Короткое замыкание: что это и чем оно опасно

1.

Короткое замыкание
Что это и чем оно опасно

2.

Что такое короткое замыкание?
Короткое замыкание - это соединение концов
участка, находящихся под напряжением,
проводником очень малого сопротивления.
Ток идет по короткому пути, минуя нагрузку
(резистор, лампу).

3.

Схема с коротким замыканием и без
Слева мы можем
увидеть нормальную
схему, справа - схему
с коротким
замыканием.

4.

Причины возникновения
1. Повреждение изоляции - провода
оголяются и цепь может
замкнуться.
2. Попадание воды на оголенные
контакты - замыкание цепи.
3. Перегрев - расплавление изоляции
- цепь замыкается

5.

Что происходит при коротком замыкании?
Для начала нужно вспомнить закон Ома:
Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно
пропорциональна сопротивлению:
I = U/R
Так как при коротком замыкании значительно уменьшается сопротивление, при
равном напряжении, то сила тока будет значительно увеличиваться.
Ведь чем меньше делитель, тем больше частное (при постоянном делимом).

6.

Рассчитаем силу тока при напряжении 220 В и сопротивлении 0,01 Ом:
I = 220 В/0,01 Ом = 22 000 А. Это весьма огромное число.
Для справки: 10 Ампер уже опасно для человека!
Теперь расчитаем тепловое действие тока (закон Джоуля - Ленца):
Q = I²Rt
Количество теплоты зависит от квадрата силы тока.
Например: если Сила тока увеличится в 100 раз, то тепла выделится в 10000 раз
больше! В результате металл провода закипает и испаряется.

7.

Короткое замыкание - угроза жизни
Короткое замыкание (КЗ) — это
основная электротехническая причина
пожаров, возникающая из-за резкого
возрастания тока, перегрева и
воспламенения изоляции проводов.

8.

Как мы защищаемся от КЗ
Плавкий предохранитель - это стеклянная или
керамическая трубка, внутри которой натянута
тонкая проволока из легкоплавкого металла
(обычно свинец, олово или медь специального
сечения).

9.

Плавкий предохранитель — защитник цепи
Физика процесса (закон Джоуля - Ленца):
Q = I²Rt
Сопротивление проволоки внутри предохранителя и ее толщина
подобраны так, чтобы при нормальном токе она почти не греется.
В момент КЗ сила тока моментально взлетает, следовательно количество
тепла Q растет в квадрате. Проволока мгновенно нагревается до
температуры плавления и расплавляется - цепь разрывается. Воздух диэлектрик, поэтому ток перестает идти.

10.

Преимущества плавкого предохранителя
1. Скорость - он срабатывает за доли
секунды, пока основные провода еще
не успели нагреться.
2. Простота - в нем нет электроники только законы природы, этим
обусловлена низкая стоимость.
Использованный
предохранитель

11.

Заключение и техника безопасности
1. Не включайте в одну розетку сразу много мощных
электроприборов - при параллельном соединении силы тока
на всех участках цепи суммируются, следовательно растет
количество теплоты и плавится изоляция.
2. Не используйте приборы с поврежденной изоляций огромный риск возникновения короткого замыкания.
3. Если почувствовали запах горелой пластмассы - немедленно
обесточьте сеть.