Що таке струм короткого замикання?

Хімічні джерела струму (Батарейки і акумулятори) настільки міцно увійшли в наше життя, ставши чимось звичним і природним, що багато їх власники навіть не читають, що написано на їх корпусах і упаковках. А даремно, адже там є дуже цікаве попередження - «Не замикати". Хто хоч трохи знайомий з основами електротехніки, добре знає, що таке струм короткого замикання і чому не можна замикати контакти.

Відео: Measuring short circuit current in a socket 220 volts

У будь-якого джерела струму завжди є два полюси: позитивний і негативний (+ і -) для постійного струму, а також фаза і земля (нуль, маса, іноді інша фаза) для змінного. Рух заряджених частинок можливо тільки в тому випадку, якщо ці полюси з`єднані провідним матеріалом. Якщо в розрив провідника підключити електроприлад, то струмом, що проходить по ланцюгах приладу, буде здійснена певна робота. Головна риса - ланцюги зазначеного електроприладу не дозволяють електронам проходити по ним безперешкодно, тому завжди можна вважати, що має місце опір (навантаження), що обмежує максимальний потік частинок (струм короткого замикання).

Для спрощення розуміння наведемо приклад з водою, що тече по каналу (провідника). Початок потоку - це один полюс, а його кінець - другий полюс. Посеред каналу розташовані лопаті водяного млина (Навантаження), що обертаються рухом води (струмом). Очевидно, що швидкість потоку завжди обмежується опором лопатей. Але що станеться, якщо млин зникне? Вода, не яка має опору, кинеться по каналу з граничною швидкістю, яку зможе забезпечити джерело (коротке замикання). При цьому дуже висока ймовірність пошкодження бурхливий потік як джерела, так і канала. В електриці інтенсивність потоку - це сила струму короткого замикання.

Те ж саме відбувається в електриці. Якщо з якої-небудь причини опір ланцюга починає прагнути до нуля, то виникає струм короткого замикання. Провідник при цьому нагрівається, а джерело струму пошкоджується. Даний режим роботи електроустановки є аварійним і вимагає негайного усунення. Зазвичай в ланцюзі встановлений автоматичний вимикач, що розриває контур, якщо їм фіксується струм короткого замикання. За аналогією з водою: канал перекривається і потік зникає. При відключеному джерелі енергії визначити факт короткого замикання на довільному ділянці електричного кола можна досить просто. Для цього спеціальним приладом (мультиметром) заміряють значення опору між точками програми щупів. Непрямий метод заснований на використанні індикатора або прозвонки: якщо відомо, що на підприємстві, що перевіряється ділянці прямого зіткнення полюсів бути не повинно, то виконують перевірку цієї умови. У силових апаратах це більш раціонально, ніж завмер точного опору мультиметром.

Відео: Струм короткого замикання - захист електричної мережі

До речі, саме тому замикати полюса батарейок не можна. Хоча їх потужності недостатньо, щоб суттєво пошкодити провідник, але знаходяться всередині хімічні складові при короткому замиканні швидко деградують, знижуючи загальний ресурс роботи джерела.

При вивченні електробезпеки часто використовується поняття «ударний струм короткого замикання». Воно визначає найбільше значення струму, що з`являється внаслідок виникнення короткого замикання. У ланцюгах змінного струму його максимальне значення буде досягнуто через напівперіод (0,01 с для частоти 50 гц).

Відео: Розрахунок струмів короткого замикання, Перехідні процеси при КЗ

Варто відзначити, що існують спеціальні електричні пристрої, для яких режим короткого замикання є не аварійним, а нормальним. Яскравий приклад - зварювальні апарати, в яких видима дуга якраз і є струм короткого замикання.