Čo je skrat?

V obytných rozvodoch je tento termín skrat môže byť definovaná ako akákoľvek situácia, v ktorej je prúd v zavedenom zapojení obvodu namiesto toho odklonený do neočakávanej dráhy, ktorá nemá odpor. Je to v podstate situácia, keď elektrický prúd „uniká“ mimo zavedeného elektrického vedenia a tečie tam, kde to nie je určené. Termín „skrat“ je v skutočnosti celkom presný, pretože táto neúmyselná náhodná dráha je skutočne okruhom, ktorý je „kratší“ ako štandardný obvod - prúdový tok obchádza drôty okruhu a vytvára kratšiu cestu k jeho maximálnemu destinácia.

Podľa tejto definície a zemná chyba je technicky možné považovať za jeden typ skratu, pri ktorom prúd v horúcom vodiči nájde kratšiu cestu k zemi. Vo svete obytných rozvodov elektrikára je však termín skrat obvykle vyhradený na opis situácie, keď sa horúci vodič priamo dotkne neutrálne drôt.

• zemná chyba sa vyskytuje v obytných obvodoch, keď sa horúci drôt dotýka uzemňovacieho drôtu alebo uzemneného prvku, napríklad kovovej skrinky, a elektrina potom prúdi okamžite do zeme. Počas zemnej poruchy tečie ohromné ​​množstvo prúdu - dosť na to, aby došlo k úrazu elektrickým prúdom a požiarom. Nebezpečenstvo úrazu elektrickým prúdom nastáva, ak je osoba v kontakte s touto pozemnou cestou, ktorou prúdi prúd.
  instagram story viewer
• skrat nastane, keď sa horúci drôt dotkne neutrálne drôt bez prechodu odporovým zaťažením. Počas skratu tečie aj veľké množstvo prúdu a môže generovať dostatok tepla na spustenie požiaru, ale zriedkavo spôsobuje elektrickú energiu. Dôvod, prečo tomu tak nie je, je, že prúd zostáva v elektrickom obvode a nevyteká, ako je tomu v prípade zemnej poruchy. To však neznamená, že krátka nemôže spôsobiť zranenia.

Môžete preukázať skrat sami pomocou 6-voltovej batérie, krátkej dĺžky 12-vodičového elektrického vodiča a párom izolovaných klieští. Ohnite drôt do tvaru U, ktorý mu umožňuje dotknúť sa obidvoch svorky batérie v rovnaký čas. Drôt držte za kliešte a dotknite sa koncoviek. V závislosti od stavu batérie pravdepodobne uvidíte iskrenie a keď vyberiete kábel, všimnete si, že je aj batéria horúca. (Poznámka: Tento experiment nevykonávajte s väčšou batériou, napríklad s 12-voltovou automobilovou batériou, pretože by sa mohla poškodiť.)

Skrat ste vytvorili tak, že ste poskytli cestu s nízkym odporom, aby elektrina mohla prúdiť priamo medzi terminálmi batérie. Prúd jednosmerného prúdu generoval odporové teplo v drôte a ak by sa to isté malo stať aj vo vašich domácich obvodoch s napätím 120 V, teplo by pravdepodobne stačilo na roztavenie izolácie vodiča. To je nebezpečné, ale nie také nebezpečné ako elektrický oblúk, ktorý by sa vyskytol medzi vodičmi.

Najväčšie nebezpečenstvo spojené so skratmi je elektrický oblúk, ktoré sa vyskytujú, keď sa vodiče nedotýkajú, sú však dostatočne blízko, aby umožnili elektrine preskočiť cez vzduchovú medzeru, ktorá ich oddeľuje. Výsledné iskry sú v podstate blesky a podobne ako blesky môžu zohriať vzduch na smiešne vysoké teploty porovnateľné s teplotami na slnečnom povrchu. Môžu odparovať kov, takže ktokoľvek v blízkosti oblúkového blesku môže byť vážne zranený alebo usmrtený.

Horúci drôt v obytných obvodoch prenáša elektrický náboj zo zdroja energie a neutrálny drôt prenáša náboj späť do zdroja. Elektrina v horúcom drôte sa neustále snaží vracať k zdroju alebo k zemi, sledujúc trasu sú vytvorené vodičmi horúceho a neutrálneho okruhu a akýmikoľvek žiarovkami, svietidlami alebo zariadeniami zapojenými do tohto obvodu obvod. Pokiaľ je tento prúd obmedzený na drôty chránené izoláciou, neexistujú žiadne problémy. Elektrická energia sa účinne skrotuje pomocou elektrického vedenia, ktoré ponúka odpor voči nekontrolovanému toku elektriny.

