kreditas: „Exploratorium“ Sukurkite savo trumpojo jungimo eksperimentą naudodami akumuliatorių ir ilgį laidžios laido.Gyvenamosios instaliacijos atveju terminas trumpas sujungimas gali būti apibrėžta kaip bet kokia situacija, kai srovė, esanti nustatytoje grandinės laidoje, nukreipiama į netikėtą kelią, kuriam nėra pasipriešinimo. Iš esmės tai yra situacija, kai elektros srovė „nutekėja“ už nustatyto laido ir teka ten, kur nėra numatyta. Sąvoka „trumpasis jungimas“ iš tikrųjų yra gana tiksli, nes šis netyčinis, atsitiktinis kelias iš tikrųjų yra „trumpesnė“ grandinė nei standartinė grandinė - dabartinis srautas apeina grandinės laidus, kad sudarytų trumpesnį kelią iki galutinio tikslo.
Pagal šį apibrėžimą įžeminimo gedimas gali būti laikomas vieno tipo trumpuoju jungimu, kai karšto laido srovė nustato trumpesnį kelią į žemę. Tačiau elektriko gyvenamųjų laidų pasaulyje terminas trumpasis jungimas paprastai yra skirtas apibūdinti situaciją, kai karštas laidas tiesiogiai liečiasi su neutralus viela.
- A žemės kaltė įvyksta gyvenamųjų namų grandinėse, kai karštas laidas liečiasi su įžeminimo laidu ar įžemintu elementu, pavyzdžiui, metaline dėžute, ir elektra iškart teka į žemę. Žemės kaltės metu teka didžiulė srovė - pakanka elektros sukrėtimo ir gaisro. Elektros smūgio pavojus kyla, jei žmogus liečiasi su tuo žemės keliu, kuriuo teka srovė.
- A trumpas sujungimas įvyksta, kai karštas laidas liečiasi su neutralus viela nepraeinant per varžinę apkrovą. Trumpojo jungimo metu taip pat teka didžiulė srovė, kuri gali generuoti pakankamai šilumos gaisrui sukelti, tačiau ji retai sukelia elektros srovės suveikimą. Priežastis, kodėl taip nėra, yra ta, kad srovė lieka elektros grandinėje ir neištekėja, kaip tai įvyksta, kai įvyksta įžeminimas. Tačiau tai nereiškia, kad trumpas negali sužeisti.
Trumpųjų jungimų eksperimentas
Trumpą jungimą galite pademonstruoti naudodamiesi 6 voltų akumuliatoriumi, trumpu 12 g ilgio elektros laidu ir izoliuotų replių pora. Sulenkite laidą į U formos formą, kuri leidžia tuo pačiu metu liesti abu akumuliatoriaus gnybtus. Laikykite laidą replėmis ir palieskite gnybtus. Priklausomai nuo akumuliatoriaus būklės, greičiausiai pamatysite kibirkštį, o nuėmę laidą pastebėsite, kad ir jis, ir akumuliatorius yra įkaitę. (Pastaba: Neatlikite šio eksperimento su didesne baterija, pvz., 12 voltų automobilio akumuliatoriumi, nes ji gali būti sugadinta.)
Sukūrėte trumpąjį jungimą, pateikdami mažo pasipriešinimo kelią elektrai tekėti tiesiai tarp akumuliatoriaus gnybtų. Nuolatinė nuolatinė srovė generuoja varžinę šilumą laidoje, ir jei tas pats nutiktų jūsų 120 voltų kintamos srovės namų grandinėje, šilumos greičiausiai pakaktų išlydyti laido izoliacijai. Tai pavojinga, bet ne taip pavojinga, kaip elektros lankas, kuris būtų buvęs tarp laidų.
kreditas: „Shedu“ / „iStock“ / „GettyImagesArcing“ iš trumpojo jungimo turi daug bendro su žaibu iš debesies į debesį.Didžiausias pavojus, susijęs su trumpuoju jungimu, yra elektros lankas, kuris atsiranda, kai laidininkai faktiškai neliečiami, tačiau yra pakankamai arti, kad elektra galėtų šokinėti per juos skiriantį oro tarpą. Susidariusios kibirkštys iš esmės yra žaibiškos, ir, kaip ir žaibas, jos gali šildyti orą iki juokingai aukštos temperatūros, panašios į saulės paviršiaus temperatūrą. Jie gali garinti metalą, todėl bet kas, esantis arti lanko blykstės, gali būti sunkiai sužeistas ar užmuštas.
Kaip atsiranda trumpasis jungimas
Karšta viela, esanti gyvenamosiose grandinėse, perduoda elektros krūvį iš maitinimo šaltinio, o neutrali viela - krūvį atgal į šaltinį. Karšto laido elektra nuolat siekia grįžti į šaltinį arba į žemę, laikydamasi maršruto, kurį nustato karštos ir neutralios grandinės laidai ir visos lempos, šviesos armatūra ar prietaisai, prijungti prie tos grandinės. Kol ši srovė ribojama laidais, apsaugotais izoliacija, problemų nėra. Elektra efektyviai sutramdoma laidų pagalba, užtikrinančia atsparumą nekontroliuojamam elektros srautui.
Kiekvienam elektros prietaisui atlikti reikalinga elektra, o tam darbui reikalinga elektros varža, kuri riboja srovės srautą. Bet jei karštas laidas liečiasi su neutralia viela, nepraleisdamas krovinio, pasipriešinimas staiga tampa labai mažas, todėl srovės srautas yra labai didelis.
