Що таке коротке замикання в електричному ланцюзі?
Будь-яка людина, чия робота пов`язана з обслуговуванням електротехніки, дуже добре знає про ті неприємності, які таїть в собі коротке замикання (к.з.). Іноді вважається, що воно являє собою ушкодження. Це не так. Коротке замикання - це процес, або, якщо завгодно, аварійний режим роботи якої-небудь ділянки електроустановки. А ось наслідки його дійсно призводять до пошкоджень. Загальноприйняте визначення говорить: «Коротке замикання - це безпосереднє з`єднання двох або більше точок електричного кола, що володіють різним потенціалом. Є ненормальним (непередбачуваних) режимом роботи ».
Щоб зрозуміти, що саме відбувається в ланцюзі на той час, коли там виникає коротке замикання, необхідно згадати принципи функціонування елементів контуру. Уявімо найпростішу ланцюг, що складається з джерела живлення, двох провідників і навантаження (наприклад, лампочки). У звичайних умовах в провіднику існує спрямований рух заряджених елементарних частинок, обумовлене постійним впливом електрорушійної сили джерела. Вони переміщаються від одного полюса джерела до іншого через дві ділянки дроти і лампу. Відповідно, лампа випромінює світло, так як частинки здійснюють в ній певну роботу.
при змінному струмі напрямок руху постійно змінюється, але в даному випадку це не принципово. Кількість електронів, що проходять по певної ділянки ланцюга за одиницю часу, обмежується опором лампи, провідників, джерела ЕРС. Іншими словами, струм не зростає нескінченно, а відповідає сталому режиму.
Але ось з якої-небудь причини пошкоджується ізоляція на ділянці ланцюга. Приміром, лампу залило водою. У цьому випадку її електричний опір зменшується. В результаті поточний по контуру струм обмежується сумарним опором джерела живлення, проводів і водного «перешийка» на лампі. Зазвичай ця сума настільки незначна, що в розрахунках не враховується (виняток становлять спеціалізовані обчислення).
Підсумком є практично нескінченне зростання струму, що визначається за класичним законом Ома. В даному випадку часто згадують потужність короткого замикання. Вона визначається граничним значенням електричного струму, який здатний видати джерело живлення до виходу з ладу. До речі, саме тому забороняється з`єднувати дротом (закорачивать) протилежні контакти батарейок.
Хоча в прикладі ми розглядаємо усунення з ланцюга опору лампи внаслідок попадання на неї води, причин короткого замикання безліч. Наприклад, якщо говорити про цю ж схемою, то к.з. також може виникнути, якщо буде порушена ізоляція хоча б одного проводу і він стикнеться із землею. У цьому випадку струм від джерела живлення піде по шляху найменшого опору, тобто в землю, що володіє величезною ємністю. Пошкодження ізоляції відразу двох проводів і їх зіткнення призведе до того ж самого результату.
Вищесказане можна узагальнити: к.з можуть бути з землею і без неї. На перебіг передвиборних процесів це не впливає.
Про які ж пошкодженнях йшлося на початку статті? Як відомо, чим вище значення струму по ділянках ланцюга, тим більше їх нагрівання. При достатній потужності джерела при к.з. деякі ділянки ланцюга просто вигорають, перетворюючись в мідну пил (для мідних елементів).
Захист від короткого замикання досить проста і ефективне. Повідомлення про руйнування через замикання виникають, перш за все, через неправильно підібраних параметрів апаратів захисту, невірної селективності. Якщо мова йде про побутову ланцюга 220 В, то застосовують автоматичні вимикачі. У них при надмірному зростанні струму електромагнітний расцепитель, що знаходиться всередині, розриває ланцюг.
