Как сделать короткое замыкание: Как вызвать замыкание через розетку? — Хабр Q&A

Короткое замыкание — Практическая электроника

Что такое короткое замыкание

Короткое замыкание (КЗ, англ. short curcuit) — незапланированное  соединение точек цепи с различными потенциалами друг с другом или с другими электрическими цепями через пренебрежимо малое сопротивление. При этом образуется сверхток, значения которого на порядки превышают предусмотренные нормальными условиями работы.

Определение КЗ из «Элементарного учебника физики» Ландсберга

В результате короткого замыкания выходит из строя электрооборудование, происходят возгорания. О самых разрушительных последствиях коротких замыканий мы регулярно узнаем из новостных рубрик «Чрезвычайные происшествия». Что же именно происходит при КЗ? В результате чего они появляются? Какими могут быть последствия? Давайте рассмотрим подробнее эти и другие вопросы в приведенной ниже статье.

Как образуется короткое замыкание

Как мы помним из учебника физики за 8 класс, закон Ома для участка цепи определяется по формуле:

где

I — сила тока в цепи, А

U — напряжение, В

R — сопротивление, Ом

Давайте рассмотрим вот такую схему

Если мы подключим настольную лампу EL к источнику тока Bat и замкнем ключ SA, то вольфрамовая нить лампы начнет разогреваться под тепловым воздействием тока. В этом случае значительная часть электрической энергии преобразуется в световую и тепловую.

А теперь покончим с лирическими отступлениями и замкнем два провода, которые идут на лампочку, через толстый провод AВ

Что будет дальше, если мы замкнем контакты ключа SA?

В результате ток пойдет по укороченному пути, минуя нагрузку. Короткий путь в данном случае и есть провод AB. Сопротивление провода АВ близко к нулю. В результате наша схема преобразуется в делитель тока. Согласно правилу делителя тока, если нагрузки соединены параллельно, то через нагрузку с меньшим сопротивлением побежит большая сила тока, а через нагрузку с большим значением сопротивления — меньшая сила тока. Так как провод АВ обладает почти нулевым сопротивлением, то через него потечет большая сила тока, согласно опять же закону Ома:

Как я уже сказал, в режиме КЗ сила тока достигает критических значений, превышающих допустимые для данной цепи.

Закон Джоуля-Ленца

Согласно закону Джоуля-Ленца, тепловое действие тока прямо пропорционально квадрату силы тока на данном участке электрической цепи

где

Q — это количество теплоты, которое выделяется на сопротивлении нагрузки R_н . Выражается в Джоулях. 1 Джоуль = 1 Ватт х секунда.

I — сила тока в этой цепи, А

R_н — сопротивление нагрузки, Ом

t — период времени, в течение которого происходит выделение теплоты на нагрузке R_н , секунды

Это означает, что на проводе AB будет выделяться бешеное количество теплоты. Провод резко нагреется от температуры, а потом и сгорит. Все зависит от мощности источника питания.

То есть, если ток при коротком замыкании возрастет в 20 раз, то количество выделяющейся при этом теплоты — примерно в 400 раз! Вот почему бывшая еще мгновение назад мирной электроэнергия превращается в настоящее стихийное бедствие: горит проводка, расплавленный металл проводов поджигает находящиеся рядом предметы, возникают пожары. 

Существуют еще запланированные  и контролируемые КЗ, а также специальное замыкающее оборудование. Например, сварочные аппараты работают как раз на контролируемом КЗ, где требуется большая сила тока для плавки металла.

Основные причины короткого замыкания

Все многообразие причин возникновения коротких замыканий можно свести к следующим:

• Нарушение изоляции
• Внешние воздействия
• Перегрузка сети

Нарушение изоляции вызывается как естественным износом, так и внешним вмешательством. Естественное старение элементов электросети ускоряется за счет длительного теплового воздействия тока (тепловое старение изоляции), агрессивных химических сред.

Внешние воздействия могут быть вызваны грызунами, насекомыми и другими животными. Сюда же относится и человеческий фактор. Это может быть «кривой» электромонтаж, либо несоблюдение техники электробезопасности.

Намного чаще короткое замыкание вызывается перегрузкой сети из-за подключения большого количества потребителей тока. Так, если совокупная мощность одновременно включенных в бытовую сеть электроприборов превышает допустимую нагрузку на проводку, с большой вероятностью произойдет короткое замыкание, так как сила тока в такой цепи начинает превышать допустимое значение. Такое явление можно часто наблюдать в домах со старой проводкой, где провода чаще всего алюминиевые и не рассчитаны на современные мощные электроприборы.

Ток короткого замыкания

Сверхток, образующийся в результате КЗ, называется током короткого замыкания. Как только произошло короткое замыкание в цепи, ток короткого замыкания достигает максимальных значений. После того, как провода начнут греться и плавиться, ток короткого замыкания идет на спад, так как сопротивление проводов в при нагреве возрастает.

Для источников ЭДС ток короткого замыкания может быть вычислен по формуле

где

I_кз — это ток короткого замыкания, А

E — ЭДС источника питания, В

R_внутр. — внутреннее сопротивление источника ЭДС, Ом

Более подробно про ЭДС и внутреннее сопротивление читайте здесь.

Ниже на рисунке как раз изображен такой источник ЭДС  в виде автомобильного аккумулятора с замкнутыми клеммами

Внутреннее сопротивление автомобильного аккумулятора может достигать значений в доли Ома. Теперь представьте, какой ток короткого замыкания  будет течь через проводник, если закоротить им клеммы аккумулятора. Внутреннее сопротивление аккумулятора зависит от многих факторов. Возьмем среднее значение R_внутр = 0,1 Ом. Тогда ток короткого замыкания будет равен I_кз =E/R

внутр. = 12/0,1=120 Ампер. Это очень большое значение.

Виды коротких замыканий

В цепи постоянного тока

В этом случае КЗ бывает, как правило, между напряжением питания, которое чаще всего обозначается как «+», и общим проводом схемы, который соединяют с «-«. Последствия такого КЗ зависят от мощности источника питания постоянного тока. Если в автомобиле голый плюсовой провод заденет корпус автомобиля, который соединяется с «минусом» аккумулятора, то провода начнут плавится и гореть как спички, при условии если не сработает предохранитель, либо вместо него уже стоит «жучок» — самопальный предохранитель. Ниже на фото вы можете увидеть результат такого КЗ.

В цепи переменного тока

Трехфазное замыкание

Это когда три фазных провода коротнули между собой.

Трехфазное на землю

Здесь все три фазы соединены между собой, да еще и замкнуты на землю

Двухфазное

В этом случае любые две фазы замкнуты между собой

Двухфазное на землю

Любые две фазы замкнуты между собой, да еще и замкнуты на землю

Однофазное на землю

Однофазное на ноль

Эти две ситуации чаще всего бывают в ваших квартирах и домах, так как к простым потребителям идет два провода: фаза и ноль.

В трехфазных сетях наиболее часто происходит однофазное замыкание на землю —  60-70% всех коротких замыканий. Двухфазные КЗ составляют 20-25%. Двойное замыкание фаз на землю происходит в электросетях с изолированной нейтралью и составляет 10-15% всех случаев. До 3-5% занимают трехфазные КЗ, при которых происходит нарушение изоляции между всеми тремя фазами.

В электрических двигателях короткое замыкание чаще всего возникает между обмотками двигателя и его корпусом.

Последствия короткого замыкания

Во время КЗ температура в зоне контакта возрастает до нескольких тысяч градусов. Помимо воспламенения изоляции, расплавления и механических повреждений выключателей и розеток и возгорания проводки, следствием замыкания может стать выход из строя компьютерного и телекоммуникационного оборудования и линий связи, которые находятся рядом, вследствие сильного электромагнитного воздействия.

Но падение напряжения и выход из строя оборудования — не самое опасное последствие. Нередко короткие замыкания становятся причиной разрушительных пожаров, зачастую с человеческими жертвами и огромными экономическими потерями.

Из-за удаленности и большого сопротивления до места замыкания защитное оборудование может не сработать. Бывают ситуации, когда ток недостаточен для срабатывания защиты и отключения напряжения, но в месте КЗ его вполне хватает для расплавления проводов и возникновения источников возгорания. Поэтому, токи коротких замыканий очень важны для расчетов аварийных режимов работы.

Меры, исключающие короткое замыкание

Еще на заре развития электротехники появились плавкие предохранители. Принцип действия подобной защиты очень прост: под влиянием теплового действия тока предохранитель разрушается, тем самым размыкая цепь. Предохранители наиболее часто используются в бытовых электросетях и бытовых электроприборах, электрическом оборудовании транспортных средств и промышленном электрооборудовании до 1000 В. Встречаются они и в цепях с высоковольтным оборудованием.

Вот такие предохранители используются в цепях с малыми токами

вот такие плавкие предохранители вы можете увидеть в автомобилях

А вот эти большие предохранители используются в промышленности, и они уже рассчитаны на очень большие значения токов

Более сложную конструкцию имеют автоматические выключатели, оснащенные электромагнитными и/или тепловыми датчиками. Ниже на фото однофазный автоматический выключатель, а справа — трехфазный

Их принцип действия основан на размыкании цепи при превышении допустимых значений силы тока.

В быту мы чаще всего сталкиваемся со следующими устройствами защиты электросети:

• Плавкие предохранители (применяются в том числе в бытовых электроприборах).
• Автоматические выключатели.
• Стабилизаторы напряжения.
• Устройства дифференциального тока.

Все вышеперечисленное защитное оборудование относится к устройствам вторичной защиты, действующим по инерционному принципу. На вводе бытовых электросетей наиболее часто устанавливаются автоматические защитные устройства, действующие по адаптивному принципу. Такие устройства можно увидеть возле счетчиков электроэнергии квартир, коттеджей, офисов.

В высоковольтных сетях защита чаще обеспечивается:

• Устройствами релейной защиты и другим отключающим оборудованием.
• Понижающими трансформаторами.
• Распараллеливанием цепей.
• Токоограничивающими реакторами.

Большинства коротких замыканий можно избежать, если устранить основные причины их возникновения: своевременно ремонтировать или заменять изношенное оборудование, исключить вредные воздействия человека. Не допускать неправильных действий при монтажных и ремонтных работах, соблюдать СНИПы и правила техники безопасности.

короткое замыкание в электросети квартиры

Разновидности замыканий проводки

Скрытая проводка в деревянном доме: ПУЭ

Электрические коммуникации бывают одно,- двух,- и трёхфазными. Все электродвигатели имеют обмотки, состоящие из множества витков проводов. Во всех этих видах электропередачи бывают короткие замыкания:

1. КЗ однофазной проводки возникает, когда фазовый провод замыкается прямо на землю или на какой-либо заземлённый элемент. Причиной может быть неправильно сделанное заземление или нарушение поверхностного слоя проводника.
2. Двухфазное замыкание происходит при полном контакте двух токоведущих ветвей электрической цепи. Также КЗ происходит при одновременном замыкании 2-х фаз на землю.
3. Трёхфазное или симметричное КЗ – это соединение трёх проводов с разными фазами между собой. Это может быть вызвано механическим повреждением проводников, перегревом, пробоем изоляции или результатом перехлёста проводов.
4. Замыкание обмоток катушечных деталей называют межвитковым. Такой вид КЗ характерен для электродвигателей, трансформаторов и различных устройств.
5. Один из опасных видов КЗ – это когда происходят обрыв провода питания внутри силового блока и последующее замыкание его на металлический корпус. Если в это время не выключать ток, то люди могут быть неожиданно поражены высоким напряжением.

