Τι είναι το βραχυκύκλωμα, με απλά λόγια;

Το ρεύμα βραχυκυκλώματος είναι μια αυξανόμενη ηλεκτρική ώση τύπου κρούσης. Μπορεί να προκαλέσει το λιώσιμο καλωδίων και να προκαλέσει βλάβη σε κάποιο ηλεκτρικό εξοπλισμό.

Γιατί συμβαίνει βραχυκύκλωμα;

Ρεύματα βραχυκυκλώματος εμφανίζονται στις ακόλουθες περιπτώσεις

1. Όταν το επίπεδο τάσης είναι υψηλό. Εμφανίζεται ένα ξαφνικό άλμα τάσης, το επίπεδο τάσης αρχίζει να υπερβαίνει το επιτρεπτό επίπεδο και επέρχεται ηλεκτρική διάσπαση στη μονωτική επίστρωση του αγωγού ή στο κύκλωμα του ηλεκτρικού τύπου. Εμφανίζεται διαρροή ρεύματος και αυξάνεται η θερμοκρασία του τόξου. Η τάση βραχυκυκλώματος δημιουργεί βραχυπρόθεσμο σφάλμα τόξου.
2. Όταν η επίστρωση μόνωσης είναι παλιά. Αυτό το βραχυκύκλωμα συμβαίνει σε κατοικίες και βιομηχανικά κτίρια όπου η καλωδίωση δεν έχει αντικατασταθεί. Κάθε επίστρωση μόνωσης έχει ένα προσδόκιμο ζωής το οποίο εξαντλείται με την πάροδο του χρόνου από περιβαλλοντικούς παράγοντες. Η μη έγκαιρη αντικατάσταση της μόνωσης μπορεί να προκαλέσει βραχυκύκλωμα.
3. Σε περίπτωση εξωτερικών μηχανικών επιδράσεων. Το πιάσιμο ή η απογύμνωση του προστατευτικού περιβλήματος της καλωδίωσης ή η καταστροφή της καλωδίωσης οδηγεί σε πυρκαγιές και βραχυκυκλώματα.
4. Εάν εισέλθει ξένη ύλη στο κύκλωμα. Σκόνη, συντρίμμια ή άλλα μικρά αντικείμενα που πιάνονται στα καλώδια μπορεί να προκαλέσουν βραχυκύκλωμα στο μηχανισμό.
5. Κατά τη διάρκεια ενός κεραυνού. Το επίπεδο τάσης αυξάνεται και η μονωτική επίστρωση του καλωδίου ή του κυκλώματος τρυπάται, προκαλώντας σφάλμα στο κύκλωμα.

Γιατί τα βραχυκυκλώματα ονομάζονται βραχυκυκλώματα;

Ας δούμε τον ορισμό του βραχυκυκλώματος, που σημαίνει βραχυκύκλωμα. Πρόκειται για την ένωση 2 οποιωνδήποτε σημείων (με διαφορετικά δυναμικά) που βρίσκονται σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα. Η σύνδεση δεν προορίζεται να είναι μια κανονική λειτουργία του κυκλώματος, η οποία έχει ως αποτέλεσμα ένα κρίσιμο ρεύμα στο σημείο όπου συναντώνται τα σημεία.

Ένα τέτοιο βραχυκύκλωμα ονομάζεται βραχυκύκλωμα επειδή σχηματίζεται με παράκαμψη της διάταξης, δηλαδή με παράκαμψη.

Με απλά λόγια: ο θετικός και ο αρνητικός αγωγός συνδέονται (βραχυκύκλωμα), με αποτέλεσμα η τιμή της αντίστασης να γίνεται 0. Η αντίσταση είναι απαραίτητη για τη σωστή λειτουργία ενός μηχανισμού και η απουσία της προκαλεί αστοχία στην πηγή τάσης, με αποτέλεσμα να δημιουργείται βραχυκύκλωμα.

Βραχυκύκλωμα είναι κάθε σύνδεση αγωγών διαφορετικού δυναμικού μεταξύ τους ή με τη γη. Βραχυκύκλωμα προκύπτει μόνο εάν μια τέτοια σύνδεση δεν προβλέπεται από τον σχεδιασμό της εν λόγω συσκευής ή μηχανήματος. Για παράδειγμα, η σύνδεση μεταξύ οποιωνδήποτε σημείων διαφορετικών φάσεων ή η ένωση μιας φάσης και 0, όπου δημιουργείται καταστροφικό ρεύμα που υπερβαίνει όλες τις κρίσιμες τιμές του ηλεκτρικού κυκλώματος της συσκευής.

Ποιοι είναι οι κίνδυνοι;

Οι συνέπειες ενός βραχυκυκλώματος μπορεί να είναι οι εξής:

1. Το επίπεδο τάσης στο ηλεκτρικό κύκλωμα πέφτει. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε βλάβη και κάψιμο της ηλεκτρικής συσκευής ή σε δυσλειτουργία της συσκευής.
2. Μηχανικές και θερμικές βλάβες: ανοικτό κύκλωμα, βλάβη στην καλωδίωση ή σε μεμονωμένα καλώδια, πρίζες και διακόπτες.
3. Ανάλογα με τη σοβαρότητα του βραχυκυκλώματος, η καλωδίωση και τα γύρω υλικά και αντικείμενα μπορεί να πάρουν φωτιά.
4. Καταστροφική ηλεκτρομαγνητική επίδραση στην τηλεφωνική γραμμή, τον υπολογιστή, την τηλεόραση και άλλες ηλεκτρικές συσκευές.
5. Κίνδυνος για τη ζωή. Εάν ένα άτομο βρίσκεται κοντά στην πηγή του βραχυκυκλώματος τη στιγμή που συμβαίνει το σφάλμα, μπορεί να υποστεί έγκαυμα.
6. Η λειτουργία του συστήματος ηλεκτρικής τροφοδοσίας είναι μειωμένη.
7. Ανάλογα με τις παραμέτρους του βραχυκυκλώματος, οι υπόγειες εγκαταστάσεις κοινής ωφέλειας μπορούν να διαταραχθούν από το ηλεκτρομαγνητικό φαινόμενο.

Πολλοί άνθρωποι ενδιαφέρονται για τον τρόπο υπολογισμού της έντασης του ρεύματος ενός βραχυκυκλώματος. Για να το κάνετε αυτό, χρησιμοποιήστε το νόμο του Ohm: το ρεύμα σε ένα κύκλωμα είναι ευθέως ανάλογο της τάσης στα άκρα του και αντιστρόφως ανάλογο της σύνθετης αντίστασης του κυκλώματος.

Ο υπολογισμός των βραχυκυκλωμάτων γίνεται σύμφωνα με τον τύπο: I= U/R (I είναι το ρεύμα, U είναι η τάση, R είναι η αντίσταση).

Τύποι βραχυκυκλώματος και οι αιτίες τους

Υπάρχουν διάφοροι τύποι βραχυκυκλωμάτων

1. Μονοφασικά βραχυκυκλώματα. Σφάλμα σε γραμμή μεταφοράς, κατά το οποίο 1 φάση ενός ηλεκτρικού συστήματος βραχυκυκλώνεται με τη γη ή με ένα στοιχείο που είναι συνδεδεμένο με τη γη. Η βλάβη μπορεί να οφείλεται σε λανθασμένη γείωση.
2. Διφασικό σφάλμα. Ένας τύπος σφάλματος που εμφανίζεται μεταξύ 2 φάσεων με διαφορετικά δυναμικά σε ένα κύκλωμα ισχύος. Προκαλείται από σφάλμα στη μόνωση των αγωγών. Μπορεί επίσης να είναι μια σύνδεση 2 φάσεων με τη γη και όχι μεταξύ τους.
3. Τριφασικά βραχυκυκλώματα (συμμετρικά). Βραχυκύκλωμα 3 φάσεων μεταξύ τους. Αυτό μπορεί να προκληθεί από μηχανική ζημιά στην επίστρωση της μόνωσης, υπερθέρμανση και διάσπαση της μόνωσης ή από το τσίμπημα των καλωδίων.
4. Inter-twist. Αυτό το είδος βραχυκυκλώματος είναι χαρακτηριστικό των ηλεκτρικών μηχανών. Στην περίπτωση αυτή, τα τυλίγματα του μηχανισμού περιέλιξης στάτη, του μετασχηματιστή ή του δρομέα βραχυκυκλώνονται μεταξύ τους.
5. Βραχυκύκλωμα στο μεταλλικό σώμα μιας συσκευής ή ενός συστήματος. Ένα τέτοιο βραχυκύκλωμα συμβαίνει όταν σπάσει η μόνωση της καλωδίωσης στο μεταλλικό περίβλημα.

