دادچی

کلاسینو
مهندسی برق

مفهوم جریان اتصال کوتاه در برق

جریان اتصال کوتاه 

جریانی که در اثر اتصال کوتاه در مدار برق جاری می شود، جریان اتصال کوتاه می گویند و می تواند در یک لحظه (چند میلی ثانیه)، هزاران بار بزرگتر از جریان نامی مدار باشد.

اتصال کوتاه به زبان ساده

در برخی از موارد افراد با این حادثه روبرو شده اند که یک مدار الکتریکی در زمان کار منفجر می شود. علت های فراوانی برای این مسئله وجود دارد اما یکی از مهم ترین دلایل آن ایجاد اتصال کوتاه مدار است. در برخی اوقات به دلیل برخورد شاخه و برگ درختان به خطوط تیر هوایی و سیم و کابل آن نیز اتصال کوتاه به وجود می آید.

اتصال کوتاه زمانی رخ می دهد که نکات ایمنی رعایت نشده باشد. این موضوع منجر به وقوع حوادث جبران ناپذیری می شود. شاخه های درختان عایق الکتریکی هستند. در صورتی که ولتاژ یا رطوبت هوا افزایش پیدا کند، عبور آهسته جریان موجب سوختگی شاخه می شود. در زمان سوختن به دلیل وجود کربن، شاخه ها به رسانا تبدیل می شوند و این امر موجب بوجود آمدن اتصال کوتاه میان دو فاز می شود.

جریان اتصال کوتاه

اتصال کوتاه چیست؟

اتصال کوتاه مداری است که باعث ایجاد مسیری با امپدانس پایین شده و جریان به راحتی از آن عبور می کند. در واقع اتصال کوتاه یک مسیر ارتباطی ناخواسته بین دو قسمت از یک مدار الکتریکی است. به عبارت دیگر، اتصال کوتاه ارتباط ناخواسته بین دو گره با ولتاژهای متفاوت می باشد. و باعث عبور جریان بیش از حد مجاز از مدار می شود و می‌تواند منجر به آسیب مدار، گرمای بیش‌ از اندازه، آتش یا انفجار (سیم یا قطعات) گردد.

مفهوم اتصال کوتاه مدار

به تعریف دیگر، زمانی که دو یا چند هادی از فازهای مختلف خط برق، ترانسفورماتور قدرت و یا هر المان قدرتی دیگری با هم تماس پیدا کنند، قسمتی از امپدانس از مدار خارج شده و جریان بسیار بزرگی از فاز بدون خطا عبور می کند، که به آن جریان اتصال کوتاه می گویند. جریان اتصال کوتاه تاثیر امپدانس در مدار را کاهش داده در حالی که جریان در مدار افزایش می یابد.

آسیب های ناشی از اتصال کوتاه را می توان با استفاده از تجهیزاتی مانند فیوزها، قطع کننده های مدار و دیگر محافظ های اضافه بار کاهش داده و یا از بروز آنها جلوگیری به عمل آورد.

جریان اتصال کوتاه

مضرات اتصال کوتاه ها مدار

۱ – عبور جریان بسیار زیاد باعث گرم شدن بیش از حد و در نهایت آتش گرفتن تجهیزات می شود.

مطالب پیشنهادی:
آجری که برق را ذخیره می کند!

۲- عبور جریان اتصال کوتاه از قسمت های مداری که دچار خطا شده، باعث ایجاد نیروهای الکترودینامیکی شده که می تواند باعث آسیب دیدن و نابودی تجهیزات، همچنین قطع شدن کابل ها یا تغییر شکل دائمی باسبارها شود.

از دیگر خطراتی که ناشی از اتصال کوتاه می باشد می توان به آرک فلش اشاره کرد ارک فلش نوعی تخلیه الکتریکی است که همانند نوعی انفاجار است. و صدمات ناشی از وقوع آن بسیار خطرناک است.. در آرک فلش جریان الکتریکی از درون هوا عبور می کند. عواقب این امر می تواند حرارت بیش از حد ؛ سوختگی؛ برق گرفتگی و انفجار تجهیزات باشد . برای پیشگیری از آرک باید تجهیزات را طوری طراحی کرد که این امر بروز نکند. و در صورت رخداد باید برای روریایی با این حادثه آماده بود.

البته هرچقدر که از تجهیزات و لباس های حفاظتی خاص در هنگام کار استفاده شود باز هم نمی توان به طور کامل با انفجار و آتش سوزی ناشی از آرک مقابله کرد. شدت آسیب های وارده توسط آرک به مدت زمان آن و همچنین به میزان گرمای ایجاد شده و سطح تماس پوستی با آن وابسته است . بررسی نتایج آزمایشات در رابطه با لطمات ناشی از آرک نشان داده شده است که بیشترین آسیب ها در گردن ، صورت و دست ها به وجود می آید.

که می تواند نتایج جبران ناپذیری برای فرد داشته باشد. حرارت به وجود آمده توسط آرک می تواند بافت پوست را به سرعت تخریب و گاهی موجب مرگ شود.

جریان اتصال کوتاه

عوامل ایجاد اتصال کوتاه در خانه

اتصال کوتاه ها می توانند ریشه مشکلات مختلفی باشند. در اینجا به بررسی اتصال کوتاه های رایج در خانه میپردازیم:

۱- عایق معیوب :
عایق فرسوده و یا آسیب دیده سیم های فاز و نول را در دسترس قرار داده که عامل اتصال کوتاه می باشد. برخورد ناخن و یا پیچ کاری، و همچنین عمر کابل سبب می شود که روکش و یا عایق سیم آسیب دیده وباعث ایجاد اتصال کوتاه گردد.

۲- اتصالات سست :
اینگونه اتصالات می تواند باعث تماس سیم های نول و فاز گردند. محکم کردن سیم های معیوب سخت بوده و گاها مجبور هستید که با سیم های برق دار کار کنید.

۳- حیوانات :
حیواناتی مانند موش ها و سنجاب ها گاها سیم ها را می جوند، این کار باعث می شود سیم های فازو نول با هم برخورد کرده و اتصال کوتاه رخ دهد.

۴ – لوازم الکتریکی خانگی :
لوازم خانگی قدیمی یا معیوب می توانند با گذشت زمان احتمال ایجاد اتصال کوتاه ها رابیشتر کنند. اتصال کوتاه های لوازم خانگی در قسمت دو شاخه ها، سوکت ها و یا در کنار تجهیزات رخ دهد. بهتراست که تکنسین های مربوطه، تجهیزات بزرگ مانند اجاق ها و ماشین ظرف شویی را از نظر احتمال اتصال الکتریکی مورد بازدید قرار دهد.

مطالب پیشنهادی:
معرفی نرم افزار پروتئوس Proteus Design

جریان اتصال کوتاه

عوامل ایجاد اتصال کوتاه در شبکه

در یک شبکه به یکی از دلایل زیر ممکن است اتصال کوتاه اتفاق افتد: دلایل مکانیکی مانند برخورد تجهیزات خارجی به هادی ها، برخورد حیوانات به هادی ها و … اضافه ولتاژ ناشی از صاعقه و رعد و برق شکست عایق بین هادی ها به دلایل حرارتی، رطوبت و خوردگی

هر زمان که در شبکه قدرت اتصال کوتاه رخ می دهد، جریان بسیار زیادی به سمت مدار جاری می شود. . در لحظه اول شروع خطا، جریان خطا به بیشترین مقدار خود می رسد و سپس به میزانی که به آن حالت ماندگار می گویند، کاهش می یابد. در طول خطا، جریان به طور مداوم تغییر می کند و پدیده ای که مشاهده می شود، پدیده گذرا می باشد. واژه گذاربه یک رویداد موقت گفته شده که برای مدت کوتاهی به طول می انجامد. ناحیه ای که در آن جریان بسیار زیاد بوده اما به سرعت افت می کند، جریان زیر گذرا گفته می شود. جریان ثابت، جریان خطایی است که پس از اتمام مرحله گذرا، در مدار جاری می شود.

انواع اتصال کوتاه

  • اتصال کوتاه به شکل برخورد سه فاز یکی از شدیدترین مدل های آن است که بر اثر برخورد ۳ فاز به یکدیگر اتفاق می افتد. البته این نوع اتصال کوتاه بسیار کم رخ می دهد. بروز این نوع اتصال کوتاه در انواع مختلف ۵ درصد است.
  • اتصال کوتاه از نوع فاز به فاز نوع دیگری از اتصال های کوتاه است که از برخورد دو فاز به یکدیگر ایجاد می شود. این نوع اتصال کوتاه ۱۵ درصد از مجموع انواع اتصالات را شامل می شود.
  • رایج ترین نوع اتصال کوتاه که ۸۰ درصد این فرآیند را به خود اختصاص داده است، اتصال از نوع برخورد فاز با زمین است. سطح انرژی جریان ایجادشده که توسط این نوع اتصال به وجود می آید برخلاف اتصال کوتاهی که از برخورد سه فاز به وجود می آید، دارای پایین ترین سطح جریان است. علت بروز این نوع اتصال کوتاه، برخورد یکی از فازها با بدنه دستگاه، زمین یا تجهیزات و … است.
  • در برخی موارد نیز برخورد دو فاز با زمین موجب اتصال کوتاه می شود.
5/5 - (1 امتیاز)
CWS

تبلیغات

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

دکمه بازگشت به بالا