Разновидности замыканий

Виды коротких замыканий

Итак:

• Межфазное замыкание происходит при участии двух фаз или всех трех проводников, в трехфазных цепях.
• Однофазное замыкание возникает между фазным и нулевым проводником, или же на землю, металлический корпус устройства. В системах с глухозаземленной нейтралью понятие КЗ на землю и выражение замыкание на ноль, обозначает одно и тоже.

Также рассмотрим, где возникают замыкания в электроустановках:

1. При повреждении изоляции проводников, изолирующих прокладок и контакте с корпусом.
2. При попадании влаги между проводами и изоляцией. В этом случае создаются условия для прохождения тока и возникновения мостика для пробоя на корпус или между фазами.
3. В электрических машинах. КЗ может произойти как на корпус (при потере изоляции обмотки «пробой на землю»), так и внутреннее замыкание, замыкание между витками. Витковое замыкание трудно обнаружить обычными приборами. Только во время работы одна из фаз более нагружена, в результате чего происходит перегрев обмотки, двигатель начинает греться сверх нормы. Перегрев электродвигателя приводит к повреждению изолирующего лака, далее происходит пробой на корпус или межфазное замыкание и возгорание электрической машины.
4. Электрические трансформаторы. Процесс происходит аналогично электродвигателям.
5. В распределительных устройствах ВРУ. В разъединительных и автоматических устройствах. Выключатели, пускатели, контакторы и прочее электрооборудование.
6. На линиях высокого напряжения.

Короткое замыкание

Электрический скат почесал хвостом нос и умер от короткого замыкания.

Поступил вопрос от нашего читателя, что такое короткое замыкание и как его узнать? Ну что же, на хороший вопрос попробуем дать хороший ответ.

Давайте рассмотрим простейшую цепь, состоящую из лампочки и, предположим, автомобильного акума:

По цепи течет ток по проводам и у нас начинает гореть лампочка. Все просто.

Давайте предположим, что наши провода, которые ведут к лампочке абсолютно голые и вдруг каким то чудом на эти проводки ложится еще один такой же голый провод. Этот проводок замыкает наши два оголенных провода. И вот начинается самое интересное — в схеме возникает короткое замыкание (КЗ).Короткое замыкание — это короткий путь для прохождения электрического тока по цепи, где наименьшее сопротивление.

Теперь ток течет и по лампочке и по проводку. Но, у нас сопротивление проводка намного меньше, чем сопротивление лампочки, и почти весь ток потечет туда, где меньшее сопротивление — то есть по проводку. А так как сопротивление у нашего проводка очень мало, то и ток следовательно потечет очень большой, согласно Закону Ома. А если потечет большой ток, следовательно и количество теплоты, выделяемое проводком будет очень большим, согласно Закону Джоуля-Ленца . В конце концов по цепи, которая выделена красным. будет течь большой ток и она будет очень сильно нагреваться. Так сильно, что может случиться даже пожар.

Вы наверное не раз слышали в сводке новостей, что пожар произошел из-за короткого замыкания. В этом случае оголенный провод фазы в каком то месте задевает оголенный провод нуля. В основном КЗ в жилых домах происходит от старого кабеля, который трещит по швам в любом удобном случае и от влаги, которая может попасть на кабель. Но также имеет место и человеческий фактор. Это, конечно же, несоблюдение мер безопасности при пользовании электрическим током.

Все Вы слышали, что нельзя включать множество потребителей в одну розетку, возникнет перегрузка сети и может произойти пожар. Рассмотрим этот случай более подробно. Пусть в нашу розетку включены потребители электроэнергии. Мы конечно используем тройники или сетевые удлинители. Но схематически я показал это так:

Чем больше потребителей включены в сеть параллельно, тем меньше сопротивление цепи. Про то, как вычислить сопротивление, есть формулы в статье Сопротивление. Следовательно, если у нас сопротивление становится меньше, ток стает больше — Закон Ома. Следовательно, возрастает и количество теплоты, выделяемое проводами сетевого удлинителя или тройника — Закон Джоуля-Ленца. В результате провода начнут плавиться и в конце концов может начаться пожар. Ситуация стает близко к КЗ.

В заключении хотелось бы добавить типичные признаки короткого замыкания:

• сгоревшие предохранители в радиоэлектронной аппаратуре (РЭА)
• нагрев цепи, в которой течет ток короткого замыкания
• низкое напряжение источника напряжения
• большой ток
• дым
• обугленные провода
• выгоревшие дорожки печатной платы
• черный нагар в месте, где произошло КЗ.

Причины и устранение коротких замыканий в кабелях и соединениях

КЗ возникает по следующим причинам:

• физический износ изоляции;
• повреждение изоляции грызунами;
• значительный перегрев изоляции кабелей;
• прямое соединение фазного и нулевого проводов.

Физический износ изоляции

Скрытая проводка это удобно и экономно!

Изоляционные оболочки для проводов изготавливают в основном из поливинилхлорида. Виниловый материал может сохранять свои эксплуатационные качества на протяжении не одного десятка лет. Но агрессивная среда может значительно укоротить срок службы защитного слоя проводов. Этому же фактору подвержены все виды изоляционных лент.

Устранение короткого замыкания вследствие физического износа кабелей и проводов заключается в постоянном контроле состояния проводников и своевременной заменой на новую электротехническую продукцию.

Важно! Когда пропадает звук в правом или левом канале наушников или колонок, следует проверить состояние токоподводящих проводов. Плохая пайка, низкокачественная изоляция могут вызвать КЗ, и звуковоспроизводящие приборы выходят из строя

Это часто встречается в дешёвой китайской продукции, где используются тонкие быстроизнашиваемые проводки.

Повреждение изоляции грызунами

Мыши и крысы нередко становятся виновниками короткого замыкания. Кабели, проложенные в подвальных помещениях и под землёй, зачастую подвергаются риску повреждения грызунами. Прогрызая защитную оболочку силовых проводников, мелкие животные провоцируют замыкание оголённых проводов между собой и на землю.

Устранить такие негативные явления прокладки подземных коммуникаций можно, используя бронировку поверхностного слоя изоляции кабельной продукции. Бронированные кабели обладают повышенной защитой от внешнего физического воздействия, в том числе от грызунов. При этом необходимо сделать санацию в местах обитания мелких вредителей.

Обратите внимание! В гаражах нередко появляются грызуны. Питаясь запасами продовольствия в подвалах боксов, мыши и крысы не брезгуют изоляцией проводки автомобиля

Они могут повредить провода, идущие от аккумулятора, стартера или генератора. В результате происходит замыкание силовых проводов, что может садить АКБ и при движении привести к пожару в машине.

Значительный перегрев изоляции кабелей

В результате большого нагрева изоляция разрушается, что ещё хуже – она может загореться. Перегрев происходит в результате резкого возрастания количества ампер силы тока. Обычно причиной тому являются скачки напряжения в розетках централизованной электросети.

Какой делать защиту от резкого возрастания напряжения и силы тока, решает сам хозяин жилища. Иногда лучше обращаться к специалистам, чтобы они предложили наилучший вариант исключения перегрева кабелей и проводов. Эффективным средством предотвращения негативного фактора является установка автоматических предохранительных блоков.

Электрическую сеть дома или квартиры разделяют на отдельные ветви, которые запитывают от определённого автомата. Назначение каждого прибора маркируют.

Для того чтобы избежать перегрева материнской платы ПК, компьютер подключают к розетке через стабилизатор напряжения. Также подсоединяют стабилизаторы к другим электрическим и электронным приборам. В некоторых случаях устанавливают единый стабилизатор на входе сети электроснабжения.

Прямое соединение фазного и нулевого проводов

В результате прямого контакта между фазным и нулевым проводами мгновенно происходит короткое замыкание. Самое опасное – это то, что может возникнуть электрическая дуга, которая может привести к пожару и произвести значительные разрушения окружающего пространства.

Следствие замыкания в электрощитовой

Виды коротких замыканий и их причины

В быту короткие замыкания бывают:

• однофазные – когда фазный провод замыкается на ноль. Такие КЗ случаются чаще всего;
• двухфазные – когда одна фаза замыкается на другую;
• трехфазные – когда замыкаются сразу три фазы. Это самый проблемный вид КЗ.

Например, утром в воскресенье ваш сосед за стенкой соединяет фазу и ноль в розетке, включив в нее перфоратор. Это значит, что цепь замыкается, и ток идет через нагрузку, то есть через включенный в розетку прибор.

Если же сосед соединит провода фазы и нуля в розетке без подключения нагрузки, то в цепи возникнет КЗ, но вы сможете поспать подольше.

Тем, кто не знает, для лучшего понимания полезно будет почитать, что такое фаза и ноль в электричестве.

Короткое замыкание называют коротким, так как ток при таком замыкании цепи как бы идет по короткому пути, минуя нагрузку. Контролируемое или длинное замыкание – это обычное, привычное всем включение приборов в розетку.

Блоки кода и циклы, IIFE

Предыдущие примеры сосредоточены на функциях. Но лексическое окружение существует для любых блоков кода .

Лексическое окружение создаётся при выполнении блока кода и содержит локальные переменные для этого блока. Вот пара примеров.

В следующем примере переменная существует только в блоке :

Когда выполнение попадает в блок , для этого блока создаётся новое лексическое окружение.

У него есть ссылка на внешнее окружение, так что может быть найдена. Но все переменные и Function Expression, объявленные внутри , остаются в его лексическом окружении и не видны снаружи.

Например, после завершения следующий не увидит , что вызовет ошибку.

Для цикла у каждой итерации своё отдельное лексическое окружение. Если переменная объявлена в , то она также в нём:

Обратите внимание: визуально находится снаружи. Но конструкция – особенная в этом смысле, у каждой итерации цикла своё собственное лексическое окружение с текущим в нём

И так же, как и в , ниже цикла невидима.

Мы также можем использовать «простые» блоки кода , чтобы изолировать переменные в «локальной области видимости».

Например, в браузере все скрипты (кроме ) разделяют одну общую глобальную область. Так что, если мы создадим глобальную переменную в одном скрипте, она станет доступна и в других. Но это становится источником конфликтов, если два скрипта используют одно и то же имя переменной и перезаписывают друг друга.

Это может произойти, если название переменной – широко распространённое слово, а авторы скрипта не знают друг о друге.

Если мы хотим этого избежать, мы можем использовать блок кода для изоляции всего скрипта или какой-то его части:

Из-за того, что у блока есть собственное лексическое окружение, код снаружи него (или в другом скрипте) не видит переменные этого блока.

В прошлом в JavaScript не было лексического окружения на уровне блоков кода.

Так что программистам пришлось что-то придумать. И то, что они сделали, называется «immediately-invoked function expressions» (аббревиатура IIFE), что означает функцию, запускаемую сразу после объявления.

Это не то, что мы должны использовать сегодня, но, так как вы можете встретить это в старых скриптах, полезно понимать принцип работы.

IIFE выглядит так:

Здесь создаётся и немедленно вызывается Function Expression. Так что код выполняется сразу же и у него есть свои локальные переменные.

Function Expression обёрнуто в скобки , потому что, когда JavaScript встречает в основном потоке кода, он воспринимает это как начало Function Declaration. Но у Function Declaration должно быть имя, так что такой код вызовет ошибку:

Даже если мы скажем: «хорошо, давайте добавим имя», – это не сработает, потому что JavaScript не позволяет вызывать Function Declaration немедленно.

Так что, скобки вокруг функции – это трюк, который позволяет показать JavaScript, что функция была создана в контексте другого выражения, и, таким образом, это функциональное выражение: ей не нужно имя и её можно вызвать немедленно.

