Čo je to skrat?

Skratový prúd je vzrastajúci elektrický impulz rázového typu. Môže spôsobiť roztavenie vodičov a poškodenie niektorých elektrických zariadení.

Prečo dochádza ku skratu?

Skratové prúdy sa vyskytujú v týchto prípadoch

1. Keď je úroveň napätia vysoká. Nastane náhly skok v napätí, úroveň napätia začne prekračovať prípustnú úroveň a dôjde k elektrickej poruche v izolačnom povlaku vodiča alebo v obvode elektrického typu. Dochádza k úniku prúdu a teplota oblúka sa zvyšuje. Skratové napätie vytvára krátkodobú oblúkovú poruchu.
2. Ak je izolačný povlak starý. K tomuto skratu dochádza v obytných a priemyselných budovách, kde nebola vymenená elektroinštalácia. Každý izolačný povlak má určitú životnosť, ktorá sa časom znižuje vplyvom faktorov prostredia. Včasná výmena izolácie môže spôsobiť skrat.
3. V prípade vonkajších mechanických vplyvov. Uchytenie alebo odizolovanie ochranného plášťa káblového zväzku alebo poškodenie káblového zväzku vedie k požiarom a skratom.
4. Ak sa do obvodu dostane cudzia látka. Prach, nečistoty alebo iné malé predmety zachytené na vodičoch môžu spôsobiť skrat v mechanizme.
5. Počas zásahu bleskom. Úroveň napätia sa zvýši a izolačný povlak vodiča alebo obvodu sa prerazí, čo spôsobí poruchu v obvode.

Prečo sa skraty nazývajú skratmi?

Pozrime sa na definíciu skratu, ktorá znamená skrat. Ide o spojenie akýchkoľvek 2 bodov (s rôznymi potenciálmi), ktoré sú v elektrickom obvode. Toto spojenie nemá byť normálnou funkciou obvodu, čo má za následok kritický prúd v mieste, kde sa body spájajú.

Takýto skrat sa nazýva skrat, pretože vzniká obídením zariadenia, t. j. skratom.

Zjednodušene povedané: kladný a záporný vodič sú spojené (skrat), čo spôsobí, že hodnota odporu sa stane 0. Odpor je nevyhnutný pre správnu funkciu mechanizmu a jeho absencia spôsobuje poruchu zdroja napätia, čo vedie ku skratu.

Skrat je akékoľvek spojenie vodičov s rôznym potenciálom navzájom alebo so zemou. Ku skratu dochádza len vtedy, ak takéto spojenie nie je plánované v konštrukcii daného spotrebiča alebo stroja. Napríklad spojenie medzi ľubovoľnými bodmi rôznych fáz alebo spojenie fázy a 0, kde vzniká deštruktívny prúd, ktorý prekračuje všetky kritické hodnoty elektrického obvodu spotrebiča.

Aké sú nebezpečenstvá?

Dôsledky skratu môžu byť nasledovné:

1. Úroveň napätia v elektrickom obvode klesá. To môže viesť k poruche a spáleniu elektrického spotrebiča alebo k jeho nesprávnej funkcii.
2. Mechanické a tepelné poškodenie: rozpojený obvod, poškodenie kabeláže alebo jednotlivých vodičov, zásuviek a spínačov.
3. V závislosti od intenzity skratu môže dôjsť k požiaru elektroinštalácie a okolitých materiálov a predmetov.
4. Ničivý elektromagnetický účinok na telefónnu linku, počítač, televízor a iné elektrické zariadenia.
5. Ohrozenie života. Ak sa v čase vzniku poruchy nachádza osoba v blízkosti zdroja skratu, môže sa popáliť.
6. Fungovanie elektrického systému je narušené.
7. V závislosti od parametrov skratu môžu byť podzemné inžinierske siete narušené elektromagnetickým účinkom.

Mnohých ľudí zaujíma, ako vypočítať prúd v ampéroch pri skratoch. Na to použite Ohmov zákon: prúd v obvode je priamo úmerný napätiu na jeho koncoch a nepriamo úmerný impedancii obvodu.

Výpočet skratov sa vykonáva podľa vzorca: I= U/R (I je prúd, U je napätie, R je odpor).

Typy skratov a ich príčiny

Existuje niekoľko typov skratov

1. Jednofázové skraty. Porucha na prenosovom vedení, pri ktorej je 1 fáza elektrickej sústavy skratovaná so zemou alebo s prvkom, ktorý je spojený so zemou. Porucha môže byť spôsobená nesprávnym uzemnením.
2. Dvojfázová porucha. Typ poruchy, ktorá sa vyskytuje medzi 2 fázami s rôznymi potenciálmi v elektrickom obvode. Spôsobené poruchou izolácie vodičov. Môže ísť aj o pripojenie 2 fáz k zemi, a nie k sebe navzájom.
3. Trojfázové skraty (symetrické). Vzájomný skrat 3 fáz. Môže to byť spôsobené mechanickým poškodením izolačného povlaku, prehriatím a poruchou izolácie alebo stlačením vodičov.
4. Inter-twist. Tento typ skratu je charakteristický pre elektrické stroje. V tomto prípade sú vinutia mechanizmu statorového vinutia, transformátora alebo rotora navzájom skratované.
5. Skrat na kovovom telese spotrebiča alebo systému. K takémuto skratu dochádza, keď sa poruší izolácia vedenia na kovovom kryte.

Možnosti ochrany proti skratu

Ochranu pred výskytom skratu možno zabezpečiť:

• Elektrické tlmivky, ktoré obmedzujú prúd;
• paralelné zapojenie elektrického obvodu;
• odpojenie sekčných ističov;
• znižovacie transformátory s nízkonapäťovými delenými cievkami;
• rýchločinný rozvádzač s možnosťou obmedzenia prúdu;
• poistné prvky;
• inštalácia ističov;
• včasná výmena izolácie vodičov a pravidelná kontrola elektroinštalácie na prítomnosť závad;
• Reléové ochranné zariadenia, ktoré vypnú chybné časti obvodu.

Ističe sa môžu inštalovať len na celý systém, nie na jednotlivé fázy a nulový obvod. V opačnom prípade počas poruchy zlyhá neutrálny istič a celý systém bude pod napätím, pretože fázový istič bude pod napätím. Z rovnakého dôvodu sa neodporúča inštalovať vodič s menším prierezom, ako umožňuje automatická jednotka.

Využitie tohto javu

Tento jav našiel uplatnenie pri oblúkovom zváraní, ktorého princíp fungovania je založený na interakcii tyče s kovovým povrchom. Povrch sa zahreje na teplotu tavenia, čím vznikne nové pevné spojenie, t. j. zváracia elektróda je skratovaná so zemniacou elektródou.

Tieto skratové režimy fungujú krátky čas. Pri zváraní sa v mieste spoja medzi tyčou a povrchom vytvára neštandardný prúdový náboj, ktorý spôsobuje uvoľňovanie veľkého množstva tepla. To stačí na roztavenie kovu a vytvorenie zvarového spoja.

Skrat sa využíva aj v oblasti priemyselnej automatizácie a slúži na vytvorenie informačných systémov, ktoré odrážajú parametre prenosu prúdového signálu.

Užitočné skraty sa používajú v elektrodynamických snímačoch. Napríklad v indukčných vibrometroch, seizmických prijímačoch. Skrat poskytuje príležitosť na ďalšie zníženie kmitania pohyblivého systému.

Skratový režim sa môže použiť pri kombinovaní kaskád v elektronike, keď výstup prvého aktívneho komponentu pracuje v skratovom režime.

Súvisiace články: