Што такое кароткае замыканне ў электрычнай ланцугу?

Любы чалавек, чыя праца звязана з абслугоўваннем электратэхнікі, вельмі добра ведае аб тых непрыемнасцях, якія тоіць у сабе кароткае замыканне (К.З.). Часам лічыцца, што яно ўяўляе сабой пашкоджанне. Гэта не так. Кароткае замыканне - гэта працэс, або, калі заўгодна, аварыйны рэжым працы якога-небудзь ўчастка электраўстаноўкі. А вось наступствы яго сапраўды прыводзяць да пашкоджанняў. Агульнапрынятае вызначэнне абвяшчае: «Кароткае замыканне - гэта непасрэднае злучэнне двух або больш кропак электрычнай ланцугу, якія валодаюць розным патэнцыялам. З'яўляецца ненармальным (непрадугледжаным) рэжымам працы ».

Каб зразумець, што менавіта адбываецца ў ланцугу ў той момант, калі там ўзнікае кароткае замыканне, неабходна ўспомніць прынцыпы функцыянавання элементаў контуру. Уявім найпростую ланцуг, якая складаецца з крыніцы харчавання, двух правадыроў і нагрузкі (напрыклад, лямпачкі). У звычайных умовах у правадыру існуе накіраваны рух зараджаных элементарных часціц, абумоўленае сталым уздзеяннем электрарухаючая сілы крыніцы. Яны перамяшчаюцца ад аднаго полюса крыніцы да іншага праз два ўчасткі драты і лямпу. Адпаведна, лямпа выпраменьвае святло, так як часціцы здзяйсняюць у ёй пэўную працу.

Пры пераменным току кірунак руху пастаянна змяняецца, але ў дадзеным выпадку гэта не прынцыпова. Колькасць электронаў, якія праходзяць па вызначаным участку ланцуга за адзінку часу, абмяжоўваецца супрацівам лямпы, правадыроў, крыніцы ЭРС. Іншымі словамі, ток не расце бясконца, а адпавядае ўсталяваўся рэжыму.

Але вось па якой-небудзь прычыне пашкоджваецца ізаляцыя на ўчастку ланцуга. Да прыкладу, лямпу заліло вадой. У гэтым выпадку яе электрычны супраціў памяншаецца. У выніку бягучы па контуры ток абмяжоўваецца сумарным супрацівам крыніцы харчавання, правадоў і воднай «пярэсмыка» на лямпе. Звычайна гэтая сума настолькі нікчэмная, што ў разліках не ўлічваецца (выключэнне складаюць спецыялізаваныя вылічэнні).

Вынікам з'яўляецца практычна бясконцы рост току, што вызначаецца па класічным законе Ома. У дадзеным выпадку часта згадваюць магутнасць кароткага замыкання. Яна вызначаецца гранічным значэннем электрычнага току, які здольны выдаць крыніца харчавання да выхаду з ладу. Дарэчы, менавіта таму забараняецца злучаць праводкі (закорачивать) супрацьлеглыя кантакты батарэек.

Хоць у прыкладзе мы разглядаем ліквідацыю з ланцуга супраціву лямпы з прычыны траплення на яе вады, прычын кароткага замыкання мноства. Да прыкладу, калі казаць аб гэтай жа схеме, то К.З. таксама можа паўстаць, калі будзе парушаная ізаляцыя хоць бы аднаго правады і ён даткнецца з зямлёй. У гэтым выпадку ток ад крыніцы харчавання рушыць услед па шляху найменшага супраціўлення, гэта значыць у зямлю, якая валодае велізарнай ёмістасцю. Пашкоджанне ізаляцыі адразу двух правадоў і іх судотык прывядзе да таго ж самага выніку.

Вышэйсказанае можна абагульніць: к.з могуць быць з зямлёй і без яе. На працэсы, якія адбываюцца гэта не ўплывае.

Аб якіх жа пашкоджаннях ішла гаворка ў пачатку артыкула? Як вядома, чым вышэй значэнне току, які праходзіць па ўчастках ланцуга, тым больш іх нагрэў. Пры дастатковай магутнасці крыніцы пры К.З. некаторыя ўчасткі ланцуга папросту выгараюць, ператвараючыся ў медную пыл (для медных элементаў).

Абарона ад кароткага замыкання даволі простая і эфектыўная. Паведамленні аб разбурэннях з-за замыкання ўзнікаюць, перш за ўсё, па прычыне няправільна падабраных параметраў апаратаў абароны, не сваімі нагамі селектыўнасці. Калі гаворка ідзе пра бытавой ланцугу 220 У, то ўжываюць аўтаматычныя выключальнікі. У іх пры празмерным узрастанні току электрамагнітны расцепитель, які знаходзіцца ўнутры, раздзірае ланцуг.