Кроме скобок, существуют и другие пути показать JavaScript, что мы имеем в виду Function Expression:

Во всех перечисленных случаях мы объявляем Function Expression и немедленно выполняем его. Ещё раз заметим, что в настоящий момент нет необходимости писать подобный код.

Сюжет

Борис Хлебников

«Позор»

Журналисту поручают задание взять интервью у жильцов дома, рядом с которым прокладывается теплотрасса. Поиски жильцов становятся бессмысленными, как только парень обнаруживает на стене дома примечательную надпись.

Иван Вырыпаев

«Ощущать»

Диалог польской девушки и русского парня, не понимающих слова друг друга, но пытающихся их ощутить. Эпизод, во многом продолжающий стиль, обозначенный автором в фильме «Кислород».

Пётр Буслов

«Срочный ремонт»

Эпизод, являющийся своеобразной кульминацией фильма. Сапожник, совершающий странный поступок, во многом представлен как творец, молчаливо создающий своё безмолвное и выстраданное творение.

Кирилл Серебренников

«Поцелуй креветки»

Завершение фильма — парень в ростовом костюме креветки зазывает прохожих в кафе на набережной Москва-реки. Парень целует всех прохожих, те, от бизнес-леди до вдвшников и сотрудников милиции, скорее не оценивают его порыв.

Причины возникновения КЗ

Также важно рассмотреть причины, вызывающие межфазное замыкание. Это в первую очередь загрязнение устройства, попадание посторонних металлических предметов, инструменты, образование токопроводящей пыли на поверхности изоляторов

Из этого следует, что нахождение посторонних предметов внутри устройства приведет к КЗ, межфазному замыканию или пробою на корпус устройства.

В случае, если корпус не имеет защитного соединения с землей, опасный потенциал окажется на корпусе, что может привести к электротравматизму, при прикосновении человека к поверхности устройства.

Замыкание через металл возникает, когда разноименные токопроводы соединяются между собой через металлический предмет. Это может быть инструмент, часть металлоконструкций, обрушившихся на проводники, и прочие металлические предметы. В этом случае не возникает электрической дуги, и весь ток проходит по металлическим проводникам. Его сила ограничивается только внутренним сопротивлением кабеля и трансформатора, а также частей, к ним примыкающих.

Если между токопроводами есть воздушный зазор, но между ними произошло КЗ, такое явление называют дуговым замыканием

Оно может произойти при неосторожном измерении напряжения или касанием шин, и перемыканием пространства с образованием устойчивой электродуги

Ток при таком замыкании намного меньше, чем в металлическом, обусловлен переходными процессами в плазме дуги.

Тлеющее замыкание возникает на изоляторах. При загрязнении, проходящий ток разогревает участок КЗ, и в дальнейшем может самоустраниться высушив участок, либо же развиться до дугового пробоя.

При полупроводниковом КЗ, пробое диодного моста или тиристора, симистора, замыкание развивается как металлическое. Величина тока ограничена только элементами схемы и цепи в ней.

Во время короткого замыкания ток через участок соприкосновения и проводники стремиться к бесконечности, к максимально высоким значениям. Это в свою очередь приводит к разогреву места контакта и разрушению изоляции и самих проводников. Как правило, короткое замыкание происходит хаотично, и нарастает лавинообразно, вплоть до возгорания и пожара на участке.

Основные виды

Существует несколько видов КЗ. Все они описываются и подтверждаются документально национальным стандартом. В перечень входят:

1. Трехфазное — электрический контакт осуществляется между тремя фазами цепи. В отличие от других видов, этот процесс протекает симметрично, поэтому более точно можно рассчитать силу тока в этот период. Такой вид замыкания считается самым опасным по тепловым и электродинамическим воздействиям. Наличие контакта с землей никак не влияет на параметры процесса.
2. Двухфазное — это короткое замыкание в электрической цепи, как все последующие, вызывает неравномерное распределение напряжения в сети. Такой вид негативного явления в кабельных линиях может быстро перейти в трехфазное замыкание из-за разрушения изоляции проводников.
3. Двухфазное с землей — обычно такой процесс наблюдается в электрических магистралях с заземленной нейтралью.
4. Однофазное с землей — наиболее часто встречающаяся ситуация, которая происходит в бытовых или промышленных электросетях и подключенным к ним устройствам.
5. Двойное замыкание на землю — когда две фазы замыкаются через землю, не взаимодействуя напрямую друг с другом. Наблюдается в сетях с заземленной нейтралью.

Особенности проверки проводов, входящих в состав различных устройств

Сначала рассмотрим особенности работы в условиях, когда посредством прозвонки мультиметром проверяется бортовая проводка современного автомобиля.

Автомобильная проводка

Специфика этой ситуации заключается в том, что разводка в рассматриваемом случае состоит из одного линейного проводника с питающим напряжением 12 Вольт. При этом в качестве второй (общей или «земляной») жилы используется металлический корпус автомобиля, где, как правило, обрываться нечему.

Для подготовки бортовой сети к обследованию в первую очередь необходимо отключить плюсовую клемму от аккумулятора, после чего можно смело приступать к работам. Тестирование бортовой проводки организуется по уже описанной ранее схеме прозвонки линейных цепей.

При проверке «массы» автомобиля основное внимание уделяется качеству контакта подводящих клемм с корпусом

Электрический ТЭН

Ориентируясь на показания индикатора на мультиметре, удаётся сделать прозвонку такого элемента, как водонагревательный ТЭН. В процессе проверки контрольными щупами прибора прикасаются к двум контактным пластинам нагревателя и оценивают его внутреннее сопротивление по индикатору.

Если дисплей показывает порядка нескольких Омов, то без сомнения, элемент исправен. При больших значениях на экране, соответствующих обрыву проверяемой линии, сразу можно сказать, что ТЭН повреждён и должен быть заменён.

Помимо самого нагревательного элемента, при проверке бойлеров и подобных им приборов очень важно прозвонить подводящий кабель на предмет его нежелательного контакта с корпусом устройства. С этой целью один из щупов мультиметра поочерёдно подсоединяется к входным контактам; при этом второй конец постоянно держится на корпусе нагревателя

В случае, когда цифровой мультиметр при измерении показывает какое-то сопротивление – это значит, что повреждена защитная оболочка подводящего кабеля. Для предотвращения поражения пользователя электрическим током, его следует заменить новым.

Другие бытовые приборы и детали

При помощи мультиметра можно протестировать и цепь питания любого осветительного прибора путём прозвонки проводки и вспомогательных элементов (переключателей, в частности) на короткое замыкание или обрыв. Для этого, прежде всего, следует прозвонить две линейные цепочки, заканчивающиеся непосредственно на контактах электрической лампочки.

В процессе прозвонки линейных цепочек обязательно проверьте исправность стоящего в одной из них переключателя, а также надёжность подсоединения проводников с его контактами.

Также отметим, что указанным способом можно будет прозвонить обмотки линейного трансформатора или электродвигателя и убедиться в их целостности или в наличии обрыва (КЗ).

В заключение ещё раз напомним, что посредством мультиметра удаётся проверить не только отдельные провода или скрытую в толще стен проводку, но и любые другие электрические приборы и детали.

Многие автолюбители при появлении проблем с электропроводкой тут же начинают судорожно искать знакомого автоэлектрика для решения проблемы, мотивируя это тем, что не разбираются в электричестве. На деле же, ничего сложного нет в том, чтобы провести диагностику электрики самостоятельно. Для этого вам понадобится мультиметр и немного знаний, которые мы постараемся изложить для вас в этой статье. Прочитайте информацию ниже, и у вас не возникнет вопросов о том, как найти короткое замыкание в автомобиле или же, наоборот, как найти обрыв провода в автомобиле.

Как найти короткое замыкание в скрытой проводке?

Ищем участки замыкания

Прежде чем осуществлять поиск обрыва скрытой проводки, стоит удостоверится в том, что имеется напряжение на входе, а автоматы исправны. Если при осмотре автоматов определилось, что пробки находятся во взведенном состоянии, то ЧП произошло в самом доме, если же автомат находится в выключенном положении, то это свидетельствует о произошедшем коротком замыкании. Далее можно приступать к непосредственному поиску участка, на котором произошел сбой.

Как правило, разводка в доме устанавливается по лучевому принципу. Другими словами, от дозовой коробки расходятся лучи (проводка) к розеткам, а на каждый выключатель подводится отдельный кабель. Мы рекомендуем ознакомиться со схемой проводки, которая установлена у вас дома — это значительно упростит поиск места разрыва или замыкания на цепи.

Найдите дозовую коробку и вскройте её — внутри находится несколько скруток. На каждой линии рекомендуется измерить сопротивление и напряжение. Если показатели везде положительные, необходимо искать причину в другой дозовой коробке. Как только вы найдете скрутку, на которой нет напряжения и сопротивления — это означает, что на данной линии произошел обрыв, который необходимо устранить.

Ищем участки замыкания в скрытой проводке

Итак, мы определили общий участок, на котором произошел разрыв. Теперь же необходимо узнать, в каком конкретном месте произошел разрыв, а затем устранить его. Рассмотрим, как найти обрыв в скрытой проводке.

Находим место обрыва

Первый, и наиболее простой метод дальнейших действий — это вскрытие штукатурки и обнаружение провода, на котором нет напряжения. Вскрытие производится с распределительной коробки и далее к месту повреждения. Большой вскрытый участок штробы на стене, пыль и шум — все это для того, чтобы найти и устранить участок величиной в несколько сантиметров.

Отметим, что в некоторых случаях сложность представляет даже определения трассы кабеля, который проходит в стене. Хорошо, если электрики при укладке кабеля пользовались ГОСТами и правилами монтажа проводки, но часты случаи, когда кабели прокладываются самым кратким путем для сокращения расходов. В таком случае может понадобиться снять всю штукатурку со стены для того, чтобы определить трассу и устранить дефект. Для того, чтобы избежать столь разрушительного ремонта, электрики используют специальный прибор для обнаружений обрыва скрытой проводки.

Профессионалы чаще всего используют прибор MS-58M — специальный бесконтактный пробник для определения напряжения на трассе сквозь различные материалы, в т.ч. бетон, кирпич, дерево и т.д.

Прибор MS-58M

Для повседневных целей используются и простые вариации комбинированного типа наподобие MS-48NS. С помощью данного прибора можно определить напряжение на определенном участке проводника, прозвонить провод, а также определить участок трассы, на котором пропадает напряжение.

Прибор MS-48NS

Как правило, такие приборы точно определяют место обрыва — до 8-12 см. Таким образом существенно сокращаются объемы работ и отремонтировать кабель можно без существенных разрушений.

После определения места разрыва, необходимо вскрыть штукатурку, достать кабель и починить его с помощью минимального набора инструментов (пассатижей, ножа, изоленты), после чего — поместить кабель обратно в трассу и привести место в начальный вид.

Посмотрите видео об использовании детектора для нахождения источника короткого замыкания в скрытой проводке:

Сборка мусора

Обычно лексическое окружение очищается и удаляется после того, как функция выполнилась. Например:

Здесь два значения, которые технически являются свойствами лексического окружения. Но после того, как завершится, это лексическое окружение станет недоступно, поэтому оно удалится из памяти.

…Но, если есть вложенная функция, которая всё ещё доступна после выполнения , то у неё есть свойство , которое ссылается на внешнее лексическое окружение, тем самым оставляя его достижимым, «живым»:

Обратите внимание, если вызывается несколько раз и возвращаемые функции сохраняются, тогда все соответствующие объекты лексического окружения продолжат держаться в памяти. Вот три такие функции в коде ниже:. Объект лексического окружения умирает, когда становится недоступным (как и любой другой объект)

Другими словами, он существует только до того момента, пока есть хотя бы одна вложенная функция, которая ссылается на него

Объект лексического окружения умирает, когда становится недоступным (как и любой другой объект). Другими словами, он существует только до того момента, пока есть хотя бы одна вложенная функция, которая ссылается на него.

В следующем коде, после того как станет недоступным, лексическое окружение функции (и, соответственно, ) будет удалено из памяти;

Как мы видели, в теории, пока функция жива, все внешние переменные тоже сохраняются.

Но на практике движки JavaScript пытаются это оптимизировать. Они анализируют использование переменных и, если легко по коду понять, что внешняя переменная не используется – она удаляется.

Одним из важных побочных эффектов в V8 (Chrome, Opera) является то, что такая переменная становится недоступной при отладке.

Попробуйте запустить следующий пример в Chrome с открытой Developer Tools.

Когда код будет поставлен на паузу, напишите в консоли .

Как вы можете видеть – такой переменной не существует! В теории, она должна быть доступна, но попала под оптимизацию движка.

Это может приводить к забавным (если удаётся решить быстро) проблемам при отладке. Одна из них – мы можем увидеть не ту внешнюю переменную при совпадающих названиях:

До встречи!

Эту особенность V8 полезно знать. Если вы занимаетесь отладкой в Chrome/Opera, рано или поздно вы с ней встретитесь.

Это не баг в отладчике, а скорее особенность V8. Возможно со временем это изменится.
Вы всегда можете проверить это, запустив пример на этой странице.

Как найти короткое замыкание?

Для поиска короткого замыкания своими руками, не всегда нужно иметь при себе специальные приборы. В некоторых случаях можно обойтись и без проф. инструмента. Конечно на практике наших электриков бывали случаи, когда замыкание найти не удавалось. Но мы напишем про эти случаи в самом конце.

Визуальный осмотр	Оплавления, запах
По хлопку	Способ для опытных электриков с большими ушами
Вскрытие	Разбор всей электрики и щитов
Прозвонка	Вызванивание цепей мультиметром
Трассоискатель	Проф оборудование и специально обученный человек

Визуальный осмотр

Первый и самый гуманный способ поиска короткого замыкания, – это визуальный осмотр. Конечно если вы не профессиональный электрик, то время так называемого визульного осмотра, может затянуться не на один день. Но, начать осмотр в первую очередь необходимо с «сердца» проводки — электрического щита. Потом необходимо выключить все электроприборы из розеток и перевести выключатели света в положение выкл. Внимательно осмотреть все розетки и открытые места коммутации. Также рекомендуется осмотреть распаечные коробки, при свободном доступе к ним. Характерным наличием КЗ может являться запах гари, например из розетки.

Сгоревшие розетки

Второй способ – по хлопку

Это самый простой и быстрый способ найти короткое замыкание. Многие, даже матёрые электрики, про него частенько забывают. Если в месте кроме щита с автоматом, происходит хлопок — значит замыкание нужно искать там. Конечно же у этого способа есть и свои минусы, которые нужно знать и понимать. При использовании такого метода главное не испортить оборудование или не сжечь всю проводку или квартиру.

Электрик большое ухо

Третий способ – Вскрытие

Не пугайтесь, вскрытие означает то, что вам необходимо вскрыть все розетки, распаечные коробки и другие места коммутации (люстры, светильники, выключатели). Конечно нужно учесть, что потом их придется собирать обратно.

Четвертый способ — прозвонка

Если визуальный поиск и вскрытие не помогает, следующим этапом поиска может быть прозвонка всех электрических цепей мультиметром. При помощи прозвонки можно локализовать проблемный участок цепи. При прозвонке, все цепи рассоединяются (то есть разбирается всё): размыкаются розетки, отключаются линии от автоматов, отсоединяются люстры, распутываются провода в распаечных коробках. После чего каждый участок цепи вызванивается на наличие короткого замыкания ОТДЕЛЬНО. Всё это необходимо делать последовательно – от простого к сложному.

Способ №5 — спец оборудование

Ну и высшей точкой профессионального поиска коротких замыканий, является поиск при помощи профессионального инструмента (и натренированного мозга). Профессиональный поиск замыкания осуществляется трассоискателем. Волшебный прибор сможет достаточно точно показать место замыкания. Конечно перед работой с трассоискателем, необходимо произвести подготовительные работы и обладать некоторыми навыками хорошего электрика.

Оцените статью:

Короткое замыкание — урок. Физика, 8 класс.

Каждый раз, когда вы вставляете вилку электроприбора в розетку, вы замыкаете электрическую цепь, и по ней начинает течь электрический ток.

Потребитель электрического тока преобразует электрическую энергию, которая к нему поступает, в другие виды энергии — механическую (например, в электродвигателях), тепловую (в утюгах, нагревательных приборах), световую (в осветительных приборах).

При создании электроприборов обязательно рассчитываются и указываются в маркировках и технических паспортах оптимальное и максимальное значение силы тока и напряжения. При превышении максимальных значений перегрев элементов прибора может нарушить их электрическую изоляцию, повлиять на работоспособность прибора.

 

Рассмотрим простейшую электрическую цепь, которая состоит из источника тока (1), выключателя (2) и потребителя электроэнергии (3), соединённых между собой проводами (рис. 1).

 

 

Рис. \(1\). Электрическая цепь

 

Сила тока в этой цепи определяется по закону Ома:

 

I=UR, где

 

\(U\) — напряжение в сети;

\(R\) — сопротивление потребителя электроэнергии (электроприбора).

Сила тока прямо пропорциональна напряжению в сети и обратно пропорциональна сопротивлению, которое создаёт электроприбор.

Что произойдёт, если цепь замкнуть проводником так, как показано на рисунке 2, то есть между точками \(A\) и \(B\) напрямую?

 

Рис. \(2\). Электрическая цепь, возможность замыкания

 

В этом случае основная часть электрического тока потечёт по проводнику \(AB\), минуя потребитель тока, так как сопротивление участка \(AB\) намного меньше, чем сопротивление электроприбора.

При этом общее сопротивление цепи сильно уменьшится, а в результате, согласно закону Ома для участка цепи, сила тока в ней резко возрастёт. Возникнет короткое замыкание.

Короткое замыкание (КЗ) — явление резкого увеличения значения электрического тока в цепи вследствие уменьшения внешнего сопротивления до нуля.

Ток короткого замыкания прямо пропорционален ЭДС цепи и обратно пропорционален внутреннему сопротивлению ЭДС: \(I_{кз}=\frac{\varepsilon}{r}\).

Как известно из закона Джоуля-Ленца, количество теплоты \(Q\), выделяемое на участке цепи \(R\), пропорционально квадрату силы тока \(I\) на этом участке:

 

Q=I2Rt, где

 

\(t\) — время протекания тока по цепи.

 

Согласно этому закону, если при коротком замыкании ток увеличится в \(10\) раз, то количество теплоты, выделяющейся при этом, возрастёт примерно в \(100\) раз (при прочих равных условиях)!

Вот почему короткое замыкание может вызвать расплавление проводов, воспламенение изоляции и в конечном итоге привести к возгоранию горючих предметов вокруг места короткого замыкания и к пожару.
 

Чаще всего причиной короткого замыкания является нарушение изоляции проводов (из-за их износа, неправильной эксплуатации и т.п.). Также причиной короткого замыкания могут быть механические повреждения в электрической цепи или в электроприборе, а также перегрузки сети.

Источники:

Рис. 1. Электрическая цепь. © ЯКласс.
Рис. 2. Электрическая цепь, возможность замыкания. © ЯКласс.

Короткое замыкание в автомобиле

Короткое замыкание, уже само по себе явление не из приятных, а когда оно касается электропроводки вашего автомобиля, это может стать просто катастрофой. Причины его возникновения как правило заключаются в старости проводки, когда со временем оплётка становится хрупкой и теряет свою эластичность. Изгибы проводки, соприкосновения её с трущимися поверхностями в следствии чего проводящая часть оголяется и соприкасается между собой.

Практически все электрические цепи автомобиля защищены плавкими предохранителями. Которые выполняют функцию слабого места, которое в случае возникновения замыкания перегорает, тем самым прекращая ток на этом участке цепи. Проблема не решится, но добраться до гаража или в ремонтную мастерскую у вас будет возможность.

Разберёмся теперь по подробнее с причинами возникновения короткого замыкания, определим наиболее тонкие и уязвимые места в автомобиле, где возникновение замыкания наиболее вероятней встретить и рассмотрим методику устранения и поиска этих неисправностей.

Короткое замыкание, что это такое и как с этим бороться? Бортовая система электропитания автомобиля питается от аккумуляторной батареи номинальным напряжением 12 вольт. Емкость определяется величиной выраженной в Ач что это означает — если мы подключим к нашему аккумулятору устройство, которое будет потреблять силу тока равную 1А, то до полной разрядки это устройство проработает (Емкость батареи)/(Силу потребляемого тока) = … часов, как правило на легковых автомобилях установлена батарея емкостью 55Ач. Восстановление аккумулятора автомобиля нужно проводить только с учётом накопленных знаний.

Чем больше будет проходить ток, тем быстрее будет разряжаться батарея и сильнее нагреваться проводники по которым проходит ток. Короткое замыкание — молниеносный разряд аккумулятора, сопровождающийся нагреванием проводов до температуры плавления. Лампы для фар автомобиля нужно подбирать, что бы их суммарная мощность была в рамках нормы.

Я специально начал статью с небольшой физической предыстории, что бы вы поняли механизм разряда и тот момент, что чем больший ток протекает в проводнике, тем сильнее он нагревается. А от чего зависит величина тока? От сопротивления. Из курса физики I=U/R. Короткое замыкание — это встреча «голого плюса» с «голым минусом» конечно это утрированное название, но смысл именно такой. Любой проводник имеет своё собственное сопротивление, хоть и очень маленькое, но имеет, но оно на столько не значительно по сравнению с сопротивлением даже самой маленькой лампочки в автомобиле, что мы условно считаем сопротивление проводника равным нулю.

Цепи электрооборудования специально защищены предохранителями, имеющие специальный пропускной ток, выше которого они плавятся, тем самым защищая цепь, предотвращая короткое замыкание.

К сожалению не все участки цепи электропитания засрахованы. но на это есть свои причины. При установке самостоятельно противоугонных систем и многих других электрических аксесуаров могут возникнуть сложности.

Система пуска двигателя, система зажигания, подключение выключателя зажигания, подача питания на генератор с аккумуляторной батареи и на стартер, происходит по незащищённым цепям! Это наиболее опасные участки цепи, изоляции которых нужно уделить особое внимание. Наиболее опасные участки цепей — места подключения питания к втягивающему реле стартера, к контактному болту генератору и к контактам выключателя зажигания.

В случае если вы почувствуете запах гари в вашем автомобиле, увидите дым, незамедлительно остановите и заглушите машину и отсоедините аккумулятор. Не в коем случае в таком состоянии не пытайтесь самостоятельно доехать до вашего гаража или станции технического обслуживания. Проводка имеет такую способность разгораться молниеносно.

Короткое замыкание, методы его поиска

Рассмотрим случай, когда у вас перегорает предохранитель. Существует несколько видов короткого замыкания, в первом случае у вас предохранитель сгорает моментально, сразу после его установки в блок предохранителей или в течении короткого промежутка, в считанные моменты после установки, но не моментально.Это означает, что в первом случае, проводник по которому идёт «плюс» имеет прямой непосредственный контакт с «массой» корпусом автомобиля, такой вариант немного проще в поиске неисправности. Всегда труднее выявлять причину неисправности, когда она слабая или имеет спонтанный характер, склонность то к появлению, то к исчезновению.

При поиске короткого замыкания, самое главное определить на каком участке цепи происходит замыкание. Рекомендую вам при поиске вооружится контрольной лампочкой, длинным куском провода, книгой или электрической схемой с электрооборудованием вашего автомобиля. Если у вас перегорает предохранитель, значит короткое замыкание расположено на участке цепи от блока предохранителя к тому устройству которое запитывается от этого предохранителя.

Как правило само короткое замыкание происходит или на пути к этому устройству в проводке, в местах соединения проводки с этим устройством или в самом устройстве. Таким образом определив номер предохранителя, посмотрите, за какие цепи отвечает этот предохранитель и по возможности отключите все потребители электроэнергии в местах где проводка подходит к ним.

Я написал «по возможности», потому что не все потребители электроэнергии легко доступны, а многие расположены в местах, где эту процедуру сможет произвести только специалист или человек уже сталкивавшийся с этим. Например: если вы определите что у вас замыкание в цепи указателей поворотов или аварийной сигнализации автомобиля ВАЗ 2105, нужно будет отсоединить штекерную колодку от выключателя аварийной сигнализации, которая расположена справа на рулевой колонке, если при её отключении и установлении предохранителя, короткое замыкание пропадает, нужно идти дальше по проводке, а реле указателей поворотников и аварийной сигнализации, расположено под приборной панелью, снять которую в одиночку я вам не советую, если у вас такого опыта не было.

Выше я советовал при поиске воспользоваться контрольной лампочкой и куском провода, сейчас поясню зачем. Как мы определили короткое замыкание — это когда проводка или какая то часть устройства, соединяется или имеет контакт с массой автомобиля, делаем цепь соединяя длинный провод с «плюсом» аккумулятора и контрольной лампочкой, впрочем это может быть просто контрольная лампочка с длинной одной частью. При поиске короткого замыкания аккумулятор у вас должен быть отсоединён, но в данном случае, вам нужно будет полностью всё отсоединить от «плюса», а масса «минус» должна быть подсоединена к автомобилю.

Подсоединяем второй вывод нашей контрольной лампы к блоку предохранителей, соединяем его с местом, откуда выходит этот самый образовавшийся минус, так как при вставке предохранителя он у нас сразу перегорает, значит на одном выходе образуется минус, а на второй как и положено подходит положительное напряжение. При подсоединении лампочки на этот вывод, она у нас в случае короткого замыкания, сразу ярко загорится, теперь будем по схеме отключать все потребители электроэнергии, которые запитаны на этот предохранитель. И будем наблюдать за поведением лампочки, за тем как она горит, как только мы отсоединим устройство, дающее короткое замыкание, лампочка должна или погаснуть или тускней светить, что будет соответствовать тому, что мы нашли причину короткого замыкания.

Поиск короткого замыкания процесс требующий очень большого внимания, проблемы которые может нанести эта неисправность может оказаться глобальной в прямом смысле слова! Доверьтесь в решении этого вопроса лучше специалистам. Сгоревшая машина, не окупит ваших амбиций, или само мнения, что я сам всё исправлю!

Короткое замыкание | Заметки электрика

Добрый день, уважаемые читатели сайта «Заметки электрика».

Давно хотел написать статью про короткое замыкание. Но все как то не доходили руки.

Сегодня решился, потому как повлияли на меня последние события, произошедшие на распределительной подстанции нашего предприятия.

Ранее в статьях мы говорили, что повреждения в электроустановках вызывают короткие замыкания, или сокращенно, к.з.

Короткое замыкание — это одно из самых тяжелых и опасных видов повреждения.

Вы спросите почему? Читайте ниже.

Что же такое короткое замыкание?

Википедия на этот вопрос отвечает, что  короткое замыкание — это:

Определение прочитали.

А теперь давайте рассмотрим подробно, что же происходит с параметрами электроустановки в момент короткого замыкания.

При возникновении короткого замыкания,  напряжение на источнике питания, а правильнее назвать ЭДС, замыкается «накоротко» через небольшое (малой величины) сопротивление кабельных и воздушных линий, обмоток трансформаторов и генераторов. Отсюда и название «короткое замыкание».

В «накоротко» замкнутой цепи появляется ток очень большой величины, который и называется током короткого замыкания.

Классификация коротких замыканий

Рассмотрим классификацию коротких замыканий.

Короткие замыкания разделяются по количеству замкнувшихся фаз:

• трехфазные короткие замыкания
• двухфазные короткие замыкания
• однофазные короткие замыкания

Короткие замыкания разделяются по замыканию:

• с землей
• без земли

Короткие замыкания разделяются по количеству замкнувшихся точек в сети:

• в одной точке
• в двух точках
• в нескольких точках (более двух)

Пример

Рассмотрим пример.

Допустим, что наш потребитель питается с подстанции через воздушную линию (ВЛ) электропередач. Питающая линия является транзитной, поэтому питание потребителя осуществляется отпайкой от линии ВЛ в точке «О».

Пунктирной линией под номером 2 показан уровень напряжения на протяжении всей воздушной линии до возникновения короткого замыкания. 

По рисунку видно, что напряжение в любой точке электрической сети равно разнице ЭДС источника питания и падения напряжения в электрической цепи до необходимой нам точки.

Например, напряжение в точке «О» можно рассчитать по формуле:

Uо = E — I*Zo, где

• E — ЭДС источника питания, в нашем случае генератора
• Zo — полное сопротивление воздушной линий от источника питания до точки «О» (состоит из активного и реактивного сопротивления)
• I — ток, протекающий по воздушной линии в данный момент времени.

Аналогично, можно рассчитать напряжение в любой точке нашей воздушной линий.

Предположим, что по каким-либо причинам произошло короткое замыкание на воздушной линии, но за пределами нашей отпайки. Назовем эту точку короткого замыкания буквой «К».

Что же произойдет в момент короткого замыкания?

В момент короткого замыкания по воздушной линии проходит уже не номинальный ток, а  ток короткого замыкания большой величины, поэтому возрастает падение напряжения на каждом элементе электрической цепи. А именно на сопротивлении Zo и Zк.

Самое наибольшее снижение напряжения будет в месте короткого замыкания, т.е. в точке «К». В остальных точках воздушной линии, удаленных от места к.з., напряжение снизится чуть меньше (это видно на рисунке — линия под номером 1).

В одной из своих статей я привел наглядный пример расчета токов короткого замыкания. Переходите по ссылочке и знакомьтесь с материалами.

 

Последствия от короткого замыкания

Мы уже выяснили, что в момент короткого замыкания происходит резкое увеличение величины тока и снижение напряжения, что приводит к следующим последствиям.

1. Разрушения

Вспомним немного физику.

По закону известного физика Джоуля-Ленца, ток короткого замыкания, протекая по активному сопротивлению электрической цепи в течение некоторого времени, выделяет в нем тепло, которое рассчитывается по формуле:

В точке короткого замыкания это тепло, а также пламя электрической дуги, производят огромные разрушения. И чем больше ток короткого замыкания и время его прохождения по цепи, тем больше будут разрушения.

Чтобы было понятно Вам насколько эти разрушения масштабны, ниже приведу примеры из своей практики.  

Короткое замыкание в кабине трансформаторов

Привод переключающего устройства РПН. Короткое замыкание произошло в обмотке асинхронного двигателя

2. Повреждение изоляции

Во время прохождения тока короткого замыкания по неповрежденным линиям, происходит их нагрев выше предельной допустимой температуры, что приводит к повреждению их изоляции.

Активная часть трансформатора. Короткое замыкание произошло по причине повреждения изоляции

Повреждение изоляции кабельной линий привело к короткому замыканию

Короткое замыкание кабеля. Последствия

3. Потребители и электроприемники

Снижение напряжения при коротком замыкании нарушает нормальную работу потребителей и электроприемников электрической энергии.

Например, асинхронный электродвигатель  при снижении напряжения сети может вообще остановиться, т.к. момент его вращения может оказаться меньше момента сопротивления и трения механизмов.

Также нарушается нормальная работа и осветительных остановок. Здесь я думаю объяснять не требуется.

Смотрите наглядное видео про причины и последствия короткого замыкания в электроустановке 400 (В) на одной из наших подстанций:

А вот уже случай по-серьезнее — трехфазное короткое замыкание в сети 10 (кВ).

Вот еще фрагменты аварии, которая возникла по причине короткого замыкания в разделке кабеля 10 (кВ):

P.S. В завершении статьи на тему короткое замыкание, хочется подтвердить сказанное в начале своей статьи, что короткое замыкание является самым опасным и тяжелым видом повреждения, которое требует мгновенного и быстрого реагирования и отключения поврежденного участка цепи.  

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Что такое короткое замыкание? — CMP Products Limited

Тип продуктаКабельные скобы (12)Кабельные вводы (106)

Правила монтажа оборудованияAS/NZS, для горнодобывающей отрасли (Группа I) (15)Зоны AS/NZS (48)Разделы класса CEC (20)Зоны класса CEC (26)CEC, не классифицировано (3)GOST Zones (36)IEC, для горнодобывающей отрасли (Группа I) (14)IEC, не классифицировано (45)Зоны IEC (49)Разделы класса NEC (19)Зоны класса NEC (19)NEC, не классифицировано (3)Зоны Norsok (11)Параллельная конструкция (8)Один кабель (8)Трехлистная компоновка кабелей (7)

Тип защиты1Ex d IIC Gb X (27)1Ex e IIC Gb X (36)2Ex nR IIC Gc X (27)Класс I, Разд. 1 (8)Класс I, Разд. 1, Группы A, B, C, D (8)Класс I, Разд. 2 (18)Класс I, Разд. 2, Группы A, B, C, D (17)Класс I, Группы A, B, C, D (6)Класс I, Группы B, C, D (2)Класс I, Зона 1 (19)Класс I, Зона 1, AEx d IIC Gb (10)Класс I, Зона 1, AEx e IIC Gb (19)Класс I, Зона 2 (19)Класс I, Зона 2, AEx d IIC Gb (10)Класс I, Зона 2, AEx e IIC Gb (12)Класс I, Зона 2, AEx nR IIC Gc (8)Класс I, Зона 20 (10)Класс I, Зона 20, AEx ta IIIC Da (10)Класс I, Зона 21 (10)Класс I, Зона 21, AEx tb IIIC Db (10)Класс I, Зона 22 (10)Класс I, Зона 22, AEx tc IIIC Dc (10)Класс II, Разд. 1 (10)Класс I, Разд. 1, Группы E, F, G (10)Класс II, Разд. 2 (18)Класс II, Разд. 2, Группы E, F, G (18)Класс III, Разд. 1 (15)Класс III, Разд. 2 (13)Ex d I Mb (20)Ex d IIC Gb (36)Ex db I Mb (1)Ex db IIC Gb (1)Ex e I Mb (20)Ex e IIC Gb (46)Ex eb I Mb (1)Ex eb IIC Gb (3)Ex nR IIC Gc (34)Ex nRc IIC Gc (1)Ex ta IIIC Da (43)Ex ta IIIC Da X (35)Ex tb IIIC Db (43)Ex tb IIIC Db X (35)Ex tc IIIC Dc (43)Ex tc IIIC Dc X (35)Ex tD A21 IP66 (2)Промышленного назначения (45)Стандартные среды (6)Одноболтовой (10)Двухболтовой (10)Влажные среды (6)

