterka. Pojďme se ale podívat, co se stane, když jednoduše připojíme plusové a mínusové baterie. Bez žárovky a vůbec bez odporu. Ano, v tomto modelu dostáváme čistě elektrický obvod. Drát mezi kontakty baterie se zahřeje, nabití se téměř okamžitě vybije a po několika sekundách tato baterie nerozsvítí ani jednu žárovku. Veškerá energie baterie bude vynaložena na maximalizaci zkratového proudu, zahřátí drátu a úplné vyčerpání zdroje. Takový experiment je pro experimentátora bezpečný, protože proudy jsou malé.

Přibližně totéž se však stane, pokud strčíte nůžky do zásuvky, abyste viděli, co se stane. Proud, který objevil nejkratší cestu (nůžky), se vrhne do zásuvky přesně touto krátkou cestou od „plus“ k „mínusu“ (), přičemž zapomene na další cesty, na kterých na něj čeká odpor obvodu. Odtud název tohoto problému - „zkrat“. Ve skutečnosti je zkrat příležitostí, aby se proud dostal z „plus“ na „mínus“ co nejrychleji as maximálním účinkem. V tomto případě se proud stává nevybíravým ve svých prostředcích, na čemž je založena ochrana proti zkratu a na základních pravidlech, jak se této pohromě vyhnout.

Zkrat je tedy nouzová situace v elektrické síti, kde průchod proudu dostává nejkratší a nejpřímější cestu k odstranění potenciálu (potenciální rozdíl mezi „plus“ a „mínus“), což vede k lavině podobné zvýšení proudové síly a silné zahřátí části obvodu, ve které došlo ke zkratu.

Všimněte si, že trvalý (nepřetržitý zkrat) se vyskytuje také v sítích, které používají silové vodiče s nedostatečnou úrovní izolace (nízký izolační odpor), četná zbytečná spínání (zkroucení v rozvodných skříních, vedení atd.), jakož i ve vlhkých prostorách.

Ukazuje se, že za zkrat může kdokoli, ale ne elektrikář, který dělal rozvody? Tímto způsobem určitě ne. Je to elektrikář, kdo je povinen při pokládce vedení nebo včetně koncového (průchozího) zařízení zajistit nemožnost zkratu. Jinak bude jakákoli ochrana proti zkratu k ničemu. Nejčastěji ochrana selhává přesně ve štítech sestavených s porušeními, což vede ke katastrofickým následkům:

Trochu více o příčinách zkratů

1. Špatně izolované vodiče nebo fyzický pohyb kontaktů v koncových zařízeních (posouvání, otáčení, jiné akce, které mohou spojit dva vodiče).
2. Poškození izolace kabelů při pokládání (včetně skrytých) elektrických vedení nebo při opravách a dokončovacích pracích.
3. Použití vadných zařízení (od patice lampy po svorkovnici a patici), u kterých existuje přímá možnost zkratu.
4. Ignorování zkratů v elektrickém vedení při práci (nejčastější chyba začínajících elektrikářů), jelikož se zkratový efekt neopakuje.
5. „Plovoucí“, „sporadické“ poruchy vedení, kterým není věnována dostatečná pozornost kvůli jejich vzácným výskytům.

Toto je seznam nejčastějších příčin zkratů, výpadků bytových a domácích elektrických sítí a také požárů, které je obtížné uhasit kvůli neustálému přivádění ohně z hořících kabelů. Je zřejmé, že nikdo nepotřebuje takové potíže.

Ještě pár slov o fyzice zkratů.

Vraťme se k našemu stolu a připomeňme si, že při průchodu proudu můžete pozorovat, jak síla proudu klesá s rostoucím odporem vodiče. To je právě ten faktor, kvůli kterému zkratový proud výrazně překračuje přípustné parametry. Takto funguje ochrana proti zkratu – monitoruje náhlé proudové rázy a odpojuje „podezřelé“ vedení.

Ne každý si vzpomene, že při odstranění odporu ve vodiči se změní i další parametr. Mluvíme o tom, že zkratové napětí se stane velmi podezřelým. A v přítomnosti indukčního faktoru (například člověk s fénem spadl do vany s vodou) je zcela nelineární a není sinusový. V tomto případě nemusí dojít k přímému zkratu, ale ochrana proti zkratu funguje i v tomto případě - jedná se o proudové chrániče RCD. Ochranné vypínací zařízení, jehož princip činnosti vylučuje reakci pouze na změny síly proudu.

Co vyhodnocují ochranná zařízení a co bychom měli vědět o zkratech, pokud nechceme být pouze zachráněni?

• Každá elektrická síť má body nestability. Jedná se o kontakty, svorky, spínače světel a další automatické spínače, které fungují na základě programů (například senzor sledování světla). Každý z těchto bodů je potenciálním zdrojem zkratu. Právě jim musí elektrikář při práci a instalaci věnovat maximální pozornost;
• Dostupnost uzemnění v síti. Budete se divit, ale zemní spojení (nula) je nejbezpečnější zkrat. Ano, také to způsobí spoustu problémů a problémů, ale alespoň to nikoho nezabije. Kromě toho vám uzemňovací zařízení umožňují posoudit přítomnost porušení izolace a úniku PŘED zkratem.

Mikrovlnné trouby, myčky, pračky, mrazničky a elektrické trouby musí být uzemněné. Podívejte se na zadní stranu mikrovlnné trouby. Uvidíte přišroubovaný měděný kontakt. Toto je uzemnění. Neměli byste se spoléhat na zástrčku s nulovými kontakty. Najděte profesionála, který tuto pec uzemní. Stejný kontakt najdete na zadní stěně elektrické trouby. U mrazničky bude tento kontakt s největší pravděpodobností v oblasti chladicí spirály. Děje se to z nějakého důvodu, takže si nemyslete, že vás vidlice může ochránit. Najděte způsob, jak tuto techniku ​​skutečně zrušit!

Kromě výše uvedeného stroje také určují konstantní „síťovou rovnováhu“, sledují přetížení a špičkové rozdíly jak zkratových proudů (nebo podobné hodnoty), tak napětí. Automatické stroje se však nestanou všelékem, pokud dojde ke zkratu v části vaší sítě, která je položena v rozporu s požadavky a pravidly. Například drát běžící pod listem překližky nebo jiného hořlavého dokončovacího materiálu. Níže je uvedeno, co se stane při zkratu na takovém místě.

Proces vzniku zkratu. Doba odstávky, vývoj procesu, důsledky

Navzdory zjevné „okamžitosti“ má proces zkratu dobře popsané fáze, kdy k němu dojde.

• Vzhled nepovoleného mostu mezi dvěma vodiči;
• Porušení „izolační bariéry“ proudem a vznik nového zkratu v elektrickém obvodu;
• Přesměrování energie a výskyt zkratového proudu v nové oblasti;
• Prudké zvýšení proudové síly, pokles napětí a rychlé zahřátí nové sekce „odporu“ - dráty, ve kterých dochází ke zkratu;
• Tavení drátů (ohřev se sám o sobě nezastaví a teploty ohřevu výrazně převyšují teploty tavení slitin a kovů) se současným zapálením izolace;
• Spouštění jističů při pokusu o odpojení problémové oblasti;
• Uvolněte napětí a odpojte vedení od napětí;
• Pokračující zahřívání poškozené části sítě (i po odpojení napájení, protože zahřívání je mnohem delší proces) požárem izolace nebo vodičů, pokud ochrana proti zkratu nefungovala podle očekávání;
• Porucha části sítě, ve které došlo ke zkratu.

To vše trvá asi 2-4 sekundy. Dostatečná doba na to, aby se drát zahřál na 1100 stupňů a izolace vzplanula jako sirka. V tomto případě nebude možné zabránit zkratu, pouze minimalizovat škody. Navzdory času, a to i při vizuálním pozorování procesu uzavírání elektrického vedení, výskytu zkratu, prostě nebudete mít čas nic dělat. Zde je proto několik doporučení, jak se takové katastrofě vyhnout:

Pokud tomu nemůžete zabránit, veďte to!

Tato věta velkého politika dokonale vystihuje situaci s rozvodnou sítí, jíž hodně důvěřujeme. A váš život, pohodlí a téměř veškerý váš majetek. Seznam jednoduchých doporučení proto nebude nadbytečný.

Testujte nové elektrické sítě a komunikace s nadproudy, simulujte přetížení. Takový test musí být proveden s odborníkem dělat to sami, je nebezpečné.

Nezanedbávejte měření izolačního odporu v hotové síti. Ano, stojí to peníze a vyžaduje to čas, ale takové měření odstraní zemní spojení typické pro dlouhé kabely a také ukáže nejnebezpečnější místa, která může být lepší vyměnit.

Obrázek ukazuje, že oblouk (průraz) může vzniknout bez fyzického kontaktu vodičů. Proto při montáži zásuvek a vypínačů odizolujte vodiče pouze v oblasti, která je zcela zasunuta do svorky! Nedovolte ani pár milimetrů odkrytých drátů, jinak se na fotografii může stát elektrický oblouk uvnitř zařízení. Připomeňme, že při takovém incidentu je ochrana proti zkratu téměř zaručeně opožděná při odpojení vedení!

Neuvážené rozšíření a doplnění vedení bez ochranných opatření je přímou cestou ke zkratu a požáru. Toto je dobrý příklad toho, co byste nikdy neměli dělat.

Zkrat je jedním z nebezpečí technosféry

I člověk daleko od elektřiny se alespoň jednou v životě setkal s jevem zvaným „zkrat“. Abyste před tímto procesem ochránili sebe, své blízké, stejně jako svůj domov a elektrické spotřebiče, měli byste pečlivě porozumět jeho povaze, příčinám a odrůdám.

Pojem a charakteristika zkratu

Z hlediska elektrotechniky je zkrat jev, při kterém je odpor elektrického obvodu skládajícího se z několika vodičů extrémně nevýznamný a lze jej srovnat s odporem samotných vodičů. V tomto případě podle Ohmova zákona proudová síla několikrát překročí svou nominální hodnotu, a to se stane téměř okamžitě. To zase povede k přerušení elektrického obvodu mnohem dříve, než dojde ke kritickému zvýšení teploty vodičů.

Hlavní příčiny zkratu

Jak ukazuje praxe, zkrat se nejčastěji vyskytuje v důsledku skutečnosti, že z nějakého důvodu je porušena vnější izolace vodičů nebo elektrického zařízení. To zase může být způsobeno postupným stárnutím hlavních prvků elektrického obvodu, jeho mechanickým poškozením a dokonce i úderem blesku. V posledních letech se navíc v podnicích stále častěji objevují případy, kdy ke zkratu došlo v důsledku nešetrné údržby elektrického zařízení příslušnými službami.

Umělé zavírání

V práci továren a závodů však může nastat chvíle, kdy bude potřeba tento jev uměle způsobit. Zejména záměrný zkrat se často používá v obvodu trafostanic, které pracují se snížením proudu. K tomuto účelu se používá speciální zařízení - zkratovače, které fungují jako druh regulátorů. Pokud dojde k jakémukoli poškození na vedení nebo v samotném transformátoru, toto zařízení uměle způsobí zkrat, obvod se přeruší a nenastanou žádné vážné následky (například požár).

Následky zkratu

Tento jev vede k velmi vážným následkům. Jednak je to poměrně často doprovázeno poruchou elektroinstalace a vznikem požárů v nich. Za druhé, v důsledku prudkého nárůstu proudu v obvodu mohou být jednotlivé části kabelu vystaveny mechanickému namáhání, což má za následek mechanické a tepelné poškození. Za třetí, zkrat je často doprovázen výrazným poklesem napětí v obvodu nebo v jeho jednotlivých úsecích. To zase vede ke zhoršení výkonu elektrického zařízení. Konečně za čtvrté, tento jev má extrémně negativní dopad na okolní zařízení, vodiče a další elektrická zařízení.

Způsoby ochrany proti zkratu

Ochrana proti zkratu zahrnuje celou řadu opatření, jejichž východiskem je prevence před poškozením elektrických vedení a zařízení. Kromě toho, aby se zabránilo požáru, se používají speciální zařízení - tavné spínače, které při zkratu vyhoří a otevřou elektrický obvod.

Dodržování bezpečnostních předpisů jako hlavní způsob prevence zkratů

Síla zkratu závisí na mnoha faktorech, z nichž hlavním je síla proudu v obvodu. Zároveň je třeba si uvědomit, že každý takový jev představuje potenciální nebezpečí pro člověka, proto byste při práci s elektřinou měli přísně dodržovat bezpečnostní pravidla.

Každá osoba, jejíž práce zahrnuje servis elektrického zařízení, velmi dobře ví o potížích, které představuje zkrat (zkrat). Někdy se má za to, že představuje poškození. To je špatně. Zkrat je proces, nebo chcete-li nouzový režim provozu jakékoli části elektroinstalace. Jeho následky ale skutečně vedou k poškození. Obecně uznávaná definice zní: „Zkrat je přímé spojení dvou nebo více bodů v elektrickém obvodu, které mají různé potenciály. Je abnormální (nezamýšlený) provozní režim.”

Abychom pochopili, co se přesně děje v obvodu v okamžiku, kdy tam dojde ke zkratu, je nutné si zapamatovat principy fungování prvků obvodu. Představme si jednoduchý obvod sestávající ze dvou vodičů a zátěže (například žárovky). Za normálních podmínek dochází k usměrněnému pohybu nabitých elementárních částic ve vodiči v důsledku neustálého vlivu zdroje. Pohybují se z jednoho pólu zdroje na druhý prostřednictvím dvou částí drátu a lampy. V souladu s tím lampa vyzařuje světlo, protože částice v ní vykonávají určitou práci.

Když se směr pohybu neustále mění, ale v tomto případě to není důležité. Počet elektronů procházejících určitou částí obvodu za jednotku času je omezen odporem lampy, vodičů a zdroje EMF. Jinými slovy, proud neroste donekonečna, ale odpovídá ustálenému stavu.

Ale z nějakého důvodu je izolace na části obvodu poškozena. Například lampa byla zaplavena vodou. V tomto případě se snižuje. V důsledku toho je proud protékající obvodem omezen celkovým odporem zdroje energie, vodičů a vodního „isthmu“ na lampě. Obvykle je tato částka tak zanedbatelná, že se s ní ve výpočtech (s výjimkou specializovaných výpočtů) nepočítá.

Výsledkem je téměř nekonečný nárůst proudu, určený klasickým Ohmovým zákonem. Často se v tomto případě uvádí zkratové napájení. Je určena mezní hodnotou elektrického proudu, který je zdroj schopen dodat před poruchou. Mimochodem, proto je zakázáno spojovat (zkratovat) opačné kontakty baterií.

Ačkoli v příkladu uvažujeme o odstranění odporu lampy z obvodu kvůli vniknutí vody do něj, existuje mnoho důvodů pro zkrat. Například, pokud mluvíme o stejném obvodu, pak zkrat. může také nastat, pokud je porušena izolace alespoň jednoho vodiče a ten se dostane do kontaktu se zemí. Proud ze zdroje půjde v tomto případě cestou nejmenšího odporu, tedy k zemi, která má obrovskou kapacitu. Poškození izolace dvou vodičů najednou a jejich kontakt povede ke stejnému výsledku.

Výše uvedené lze zobecnit: zkraty mohou být se zemí nebo bez ní. To nemá vliv na probíhající procesy.

O jakém poškození se hovořilo na začátku článku? Jak je známo, čím vyšší proud protéká částmi okruhu, tím větší je jejich ohřev. S dostatečným výkonem zdroje při zkratu. některé části řetězu jednoduše vyhoří a změní se na měděný prach (pro měděné prvky).

Ochrana proti zkratu je poměrně jednoduchá a účinná. Hlášení o škodách v důsledku zkratů vznikají především kvůli nesprávně zvoleným parametrům ochran a nesprávné selektivitě. Pokud mluvíme o 220 V obvodu pro domácnost, pak když se proud nadměrně zvýší, elektromagnetické uvolnění umístěné uvnitř obvod přeruší.