Apa itu hubung singkat?

Dalam kabel perumahan, istilah itu korsleting dapat didefinisikan sebagai situasi apa pun di mana arus dalam kabel yang terbentuk dari suatu sirkuit dialihkan ke jalur yang tidak terduga yang tidak memiliki hambatan. Ini pada dasarnya adalah situasi di mana arus listrik "bocor" di luar kabel yang sudah ada dan mengalir di tempat yang tidak dimaksudkan. Istilah "korsleting" sebenarnya cukup akurat, karena jalur yang tidak disengaja dan tidak disengaja ini memang merupakan sirkuit "lebih pendek" dari sirkuit standar — aliran arus memintas kabel sirkuit untuk membentuk jalur yang lebih pendek menuju puncaknya tujuan.

Menurut definisi ini, a kesalahan tanah secara teknis dapat dilihat sebagai satu jenis hubung singkat, di mana arus dalam kawat panas menemukan jalur yang lebih pendek ke arde. Namun, dalam dunia perkakas listrik perumahan, istilah korsleting biasanya digunakan untuk menggambarkan situasi ketika kawat panas langsung menyentuh netral kawat.

• SEBUAH kesalahan tanah terjadi dalam sirkuit hunian ketika kawat panas menyentuh kabel arde atau elemen arde, seperti kotak logam, dan listrik kemudian mengalir segera ke arde. Sejumlah besar arus mengalir selama gangguan tanah — cukup untuk menyebabkan sengatan listrik dan kebakaran. Bahaya sengatan listrik terjadi jika seseorang menyentuh jalur tanah yang dilaluinya arus.
• SEBUAH korsleting terjadi ketika kabel panas menghubungi netral kawat tanpa melewati beban resistif. Sejumlah besar arus juga mengalir selama hubungan pendek, dan dapat menghasilkan panas yang cukup untuk menyalakan api, tetapi jarang menyebabkan sengatan listrik. Alasan mengapa hal itu tidak terjadi adalah bahwa arus tetap di dalam rangkaian listrik dan tidak bocor, seperti halnya ketika terjadi gangguan ground. Namun, itu tidak berarti bahwa short tidak dapat menyebabkan cedera.

Anda dapat mendemonstrasikan korsleting untuk diri Anda sendiri dengan baterai 6 volt, panjang pendek kawat listrik 12-gauge, dan sepasang tang berinsulasi. Tekuk kabel menjadi bentuk-U yang memungkinkannya menyentuh keduanya terminal baterai pada waktu bersamaan. Pegang kawat dengan tang dan sentuh terminal. Tergantung pada kondisi baterai, Anda mungkin akan melihat percikan, dan ketika Anda melepas kawat, Anda akan melihat bahwa keduanya dan baterainya panas. (Catatan: Jangan lakukan percobaan ini dengan baterai yang lebih besar, seperti aki mobil 12 volt, karena dapat rusak.)

Anda membuat korsleting dengan menyediakan jalur resistansi rendah agar listrik mengalir langsung di antara terminal baterai. Arus DC menghasilkan panas resistif pada kawat, dan jika hal yang sama terjadi pada sirkuit listrik AC 120 volt Anda, panas mungkin sudah cukup untuk melelehkan isolasi kawat. Itu berbahaya, tetapi tidak berbahaya seperti busur listrik yang akan terjadi di antara kabel.

Bahaya terbesar yang terkait dengan korsleting adalah busur listrik, yang terjadi ketika konduktor tidak benar-benar menyentuh, tetapi cukup dekat untuk memungkinkan listrik melompati celah udara yang memisahkan mereka. Percikan yang dihasilkan pada dasarnya adalah kilat, dan seperti kilat, mereka dapat memanaskan udara hingga suhu yang sangat tinggi sebanding dengan yang ada di permukaan matahari. Mereka dapat menguapkan logam, sehingga siapa pun yang dekat dengan busur kilat dapat terluka parah atau terbunuh.

Kawat panas di sirkuit perumahan membawa muatan listrik dari sumber listrik, dan kabel netral membawa muatan kembali ke sumbernya. Listrik di kabel panas terus berupaya untuk kembali ke sumber atau ke tanah, mengikuti rute didirikan oleh kabel sirkuit yang panas dan netral dan lampu, lampu, atau peralatan apa pun yang terhubung dengannya sirkuit. Selama arus ini terbatas pada kabel yang dilindungi oleh isolasi, tidak ada masalah. Listrik secara efektif dijinakkan oleh kabel yang menawarkan ketahanan terhadap aliran listrik yang tidak terkendali.

Setiap perangkat listrik membutuhkan listrik untuk melakukan pekerjaan, dan pekerjaan itu melibatkan hambatan listrik, yang membatasi aliran arus. Tetapi jika kawat panas menyentuh kawat netral tanpa melewati beban, hambatan tiba-tiba menjadi sangat rendah, dan itu membuat aliran arus sangat tinggi.

• Catatan teknis: Karena tegangan (V) dalam rangkaian hunian adalah konstan 120 volt, arus (I) dan resistansi (R) memiliki hubungan terbalik menurut Hukum Ohm, V = IR.

Aliran tanpa hambatan yang tiba-tiba ini dari kawat panas ke jalur netral, terganggu oleh tidak ada beban yang menahan, adalah apa yang disebut hubungan pendek. Situasi korsleting dapat terjadi karena berbagai alasan:

• Insulasi yang memisahkan kabel yang panas dan netral dapat aus karena usia, memungkinkan kabel untuk melakukan kontak.
• Kabel panas atau netral yang terhubung dengan buruk dapat terlepas dari lampu atau outlet dan menyentuh yang lain.
• Pada sumbat basah, listrik dapat berpindah dari satu cabang ke cabang lainnya melalui air.
• Kabel listrik mungkin mengalami kerusakan yang memaparkan kabel dan memungkinkan yang panas menyentuh yang netral.
• Kabel internal alat mungkin rusak, sehingga kabel panas internal dan kabel netral dapat disentuh. Jika Anda mencolokkan lampu atau alat lain dan mengalami percikan api atau pemutus arus, mungkin ada kekurangan pada perangkat itu sendiri.

Biasanya ada percikan api ketika terjadi korsleting, karena kabel tidak berada dalam kontak permanen. Percikan api menghasilkan cukup panas untuk melelehkan perangkat plastik, seperti outlet, sakelar dan sumbat, dan untuk menyalakan bahan yang mudah terbakar di sekitarnya.

Setiap rumah memiliki panel pemutus sirkuit, dan pemutus dirancang untuk mendeteksi aliran arus yang tinggi secara anomali dan mematikan daya ketika mereka melakukannya. Jika ada sirkuit pendek, pemutus akan trip, dan Anda tidak akan dapat mengatur ulang sampai Anda menemukan pendek dan memperbaikinya. Outlet atau pemutus arus GFCI (ground fault current interrupter) dirancang terutama untuk mendeteksi arus anomali yang terkait dengan kesalahan tanah, tetapi, seperti semua pemutus, juga akan mati saat korsleting terjadi.

Tak satu pun dari perangkat ini yang peka terhadap arus pendek seperti outlet atau pemutus arus AFCI (arc fault current interrupter). Melengkung dari korsleting biasanya intermiten, dan GFCI atau pemutus sirkuit konvensional mungkin melewatkannya. AFCI, bagaimanapun, berkenan untuk mendeteksi anomali sinyal spesifik yang disebabkan oleh lengkung, dan akan mati segera setelah itu terjadi. Untuk alasan ini, kode kelistrikan semakin membutuhkan outlet AFCI di lokasi strategis di rumah dan perusahaan komersial. Banyak produsen sekarang menawarkan outlet kombinasi dan pemutus sirkuit GFCI / AFCI.

Jika Anda dapat mengontrol panas yang dihasilkan selama arc flash, Anda dapat menggunakannya untuk berbagai penggunaan. Itulah prinsip di balik arc dan pengelasan resistansi.

Dalam sirkuit las busur dasar, logam yang akan dilas — pekerjaan — dihubungkan oleh kawat ke sumber listrik yang juga disambungkan dengan batang las. Ketika tukang las menggerakkan batang cukup dekat dengan pekerjaan, terjadi korsleting yang menyebabkan listrik melengkung di antara batang dan pekerjaan. Ini menghasilkan suhu dalam kisaran 6.500 derajat Fahrenheit, yang cukup panas untuk melelehkan logam sehingga dapat melebur ke sepotong logam lain yang juga berada dalam jangkauan busur.

Busur listrik digunakan dalam bola lampu paling awal sampai diganti dengan filamen yang menyala. Ini masih digunakan di beberapa lampu pijar modern ketika sumber cahaya yang sangat terang, atau yang mendekati cahaya dari matahari, diperlukan. Warna busur tergantung pada bahan elektroda, sehingga peneliti dapat menganalisis spektrum busur yang dibuat oleh sepasang elektroda untuk mengidentifikasi bahan-bahan di elektroda.

Ini dan aplikasi lain menunjukkan bahwa penyebab busur listrik oleh hubung singkat mungkin berbahaya, tetapi tidak selalu buruk.