Тип кабеляАлюминиевая ленточная броня (ASA) (25)Алюминиевая ленточная броня (например, ATA) (24)Алюминиевая проволочная броня (AWA) (34)Оснащенные броней и оболочкой (24)Судовой кабель с броней в виде оплетки (24)Гофрированная металлическая броня, приваренная непрерывным швом (MC-HL) — алюминий (4)Гофрофольгированная броня, приваренная непрерывным швом (MC-HL) — сталь (4)Гофрированная и взаимосвязанная металлическая броня (MC) — алюминий (4)Гофрированная и взаимосвязанная металлическая броня (MC) — сталь (4)Сверхтвердый шнур (2)Небронированный кабель плоской формы (2)Гибкий шнур (5)Освинцованный кабель с алюминиевой проволочной броней (LC/AWA) (9)Освинцованный кабель с гибкой проволочной броней (LC/PWA) (8)Освинцованный кабель с однослойной проволочной броней (LC/SWA) (9)Освинцованный кабель со стальной ленточной броней (LC/STA) (8)Освинцованный кабель с ленточной броней (LC/ASA) (8)Освинцованный кабель с броней в виде проволочной оплетки (8)Освинцованный небронированный кабель (2)M10 (12)M12 (8)Морской судовой кабель с броней в виде оплетки (24)Морской судовой кабель (11)Небронированный морской судовой кабель (19)Гибкая проволочная броня (PWA) (27)Оплетка и алюминиевая проволочная броня (AWA) (4)Оплетка и однослойная проволочная броня (SWA) (4)Гибкая проволочная (EMC) оплетка (например, CY/SY) (42)Однослойная проволочная броня (SWA) (38)Стальная ленточная броня (STA) (24)TECK (4)TECK 90 (4)TECK 90-HL (4)Кабель, укладывающийся в короб (9)Без брони (27)Броня в виде проволочной оплетки (42)

Конфигурация уплотненияДвойное наружное уплотнение (3)Внутреннее и наружное уплотнения (28)Внутреннее защитное уплотнение и кабельный ввод (2)Внутреннее защитное уплотнение и наружное уплотнение (18)Внутреннее защитное уплотнение и наружное уплотнение/переходная муфта FRAS (1)Без уплотнения (4)Наружное уплотнение (46)Наружное уплотнение/кабельный ввод (3)Наружное уплотнение/переходная муфта FRAS (1)Очень высокая (12)

СертификатыABS (67)Алюминий (3)Алюминий/нержавеющая сталь (1)ATEX (61)BS 6121 (45)BV (40)c-CSA-us (19)CCO-PESO (44)CSA (11)DNV-GL (41)Алюминий, покрытый эпоксидным составом (2)ГОСТ К (74)ГОСТ Р (44)IEC 62444 (45)IECEX (61)INMETRO (30)KCC (27)Lloyds (70)LSF (2)Одобренный LUL (Лондонский метрополитен) полимер (2)NEPSI (34)Нейлон (2)RETIE (35)Нержавеющая сталь (6)TR-CU-EAC (38)UL (9)

Защита от влагиОсевая нагрузка (12)Горизонтальная нагрузка (12)Нет (68)Силы при коротком замыкании (8)Да (41)

Источник назвал короткое замыкание одной из версий причин пожара на аппарате в Баренцевом море

Короткое замыкание – одна из версий причин пожара, которые рассматривает следствие, сообщил источник РБК, знакомый с первыми результатами расследования. Других подробностей издание пока не приводит.

О том, что короткое замыкание могло стать причиной пожара на глубоководном аппарате, во вторник 2 июля написала также Газета.ru, но не уточнила источник информации.

Взрыв, пожар: что известно о гибели 14 подводников на секретной подлодке в Баренцевом море

Реклама на Forbes

Какие еще назывались причины

Минобороны сообщило лишь то, что причиной смерти 14 моряков-подводников стало отравление продуктами горения. Министерство не уточнило, где находился аппарат 1 июля в то время, когда произошел инцидент. К тому моменту, когда о ЧП стало известно, аппарат уже вернулся на военно-морскую базу в Североморск.

Российские власти уведомили Центр радиационной и ядерной безопасности Норвегии о взрыве газа, сообщил Reuters директор организации Пер Странд. Минобороны заявило, что не отправляло никаких уведомлений. Telegram-канал Baza написал со ссылкой на источник, что перед пожаром на борту произошел взрыв. Это подтверждается также характером повреждений у выживших: помимо отравления продуктами горения, у них диагностирована контузия, отметила Baza.

Reuters: Россия сообщила Норвегии о взрыве газа на подлодке

Где произошел пожар

На каком аппарате произошел пожар, Минобороны также не сообщило. На встрече с президентом Владимиром Путиным глава ведомства Сергей Шойгу сказал, что ЧП произошло на научно-исследовательском глубоководном аппарате Северного флота во время плановых работ по изучению морского дна в российских территориальных водах Баренцева моря. «Это не обычное судно, мы с Вами знаем, это научно-исследовательское судно, экипаж высокопрофессиональный», — отреагировал на это Путин.

Источник РБК в силовых структурах сообщил, что авария случилась на спускаемом аппарате глубоководной атомной лодки проекта 10831 (АС-12, также известен как «Лошарик»). Собеседник «Открытых медиа» возразил, что пожар был на подлодке БС-64 «Оренбург», носителе «Лошарика». Другой источник «Открытых медиа» в том же материале сказал, что ЧП произошло на атомной подводной лодке БС-64 «Подмосковье».

Источник назвал подлодку, на которой погибли 14 подводников

Погибшие

Владимир Путин на встрече с министром обороны Сергеем Шойгу озвучил, что среди 14 погибших моряков семь капитанов I ранга, двое – Герои России. В среду утром «Фонтанка» написала, что подводники были приписаны к Петербургской военной части, которая имеет статус секретной. «Коммерсантъ» уточнил, что речь о войсковой части 45707, которая дислоцируется в Петергофе. Издания не указали источники своей информаци.

СМИ узнали о связи погибших подводников с «совершенно секретной» военной частью в Петербурге

Временно исполняющий обязанности губернатора Петербурга Александр Беглов на своей странице «ВКонтакте» подтвердил, что команда подводников была закреплена за петербургской военной частью и в последнее плаванье отправилась из Петербурга.

В войсковой части 45707 проводится проверка, сообщили РБК по телефону в учреждении. Уточнить, какое ведомство проверяет часть, собеседник издания отказался. Источник РБК, знакомый с ходом расследования, рассказал, что проверку проводят сотрудники военной контрразведки. «Также в части работают военные следователи», — рассказал собеседник РБК.

Путин поручил Шойгу лично отправиться в Североморск после гибели 14 подводников

Общие сведения о коротких замыканиях | Дэвид Грей Электротехнические услуги

Короткое замыкание — это когда электрический ток течет по неправильный или непреднамеренный путь с небольшим электрическим сопротивлением или без него. Это может вызвать серьезные повреждения, возгорание и даже небольшие взрывы. Фактически, короткие замыкания являются одной из основных причин структурных пожары по всему миру. Если вы когда-нибудь видели искры в своем электрическая панель, скорее всего, это короткое замыкание, вызвавшее их.

Что вызывает короткое замыкание?

Существует ряд факторов, которые могут привести к короткому замыканию.Вот некоторые из наиболее частых причин.

• В проводке попала вода или другая жидкость.
• Неисправная изоляция или ненадежные соединения могут привести к и нейтральные провода, контактирующие друг с другом.
• Проколы гвоздями и винтами, вызывающие ухудшаться.
• Ненормальное нарастание электрического тока в помещении вашего дома. система электропроводки.
• Обычные вредители, такие как крысы, мыши и белки, жуют провода.

Старые или неисправные приборы с поврежденными вилками или электропитанием шнуры также могут вызвать короткое замыкание. Это потому, что когда прибор включен в розетку его проводка по сути становится продолжением схемы.

Защита от коротких замыканий

Короткое замыкание создает опасность поражения электрическим током или возгорания. К счастью, в системе электропроводки вашего дома предусмотрены различные средства защиты против этих опасностей.

• Схема выключатели или предохранители используют внутреннюю систему пружин или сжатый воздух для обнаружения изменений электрического тока.Они предназначены для разрыва цепи соединения при любой неровности происходит.
• Прерыватели цепи замыкания на землю, или GFCI, как они обычно известные, обеспечивают аналогичную функцию автоматических выключателей. Они тоже чувствуют изменения в текущем потоке, но гораздо более чувствительны, чем автоматические выключатели, автоматически отключающие ток в малейшее чувство колебания.
• Прерыватели цепи дугового замыкания (AFCI) защищают от дугового разряда, явление, возникающее при слабых электрических соединениях и вызывающее электричество прыгать между металлическими контактами.Эти устройства предвидеть короткое замыкание и отключать питание, прежде чем оно сможет достичь состояния короткого замыкания. Где GFCI защищают от шока, AFCI — лучшее решение для предотвращения пожаров, вызванных: дуга.

Как бороться с коротким замыканием

Эту работу лучше доверить профессионалам, но есть кое-что. Вы можете проверить самостоятельно. Например, если автоматический выключатель регулярно срабатывает сразу после сброса, возможно, у вас проблема с проводкой где-то в цепи или в приборе что с этим связано.Взгляните на всю мощь шнуры подключены к розеткам в цепи срабатывания. Если вы заметили повреждения или похоже, что пластиковая изоляция распалась, отключите прибор от сети, а затем снова включите автоматический выключатель. Если цепь теперь остается активной, вы можете быть уверены, что прибор был проблемой.

Устранение неисправности проводки цепи обычно должно выполняться профессиональный электрик. Ремонт предполагает отключение цепи, открыв розетку и распределительные коробки для проверки проводов и подключения и произвести необходимый ремонт.Вам также могут потребоваться изменения в вашем электрическая панель дома. Это определенно не работа для большинство мастеров!

Если вы подозреваете, что у вас короткое замыкание в Джексонвилл, штат Флорида, дом, наша команда высококвалифицированных электриков здесь, чтобы помочь. Свяжитесь с Дэвидом Греем, электриком Услуги онлайн сегодня или позвоните нам по телефону (904) 724-7211, чтобы узнать более.

Обрыв и короткое замыкание

Ultimate Electronics: практическое проектирование и анализ схем

---

Особое поведение при двух крайностях сопротивления: нуле и бесконечности.Читать 4 мин

Обрыв цепи и короткое замыкание — два специальных термина, которые обозначают противоположные крайние значения числовой линии сопротивления.

Мы можем посмотреть на схему, посмотрев на любую пару открытых клемм:

В контексте любых двух выводов цепи:

Короткое замыкание означает, что две клеммы соединены извне с сопротивлением R = 0 , так же, как идеальный провод. Это означает, что для любого значения тока существует нулевая разница напряжений.(Обратите внимание, что настоящие провода имеют ненулевое сопротивление!)

Обрыв цепи означает, что две клеммы являются точками, внешне отключены , что эквивалентно сопротивлению R = ∞ . Это означает, что между двумя выводами может течь нулевой ток, независимо от разницы напряжений. (Обратите внимание, что очень высокое напряжение может вызвать протекание дуги тока даже через большие воздушные или вакуумные зазоры!)

Идея взглянуть на два терминала цепи и посмотреть на поведение в этих двух крайностях — мощная идея.

Как в теории, так и на практике слово «внешне» не имеет особого значения. Это произвольная граница, отделяющая «исходное» поведение схемы от нового поведения, когда мы вносим определенные изменения в любую пару узлов. Эта искусственная граница рассматривает остальную часть схемы, внутренние части черного ящика, как немодифицированные. Сделав это предположение, мы можем сделать только одно небольшое изменение вне черного ящика и увидеть его влияние на черный ящик.

