Hvad er en kortslutning?

I kabelforbindelse, udtrykket kortslutning kan defineres som enhver situation, hvor strømmen i den etablerede ledning af et kredsløb i stedet omdirigeres til en uventet vej, der ikke har nogen modstand. Det er i det væsentlige en situation, hvor elektrisk strøm "lækker" uden for den etablerede ledning og flyder, hvor den ikke er beregnet. Udtrykket "kortslutning" er faktisk ganske nøjagtigt, fordi denne utilsigtede utilsigtede vej faktisk er et kredsløb, der er "kortere" end et standardkredsløb - strømstrømmen omgår kredsløbsledningerne for at etablere en kortere vej til dens ultimative bestemmelsessted.

Ved denne definition a jordfejl kan teknisk set ses som en type kortslutning, hvor strømmen i en varm ledning finder en kortere vej til jorden. I elektrikerens verden af ​​kabelforbindelse er imidlertid kortslutningen normalt forbeholdt til at beskrive situationen, når en varm ledning direkte berører en neutral tråd.

• EN jordfejl forekommer i boligkredsløb, når en varm ledning kommer i kontakt med jordledningen eller et jordet element, såsom en metalboks, og elektricitet derefter straks strømmer til jorden. En enorm mængde strøm flyder under en jordfejl - nok til at forårsage elektrisk forbrænding og brande. Faren for elektrisk forekomst opstår, hvis en person er i kontakt med den jordbane, gennem hvilken strømmen strømmer.
• EN kortslutning opstår, når den varme ledning kommer i kontakt med neutral ledning uden at passere gennem en resistiv belastning. En enorm mængde strøm flyder også i løbet af en kortslutning, og det kan generere nok varme til at starte en brand, men det forårsager sjældent elektrisk forurening. Årsagen til, at det ikke er, er, at strømmen forbliver inden i det elektriske kredsløb og ikke lækker ud, som det gør, når der opstår en jordfejl. Det betyder dog ikke, at en kort ikke kan forårsage kvæstelser.

Du kan demonstrere en kortslutning for dig selv med et 6-volt batteri, en kort længde på 12-gauge elektrisk ledning og et par isolerede tang. Bøj ledningen i en U-form, der giver den mulighed for at røre ved begge batteripolerne på samme tid. Hold ledningen med tang, og rør ved klemmerne. Afhængigt af batteriets tilstand, vil du sandsynligvis se gnister, og når du fjerner ledningen, vil du bemærke, at både det og batteriet er varmt. (Bemærk: Gør ikke dette eksperiment med et større batteri, f.eks. Et 12-volts bilbatteri, da det kan blive beskadiget.)

Du oprettede en kortslutning ved at tilvejebringe en bane med lav modstand for strøm til at strømme direkte mellem batteripolerne. Jævnstrømmen genererede resistiv varme i ledningen, og hvis det samme skulle ske i dit 120 volt AC-kredsløb, ville varmen sandsynligvis have været nok til at smelte ledningsisoleringen. Det er farligt, men ikke så farligt som den elektriske lysbue, der ville have fundet sted mellem ledningerne.

Den største fare forbundet med kortslutninger er elektrisk lysbue hvilket opstår, når lederne faktisk ikke rører ved, men er tæt nok til at give elektricitet mulighed for at hoppe over luftgabet, der adskiller dem. De resulterende gnister er dybest set lyn, og som lynet kan de opvarme luften til latterligt høje temperaturer sammenlignelige med dem på solens overflade. De kan fordampe metal, så enhver tæt på en lysbue kan blive alvorligt såret eller dræbt.

Den varme ledning i boligkredsløb bærer den elektriske ladning fra strømkilden, og den neutrale ledning fører ladningen tilbage til kilden. Elektriciteten i den varme ledning søger konstant at vende tilbage til kilden eller til jorden efter ruten etableret af de varme og neutrale kredsløbstråde og eventuelle lamper, lysarmaturer eller apparater, der er tilsluttet dertil kredsløb. Så længe denne strøm er begrænset til ledninger, der er beskyttet af isolering, er der ingen problemer. Elektriciteten tæmmes effektivt af ledninger, der giver modstand mod den ukontrollerede strøm af strøm.

Hver elektrisk enhed kræver elektricitet til at udføre arbejde, og dette arbejde involverer elektrisk modstand, hvilket begrænser den aktuelle strøm. Men hvis den varme ledning berører den neutrale ledning uden at passere gennem en belastning, bliver modstanden pludselig meget lav, og det gør strømmen meget høj.

• Teknisk note: Da spændingen (V) i et boligkredsløb er konstante 120 volt, har strøm (I) og modstand (R) et omvendt forhold i henhold til Ohms lov, V = IR.

Denne pludselige uhindrede strøm fra den varme ledning til den neutrale bane, afbrudt af ingen modstandende belastning, er det, der er kendt for en kortslutning. En kortslutningssituation kan opstå af mange grunde:

• Isoleringen, der adskiller de varme og neutrale ledninger, kan bæres tynd fra alderen, så ledningerne kan komme i kontakt.
• En dårlig tilsluttet varm eller neutral ledning kan løsne sig fra en lysarmatur eller stikkontakt og røre ved den anden.
• På en våd stikk kan elektricitet køre fra en tand til en anden gennem vandet.
• En elektrisk ledning kan lide skade, der udsætter ledningerne og giver den varme mulighed for at røre den neutrale.
• Apparatets interne ledninger kan være defekte, så den interne varme ledning og neutrale ledning kan røre ved. Hvis du tilslutter en lampe eller andet apparat og oplever gnister eller en udløst afbryder, kan der være en mangel i selve enheden.

Der er normalt gnister, når der opstår en kortvarig, fordi ledningerne ikke er i permanent kontakt. Gnisterne genererer nok varme til at smelte plastikanordninger, såsom stikkontakter, kontakter og stik, og til at antænde brandfarlige materialer i nærheden.

Hvert hus har et afbryderpanel, og afbrydere er designet til at detektere afvigende høj strømstrøm og slukke for strømmen, når de gør det. Hvis et kredsløb har en kort, udløser afbryderen, og du kan ikke nulstille den, før du har fundet den korte og rettet den. En GFCI (jordfejlstrømafbryder) stikkontakt eller kredsløbsafbryder er primært designet til at detektere strøm anomalier forbundet med jordfejl, men det, ligesom alle afbrydere, lukkes også, når en kortslutning opstår.

Ingen af ​​disse enheder er så følsomme over for en kortslutning som et AFCI (lysbueudløb) eller -afbryder. Lysbue fra en kortslutning er normalt intermitterende, og en GFCI eller en konventionel afbryder kan muligvis gå glip af det. En AFCI er imidlertid beregnet til at registrere det specifikke signalanomali forårsaget af lysbue, og det lukkes, så snart det gør. Af denne grund kræver den elektriske kode i stigende grad AFCI-forretninger i strategiske placeringer i hjem og kommercielle virksomheder. Mange producenter tilbyder nu GFCI / AFCI kombinationsudtag og effektafbrydere.

Hvis du kan styre den varme, der genereres under en lysbue, kan du anvende den til en lang række anvendelser. Det er princippet bag bue og modstandssvejsning.

I et grundlæggende lysbuesvejsningskredsløb er metallet, der skal svejses - arbejdet - forbundet med en ledning til en strømkilde, som svejsestangen også er forbundet til. Når svejseren bevæger stangen tæt nok til arbejdet, opstår der en kortslutning, der får elektricitet til at bue mellem stangen og arbejdet. Dette genererer temperaturer i området 6.500 grader Fahrenheit, som er varme nok til at smelte metallet, så det kan smelte sammen til et andet stykke metal, der også er inden for lysbuen.

Elektrisk lysbue blev brugt i de tidligste lyspærer, indtil den blev erstattet af glødende filamenter. Det bruges stadig i nogle moderne glødepærer, når der kræves en særlig lys lyskilde, eller en der nøje tilnærmer sig lyset fra solen. Farven på lysbuen afhænger af elektrodematerialerne, så forskere kan analysere spektret af en lysbue, der er oprettet af et par elektroder for at identificere materialerne i elektroderne.

Disse og andre applikationer viser, at elektrisk lysbueårsag ved kortslutninger kan være farlig, men det er ikke altid dårligt.