Lühispinge: põhjused, tagajärjed ja kaitse negatiivsete nähtuste eest, voolu arvutamine

Lühispinge - pinge väärtus, mis rakendatakse ühele trafo mähisele nii, et ahelasse ilmub elektrivool. Ülejäänud mähised peaksid sel ajal olema lühises. See väärtus määrab trafo pingelanguse, selle väliskarakteristiku ja tahtmatu rikkevoolu. Seda väljendatakse protsendina nimipingest.

Esinemise põhjused

Lühist vooluringis peetakse juhtmete planeerimata ebanormaalseks ühenduseks, mille käigus tekivad hävitavad voolud. Elektriseadme mis tahes ühendamist pistikupesaga peetakse ka lühiseks, kuid see on juba kavandatud. Energiatarbimise allikaks on takistus, mis võtab enda alla kogu lühisekoormuse.

Kui selle takistuse väärtus kipub nulli, siis Ohmi seaduse kohaselt kasvab elektriahela puhul vool sellise väärtuseni, et toimub tugev juhtide kuumenemine ja hävimine. Negatiivse nähtuse esinemise põhjused:

1. Lühiajaline pinge tõus põhjustab juhtmete või elektriahelate isolatsiooni purunemise. Voolutugevus suureneb lühise väärtuseni koos kaarelahenduse ilmnemisega.
instagram viewer
2. Juhtide spontaanse lühise põhjuseks on vana, riknenud isolatsioon.
3. Isolatsiooni mehaanilised kahjustused põhjustavad ka ebatavalisi olukordi. Näiteks sageli rikuvad üürnikud ise renoveerimise käigus soojustuse terviklikkust.
4. Võõrkehade, väikeste loomade, naabersõlmede elementide sissepääs põhjustavad juhtmete negatiivset ühendust üksteisega.
5. Välgulöök põhjustab elektriahelas lühiajalise pingetõusu.

Selle nähtuse peamised märgid on põlemislõhna ilmnemine, sädemete tekkimine ja traadi isolatsiooni põletamine. Lisaks lülitatakse elektriahel või selle sektsioonid välja.

Ohtlikud tagajärjed

Juhtmete lühise üks ohtlikumaid tagajärgi on tulekahju allika oht. Selle esinemise põhjuseks on suure soojushulga eraldumine, isolatsiooni hävitamine ja lahtise tule ilmumine.

Kaare lühiajalise vooluringiga, kui võimas elektrilaeng läbi libiseb, süttivad ümbritsevad asjad ja esemed. Lisaks hõlmavad negatiivsed tagajärjed:

• elektripaigaldiste mehaanilised ja termilised kahjustused;
• pinge väärtuse langus, mis toob kaasa jõudluse kaotuse või elektrimehhanismide täieliku seiskumise;
• süsteemi sünkroonsest tööst langevad välja eraldi generaatorid ja elektrijaamad, mis toob kaasa avarii tekkimise;
• sideliine ja sidet mõjutavate elektromagnetlainete ilmumine.

Neid tulemusi vaadeldakse ainult vahetult rikke kohas või selle lähedal, kuna sellest jaotisest kauguse korral vooluväärtus nõrgeneb. Iga elektripaigaldise planeerimisel ja paigaldamisel võetakse vajalikud kaitsemeetmed negatiivse nähtuse vastu.

Voolutugevuse määramine

Lühisvoolu arvutamiseks vaadake elektriahela Ohmi seadust. See väidab, et selle tugevus on otseselt võrdeline pingega ja pöördvõrdeline takistusega.

Lühise korral on takistuse väärtus väga väike, seetõttu suureneb pinge suhe sellesse mitu korda. Näiteks ühefaasilises kodu elektrivõrgus on pinge 220 V. Kui eeldame, et takistus lühise ajal langeb 0,04 oomini, on voolutugevus 5500 A.

Kuna tavaline pistikupesa on hinnatud 16 A, on ilmne, et see põleb lihtsalt läbi. See arvutus on ligikaudne, kuna see on selle nähtuse muud tüüpi puhul keerulisem. Lisaks ühefaasilistele võrkudele on lühised võimalikud ka kolmefaasilistes võrkudes:

• kahefaasiline;
• faaside vahel maandusse;
• kolmefaasiline.

Voolu väärtuse määramisel nendel juhtudel võetakse arvesse järgmist: kogu elektrilise takistus vooluvõrk, üksikud sektsioonid, võrgu lisaseadmed, juhtmete sulgemise kaared ja palju muud. Seetõttu on selle koguväärtus palju suurem kui ligikaudse arvutuse korral.

Kaitsemeetodid

Peamine kaitsemeetod selle negatiivse nähtuse eest põhineb elektriahela katkestamisel. Selleks kasutatakse selles kaitsmeid. Tavaliselt on need juhid, mis on ette nähtud teatud voolupiiri jaoks.

Kaitsmeid peetakse ahela nõrgimaks lüliks, seetõttu põleb juht läbi ja katkestab vooluahela niipea, kui voolu väärtus suureneb. Sel viisil on keti ülejäänud elemendid kaitstud. Korteri ja maja elektriahelate kaitsmiseks kasutatakse automaatseid lüliteid.

Peamine erinevus masinate ja kaitsmete vahel on korduvkasutatav. Masina konstruktsioon sisaldab vabastust, mis tagab seadme töö ebanormaalses olukorras. Neid seadmeid toodetakse mitut tüüpi:

• elektromagnetiline;
• soojus;
• pooljuht;
• segatud.

Kriitilise väärtusega voolu moodustumise ajal lülitatakse masin termilise või elektromagnetilise vabastuse abil välja. Suure voolu eest kaitsmiseks ei saa te rikkevooluseadet kasutada, kuna sellel on täiesti erinevad ülesanded.

Teine kaitsemeetod on voolu piirava reaktori kasutamine. See seade on paigaldatud kõrgepingeahelatesse, kus voolutugevus võib olla suur ja sobivat kaitseseadet pole võimalik valida.

Reaktor on induktiivpool, mis on jadamisi ühendatud elektrivõrku. Hädaolukorras võtab see seade üle kogu voolu.

Juhtide klõpsamise kasutamine

Lisaks negatiivsetele omadustele on see negatiivne nähtus kasulik. Seal on palju seadmeid, mis töötavad suure vooluga. Kõige populaarsem neist on keevitusseade. Selle töö ajal moodustub keevituselektroodi ja maanduskontuuri vahele elektrikaar.

Seadme tööpõhimõte põhineb pinge vähendamisel ja voolutugevuse suurendamisel, mis võib ulatuda kuni 250 A-ni. Kaare temperatuur on kuni mitu tuhat kraadi, mis võimaldab keevitatavaid osi kokkupuutekohas sulatada.

Selliseid režiime kasutatakse lühikest aega ja keevitusseadme võimsus võimaldab tal taluda ülekoormust. Selline lühisjuhtmete kasutamine keevitamise ajal võimaldab teil saada tugevaid ja töökindlaid metallkonstruktsioone.