Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Электротовары | Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику | Электротехническая продукция

Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам » Чем короткое замыкание отличается от перегрузки
Количество просмотров: 29618
Комментарии к статье: 8


Чем короткое замыкание отличается от перегрузки


Если фазу и ноль электрической сети соединить под напряжением друг с другом не через потребитель, а напрямую, то возникнет короткое замыкание, сокращенно КЗ.

Коротким замыканием называется соединение проводников отдельных фаз между собой или с землей через относительно малое сопротивление, принимаемое равным нулю при глухом металлическом коротком замыкании.

Никакая сеть не предназначена для длительной работы в таком режиме. Однако данный аварийный режим иногда возникает. Так, короткое замыкание может случиться из-за нарушения изоляции электропроводки или из-за случайного замыкания разноименных проводников проводящими частями электрооборудования. Нормальная работа электрической сети будет нарушена. Чтобы это нежелательное явление предотвратить, электрики используют клеммники либо просто изолируют соединения.

Проблема режима КЗ заключается в том, что в момент его возникновения в сети многократно увеличивается ток (до 20 раз превышает номинал), что приводит к выделению огромного количества джоулева тепла (до 400 раз превышает норму), поскольку количество выделяемой теплоты пропорционально квадрату тока и сопротивлению потребителя.

Теперь представьте: сопротивление потребителя здесь — доли ома проводки, а ток, как известно, тем выше, чем меньше сопротивление. В итоге, если мгновенно не сработает защитное устройство, произойдет чрезмерный перегрев проводки, провода расплавятся, изоляция воспламенится, и может случиться пожар в помещении. В соседних помещениях, питаемых этой же сетью, упадет напряжение, и некоторые электроприборы могут выйти из строя.

Короткое замыкание

Типичный вид короткого замыкания для жилых квартир — однофазное короткое замыкание, когда фаза смыкается с нулем. Для сетей трехфазных, например в цеху или в гараже, возможно трехфазное или двухфазное короткое замыкание (две фазы между собой, три фазы между собой, или несколько фаз на ноль).

Короткое замыкание на видео:

Для трехфазного оборудования, такого как асинхронный двигатель или трехфазный трансформатор, характерно межвитковое замыкание, когда витки замыкаются накоротко внутри обмотки статора или внутри обмотки трансформатора, шунтируя остальные рабочие витки и выводя таким образом прибор из строя.

Или замыкание может случиться через проводящий корпус прибора. Вообще проводящие корпуса следует заземлять, дабы защитить персонал от случайного поражения током, а провода в квартирах использовать те, что в негорючей изоляции.

Есть еще один вид аварийного режима нагрузки электрической сети, связанный с превышением нормального тока. Это так называемая перегрузка. Перегрузки иногда возникают в квартирах, в домах, на предприятиях. Это опасный режим, порой более опасный, чем короткое замыкание. Ведь короткое замыкание в квартире может быть на корню остановлено мгновенно сработавшим автоматическим выключателем в щитке. А вот токовая перегрузка — случай более хитрый.

Автоматические выключатели

Представьте себе, что в одну единственную розетку вы решили понавтыкать множество электроприборов через тройник да через удлинители. Что нежелательного может в этом случае произойти? Если жила проводки, подведенный к розетке, не рассчитана на ток более 16 ампер, то при включении в такую розетку нагрузки более 3500 ватт начнется перегрев электропроводки чреватый пожаром.

Вообще тепловое воздействие на изоляцию проводов резко снижает ее механические и диэлектрические свойства. Например, если проводимость электрокартона (как изоляционного материала) при 20°С принять за единицу, то при температурах 30, 40 и 50°С она увеличится в 4, 13 и 37 раз соответственно.

И тепловое старение изоляции наиболее часто возникает именно из-за перегрузки электросетей токами, превышающими длительно допустимые для данного вида и сечений проводников. Также нельзя в розетку, на которой указано 250 В 10 А, включать потребителей более чем на 2500 Вт, ибо может начаться перегрев контактов, ведущий к их ускоренному окислению.

Для защиты от перегрузок в квартире, а также для мгновенного купирования режима КЗ, используйте автоматические выключатели

Смотрите также на нашем сайте: Как правильно рассчитать ток короткого замыкания

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Основные причины срабатывания дифавтомата в электрическом щите
  • Сети напряжением до и свыше 1000 вольт. В чем различия?
  • Неисправности электропроводки: чем они опасны, и как их предотвратить?
  • Тепловое действие тока, плотность тока и их влияние на нагрев проводников
  • Нагрев проводников при коротком замыкании
  • Неполадки в электропроводке: что делать и как их устранить?
  • Выбор автомата по количеству полюсов
  • Что делать, если срабатывает автомат в электрощите
  • Как защитить проводку от перегрузки и короткого замыкания
  • Ребёнок и электрическая розетка
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам

      Комментарии:

    #1 написал: Олег | [цитировать]

    Я на работе был с этой темой связан более дадцати лет. Есть ткое направление - "Релейная защита и автоматика". Что можно сказать по теме статьи, только то, что определить возможную величину тока короткого замыкания не очень то и просто. Факторы, влияющие на величину тока короткого замыкания, редко проявляются вместе, поэтому на практике приходится учитывать те из них, влияние которых для данной установки больше всего сказывается. Приходится также считаться с вероятностью появления видов короткого замыкания по числу фаз, участвующих в замыкании (трех-, двух- и однофазных коротких замыканий), по причинам их возникновения (перекрытие изоляции, поломки и повреждения аппаратов, дуговые разрушения автоматов и предохранителей), по характеру развития аварии (переход однофазных коротких замыканий в многофазные) и по характеру протекания процесса короткого замыкания. В зависимости от задачи, поставленной перед проектировщиками, приходится либо искать наибольшее возможное значение тока короткого замыкания, либо возможное наименьшее значение. Первое обычно интересует для выбора сечения проводников и типа защитных электрических аппаратов, второе - для проверки селективности действия защиты.

      Комментарии:

    #2 написал: Олег | [цитировать]

    Наиболее распространенным типом повреждения в установках низкого напряжения является замыкание на землю.

      Комментарии:

    #3 написал: Яков | [цитировать]

    Большинство неисправностей энергосети случается тогда, когда два или более проводника, работающих с разностью потенциалов, вступают в контакт друг с другом. Такие ситуации могут произойти вследствие внезапной неисправности какого-либо узла оборудования, случайного повреждения, короткого замыкания воздушной сети или нарушения изоляционного слоя в результате грозового перенапряжения. В таких случаях электроток (называемый током короткого замыкания), причиняет серьезные повреждения оборудованию и прерывает его функционирование. Выбор прибора, устройство и структура практически любого оборудования зависит от способа решения проблемы тока короткого замыкания. 

      Комментарии:

    #4 написал: Дмитрий Коновалов | [цитировать]

    Ток короткого замыкания во много раз превышает рабочий ток и может достигать значений, превышающих 10 000 А (10 кА). Может повредить электрические кабели и устройства. Часто короткое замыкание в электрической системе вызывает пожар. Наиболее частые причины коротких замыканий: механическое повреждение изоляции электрической цепи, деградация изоляции из-за перегрузки, т.е. перегрева, что приводит к потере изоляционных свойств человеческий фактор, т.е. неправильные подключения в электрической цепи. Короткое замыкание в электрической системе вызывает очень серьезные опасности, вызванные действием высоких электродинамических сил и высоких температур, возникающих во время короткого замыкания. Протекание тока короткого замыкания вызывает нагрев элементов, что существенно влияет на разрушение изоляции проводов, изоляторов и внутренних элементов устройств. Когда электрический ток проходит через проводник (например, проводник), на нем выделяется тепло. Теплотворная способность прямо пропорциональна квадрату тока и прямо пропорциональна времени протекания тока. Если во время короткого замыкания, длящегося всего 10 мс, то есть доли секунды, протекает большой ток, например 50 кА или 50 000 А, он будет выделять большое количество тепла в размере 25 кДж. Пожары - одна из наиболее распространенных опасностей, вызванных неисправностью электроустановок. Определены токи короткого замыкания, которые должно выдерживать устройство, самые популярные из них: 6 кА, 10 кА, 15 кА.  

      Комментарии:

    #5 написал: Алина Сабуева | [цитировать]

    Короткое замыкание - это неисправность, которая возникает в линии электропередачи или в электрическом приборе. Короткое замыкание возникает из-за повреждений изоляционных материалов, защищающих проводники, а также при их погружении в среды с высокой электропроводностью, такие как воздух и вода. Короткие замыкания вызывают различные электрические явления, поскольку их результатом является не только разница между полярностями элементов, но также возникает дефект с низким импедансом между этими двумя точками с разным потенциалом, в дополнение к генерации случайной электрической дуги, термодинамических напряжений и термических воздействий. В коротком замыкании, сопротивление электрической системы обнуляется. Из-за этого явления повреждение электрической установки вызывается быстрым повышением температуры, результатом «утечки» электрической энергии, которая может вызвать пожар при контакте с поверхностями рядом с электрической установкой. Также важно отметить, что в случае короткого замыкания существует высокий риск поражения электрическим током. Чтобы избежать короткого замыкания, вот некоторые указания: поддерживайте соединительные кабели и устройства в хорошем состоянии, заменяя неисправные, держите неиспользуемые электроприборы отключенными от розетки, не допускайте контакта удлинителей и кабелей с жидкостями или водой, регулярно проверяйте кабели в доме и электроустановку, устанавливайте розетки в зоне видимости, вдали от мебели, которая может пострадать от случайного возгорания из-за короткого замыкания.

      Комментарии:

    #6 написал: Николай Подгорский | [цитировать]

    Короткое замыкание - это случайное, прямое или случайное соединение между двумя клеммами или кабелями разной полярности. Короткие замыкания - это сверхтоки, вызванные прямым или косвенным контактом между фазой и нейтралью или между фазами (трехфазные) переменного тока (AC). И в постоянном токе (DC) между положительным и отрицательным полюсами.  Короткие замыкания в основном вызваны дефектами, которые вызывают нарушения изоляции в проводниках электроустановки, либо из-за скручивания кабелей, либо из-за износа изоляторов проводящих кабелей. Они также могут быть вызваны поломками или отказами электроприборов, подключенных к электроустановке, вызванными их выходом из строя. А также из-за неправильного подключения кабелей цепи Кроме того, короткие замыкания могут быть вызваны атмосферными причинами, такими как дождь, влажность или шторм. Они также могут образовываться из-за наличия воды в электрических цепях, поскольку вода является отличным проводником электричества. Когда происходит короткое замыкание, увеличение силы тока настолько велико, что, если электрический поток не прерывается в течение миллисекунд, могут возникнуть очень высокие температуры, которые могут расплавить различные изоляторы и расплавить проводящие кабели. Короткое замыкание может вызвать возгорание в зданиях, квартирах и домах. По этой причине защитные электрические аппараты настолько важны в электрических установках, что эти пожары могут усугубляться наличием легковоспламеняющихся или взрывоопасных материалов. Перегрузка происходит, когда мы превышаем максимальное потребление в определенном электрическом устройстве, будь то защитное устройство или простой удлинитель с несколькими розетками, подключенными к электроприборам с определенным потреблением электроэнергии. Перегрузка возникает, когда сумма потребляемой мощности различных устройств, которые работают и подключены к одной и той же электрической цепи, превышает мощность, на которую они рассчитаны (10A - 16A - 20A - 25A ...). Когда происходит перегрузка, некоторые из защитных элементов, которые покрывают ее выше, должны автоматически отключаться, либо путем отключения электричества в одной рассматриваемой цепи, либо во всей электрической установке. Автоматический выключатель защищает электроустановку от возможных перегрузок или коротких замыканий, отключая электричество всей электрической цепи.

      Комментарии:

    #7 написал: Сергей Сергеевич | [цитировать]

    Перегрузка по току — это электрический ток, превышающий номинальный ток Iн или превышающий допустимое положительное отклонение номинального тока. Сверхтоки возникают особенно в случаях короткого замыкания, когда по электрической цепи протекает ток короткого замыкания. В обычном электрическом распределении 0,4 кВ, 50 Гц это в основном связано с мощностью короткого замыкания ближайшего трансформатора. Сверхтоки возникают и при работе электродвигателей, когда в момент пуска по обмотке двигателя протекает электрический ток, в несколько раз превышающий его нормальное номинальное значение. Пусковой ток обмотки электродвигателя создает цепь, включенную по типу «короткой обмотки». По мере увеличения скорости двигателя в нормальных условиях этот пусковой ток постепенно снижается до уровня номинального значения электрического тока. Перегрузки по току, вызванные коротким замыканием, опасны, особенно с точки зрения возгорания, а также потому, что это может привести к необратимому повреждению линии электропередач или трансформатора и другого технического оборудования. Поэтому для ограничения сверхтоков в цепь вводят аппараты защиты в виде плавких предохранителей и автоматических выключателей двигателя, что позволяет устранить нежелательные сверхтоки, отключив электрическую цепь либо в пораженной сетевой ветке, либо непосредственно на выходе вторичной обмотки трансформатора. Наименее опасным и наиболее распространенным случаем перегрузки по току является чрезмерная нагрузка на сеть, когда к сети (как правило, к источнику) подключено слишком много электроприборов, которые требуют для своего функционирования чрезмерное количество электроэнергии.

      Комментарии:

    #8 написал: Даниил | [цитировать]

    Короткое замыкание или короткое замыкание (в народе также называемое коротким замыканием или петлей) — это соединение источника электроэнергии без прибора, или состояние, при котором электрический ток проходит не через прибор в электрической цепи, а непосредственно от одного исходного полюса к другому. Слово «короткое замыкание» часто неправильно используется для обозначения какой-либо электрической неисправности.

    Короткое замыкание возникает при прямом токопроводящем соединении полюсов источника (так называемое короткое замыкание), например, когда изоляция питающих проводов или проводов внутри прибора повреждена и они соприкасаются друг с другом. Токопроводящая жидкость (электролит) также может вызвать короткое замыкание при попадании на проводники (для воздушных линий, например, во время сильного дождя или метели). В случае короткого замыкания электрическому току прикладывается очень малое сопротивление, так что величина тока (так называемый сверхток) может быть высокой и в проводнике может выделяться большое количество тепла. При этом проходящий ток определяется только внутренним сопротивлением источника и проводников, в общей распределительной электрической сети 0,4 кВ 50 Гц величина сверхтока короткого замыкания ограничивается мощностью короткого замыкания ближайшего трансформатора.

    Тепло, выделяющееся при коротком замыкании, может повредить блок питания, провода питания или весь прибор. Если проводники расположены близко к легковоспламеняющимся материалам, они могут воспламениться при высоких температурах, а короткие замыкания являются очень частой причиной нежелательных пожаров. В случае с химическими источниками эти источники также быстро разряжаются — электрический заряд между электродами быстро передается, что снижает электрическое напряжение между ними. Нагрев химикатов внутри источника может привести к нежелательным химическим реакциям и повреждению электрода, а в некоторых случаях и к взрыву. Сильный электрический ток в случае короткого замыкания также представляет опасность для здоровья человека. Иногда короткое замыкание используется для разрядки накопленного электрического заряда или для уравновешивания электрических потенциалов между двумя электрически заряженными телами. Это так называемое управляемое короткое замыкание — тела надежно соединяются между собой и через них пропускают электрический ток.

    Добавление комментария
    Имя:*
    Комментарий:

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     


    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2023 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.