Επιλογές προστασίας από βραχυκύκλωμα

Η προστασία από την εμφάνιση βραχυκυκλώματος μπορεί να παρέχεται με:

• Ηλεκτρικοί αντιδραστήρες που θα περιορίσουν το ρεύμα,
• παραλληλισμός του ηλεκτρικού κυκλώματος,
• αποσύνδεση των τμηματικών διακοπτών,
• μετασχηματιστές υποβιβασμού με διαιρούμενα πηνία χαμηλής τάσης,
• Διακόπτες ταχείας δράσης με δυνατότητα περιορισμού ρεύματος,
• στοιχεία ασφάλειας,
• εγκατάσταση διακοπτών κυκλώματος,
• έγκαιρη αντικατάσταση της μόνωσης των αγωγών και τακτική επιθεώρηση της καλωδίωσης για ελαττώματα,
• Συσκευές προστασίας με ρελέ που θα κλείνουν τα ελαττωματικά τμήματα του κυκλώματος.

Οι διακόπτες ισχύος μπορούν να εγκατασταθούν μόνο σε ολόκληρο το σύστημα, όχι σε μεμονωμένες φάσεις και στο ουδέτερο κύκλωμα. Διαφορετικά, κατά τη διάρκεια ενός σφάλματος, ο διακόπτης ουδετέρου κυκλώματος θα αστοχήσει και ολόκληρο το σύστημα θα τεθεί υπό τάση επειδή θα τεθεί υπό τάση ο διακόπτης φάσης. Για τον ίδιο λόγο, δεν συνιστάται η τοποθέτηση καλωδίου με μικρότερη διατομή από αυτή που επιτρέπει η αυτόματη μονάδα.

Χρησιμοποιώντας αυτό το φαινόμενο

Το φαινόμενο αυτό έχει βρει εφαρμογή στη συγκόλληση τόξου, η αρχή λειτουργίας της οποίας βασίζεται στην αλληλεπίδραση μιας ράβδου με μια μεταλλική επιφάνεια. Η επιφάνεια θερμαίνεται στη θερμοκρασία τήξης, με αποτέλεσμα να δημιουργείται μια νέα ισχυρή σύνδεση, δηλ. το ηλεκτρόδιο συγκόλλησης βραχυκυκλώνεται με το ηλεκτρόδιο γείωσης.

Αυτές οι λειτουργίες βραχυκυκλώματος είναι ενεργές μόνο για σύντομο χρονικό διάστημα. Κατά τη συγκόλληση, δημιουργείται ένα μη τυποποιημένο φορτίο ρεύματος στην ένωση μεταξύ της ράβδου και της επιφάνειας, προκαλώντας την έκλυση μεγάλης ποσότητας θερμότητας. Αυτό είναι αρκετό για να λιώσει το μέταλλο και να δημιουργηθεί μια ραφή συγκόλλησης.

Το βραχυκύκλωμα χρησιμοποιείται επίσης στον τομέα του βιομηχανικού αυτοματισμού και χρησιμοποιείται για τη δημιουργία πληροφοριακών συστημάτων που αντικατοπτρίζουν τις παραμέτρους της τρέχουσας μετάδοσης σήματος.

Τα χρήσιμα βραχυκυκλώματα χρησιμοποιούνται στους ηλεκτροδυναμικούς αισθητήρες. Για παράδειγμα, σε επαγωγικά δονησιόμετρα, σεισμικούς δέκτες. Το βραχυκύκλωμα καθιστά δυνατή την περαιτέρω μείωση της ταλάντωσης του κινούμενου συστήματος.

Η λειτουργία βραχυκυκλώματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν συνδυάζονται καταρράκτες σε ηλεκτρονικά συστήματα, όταν η έξοδος του πρώτου ενεργού στοιχείου λειτουργεί σε λειτουργία βραχυκυκλώματος.

Σχετικά άρθρα: