Jak vypadá zkrat?
zkrat, spojení bodů v elektrickém obvodu s různými hodnotami potenciálu, které projekt elektroinstalace nestanoví a narušují její normální provoz. Ke zkratu dochází při poškození elektrické izolace (v důsledku opotřebení, elektrického výpadku atd.). atd.) a propojení částí instalací vedoucích proud mezi sebou nebo s uzemněnými plochami nebo s mechanickým kontaktem neizolovaných prvků obvodu (například elektrických vodičů). Zkrat je také stav, kdy je zátěžový odpor menší než vnitřní odpor napájecího zdroje. V třífázových systémech se zkrat rozlišuje jako jednofázový (fáze k zemi), dvoufázový (2 fáze k sobě), dvoufázový k zemi (2 fáze k sobě a současně k zemi), tři -fáze (3 fáze k sobě). U elektrických strojů a zařízení jsou možné zkraty mezi závity vinutí (mezizávitový zkrat), zkrat vinutí na kovové těleso atd. Zkrat je pro elektroinstalaci nebezpečný, protože způsobuje prudký nárůst proudu (až stovky tisíc A), což často vede k mechanickému a tepelnému poškození. V místě zkratu navíc často vzniká elektrický oblouk, který způsobuje destrukci. Proces změny proudu během obvodu je složitý. Od okamžiku vzniku zkratu proud rychle roste a přibližně po polovině cyklu (0,01 s při frekvenci 50 Hz) dosáhne maximální hodnoty (tzv. rázový proud), načež postupně (během 4–5 s) přechází v sinusový ustálený proud, který je výrazně menší než rázový. K útlumu zkratového proudu v čase dochází především v důsledku rozptylu elektromagnetické energie ve formě tepla uvolněného v prvcích obvodu. V elektrickém systému se při zkratu snižuje napětí spotřebitelů elektřiny; V třífázových systémech se objevuje napěťová asymetrie, která částečně nebo úplně narušuje normální napájení. Zkrat může způsobit narušení dynamické stability elektrického systému a v důsledku toho vážné systémové havárie. Když jsou vodiče nadzemního elektrického vedení zkratovány k zemi, objeví se v okolním prostoru silné elektromagnetické pole, které indukuje emf v blízkých komunikačních vedeních, které je nebezpečné pro obsluhující personál a zařízení.
Aby se předešlo nebezpečným následkům zkratu, jsou přijata speciální opatření ke snížení zkratového proudu a rychlému automatickému odpojení poškozených úseků elektrické sítě (instalace elektrických tlumivek omezujících proud, rozdělení sítě, použití jističů, reléových ochranných zařízení atd.).
Publikováno 17. října 2022 ve 17:08 (GMT+3). Poslední aktualizace 17. října 2022 ve 17:08 (GMT+3). Kontaktujte redakci
- Vědecký a vzdělávací portál „Velká ruská encyklopedie“
Vytvořeno s finanční podporou Ministerstva digitálního rozvoje, komunikací a masových komunikací Ruské federace.
Osvědčení o registraci hromadných sdělovacích prostředků EL č. FS77-84198, vydané Federální službou pro dohled nad komunikacemi, informačními technologiemi a hromadnými komunikacemi (Roskomnadzor) dne 15. listopadu 2022.
ISSN: 2949-2076 - Zakladatel: Autonomní nezisková organizace „Národní vědecké a vzdělávací centrum „Velká ruská encyklopedie“
Šéfredaktor: Kravets S.L.
Telefon redakce: +7 (495) 917 90 00
E-mailem Redakční e-mail: [email protected]
- © ANO BRE, 2022 – 2024. Všechna práva vyhrazena.
- Podmínky použití informací. Veškeré informace zveřejněné na tomto portálu jsou určeny pouze pro osobní potřebu a nejsou předmětem další reprodukce.
Mediální obsah (ilustrace, fotografie, videa, zvukové materiály, mapy, naskenované obrázky) lze použít pouze se svolením držitelů autorských práv. - Podmínky použití informací. Veškeré informace zveřejněné na tomto portálu jsou určeny pouze pro osobní potřebu a nejsou předmětem další reprodukce.
Mediální obsah (ilustrace, fotografie, videa, zvukové materiály, mapy, naskenované obrázky) lze použít pouze se svolením držitelů autorských práv.
