اتصال کوتاه چیست و چرا اتفاق می افتد؟

به گزارش بازرگانی سلیمانی؛ اتصال کوتاه چیست و  چرا اتفاق می افتد؟ سؤالی که دانستن پاسخ آن سبب می شود تا بتوانید از وقوع بسیاری از حوادث همچون آتش سوزی کابل برق جلوگیری کنید. اتصال کوتاه زمانی رخ می دهد که میان دو بخش از یک مدار برقی اتصالی رخ دهد، در صورتیکه نباید این اتصال به وجود بیاید.

به صورت علمی می توان اتصال کوتاه را به این گونه تعریف کرد: به وجود آمدن یک اتصال با مقاومت کم، بین دو هادی که منبع تغذیه الکتریکی یک مدار هستند.

در سیم کشی یک مجموعه و نصب مدارهای برقی باید توجه کنید که اتصال کوتاه به وجود نیاید. تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید تا به سؤال اتصال کوتاه چیست پاسخ دهیم و علت های به وجود آمدن آن را بررسی کنیم.

اتصال کوتاه به زبان ساده

در ادامه موضوع اتصال کوتاه چیست به بررسی این فرآیند می پردازیم. 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.

تعریف علمی اتصال کوتاه

حال که با زبانی ساده به سؤال اتصال کوتاه چیست پاسخ دادیم، به بررسی علمی این موضوع می پردازیم. زمانی که بین دو هادی که هر دو منبع تغذیه در مدار هستند، اتصالی با مقاومت کم به وجود بیاید، اتصال کوتاه خواهیم داشت. در نتیجه این عمل، جریان بیش از اندازه در مدار به وجود می آید و انرژی تا حد زیادی به هدر می رود.

اتصال کوتاه اتصالی غیراصولی و غیراستاندارد است. در طی این فرآیند ولتاژ بالا می رود و سیم های مدار تا حد زیادی گرم می شوند. در نتیجه احتمالاً آتش سوزی به وجود می آید. اتصال کوتاه در هر دو نوع جریان مستقیم و متناوب به وجود می آید.

هنگامی که اتصال کوتاه در وسایل خانه و یا دیگر مکان ها رخ دهد، فیوز مینیاتوری برق مدار را قطع می کند و کلید محافظ جان از برق گرفتگی جلوگیری می کند.

مضرات اتصال کوتاه

حال که دانستیم اتصال کوتاه چیست به بررسی مضرات این اتفاق می پردازیم:

• اتصال کوتاه باعث می شود که جریان های مدار بسیار زیاد شوند. در نتیجه سیم و کابل مدار و سایر قطعات بیش از حد گرم می شوند و آسیب می بینند.
• عبور جریان از بخش های مداری که دچار اتصال کوتاه شده اند، می تواند نیروهای الکترودینامیکی را ایجاد کند. این موارد باعث بروز صدمات و در نهایت از بین رفتن تجهیزات و قطع شدن کابل ها می شود.
• اتصال کوتاه باعث به وجود آمدن برق گرفتگی افراد و همچنین آتش سوزی می شود.

دلایل ایجاد اتصال کوتاه

در ادامه موضوع اتصال کوتاه چیست به بررسی دلایل این اتفاق می پردازیم:

معیوب بودن سیم های مدار

اگر سیم های یک مدار قدیمی معیوب یا پوسیده باشد، ممکن است اتصال کوتاه در مدار رخ دهد. وجود پیچ یا جسم دیگری در نزدیکی سیم و کابل سبب از بین رفتن عایق آن ها می شود و بیرون زدن هادی ممکن است اتصال کوتاه به وجود بیاورد.

برخورد مکانیکی رساناها

یکی از این علت ها دلایل مکانیکی است که بر اثر برخورد تجهیزات با رساناها و همچنین برخورد رساناها با اجسام خارجی به وجود می آید.

اتصالات سست سیم

اگر در یک مدار یا شبکه توزیع، اتصالات سیم و کابل سست باشد، سیم های فاز و نول به هم برخورد می کنند و در نهایت اتصال کوتاه به وجود می آید.

اضافه ولتاژ

یکی دیگر از عوامل ایجاد اتصال کوتاه اضافه ولتاژ است. اضافه ولتاژ زمانی رخ می دهد که ولتاژ در یک مدار یا قسمتی از آن مقداری بیشتر از میزان تعیین شده در زمان طراحی باشد. این شرایط امکان دارد که خطرناک باشد.

شکسته شدن عایق ها

شکست عایق های میان رساناها یکی از اتفاقاتی است که ممکن است اتصال کوتاه به وجود بیاورد. عایق ها موادی هستند که انرژی الکتریکی از آن ها عبور نمی کند. شکستن عایق ها ممکن است علت های مختلفی از جمله رطوبت، حرارت و خوردگی داشته باشد.

سیم کشی اشتباه

سیم کشی ساختمان اصول و قاعده خاصی دارد. اگر به درستی صورت نگیرد، خطراتی به وجود می آید. هنگامی که یک دستگاه به پریز نصب می شود، در اصل به بخشی از مدار تبدیل می شود. حال اگر این سیم کشی اشتباه باشد، اتصال کوتاه به وجود می آید و دستگاه سریعاً آسیب می بیند.

انواع اتصال کوتاه

در این بخش از مقاله اتصال کوتاه چیست به بررسی انواع آن می پردازیم. همانطور که در ابتدای موضوع اشاره کردیم، اتصال کوتاه می تواند تحت شرایط مختلفی اتفاق بیفتد که در اینجا قصد داریم به برخی از نمونه های آن اشاره کنیم:

• 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.

راه های جلوگیری از اتصال کوتاه

در ادامه موضوع اتصال کوتاه چیست به بررسی راه های جلوگیری از این اتفاق می پردازیم:

کنترل و بررسی تجهیزات

یکی از روش های جلوگیری از این اتفاق، کنترل و نظارت رساناها در تجهیزاتی همچون لوازم خانگی است. درون هر پریز برق رشته های سیم وجود دارد. زمانی که این سیم ها آسیب ببینند و معیوب باشند، اتصال سست می شود. در صورتی که پریزها بیشتر از ۱۵ تا ۲۵ سال عمر داشته باشند، امکان دارد که اتصال کوتاه ایجاد کنند.

توجه به علائم

علائمی وجود دارد که ممکن است نشان دهنده وقوع اتصال کوتاه باشد. در ادامه به برخی از این علائم اشاره شده است:

• علامت سوختگی
• جرقه
• صدای عجیب
• وجود حرارت
• ترک روی دستگاه

دستگاه های جلوگیری از اتصال کوتاه

در این بخش از مقاله اتصال کوتاه چیست به بررسی دستگاه هایی که به کمک آن می توان از وقوع اتصال کوتاه جلوگیری کرد می پردازیم.

دستگاه مدارشکن یا فیوز

این دستگاه یکی از بهترین انواع این دستگاه ها فیوز مینیاتوری است. در حقیقت فیوز مینیاتوری به عنوان یکی از قطع کننده های مدار یا وسایل تعویض در مدار شناخته می شوند. این دستگاه ها از جریان غیر طبیعی در مدار جلوگیری می کنند.

نحوه عملکرد فیوز به این شکل است که از هوای فشرده در زمان تغییر جریان استفاده می کند و مدار را باز می کند تا جریان قطع شود. در داخل تمام فیوزها یک نوار فلزی یا نوعی سیم وجود دارد که وقتی مقدار جریان زیاد شود، ذوب می شود و مدار بلافاصله قطع می شود.

دلیل پریدن فیوز برق وجود همین اتصال کوتاه ها است. به همین دلیل فیوز باید متناسب با میزان آمپر یک مجموعه انتخاب شود.

قطع کننده های مدار زمینی

می توانید اتصال کوتاه را به وسیله قطع کننده های مدار از نوع زمینی کنترل کنید. این دستگاه با مقایسه مقدار جریان در داخل و خارج از مدار کار می کند. در صورتی که عدم تعادل یا خطایی بین جریان های داخلی و خارجی وجود داشته باشد، دستگاه های مدار شکن به صورت نشت یاب عمل کرده و برق را قطع می کنند. در حال حاضر استفاده از این دستگاه ها در مجموعه ها ضرورت دارد.

قطع کننده های مدار Arc-Fault

در این بخش از مقاله اتصال کوتاه چیست به معرفی Arc-Fault می پردازیم. اتصال کوتاه را می توانید با استفاده از قطع کننده های مدار Arc-Fault تشخیص دهید. در زمان ایجاد قوس های الکتریکی در مدارها، این دستگاه ها مدار را قطع می کنند و از ایجاد آتش سوزی پیشگیری می کنند.

راه های رفع اتصال کوتاه

1. ایزوله کردن مدار
2. خاموش کردن کلیدهای مدار
3. شناسایی دستگاه های مدار
4. بررسی خروجی و اتصالات مدار