- Techninė pastaba: Kadangi įtampa (V) gyvenamojoje grandinėje yra pastovi 120 voltų, srovė (I) ir varža (R) turi atvirkštinį ryšį pagal Ohio dėsnį, V = IR.
Šis staigus netrukdomas srautas iš karštos vielos į neutralų kelią, kurį nutraukia neatsparus krovinys, yra žinomas kaip trumpasis jungimas. Trumpo jungimo situacija gali atsirasti dėl daugelio priežasčių:
- Šiltus ir neutralius laidus skirianti izoliacija nuo amžiaus gali būti dėvima plona, kad laidai galėtų susisiekti.
- Prastai sujungtas karštas arba neutralus laidas gali būti atlaisvintas nuo šviestuvo ar lizdo ir paliesti kitą.
- Ant šlapio kištuko elektra gali pereiti iš vienos gyslos į kitą.
- Elektros laidas gali būti sugadintas, nes atidengia laidus ir karštas gali paliesti neutralų.
- Vidinė prietaiso instaliacija gali būti netinkama, todėl vidinė karšta ir neutrali viela gali liesti. Jei prijungsite lempą ar kitą prietaisą ir patirsite kibirkštį ar suveikusį grandinės pertraukiklį, pats prietaisas gali trumpai veikti.
kreditas: „itsarasak thithuekthak“ / „iStock“ / „GettyImages“ Ištrūkus iš trumpojo jungimo, gali ištirpti kištukai ir lizdai.Paprastai įvyksta trumpasis kibirkštis, nes laidai nėra nuolatinio kontakto. Kibirkštys sukuria pakankamai šilumos, kad išlydytų plastikinius įtaisus, tokius kaip išleidimo angos, jungikliai ir kištukai, ir užsidegtų šalia esančias degiąsias medžiagas.
Saugos įtaisai, užkertantys kelią trumpųjų jungimų pažeidimams
Kiekviename name yra grandinės pertraukiklio skydelis, o pertraukikliai yra skirti aptikti anomališkai didelį srovės srautą ir išjungti maitinimą, kai jie yra. Jei grandinėje yra trumpas, pertraukiklis suges ir negalėsite jo atstatyti, kol nerasite trumpojo ryšio ir neištaisysite. GFCI (įžeminimo srovės pertraukiklis) lizdas arba jungiklis pirmiausia yra skirtas aptikti su žemės gedimais susijusias srovės anomalijas, tačiau jis, kaip ir visi pertraukikliai, taip pat išsijungs, kai įvyks trumpasis jungimas.
kreditas: Elite AnalysisAFCI grandinės pertraukikliai ir lizdai nustato trumpojo jungimo arkinę priežastį ir sunaikina galią.Nei vienas iš šių prietaisų nėra toks jautrus trumpam jungimui kaip AFCI (lanko gedimo srovės pertraukiklis) išėjimo anga ar jungiklis. Lokimas iš trumpojo jungimo paprastai būna pertraukiamas, o GFCI arba įprastas jungiklis gali jo praleisti. Tačiau AFCI yra skirtas aptikti specifinę signalo anomaliją, atsirandančią dėl lanko, ir ji bus išjungta, kai tik tai padarys. Dėl šios priežasties dėl elektros kodo vis dažniau reikia AFCI prekybos vietų strateginėse vietose namuose ir komercinėse įstaigose. Daugelis gamintojų dabar siūlo GFCI / AFCI derinio lizdus ir jungiklius.
Elektros lankas ne visada yra blogas
Jei galite valdyti lanko pliūpsnio metu susidarančią šilumą, ją galite naudoti įvairiems tikslams. Tai yra lankinio ir atsparumo suvirinimo principas.
Pagrindiniame lankinio suvirinimo kontūre suvirinamas metalas - darbas - viela yra prijungtas prie maitinimo šaltinio, prie kurio taip pat prijungtas suvirinimo strypas. Kai suvirintojas perkelia strypą pakankamai arti darbo, įvyksta trumpasis jungimas, dėl kurio elektra susitraukia tarp strypo ir darbo. Tai sukuria 6500 laipsnių Farenheito temperatūros diapazoną, kuris yra pakankamai karštas, kad metalas ištirptų, todėl jis gali susilieti su kitu metalo gabalu, kuris taip pat yra lanko diapazone.
kreditas: „EXTREME-PHOTOGRAPHER“ / „iStock“ / „GettyImagesWelders“ naudoja šilumą nuo elektros lanko iki lydytojo metalo.Elektrinė arka buvo naudojama ankstyviausiose lemputėse, kol jas pakeitė žėrinčios gijos. Jis vis dar naudojamas kai kuriose šiuolaikinėse kaitrinėse lemputėse, kai reikalingas ypač ryškus šviesos šaltinis arba tas, kuris labai arti saulės šviesos. Lanko spalva priklauso nuo elektrodų medžiagų, todėl tyrėjai gali išanalizuoti lanko, kurį sukuria elektrodų pora, spektrą, kad atpažintų medžiagas elektroduose.
Šios ir kitos programos rodo, kad trumpojo jungimo sukeliamos elektros lanko gali būti pavojingos, tačiau tai ne visada yra blogai.