Každé elektrické zariadenie vyžaduje, aby elektrina pracovala a táto práca zahŕňa elektrický odpor, ktorý obmedzuje tok prúdu. Ak sa však horúci drôt dotkne neutrálneho vodiča bez toho, aby prešiel záťažou, odpor sa náhle stane veľmi nízkym, a preto je prúd veľmi vysoký.

• Technická poznámka: Pretože napätie (V) v obytnom obvode je konštantné 120 voltov, prúd (I) a odpor (R) majú inverzný vzťah podľa Ohmovho zákona, V = IR.

Tento náhly, nerušený tok z horúceho drôtu do neutrálnej dráhy, prerušený bez odporového zaťaženia, je známy ako skrat. Skratová situácia sa môže vyskytnúť z mnohých dôvodov:

• Izolácia oddeľujúca horúce a neutrálne vodiče sa môže nosiť tenká od veku, čo umožňuje ich spojenie.
• Nesprávne pripojený horúci alebo neutrálny vodič sa môže uvoľniť zo svietidla alebo zásuvky a dotknúť sa druhého.
• Na mokrej zástrčke môže elektrina prúdiť z jedného hrotu do druhého cez vodu.
• Elektrický drôt môže utrpieť poškodenie, ktoré odhalí drôty a umožní horúcemu kontaktu s neutrálnym vodičom.
• Vnútorné zapojenie spotrebiča môže byť chybné, čo umožňuje dotyku vnútorného horúceho vodiča a neutrálneho vodiča. Ak zapojíte žiarovku alebo iné zariadenie a objavíte iskry alebo prerušený istič, môže dôjsť k skratu v samotnom zariadení.

Ak dôjde k skratu, zvyčajne existujú iskry, pretože káble nie sú v stálom kontakte. Iskry generujú dostatok tepla na roztavenie plastových zariadení, ako sú vývody, vypínače a zástrčky, a na zapálenie horľavých materiálov v okolí.

Každý dom má panel ističov a ističe sú navrhnuté tak, aby detegovali anomálne vysoký prúdový tok a vypínali napájanie, keď tak urobia. Ak má obvod skrat, vypne sa istič a vy ho nebudete môcť resetovať, kým nenájdete skrat a neopravíte ho. Zásuvka alebo istič obvodu GFCI (zemný prerušovač prúdu) je primárne určený na detekciu prúdu anomálie spojené so zemnými poruchami, ale rovnako ako všetky ističe sa vypnú aj pri skrate vyskytuje.

Ani jedno z týchto zariadení nie je tak citlivé na skrat ako výstup AFCI (prerušovač elektrického oblúka) alebo prerušovač obvodu. Príčina skratu je zvyčajne prerušovaná a GFCI alebo konvenčný istič by to mohol vynechať. AFCI je však určený na detekciu špecifickej anomálie signálu spôsobenej elektrickým oblúkom a okamžite sa vypne. Z tohto dôvodu si elektrický kód stále viac vyžaduje odbytiská AFCI na strategických miestach v domácnostiach a komerčných zariadeniach. Mnoho výrobcov teraz ponúka kombinované zásuvky a ističe GFCI / AFCI.

Ak môžete regulovať teplo generované počas oblúkového blesku, môžete ho použiť na rôzne účely. To je princíp za oblúkom a odporové zváranie.

V základnom oblúkovom zváracom obvode je kov, ktorý sa má zvárať - dielo - pripojený drôtom k zdroju energie, ku ktorému je tiež pripojená zváracia tyč. Keď zvárač pohybuje tyčou dostatočne blízko k práci, dochádza ku skratu, ktorý spôsobuje elektrický oblúk medzi tyčou a prácou. To vytvára teploty v rozsahu 6 500 stupňov Fahrenheita, ktoré sú dostatočne horúce na roztavenie kovu, takže sa môžu taviť s iným kusom kovu, ktorý je tiež v rozsahu oblúka.

Elektrické oblúky sa používali v najskorších žiarovkách, až kým ich nenahradili žiariace vlákna. Stále sa používa v niektorých moderných žiarovkách, keď je potrebný zvlášť jasný zdroj svetla alebo taký, ktorý presne aproximuje svetlo zo slnka. Farba oblúka závisí od materiálov elektród, takže vedci môžu analyzovať spektrum oblúka vytvoreného párom elektród, aby identifikovali materiály v elektródach.

Tieto a ďalšie aplikácie ukazujú, že príčina elektrického oblúka spôsobená skratmi môže byť nebezpečná, ale nie vždy je to zlé.