---

Идеальный вольтметр на обрыв.Обрыв цепи — это ограничивающее приближение для реального вольтметра, который будет иметь некоторое большое (но не бесконечное) сопротивление.

Идеальный амперметр — короткозамкнутый. Короткое замыкание — это ограничивающее приближение для реального амперметра, который будет иметь небольшое (но не нулевое) сопротивление.

Подробнее см. В разделе «Мультиметры и измерения».

---

Подобно тому, как вольтметр и амперметр измеряют, подключая два щупа к цепи, теоретический анализ часто выполняется, глядя только на два узла цепи.

Обрыв и короткое замыкание обеспечивают две полезные точки на кривой V-I.

В частности:

• Напряжение разомкнутой цепи — это разность напряжений, измеренная между двумя клеммами, когда ток не подается и не подается.
• Ток короткого замыкания — это ток, который протекает, когда клеммы вынуждены иметь нулевую разность напряжений.

Мы будем использовать эти два значения в эквивалентных схемах Thevenin и Norton Equivalent Circuits.

---

На практике мы хотели бы, чтобы схемы, которые мы строим, выдерживали как нормальные условия, для которых они предназначены, так и некоторые необычные условия, которые случаются время от времени, но не должны приводить к необратимым повреждениям.

Обрыв цепи случается даже тогда, когда он нежелателен. Например, всякий раз, когда что-то отключается или отключается, у нас возникает состояние разомкнутой цепи.

Короткие замыкания случаются даже тогда, когда они нежелательны. Например, если разъем на мгновение закорачивает между двумя клеммами при установке или крошечная металлическая стружка оказывается в неправильном месте, мы имеем дело с коротким замыканием.

По возможности, мы должны спроектировать так, чтобы обрыв и короткое замыкание происходили в различных местах в цепи, особенно на любых открытых входах и выходах. Мы должны проектировать так, чтобы любые отказы были временными и / или устраняемыми, например, с автоматическим выключателем.

---

Преднамеренное R = 0 Ом резисторы (короткое замыкание) иногда добавляются к печатной плате, потому что разработчик хочет гибкости для изменения значения без необходимости перепроектировать печатную плату позже, если они хотят добавить некоторое ненулевое последовательное сопротивление (или другой последовательный компонент) в будущем .

Точно так же иногда добавляются преднамеренные перемычки (разомкнутая цепь), потому что разработчик хочет гибкости для подключения секции позже, возможно, для добавления параллельного сопротивления.

Оба они позволяют гибко вносить изменения, разделяя при этом одни и те же производственные накладные расходы. Это снижает затраты на единицу и позволяет избежать дорогостоящих затрат времени на реконструкцию.

---

В следующем разделе, Эквивалентные схемы Thevenin и Norton Equivalent Circuits, мы увидим, как двухконтактную концепцию можно применить для упрощенного приближения того, что находится в «схеме черного ящика», помеченной выше.

---

Роббинс, Майкл Ф. Ultimate Electronics: Практическое проектирование и анализ схем. CircuitLab, Inc., 2021, ultimateelectronicsbook.com. Доступно. (Авторское право © CircuitLab, Inc., 2021)

Что такое короткое замыкание? Что вызывает короткое замыкание? Почему это опасно?

Электроэнергетические системы промышленных предприятий, коммерческих и административных зданий предназначены для безопасного и надежного обслуживания нагрузок. Одним из основных соображений при проектировании энергосистемы является адекватный контроль коротких замыканий.Короткое замыкание — опасное явление. Ниже я объясню определение короткого замыкания простыми словами, и вы точно поймете, что это такое.

Что такое короткое замыкание в электричестве?

Короткое замыкание — это перегрузка по току, вызванная незначительным повреждением полного сопротивления между проводниками с разными потенциалами. Это случайно и может быть следствием неуклюжести или неисправности оборудования.

Короткое замыкание опасно, потому что при коротком замыкании сопротивление цепи падает почти на ноль Ом.Это быстро увеличивает ток и нагревает проводники или оборудование.

Что вызывает короткое замыкание?

Короткое замыкание обычно вызывается случайным контактом или износом изоляции. Короткое замыкание опаснее перегрузки, потому что повреждение происходит практически мгновенно. Примеры коротких замыканий включают случайное прикосновение двух или более проводов, прикосновение или падение инструментов через проводники под напряжением или случайное соединение между проводниками под напряжением и землей.Такие замыкания на землю могут варьироваться от нескольких ампер до максимально доступного тока короткого замыкания.

Должны быть предусмотрены защитные устройства для ограничения и отключения токов короткого замыкания до того, как их тепловое (нагрев проводников, электрические дуги) и механическое (электродинамические силы) воздействия станут вредными и опасными. Защита от короткого замыкания может быть обеспечена предохранителями и автоматическими выключателями. Их отключающая способность и время размыкания цепи должны соответствовать защищаемой цепи.

Что происходит при коротком замыкании?

Когда происходит короткое замыкание, электрический ток может в сотни или тысячи раз превышать нормальный рабочий ток. КЗ высокого уровня могут достигать 30 кА или 200 кА. Это может иметь серьезные негативные последствия.

Короткое замыкание должно быть прервано как можно быстрее, чтобы свести к минимуму повреждения, которые могут включать:

• Высокие магнитные силы, которые деформируют и деформируют шины и связанные с ними распорки, не подлежащие ремонту.
• Серьезное повреждение изоляции.
• Проводники плавления или испарения.
• Испарение металла, включая шины в электрооборудовании.
• Ионизированные газы.
• Дуговое возгорание.
• Взрывы.

Может ли короткое замыкание убить вас?

Короткое замыкание может убить человека. При коротком замыкании ток идет в обход нормальной нагрузки. Токи короткого замыкания могут варьироваться от долей ампера до 200 000 ампер и более.

Как короткое замыкание может вызвать пожар?

Короткое замыкание обычно возникает, когда провод с низким сопротивлением проходит через потребляющее устройство. Большее количество электронов будет проходить по пути наименьшего сопротивления, а не через потребляющее устройство. Короткое замыкание обычно вызывает избыточный ток в кабелях, что приводит к перегреву и, возможно, к возгоранию.

Что используется в электрической цепи для предотвращения короткого замыкания?

Патронные предохранители, предохранители HRC, автоматические выключатели, автоматические выключатели в литом корпусе, воздушные выключатели, ручные пускатели двигателя могут использоваться для предотвращения короткого замыкания.Эти устройства быстро отключаются, как только обнаруживают короткое замыкание.

Продолжить чтение

Идентификация и предотвращение электрических коротких замыканий

Благодаря огромному прогрессу в технологиях и широкому спектру других инновационных изобретений сегодня мы больше полагаемся на электричество, чем когда-либо прежде. Когда-то считавшееся роскошью, электричество теперь считается основной необходимостью просто потому, что сегодня почти все работает на электроэнергии. Хотя электричество имеет свою ценность и важность, оно также является причиной многих домашних пожаров и даже смертей из-за коротких замыканий.Вот несколько быстрых советов по выявлению короткого замыкания в вашем доме.

Что такое короткие замыкания?

Короткое замыкание происходит в вашем доме, когда горячий провод соприкасается с любым другим проводом, расположенным в коробке предохранителей вашего дома. Когда это происходит, создается дополнительный ток, который течет по цепи и вызывает перегорание предохранителя. Другими источниками короткого замыкания являются существующие проблемы со шнурами или переключателями, неисправная проводка в вашем доме или электрическая перегрузка.

Действия по выявлению коротких замыканий

Для начала, пытаясь определить короткое замыкание, всегда выключайте все выключатели и свет, а также отсоединяйте все электроприборы.Затем вам нужно найти сработавший автоматический выключатель и сбросить его. Если вы обнаружите, что предохранитель напрямую поврежден, обязательно замените предохранитель.

Если после сброса выключатель снова срабатывает, то есть вероятность, что короткое замыкание произошло внутри переключателя или розетки. Чтобы определить, какой из переключателей вызывает срабатывание прерывателя, вам нужно включить переключатели в доме один за другим. Когда прерыватель срабатывает в результате включения определенного переключателя, вы можете с уверенностью предположить, какой переключатель имеет короткое замыкание, требующее внимания.

Затем, если вы определили, что проблема не в переключателе, потому что вы перепробовали их все, а прерыватель не сработал, скорее всего, проблема кроется в электрическом устройстве. Выполните ту же процедуру, что и с переключателями, проверяя каждый электроприбор по очереди. Когда вы обнаружите, что выключатель срабатывает, вы определите прибор, который вызывает короткое замыкание .

Как избежать короткого замыкания

• Избегайте одновременного использования нескольких розеток и не допускайте перегрузки одной вилки. При перегрузке легко может возникнуть пожар.

• Возьмите за привычку проверять защиту цепи . Независимо от того, живете ли вы в своем доме в течение определенного периода времени или переезжаете в новый дом, всегда полезно проверить блок предохранителей или выключателей, чтобы убедитесь, что все выглядит в порядке. Возможно, будет разумно воспользоваться услугами профессионального электрика, чтобы подтвердить, что у вас нет проблем с блоком предохранителей или выключателя в вашем доме, и что он обновлен и соответствует надлежащим отраслевым стандартам.

• Обратите особое внимание на состояние электрических проводов. Провода могут изнашиваться, или резиновое покрытие, которое защищает провод, может со временем сломаться, что приведет к оголению проводов. Это может быть довольно опасно и может привести к пожару в доме. Обязательно регулярно проверяйте электрическую проводку, чтобы убедиться, что она находится в надлежащем рабочем состоянии, без повреждений или поломок.

• Когда дело доходит до вашей техники, всегда обращайтесь к руководству пользователя. При покупке, установке и использовании электроприбора важно проконсультироваться с руководством и ознакомиться с допустимой нагрузкой на электроприбор. Это важно понимать, поскольку перегрузка устройства может привести к короткому замыканию.

Электричество жизненно необходимо каждому и каждому дому. Однако, если возникла проблема с электрической системой вашего дома, не пытайтесь решить ее самостоятельно.Обратитесь к высококвалифицированным и сертифицированным электрикам в Gervais Electric, Inc., чтобы определить вашу проблему и предложить эффективное решение. Заработав узнаваемое положение лидера на рынке, наша команда готова удовлетворить все ваши потребности в электричестве и предоставить первоклассные услуги, которые просто не могут быть сопоставлены ни с одним из наших конкурентов.

Доверьте свое доверие одним из лучших в отрасли. Запланируйте домашний осмотр вашей электрической системы сегодня!

Короткое замыкание

— причины и последствия

Что такое короткое замыкание?

Всякий раз, когда в сети происходит сбой, при котором в одной или нескольких фазах протекает большой ток, считается, что произошло короткое замыкание цепи .

Короткое замыкание — это просто соединение с низким сопротивлением между двумя проводниками, подающими электроэнергию в любую цепь. Это приводит к чрезмерному протеканию тока в источнике питания через «короткое замыкание» и может даже привести к выходу источника питания из строя.

Если в цепи питания есть предохранитель, он выполнит свою работу и перегорит, размыкая цепь и прекращая прохождение тока. MCB также используется для защиты от короткого замыкания.

Короткое замыкание может происходить в цепи постоянного или переменного тока (постоянного или переменного тока).Если это закороченная батарея, она очень быстро разряжается и нагревается из-за большого тока.

Посмотрите видео о коротком замыкании в линии электропередачи 110 кВ ниже.

Что такое ток короткого замыкания?

Когда происходит короткое замыкание, через цепь протекает сильный ток, называемый током короткого замыкания .

Это поясняется приведенным здесь рисунком. На рисунке показан однофазный генератор напряжения V и внутреннего импеданса Z и , который подается на нагрузку Z.

Однофазный генератор напряжения V и внутреннего импеданса Zi питает нагрузку Z

В нормальных условиях ток в цепи ограничен полным сопротивлением нагрузки Z.

Однако, если клеммы нагрузки закорочены из-за любого причина, полное сопротивление цепи снижено до очень низкого значения; в данном случае Z i . Поскольку Z i очень мала, по цепи течет большой ток. Это называется током короткого замыкания .

Короткое замыкание и перегрузка

Люди обычно путают перегрузку и короткое замыкание, поскольку оба они вызывают проблемы в системе одинаковым образом. Следует различать короткое замыкание и перегрузку.

Когда происходит короткое замыкание, напряжение в точке повреждения снижается до нуля, и ток аномально высокой величины течет по сети к точке повреждения.

С другой стороны, перегрузка означает, что на систему были возложены нагрузки, превышающие расчетные значения.В таких условиях напряжение в точке перегрузки может быть низким, но не нулевым. Условия пониженного напряжения могут распространяться на остальную часть системы за пределы точки перегрузки.

Токи в перегруженном оборудовании велики, но значительно ниже, чем в случае короткого замыкания.

Что вызывает короткое замыкание?

Короткое замыкание в системе питания является результатом каких-либо ненормальных условий в системе. Это может быть вызвано внутренними или внешними эффектами.

1. Внутренние эффекты вызваны поломкой оборудования или линий передачи из-за ухудшения изоляции в генераторе, трансформаторе и т. Д. Такие проблемы могут быть вызваны старением изоляции. несоответствующий дизайн или неправильная установка.
2. Внешние эффекты , вызывающие короткое замыкание, включают нарушение изоляции из-за скачков молнии. перегрузка оборудования, вызывающая чрезмерный нагрев: механическое повреждение населения и т. д.

Последствия короткого замыкания

Когда происходит короткое замыкание, ток в системе увеличивается до аномально высокого значения, а напряжение в системе снижается до низкого значения.

Сильный ток из-за короткого замыкания вызывает чрезмерный нагрев, который может привести к возгоранию или взрыву . Иногда короткое замыкание принимает форму дуги и приводит к значительному повреждению системы.

Например, дуга в линии передачи, которая не устранена быстро, вызовет ожог проводника, что приведет к его разрыву, что приведет к длительному прерыванию линии.

Низкое напряжение , возникшее в результате неисправности, оказывает очень вредное влияние на работу, оказываемую энергосистемой. Если напряжение остается низким даже в течение нескольких секунд, двигатели потребителя могут быть отключены , а генераторы в энергосистеме могут стать нестабильными .

Из-за вышеуказанных пагубных последствий короткого замыкания желательно и необходимо как можно быстрее отсоединить неисправную секцию и восстановить нормальные значения напряжения и тока.

Короткое замыкание может привести к очень высокой температуре с из-за большого рассеивания мощности в цепи. Эта высокая температура может быть использована в приложении. Дуговая сварка — распространенный пример практического применения нагрева из-за короткого замыкания.

Источник питания для дуговой сварки может обеспечивать очень высокие токи, протекающие через сварочный стержень и свариваемые металлические детали. Точка контакта между стержнем и металлическими поверхностями нагревается до точки плавления, сплавляя часть стержня и обе поверхности в единое целое.

Короткое замыкание — обзор

10.2.4 Коэффициенты диффузии кислорода и катионов в окалине оксида алюминия

Короткие замыкания, рассматриваемые для диффузии внутри оксидов в диапазоне температур 800–1000 ° C, представляют собой границы зерен оксидов. Согласно Харрисону [71], можно выделить три режима диффузии. Режим A определяется Dt≫d, d — размер зерна; в этом случае объемное проникновение превосходит размер короткого замыкания, особенно границ зерен. Режим C утверждает, что проникновение является непрерывным на границах зерен (Dt≪δ, δ — ширина границы зерен).Наконец, режим B — это промежуточный режим, в котором в диффузии участвуют три процесса: объем, границы зерен и боковая диффузия δ≪Dt≪d2.

Маркерные эксперименты, проведенные с ¹⁸ O, привели к определению коэффициентов диффузии кислорода через границы зерен оксида алюминия и через объем оксида. Принимая во внимание графики ln [ ¹⁸ O] = f (x), первая часть кривой соответствует кажущейся диффузии кислорода. Из трех режимов диффузии обычно выбирают режим B для исследования межзеренной диффузии [72,73].В этом режиме δ≪Dt≪d2 с δ шириной границы зерна и d размером зерна оксида.

Кажущаяся диффузия кислорода соответствует диффузии в объеме и по границам зерен оксида. Он выражен в случае дислокационной и объемной диффузии [74], но может быть использован в случае межзеренной и объемной диффузии [75,76], если предположить, что начало профиля распределения кислорода соответствует D _{приложение} (режим Α) [72]:

10.1Dapp = 1-fDb + fDgb

Где f — доля сайтов, связанных с границами зерен; f может быть выражено как

10.2f = 3δϕ

— ширина границы зерен (обычно принимается равной 1 нм), а ϕ — средний размер кристаллитов оксида. D _{приложение} определяется из решения второго закона Фика:

10,3Cxt-CsCo-Cs = erfx2Dappt

, где C _s — концентрация кислорода-18 на поверхности оксидной окалины, C _o — естественная концентрация кислорода-18 в оксидном слое (0.2 ат.% [77]) и t — время диффузии.

Эта модель, которая связывает начало профиля распределения с кажущимся коэффициентом диффузии, недавно обсуждалась Fielitz et al . [78], которые предположили, что первая часть профиля диффузии кислорода в поликристаллическом муллите соответствует коэффициенту объемной диффузии в режиме B, а не кажущемуся коэффициенту диффузии.

Вторая часть кривой диффузии, ln [ ¹⁸ O] = f ( x ), позволяет определить коэффициент диффузии границ зерен кислорода.Применяя модель Уиппла – Леклера [79–81], D _gb выражается следующим образом:

10,4Dgbδ = 0,6614Dbt − ∂lnC∂x6 / 5−5 / 3 − Dapp

, где ∂lnC∂x6 / 5 — наклон кривой ln [ ¹⁸ O] = f ( x ^6/5 ). Комбинируя уравнения (10.1) и (10.4), можно получить следующее соотношение:

10,51 − fDb + 0,661fδ4Dbt − ∂lnC∂x6 / 5−5 / 3 − Dapp = 0

. Коэффициент объемной диффузии кислорода, D _b .Использование D _app и D _b соотношение (10.1) позволяет вычислить D _gb .

Эксперименты по диффузии кислорода-18 привели к определению коэффициентов диффузии кислорода. В диапазоне температур от 1050 до 1200 ° C результаты представлены в таблице 10.3 [82]. Сравнение с литературой затруднено, так как очень мало экспериментов было выполнено с термически выращенной окалиной оксида алюминия [82–86] (рис. 10.7), тогда как многочисленные работы касались определения коэффициентов диффузии в синтетическом оксиде алюминия [87–98].

Таблица 10.3. Коэффициенты диффузии кислорода определены в α-Al ₂ O ₃ , выращенном на сплаве Fe-25Cr-5Al при 1050, 1100 и 1200 ° C.

	1050 ° C	1100 ° C	1200 ° C
D приложение O (см 2 ⋅ с 90) — 8,0 8,0 10 — 14	1,1 × 10 — 13	1,6 × 10 — 12
D b O (см 2 ⋅ s — 1 8) 5.7 × 10 — 19	8,3 × 10 — 17	1,9 × 10 — 16
D фунт O (см 2 ⋅3 — 1	1,6 × 10 — 11	2,2 × 10 — 11	3,2 × 10 — 10

10,7. Сравнение коэффициентов диффузии кислорода или хрома в термически выращенном оксиде алюминия.

Эксперименты по диффузии, проведенные как на синтетическом, так и на термически выращенном оксиде алюминия, показали, что диффузия алюминия преобладает над диффузией кислорода на границах зерен оксида алюминия, но значения, рассчитанные для синтетического оксида алюминия, в значительной степени отличаются от значений, определенных для термически выращенных шкал.Химический состав (особенно уровень примесей или изменение концентрации легирующей примеси) и / или микроструктура (размер зерен, переходное образование оксида алюминия и т. Д.) Двух типов оксида алюминия может объяснить эти различия [99,100], поэтому очень трудно сравнивать эксперименты по диффузии. на синтетическом и термически выращенном оксиде алюминия.

Хром используется в качестве изотопного маркера алюминия. Принимая во внимание, что и катионы хрома, и катионы алюминия диффундируют одинаково, результаты, полученные для коэффициентов диффузии хрома в окалине оксида алюминия, могут быть применены к коэффициентам диффузии катионов алюминия в той же шкале.В самом деле, легче использовать изотоп хрома в качестве диффузионного компонента, чем использовать алюминий, у которого нет природного изотопа; можно использовать только искусственный изотоп алюминия ²⁶ Al, который радиоактивен и очень дорог. Этот радиоактивный индикатор использовался в очень немногих работах [90,101].

Что такое короткое замыкание? И почему это опасно?

Короткое замыкание может произойти случайно и повредить ваш дом и бытовую технику. Вот некоторая информация, которая поможет вам понять, что такое короткое замыкание и почему оно опасно.

Что такое короткое замыкание?

Короткое замыкание происходит, когда часть провода, по которому проходит ток, соприкасается с другим проводом и дает электричеству путь с меньшим сопротивлением. Вкратце, короткое замыкание дает электрическому пути наименьшего сопротивления между двумя точками, что означает, что короткое замыкание будет производить больше тепла и приведет к ожогам и пожарам.

Что вызывает короткое замыкание?

Шорты могут быть результатом множества проблем.Обратите внимание на некоторые из наиболее распространенных причин короткого замыкания.

• Неисправная изоляция: Старая или неисправная изоляция позволяет контактировать нейтралью и проводам под напряжением и, таким образом, может вызвать короткое замыкание.
• Ослабленные соединения: Электрические насадки могут ослабнуть, и иногда нейтраль и провода под напряжением могут соприкасаться, что приводит к короткому замыканию.
• Домашние вредители: Домашние вредители, такие как мыши, крысы и белки, иногда могут грызть провода.Это также может привести к пересечению нейтральных и находящихся под напряжением проводов и вызвать короткое замыкание.
• Приборы: В старых или сломанных приборах со временем могут возникать короткие замыкания. Поэтому рекомендуется регулярно проверять их у специалиста.

Чем опасны короткие замыкания?

Короткое замыкание — это ненормальное электрическое соединение, которое позволяет дополнительному электричеству проходить через ваши переключатели, приборы и розетки. Дополнительное тепло, генерируемое дополнительным электричеством, также может вызвать возгорание поврежденных проводов и достичь легковоспламеняющихся частей вашего дома.

Оголенные или оборванные провода, а также пережеванные или поврежденные шнуры также могут стать причиной короткого замыкания. Поэтому, если вы заметили оборванный или поврежденный шнур, немедленно отключите его.

Также убедитесь, что ваши токопроводящие материалы хорошо изолированы и нет риска, что ваше электрическое оборудование приведет к короткому замыканию. Также важно регулярно проверять свое электрическое оборудование. Избегайте плотной намотки или складывания проводов, а также не перегружайте цепи слишком большим количеством подключаемых или электрических устройств.