Zkrat. Tuto větu už slyšel každý. Mnozí viděli nápis „Nezkratujte!“ Často, když se porouchá elektrický spotřebič, říkají: „Je to krátké!“ A i přes negativní konotaci těchto slov odborníci vědí, že zkrat není smutným rozsudkem smrti. Někdy je zbytečné bojovat proti zkratu (SC) a někdy je to zásadně nemožné. Tento článek odpoví na nejdůležitější otázky: co je zkrat a jaké typy zkratů se nacházejí v technologii.
Začněme se na tyto záležitosti dívat z neobvyklého úhlu – zjistíme, v jakých případech jsou zkraty nevyhnutelné a kde nehrají roli poškození. Na obou koncích si vezmeme obyčejný kovový drát. Spojíme konce k sobě. Vodič je zkratovaný – došlo ke zkratu. Ale protože v okruhu nejsou žádné zdroje elektrické energie nebo zátěže, takový zkrat nezpůsobuje žádnou škodu. V některých oblastech elektrotechniky nám hraje do karet zkrat, který jsme zvažovali, například v elektrických zařízeních a elektrických strojích.
Pojďme se podívat na jednofázové relé nebo startér, jehož konstrukce zahrnuje magnetický systém s pohyblivými částmi – elektromagnet přitahující kotvu. Vlivem neustále se měnící polarity proudu tekoucího ve vinutí elektromagnetu se jeho magnetický tok periodicky stává nulovým, což způsobuje chrastění kotvy, vibrace a charakteristický brum, známý všem elektrikářům. Abychom se tohoto jevu zbavili, je na konec jádra elektromagnetu nebo kotvy připevněn zkratovaný závit – kroužek nebo obdélník vyrobený z mědi nebo hliníku. Vlivem jevu elektromagnetické indukce vzniká v cívce proud vytvářející vlastní magnetický tok, kompenzující ztrátu hlavního magnetického toku vytvářeného elektromagnetem, což vede ke snížení nebo vymizení vibrací, které ničí konstrukci.
Svou roli hraje i zkrat v rotoru asynchronního elektromotoru. Vlivem interakce magnetického pole vytvářeného vinutím statoru s rotorem nakrátko se podle již zmíněného zákona v rotoru objevují proudy vytvářející vlastní pole, které způsobuje rotaci rotoru. Samozřejmě je důležité správně navrhnout elektromotor nebo elektrické zařízení, aby proudy tekoucí ve zkratovaných prvcích nevedly k přehřívání a poškození izolace hlavních vinutí.
Podobně se pojem „zkrat“ používá ve vztahu k transformátorům. Lidé, kteří jsou tak či onak spojeni s energií, vědí, že jednou z nejdůležitějších vlastností transformátoru je zkratové napětí, UKZ, měřeno v procentech. Vezměme si transformátor. Jedno z jeho vinutí, řekněme, nízké napětí (LV) zkratujeme ampérmetrem, jehož odpor, jak známo, se rovná nule. Vinutí vysokého napětí (VN) připojíme ke zdroji napětí. Zvyšujeme napětí na vinutí VN, dokud se proud ve vinutí NN nebude rovnat jmenovitému, a toto napětí zafixujeme. Vydělíme ho jmenovitým napětím nejvyšší strany, vynásobíme 100 %, dostaneme UKZ. Tato hodnota charakterizuje ztrátový výkon v transformátoru a jeho odpor, který určuje zkratový proud vedoucí k poškození.
Pojďme si konečně promluvit o zkratech, které mají negativní důsledky. K takovým zkratům dochází, když proud ze zdroje neprotéká zátěží, ale pouze vodiči, které mají zanedbatelný odpor. Například třífázový kabel je napájen z transformátoru a jedním neopatrným pohybem lopaty bagru dojde k jeho poškození – dvě fáze jsou zkratovány přes lopatu. Takový zkrat se nazývá dvoufázový. Ostatní zkraty se nazývají podobně na základě počtu uzavřených fází. Jednofázové zemní spojení v sítích s izolovaný neutrální není krátká, ale může představovat hrozbu pro životy živých bytostí. Kov tzv. zkrat, ve kterém je přechodový odpor nulový – například u šroubového nebo svařovaného spojení. Zkratové proudy mohou v závislosti na napětí a typu poškození dosáhnout tisíců a stovek tisíc ampér, což vede k požárům a kolosálním elektrodynamickým silám, které „kroutí“ pneumatiky a dráty. Ochrana proti zkratu může být provedena pomocí jističů nebo pojistek a ve vysokonapěťových sítích – pomocí reléové ochrany a automatizace.
Hlavním prostředkem proti škodlivým zkratům je kompetentní návrh, provoz a včasné testování zařízení na ochranu proti zkratu.