Короткое замыкание - Short circuit

Для использования в других целях см. Короткое замыкание (значения).
Ветви деревьев вызывают короткое замыкание, вызывая электрическая дуга во время шторма

А короткое замыкание (иногда сокращенно короткая или же с / с) является электрическая цепь что позволяет Текущий ехать по непредусмотренному пути без или очень низко электрический импеданс. Это приводит к чрезмерному току, протекающему по цепи. Противоположностью короткого замыкания является "разомкнутая цепь ", которое представляет собой бесконечное сопротивление между двумя узлами.

Определение

Короткое замыкание - это ненормальное соединение между двумя узлами электрической цепи, которые должны находиться под разными напряжениями. Это приводит к электрический ток ограничивается только Сопротивление эквивалентное Тевенину остальной части сети, что может вызвать повреждение цепи, перегрев, Огонь или же взрыв. Хотя обычно результат вина, есть случаи, когда короткое замыкание вызывается намеренно, например, с целью измерения напряжения протекторы цепи лома.

В анализ схем, а короткое замыкание определяется как соединение между двумя узлами, которое заставляет их иметь одинаковое напряжение. В «идеальном» коротком замыкании это означает отсутствие сопротивления и, следовательно, падения напряжения на соединении. В реальных схемах результатом является соединение почти без сопротивления. В таком случае ток ограничивается только сопротивлением остальной цепи.

Примеры

Обычно короткое замыкание возникает, когда положительные и отрицательные клеммы аккумулятор связаны с низко-сопротивление дирижер, как провод. При низком сопротивлении в соединении высокое Текущий потечет, что приведет к доставке большого количества энергия в короткие сроки.

Сильный ток, протекающий через батарею, может вызвать быстрое повышение температуры, что может привести к взрыву с выделением водород газ и электролит (ан кислота или основание ), который может вызвать ожог тканей и привести к слепоте или даже смерти. Перегруженные провода также будут перегреть повредить изоляцию провода или вызвать пожар. Сильноточные условия также могут возникать при электрический двигатель нагрузки в условиях остановки, например, когда рабочее колесо с электрическим приводом насос забит мусором; это не короткое время, хотя может иметь аналогичные эффекты.

В электрических устройствах непреднамеренное короткое замыкание обычно возникает, когда провод изоляция разрушается, или когда вводится другой проводящий материал, позволяя заряду течь по пути, отличному от предполагаемого.

В сеть цепи, короткое замыкание может произойти между двумя фазы, между фазой и нейтральный или между фазой и земной шар (земля). Такие короткие замыкания могут привести к очень высокому току и, следовательно, к быстрому срабатыванию устройства защиты от перегрузки по току. Однако между нейтралью и заземлением, а также между двумя проводниками одной фазы возможно короткое замыкание. Такие короткие замыкания могут быть опасными, особенно потому, что они не могут сразу вызвать большой ток и, следовательно, с меньшей вероятностью будут обнаружены. Возможные последствия включают неожиданное включение цепи, предположительно изолированной. Чтобы уменьшить негативные последствия короткого замыкания, силовые распределительные трансформаторы специально разработаны таким образом, чтобы иметь определенную реактивное сопротивление утечки. Реактивное сопротивление утечки (обычно от 5 до 10% от полного сопротивления нагрузки) помогает ограничить как величину, так и скорость нарастания тока повреждения.

Короткое замыкание может привести к образованию электрическая дуга. Дуга, канал горячего ионизации плазма, обладает высокой проводимостью и может сохраняться даже после испарения значительного количества исходного материала с проводников. Эрозия поверхности - типичный признак повреждения электрической дуги. Даже короткие дуги могут удалить значительное количество материала с электродов. Температура образовавшейся электрической дуги очень высока (десятки тысяч градусов), в результате чего металл на контактных поверхностях плавится, объединяется и перемещается с током, а также улетучивается в воздух в виде мелких твердых частиц.[1]

Повреждать

Ток короткого замыкания может в течение миллисекунд в тысячи раз превышать нормальный рабочий ток системы.[2] Повреждение от короткого замыкания можно уменьшить или предотвратить, используя предохранители, Автоматические выключатели, или другой защита от перегрузки, которые отключают питание в ответ на чрезмерный ток. Защиту от перегрузки следует выбирать в соответствии с номинальным током цепи. Схемы для больших бытовая техника требуются защитные устройства, установленные или рассчитанные на более высокие токи, чем цепи освещения. Калибры проводов указано в строительстве и электрическом коды выбраны для обеспечения безопасной работы в сочетании с защитой от перегрузки. Устройство защиты от перегрузки по току должно быть рассчитано на безопасное отключение максимального тока. предполагаемый ток короткого замыкания.

При неправильной установке сверхток из-за короткого замыкания может вызвать омический нагрев частей схемы с плохой проводимостью (неисправные соединения в проводке, неисправные контакты в силовых розетках или даже место самого короткого замыкания). Такой перегрев является частой причиной пожары. Электрическая дуга, если она образуется во время короткого замыкания, выделяет большое количество тепла, а также может вызвать воспламенение горючих веществ.

В промышленных и коммунальных распределительных сетях динамические силы, создаваемые высокими токами короткого замыкания, вызывают разлет проводов. Шины, кабели и оборудование могут быть повреждены силами, возникающими при коротком замыкании.

Связанные понятия

В электроника, идеальная модель (бесконечное прирост ) из операционный усилитель говорят, что производит виртуальное короткое замыкание между его входными клеммами, потому что независимо от выходного напряжения разница потенциалов между его входными клеммами равен нулю. Если одна из входных клемм подключена к земле, то говорят, что другая обеспечивает виртуальная земля потому что его потенциал (в идеале) идентичен потенциалу земли.[3][4] Идеальный операционный усилитель также имеет бесконечное входное сопротивление, поэтому, в отличие от настоящего короткого замыкания, между выводами виртуального короткого замыкания не протекает ток.[5]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "Лабораторная запись № 105 Срок службы контактов - без гашения и с подавлением дуги". Технологии гашения дуги. Апрель 2011 г.. Получено 5 февраля, 2012.
  2. ^ Бхатия, А. «Введение в анализ короткого замыкания» (PDF). PDHonline. сек. Что вызывает короткое замыкание?. Получено 3 июля 2019. Сложить резюме – Курс E204.
  3. ^ Базовая электроника. I. K. International Pvt Ltd., март 2011 г., стр. 184–. GGKEY: 9NLKFQ9D0F2. Получено 20 апреля 2011.
  4. ^ Роберт Спенс (5 сентября 2008 г.). Вводные схемы. Джон Уайли и сыновья. С. 99–. ISBN  978-0-470-77971-2. Получено 20 апреля 2011.
  5. ^ У.А. Бакши; А.П. Годсе (1 января 2010 г.). Линейные интегральные схемы. Технические публикации. С. 4–. ISBN  978-81-8431-773-2. Получено 20 апреля 2011.

внешняя ссылка