Что такое короткое замыкание и чем оно опасно? (Что происходит)

Возможно, вы знаете, что при коротком замыкании срабатывает предохранитель или выключатель, но что это такое и насколько это может быть опасно?

Короткое замыкание — это электрическая неисправность, которая может привести к серьезным повреждениям.

Короткое замыкание происходит, когда электрический ток идет по более короткому маршруту, чем обычно, вызывая опасно высокий уровень тока, а вместе с ним и риск сжигание цепи и создание Пожар.

Помимо объяснения того, что такое короткое замыкание, и того, чем оно опасно, я также кратко расскажу вам о способах его предотвращения, чтобы избежать этих опасностей в вашем доме.

Что такое короткое замыкание?

Короткое замыкание возникает, когда электрический поток заряда проходит по пути, который короче обычного.

Это может произойти, например, если провод ослаблен или поврежден, или если неправильное подключение приводит к прямому соединению без нагрузки между ними. Эти ситуации создают возможность для тока пойти по пути наименьшего сопротивления. Когда это происходит, ток обходит нормальный путь, чтобы пойти по более короткому пути, отсюда и название «короткое замыкание».

Типы короткого замыкания

В цепях переменного тока существует три типа коротких замыканий: обычное, короткое замыкание на землю и дуговое.

Они кратко описаны, чтобы показать, как неправильная или неисправная проводка может вызвать короткое замыкание. В любом случае причиной является проводка, создающая условия прямого и нежелательного контакта. Это создает путь наименьшего сопротивления, сильного тока и опасности возгорания.

Нормальное короткое замыкание

Обычное короткое замыкание происходит, когда токоведущий проводник непосредственно касается нейтрального провода.

Это прямое соединение между фазой и нейтралью заставляет большое количество электричества течь по короткому пути, не проходя через какую-либо нагрузку.

Короткое замыкание замыкания на землю

Короткое замыкание при замыкании на землю происходит, когда токоведущий провод соприкасается с заземленной частью прибора.

Этот тип короткого замыкания может привести к току от нескольких ампер до максимально возможного тока короткого замыкания.

Короткое замыкание дуги

Дуговой тип короткого замыкания возникает, когда электричество перескакивает с одного провода на другой по воздуху.

Это может показаться странным, но такое может случиться, если произошел обрыв провода или провод оплавился.

Что вызывает короткое замыкание?

Я описал три типа коротких замыканий, но что создает условия для их возникновения?

Ситуация, при которой может произойти короткое замыкание, обычно возникает в результате изношенной изоляции, случайного прикосновения, неправильной проводки. Так, это может быть вызвано, если, например:

• Два или более проводника случайно касаются друг друга
• Кто-то касается или роняет инструмент на два проводника
• При прокладке электропроводки электрик делает случайное соединение между проводником и землей.
• Слабые части электропроводки вызывают скачки электрических зарядов с одной части на другую.

Таким образом, есть две основные причины короткого замыкания: пробой изоляции проводки, ослабление соединений проводов и неисправность проводки.

Я опишу каждый из них немного подробнее.

Пробой изоляции проводки

Когда электропроводка стареет или получает какие-либо повреждения, изоляция вокруг проводов ослабевает или деградирует, что приводит к их оголению.

Это увеличивает вероятность возникновения короткого замыкания. Это может произойти как с проводкой, подающей питание, так и с проводкой внутри прибора. После подключения оба становятся частью одной и той же цепи.

Ослабленные соединения проводов

Если в электрической системе есть какие-либо неплотные соединения, они позволяют проводу под напряжением соединиться с нейтральным, создавая короткое замыкание.

Также может быть плохой контакт в розетке. Если он поврежден, это может привести к короткому замыканию при подключении прибора к сети.

Неисправная проводка

Электропроводка неисправна, если она выполнена неправильно или в соответствии с нормами и правилами электропроводки, и возникает путь короткого замыкания.

Это может произойти во время установки или ремонта, а также из-за того, что кто-то не знал, как правильно подключить проводку, или из-за ошибки электрика. Обычно это происходит непреднамеренно, но можно было сделать и умышленно, чтобы при включении прибора произошло короткое замыкание.

Чем опасно короткое замыкание?

Короткое замыкание может быть очень опасно.

На самом деле это опаснее чем перегрузка, потому что повреждение происходит короткое замыкание почти мгновенно, как только электричество проходит через цепь, например, когда выключатель питания включен.

Во время короткое замыкание, что собой представляет электрический ток может стать чрезвычайно высоким. Фактически, это может beкак в сотни-тысячи раз горячее чем нормальный рабочий ток. Если это короткое замыкание высокого уровня, то ток может достигать 30–200 кА.

Излишне говорить, что эта ситуация может иметь серьезные Последствия.

Последствия короткого замыкания

Короткое замыкание должно быть немедленно прервано, если это возможно.

Это экстренное действие может минимизировать ущерб, если вы успеете сделать это вовремя. Вот несколько примеров возможных повреждений:

• Изоляция проводки может быть сильно повреждена.
• Проводники могут расплавиться или даже распасться или испариться.
• Металлическая часть прибора может расплавиться или испариться.
• Если есть какой-либо газ, он может стать ионизированным.
• Это может нарушить работу соседних цепей.
• Может произойти дуговой пожар.
• Ситуация может привести к взрыву.
• Сильные магнитные силы могут деформировать или деформировать некоторые детали, вызывая необратимые повреждения.
• Это может привести к отключению электроэнергии в вашем доме или районе.

Вот еще возможные последствия: (1)

«Токи короткого замыкания, протекающие через землю, могут создавать недопустимые напряжения в соседних металлических трубопроводах, цепях связи и силовых цепях. Несимметричные короткие замыкания вызывают смещение нейтрали напряжения относительно земли и являются одним из основных критериев при проектировании управления нейтралью. Короткие замыкания вызывают механические колебания генераторных установок… вызывая проблемы со стабильностью передачи энергии, что в конечном итоге может привести к отключению системы».

Способы прерывания короткого замыкания

Короткое замыкание обычно можно прервать, выключив прибор, выключив электрическую розетку, отключив прибор от сети или отключив автоматический выключатель. Последний вариант, если вы можете легко это сделать, вероятно, лучше, потому что он отключит питание всей цепи, и вы можете не знать, где произошло короткое замыкание.

Способы предотвращения короткого замыкания

Вкратце, вот несколько способов предотвратить короткое замыкание.

Если вы подозреваете, что произошло короткое замыкание, проверьте, в частности, проводку внутри сетевой розетки и откройте прибор, чтобы проверить проводку внутри.

Кроме того, чтобы предотвратить случайное короткое замыкание, вы можете уменьшить потребление электроэнергии во время грозы и время от времени проверять автоматические выключатели на панели выключателей, чтобы убедиться, что все они работают нормально.

Взгляните на некоторые из наших статей ниже.

• Как найти короткое замыкание мультиметром
• Как заглушить электрические провода
• Может ли вода повредить электропроводку

Справка

(1) Дж. Шлаббах. Токи короткого замыкания, с. 10. Том. 51 из серии Power and Energy Engineering: Energy Pro Collection. ИЭПП, 2005.