Короткое замыкание в электрической цепи

В ходе подобного явления в зонах контакта происходит пиковое возрастание тока. Обычно короткое замыкание в электрической цепи приводит к превышению гранично допустимых параметров. В ходе подобного процесса образуются токи разрушительного вида.

Стоит подчеркнуть, что не зря указывается именно несанкционированная природа подобного явления. С замыканием, контролируемым нами, которое известно в среде электриков, как «длинное», приходится сталкиваться каждый раз при запуске различных приборов. Соединение в приборе фазного и нулевого провода в такой ситуации происходит при включении в розетку. Почему при этом не образуется короткое замыкание, узнаем из нашей статьи.

Причины возникновения

Лучше всего понять природу возникновения данного явления можно с помощью закона Ома. Основная формула I=U/R участка цепи обозначает, что в конкретной зоне сила тока прямо пропорциональна напряжению и, соответственно, обратно пропорциональна сопротивлению на данном участке.

Активное сопротивление представляет собой каждый прибор в квартире, который подключен к розетке. Параметры напряжения при этом обычно находятся в пределах 220-230 В. Из приведенной формулы однозначно делаем вывод, что увеличение этого показателя вызывает уменьшение величины тока.

Разберем гипотетическую вероятность подключения в сеть прибора с условной величиной R=),05 ОМ, то есть практически отсутствующим сопротивлением. Делаем расчет тока по закону Ома:

I=220В(U)/0,05(Ом)=4400А

В итоге обнаруживается ток очень большой величины. В нашем случае при существующих параметрах для стандартной розетки в 10-16А расчетный показатель составил 4,4А.

Применяемые в современных условиях провода из меди имеют практически идеальную проводимость, позволяющую на относительно коротких участках принимать их сопротивление за нулевое. Следовательно, выполняемое соединение нулевого и фазного провода можно представить в виде подключения прибора с очень низкими показателями сопротивления. Подобный тип короткого замыкания – наиболее частый случай в быту.

Все описанное носит весьма приближенный характер. Расчет силы тока в подобной ситуации производится с учетом еще и других показателей. В первую очередь берется во внимание сопротивление всей линии и образующейся дуги, неизменно возникающей при коротком замыкании. Следовательно, в реальности мы сталкиваемся с сопротивлением значительно большим, чем условные 0,05Ом. Однако, природа возникновения КЗ теперь достаточно понятна.

Почему возникло такое название?

Любое подключение бытовых приборов к сети способствует созданию сопротивления для предстоящего протекания тока. А вот случайное или обдуманное соединение нуля и фазы без нагрузки, напрямую, делает путь подобного протекания значительно короче, чем в обычном эксплуатационном режиме.

Вывод очевиден – название «короткое замыкание» обозначает отсутствие сопротивления при движении электронов по максимально короткому пути.

В чем опасность подобного явления

Потенциальная угроза пожара – самая главная опасность в результате КЗ. Выделение в проводниках значительного количества тепла при увеличение параметров тока обычно сопровождается повреждениями изоляционного слоя с последующим возгоранием.

Нередки варианты замыкания с образованием дуги, спровоцированной электрическим зарядом большой мощности, способным вызвать воспламенение окружающих объектов.

Потенциальная угроза резкого выброса тепла или поражения током человека всегда очень высока в такой форсмажорной ситуации.

Снижение напряжения в сети также остается одним из потенциальных последствий КЗ. Это самым негативным образом сказывается на работе электрооборудования. Многие приборы весьма чувствительны к образовавшемуся электромагнитному воздействию.

Вывод в данном случае однозначен – на стадии проектирования и монтажных работ одним из самых ответственных моментов является создание надежной защиты от возникновения коротких замыканий.

Как обезопасить вероятность возникновения КЗ

Принцип разрыва цепи положен в основу большинства способов защиты. К наиболее популярным устройствам относятся плавкие предохранители, имеющиеся во многих приборах.

Такие элементы выполнены, как проводники способные выдерживать только ток определенной величины. В ситуации с превышением предельных параметров такой проводник моментально разрушается и способствует разрыву цепи. Проще говоря, плавкий элемент остается наиболее слабым звеном, которое не выдерживает воздействия высокого тока, выходит из строя самым первым и таким образом выполняет функции защиты для всех остальных компонентов.

Выключатели автоматической конструкции АВ устанавливаются на каждую группу потребления и остаются наиболее востребованными для установки в домах и квартирах.

Разрыв цепи осуществляется при помощи теплового расцепителя. Этот процесс происходит посредством разъединения контактов при протекании тока, превышающего предельные значения. Применяются и электромагнитные модели защитных элементов.

Обращаю внимание на важный аспект – от КЗ не спасет УЗО, которое предназначено для других целей.

Правильный расчет потенциальных параметров тока короткого замыкания для отдельно выбранной электроустановки поможет при выборе автоматического выключателя. Это необходимо для своевременного реагирования на произошедшее КЗ.

Причины возникновения

Основные факторы, способствующие короткому замыканию в быту:

• повреждение слоя изоляции проводов и мест соединения в цепи. Способствуют такой угрозе загрязнение проводки, дефекты механического вида, истекшие сроки эксплуатации;
• произошедшее соединение проводников с противоположным потенциалом.

Важно! Придерживайтесь установленных стандартов в ходе монтажа, обслуживания и использования установки.

Никогда не следует терять осмотрительность и небрежно обращаться с электрическими приборами.