Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Definice a vlastnosti.
Zkrat je náhodně nebo záměrně vytvořená vodivá cesta mezi dvěma nebo více vodivými částmi, způsobující pokles rozdílu elektrického potenciálu mezi těmito vodivými částmi na nulu nebo na hodnotu blízkou nule (definice podle GOST 30331.1- 2013 [1]).
Kharechko Yu.V. ve své knize [2] dodává:
« Zkrat je charakterizován zkratovým proudem, který může mnohonásobně překročit hodnotu jmenovitého proudu elektrického obvodu a dovolené trvalé proudy jeho vodičů.I krátkodobý dopad zkratového proudu na prvky elektroinstalace budovy může způsobit jejich vznícení a požár v objektu. V elektroinstalacích budov se proto vždy provádějí opatření ke snížení pravděpodobnosti zkratu a provádějí i ochranu proti zkratu pomocí nadproudových ochran - jističů a pojistek. »
Příčiny zkratu.
Kharechko Yu.V. ve své knize [2] popisuje příčiny zkratu takto:
« Ke zkratu obvykle dochází za podmínek jednorázového nebo vícenásobného poškození izolace některých vodivých částí pod různými elektrickými potenciály. Tyto vodivé části jsou blízko sebe a tvoří elektrické kontakty se zanedbatelně malými přechodovými odpory.K takovým zkratům obvykle dochází v důsledku náhodného poškození izolace vodivých částí. »
« V elektrických instalacích budov může docházet k jednofázovým zkratům při sepnutí fázového a nulového vodiče, k dvou a třífázovému zkratu, když jsou uzavřeny dva nebo tři fázové vodiče. Za poruchových stavů jsou také možné zemní poruchy, kdy jsou živé části zkratovány k exponovaným a cizím vodivým částem, stejně jako k ochranným vodičům. Pokud k takovému zemnímu spojení dojde v instalaci budovy odpovídající typu uzemnění systému TN‑S, TN‑C nebo TN‑C‑S, zemní poruchový proud se může rovnat jednofázovému poruchovému proudu. »
Jako příklad ukazuje obrázek 1 cestu zemního poruchového proudu Iout pro běžný systém TN-C-S, která je způsobena zkratem mezi fázovým a nulovým vodičem v elektrické instalaci budovy.V tomto případě je maximální hodnota zemního poruchového proudu v systému TN-C-S rovna jednofázovému zkratovému proudu mezi fázovým a nulovým vodičem.
Rýže. 1. Dráha zemního poruchového proudu v systému TN-C-S (na základě obrázku 2 z [4] od Kharechko Yu.V. a Kharechko V.N.)
Zkrat může být také důsledkem činnosti personálu při instalaci a provozu elektroinstalace budovy, kdy jsou omylem propojeny vodivé části, které mají za normálních podmínek různé elektrické potenciály. Například chybné elektrické spojení mezi fázovým a nulovým vodičem nebo dvěma fázovými vodiči různých fází některého střídavého elektrického obvodu, pólového a středního vodiče nebo dvou pólových vodičů stejnosměrného elektrického obvodu nevyhnutelně vede ke zkratu.
Konkrétní typy zkratů.
Norma IEC 60909‑0 [3] také definuje následující termíny pro charakterizaci konkrétních typů zkratů:
- zkrat mezi vedeními - náhodná nebo úmyslná vodivá cesta mezi dvěma nebo více vodiči vedení s uzemněním nebo bez něj;
- linka short to ground - náhodná nebo úmyslná vodivá cesta v pevně uzemněném nebo impedančně uzemněném neutrálním systému mezi vodičem vedení a místní zemí.
V elektrických systémech se střídavým proudem první termín odpovídá termínu „dvoufázový zkrat“, kterým se identifikuje zkrat mezi dvěma fázovými vodiči různých fází. S ohledem na stejnosměrné elektrické systémy se používá termín "dvoupólový zkrat" , který definuje zkrat mezi dvěma pólovými vodiči.Obdobou druhého termínu je termín "zkrat k zemi" .
Fyzický zkrat
Elektrické obvody jsou vždy dimenzovány na určité množství proudu. Pokud z tohoto nebo jiného důvodu proud v elektrickém obvodu překročí přípustnou hodnotu, mohou se vodiče výrazně zahřát a izolace, která je zakrývá, se může vznítit.
Důvodem výrazného zvýšení proudové síly v elektrických obvodech může být buď současné zapnutí silných spotřebičů elektrického proudu, například elektrických sporáků, nebo zkrat.
„Zkrat je spojení konců části elektrického obvodu s vodičem, jehož odpor je velmi malý ve srovnání s odporem části elektrického obvodu. »
Peryshkin A.V. Fyzika 8. - M.: Drop, 2010.
Ke zkratu může dojít např. při opravě elektrického vedení pod proudem nebo náhodným dotykem s otevřenými kontakty.
Elektrický odpor obvodu při zkratu je zanedbatelný, takže v elektrickém obvodu vzniká velký proud, dráty se mohou velmi zahřát a způsobit požár. Aby se tomu zabránilo, jsou v elektrických obvodech zahrnuty pojistky.
Úkolem pojistek je okamžitě vypnout vedení, pokud se síla proudu náhle ukáže být vyšší než přípustná norma. Chrání elektrické spotřebiče před poruchou při přetížení v elektrickém obvodu.
Na vstupu elektrických spotřebičů, radiospotřebičů a elektroinstalací se instalují pojistky.
Seznam referencí
- GOST 30331.1-2013
- Kharechko Yu.V. Stručný terminologický slovník pro elektroinstalace nízkého napětí. Část 4// Doplněk časopisu "Knihovna inženýra ochrany práce" . - 2015. - № 6. - 160.
- IEC 60909-0
- Kharechko V.N., Kharechko Yu.V. Na zemní poruchový proud, svodový proud a rozdílový proud // Hlavní energetický inženýr. - 2007. - № 7.