Mi az a rövidzárlat, egyszerűen fogalmazva?

A rövidzárlatos áram egy emelkedő elektromos impulzus, amely sokkszerű. Ez vezetékek megolvasztását és egyes elektromos berendezések károsodását okozhatja.

Miért következik be rövidzárlat?

Rövidzárlati áramok a következő esetekben fordulnak elő

1. Ha a feszültségszint magas. Hirtelen feszültségugrás következik be, a feszültségszint elkezdi meghaladni a megengedett szintet, és a vezető szigetelőbevonatában vagy az elektromos típus áramkörében elektromos meghibásodás következik be. Áramszivárgás lép fel, és az ív hőmérséklete megemelkedik. A rövidzárlatos feszültség rövid idejű ívzárlatot hoz létre.
2. Ha a szigetelőbevonat régi. Ez a rövidzárlat olyan lakó- és ipari épületekben fordul elő, ahol a vezetékeket nem cserélték ki. Minden szigetelőbevonatnak van egy élettartama, amely idővel a környezeti tényezők hatására kimerül. A szigetelés időben történő cseréjének elmulasztása rövidzárlatot okozhat.
3. Külső mechanikai hatások esetén. A kábelköteg védőburkolatának megfogása vagy lecsupaszítása, illetve a kábelköteg sérülése tüzekhez és rövidzárlatokhoz vezet.
4. Ha idegen anyag kerül az áramkörbe. A vezetékekre tapadt por, törmelék vagy más apró tárgyak rövidzárlatot okozhatnak a mechanizmusban.
5. Villámcsapás közben. A feszültségszint megemelkedik, és a vezeték vagy áramkör szigetelőbevonata áttörik, ami hibát okoz az áramkörben.

Miért hívják a rövidzárlatot rövidzárlatnak?

Nézzük meg a rövidzárlat definícióját, ami rövidzárlatot jelent. Ez egy elektromos áramkörben lévő 2 (különböző potenciállal rendelkező) pont összekapcsolása. Az összeköttetés nem az áramkör normál funkciója, ami kritikus áramot eredményez a pontok találkozási pontjánál.

Az ilyen rövidzárlatot rövidzárlatnak nevezzük, mert az eszköz megkerülésével, azaz rövidítéssel jön létre.

Egyszerűen fogalmazva: a pozitív és a negatív vezető összekapcsolódik (rövidzárlat), ami miatt az ellenállás értéke 0 lesz. Az ellenállás szükséges a mechanizmus megfelelő működéséhez, és hiánya a feszültségforrás meghibásodását okozza, ami rövidzárlatot eredményez.

Rövidzárlatnak nevezzük a különböző potenciálú vezetők egymáshoz vagy a földhöz való csatlakoztatását. Rövidzárlat csak akkor keletkezik, ha az adott készülék vagy gép tervezése során nem terveztek ilyen csatlakozást. Például a különböző fázisok bármely pontja vagy egy fázis és 0 egyesülése közötti kapcsolat, ahol a készülék elektromos áramkörének minden kritikus értékét meghaladó romboló áram keletkezik.

Mik a veszélyek?

A rövidzárlat következményei a következők lehetnek:

1. Az elektromos áramkör feszültségszintje csökken. Ez az elektromos készülék meghibásodásához és megégéséhez vagy a készülék hibás működéséhez vezethet.
2. Mechanikai és termikus sérülések: nyitott áramkör, a vezetékek vagy az egyes vezetékek, aljzatok és kapcsolók sérülése.
3. A rövidzárlat súlyosságától függően a vezetékek és a környező anyagok és tárgyak kigyulladhatnak.
4. Romboló elektromágneses hatás a telefonvonalra, számítógépre, TV-re és más elektromos készülékekre.
5. Életveszély. Ha egy személy a rövidzárlat forrásának közelében tartózkodik a hiba bekövetkezésekor, megégetheti magát.
6. Az elektromos ellátórendszer működése károsodott.
7. A rövidzárlat paramétereitől függően a föld alatti közműveket megzavarhatja az elektromágneses hatás.

Sokakat érdekel, hogyan lehet kiszámítani egy rövidzárlat áramerősségét. Ehhez használja Ohm törvényét: az áramkörben folyó áram egyenesen arányos a végeken lévő feszültséggel, és fordítottan arányos az áramkör impedanciájával.

A rövidzárlatok számítása a képlet szerint történik: I= U/R (I az áram, U a feszültség, R az ellenállás).

Rövidzárlat típusok és okaik

A rövidzárlatoknak több típusa létezik

1. Egyfázisú rövidzárlatok. Egy távvezeték hibája, amikor az elektromos rendszer 1 fázisa rövidzárlatos a földdel vagy egy földdel összekapcsolt elemmel. A hibát a helytelen földelés okozhatja.
2. Kétfázisú hiba. A hiba olyan típusa, amely egy áramkörben 2 különböző potenciállal rendelkező fázis között lép fel. A vezetékek szigetelésének hibája okozza. Ez lehet 2 fázis földeléssel való összekapcsolása is, nem pedig egymással.
3. Háromfázisú rövidzárlatok (szimmetrikus). 3 fázis egymáshoz való rövidzárlata. Ezt okozhatja a szigetelőbevonat mechanikai sérülése, a szigetelés túlmelegedése és meghibásodása, vagy a vezetékek becsípődése.
4. Inter-twist. Ez a fajta rövidzárlat az elektromos gépekre jellemző. Ebben az esetben az állórész-tekercselő mechanizmus, a transzformátor vagy a rotor tekercselései rövidre záródnak egymással.
5. Rövidzárlat egy készülék vagy rendszer fémtestéhez. Ilyen rövidzárlat akkor keletkezik, ha a fémházon lévő vezeték szigetelése megszakad.

Rövidzárlatvédelmi lehetőségek

A rövidzárlat bekövetkezése elleni védelmet a következőkkel lehet biztosítani:

• Elektromos reaktorok, amelyek korlátozzák az áramot;
• az elektromos áramkör párhuzamosítása;
• szakaszos megszakítók kikapcsolása;
• kisfeszültségű osztott tekercsekkel ellátott lefokozó transzformátorok;
• gyors működésű kapcsolóberendezés áramkorlátozási lehetőséggel;
• biztosítékelemek;
• megszakítók beszerelése;
• a vezetékek szigetelésének időben történő cseréje és a vezetékek rendszeres ellenőrzése a hibák szempontjából;
• Relés védőeszközök, amelyek lekapcsolják az áramkör hibás részeit.

A megszakítók csak a teljes rendszerre szerelhetők fel, az egyes fázisokra és a nullavezető áramkörre nem. Ellenkező esetben hiba esetén a semleges megszakító meghibásodik, és az egész rendszer feszültség alá kerül, mivel a fázis megszakító is feszültség alá kerül. Ugyanezen okból kifolyólag nem tanácsos kisebb keresztmetszetű vezetéket felszerelni, mint amekkorát a megszakító megenged.

Ezt a jelenséget felhasználva

Ez a jelenség az ívhegesztésnél talált alkalmazásra, amelynek működési elve a pálca és a fémfelület kölcsönhatásán alapul. A felületet olvadási hőmérsékletre melegítjük, ami új, erős kötést eredményez, azaz. a hegesztőelektróda rövidre van zárva a földelektródával.

Ezek a rövidzárlatos üzemmódok rövid ideig működnek. Hegesztéskor a pálca és a felület közötti kötésnél nem szabványos áramtöltés keletkezik, ami nagy mennyiségű hő felszabadulását okozza. Ez elég ahhoz, hogy megolvassza a fémet és hegesztési varratot hozzon létre.

A rövidzárlatot az ipari automatizálás területén is használják, és az aktuális jelátvitel paramétereit tükröző információs rendszerek létrehozására használják.

Az elektrodinamikai érzékelőkben hasznos rövidzárlatokat használnak. Például indukciós vibrációmérőkben, szeizmikus vevőkben. A rövidzárlat lehetőséget biztosít a mozgó rendszer rezgésének további csökkentésére.

A rövidzárlatos üzemmód az elektronikában a kaszkádok kombinálásakor használható, amikor az első aktív komponens kimenete rövidzárlatos üzemmódban működik.

Kapcsolódó cikkek: