Что такое короткое замыкание и как оно возникает?
Электричество может совершать работу и может выделять тепло. Это положение и доказывать не надо. Любой из нас ездил в электропоезде или кипятил воду в электрическом чайнике.
Вся работа, которую может совершить электричество или все тепло, которое оно может выделить, определяется разностью потенциалов на концах проводов, подключенных к электрическому прибору. Эта разность потенциалов иначе называется напряжением и измеряется в Вольтах. Выше напряжение - выше мощность электродвигателя, выше теплоотдача электронагревателя.
Но если быть точным, то мощность электрического прибора зависит не только от подаваемого на него напряжения. Она определяется дробью, у которой в числителе стоит квадрат напряжения, а в знаменателе - сопротивление самого электроприбора. В одном случае это может быть сопротивление обмоток электродвигателя, а в другом случае - сопротивление нагревателя электрического чайника. Полезная работа совершается только в том случае, если потенциальная энергия, сосредоточенная на концах электрической цепи преодолевается определенное сопротивление. Без борьбы нет победы! Правда, к неожиданным философским выводам можно прийти, разбираясь в законах электрических цепей и электрических машин?
А что будет, если вдруг по какой-либо причине электрическая цепь замкнется не как положено, не через электрический прибор, а минуя его? Например, из-за плохой изоляции два провода, по которым подводится напряжение, соприкоснутся. Такое непредусмотренное замыкание цепи называется «коротким». При таком замыкании сопротивление цепи становится ничтожным, и, согласно закону Ома, по ней потечет огромный ток, который называют «током короткого замыкания».
Ничего хорошего из этого не выйдет. Большой ток приведет к выделению большого количества тепла, провода разогреются и могут даже расплавиться. И это будет самым лучшим исходом, потому что в результате расплавления проводов цепь разорвется, и протекание по ней тока катастрофического значения прекратится. Может быть гораздо хуже, если провод, нагревшись, воспламенит изоляцию. В этом случае могут загореться горючие предметы вокруг места, где произошло короткое замыкание. Пожары, как известно, очень часто возникают в результате неисправности электрической проводки, в которой происходит короткое замыкание.
Возникновение короткого замыкания в электронных приборах может привести к тому, что проходящий в этом случае по цепи большой ток выведет из строя отдельные детали, находящиеся в той же цепи, и весь прибор перестанет работать.
Наиболее частой причиной короткого замыкания является нарушение изоляции проводящих частей (проводов или шин). Это может произойти из-за износа изоляции или из-за неправильной эксплуатации приборов. Короткое замыкание в линиях электропередач возникает при падении столбов или обрыве проводов, что чаще всего происходит во время стихийных бедствий: сильного ветра, дождей или обледенения.
Для предотвращения разрушительных последствий короткого замыкания в электрических цепях устанавливаются предохранители, которые разрывают цепь при возникновении в ней опасных токов.
Самым простым таким предохранителем являются проводники из легкоплавкого металла, который, если по нему пойдет ток запредельного значения, расплавится и разомкнет электрическую цепь. Именно так действовали «пробки», которые ввинчивали в электрораспределительные щитки в старых квартирах. Когда пробка перегорала, ее заменяли на новую. Некоторые «мастера» пытались сэкономить на перегоревших предохранителях, замыкая их кусочком тонкого медного провода. Нечего и говорить, что такая «экономия» могла закончиться (и иногда заканчивалась) плачевно, пожаром.
В современных домах ставят автоматические многоразовые предохранители. При возникновении высокого тока короткого замыкания срабатывает специальная электромагнитное или термическое реле, и электрическая цепь разъединяется, а рычажок предохранителя изменяет свое положение (чаще всего опускается). После устранения короткого замыкания можно снова включить электричество, подняв рычажок предохранителя на распределительном щитке.
Опубликовано на сайте Топавтор
Полезные ссылки: