Penyebab dan konsekuensi dari korsleting

Sirkuit pendek — menghubungkan sumber EMF ke beban, yang resistansinya sangat kecil dibandingkan dengan resistansi internal sumber.

Arus hubung singkat hanya ditentukan oleh resistansi internal sumber r, mis. ik = E / r, di mana E adalah EMF sumber.

Biasanya Sumber EMF tidak dirancang untuk arus tinggi yang terjadi selama korsleting, sejumlah besar panas dihasilkan di sumber, yang dapat menyebabkan kehancuran dan kematian sumber. Korsleting sangat berbahaya untuk sumber dengan kecil resistensi internal (baterai, mobil listrik, dll).

Jadi, korsleting terjadi ketika dua kabel dari rangkaian dihubungkan, dihubungkan ke terminal yang berbeda (misalnya, di sirkuit DC, ini adalah «+» dan «-«) dari sumber melalui resistansi yang sangat kecil, yang sebanding dengan hambatan kabel itu sendiri.

Arus hubung singkat dapat melebihi arus pengenal di sirkuit berkali-kali. Dalam kasus seperti itu, sirkuit harus diputus sebelum suhu kabel mencapai nilai berbahaya.

Untuk melindungi kabel dari panas berlebih dan untuk mencegah benda di sekitarnya tersulut, perangkat pelindung disertakan dalam sirkuit — sekering atau pemutus sirkuit.

Korsleting juga dapat terjadi dengan tegangan berlebih akibat badai petir, sambaran petir langsung, kerusakan mekanis pada komponen isolasi, tindakan petugas servis yang salah.

Jika terjadi korsleting, arus hubung singkat meningkat tajam dan tegangan menurun, yang menimbulkan bahaya besar bagi peralatan listrik dan dapat menyebabkan gangguan listrik pada konsumen.

Lihat juga: Bagaimana perlindungan sirkuit pendek bekerja dan bekerja

Sirkuit pendek adalah:

• tiga fase (simetris), di mana ketiga fase dihubung pendek;

• dua fase (tidak seimbang), di mana hanya dua fase yang dihubung pendek;

• dua fase ke ground dalam sistem dengan ground netral yang kokoh;

• netral fase tunggal yang dibumikan tidak seimbang.

Arus mencapai nilai maksimumnya dengan hubung singkat satu fasa. Sebagai hasil dari penggunaan langkah-langkah artifisial khusus (misalnya, membumikan netral dengan reaktor, membumikan hanya sebagian dari netral), nilai maksimum arus hubung singkat satu fasa dapat dikurangi menjadi nilai arus hubung singkat tiga fasa, yang perhitungannya paling sering dilakukan.

Penyebab korsleting

Penyebab utama hubung singkat adalah gangguan isolasi peralatan listrik.

Kegagalan isolasi disebabkan oleh:

1. Overvoltage (terutama di jaringan dengan netral terisolasi),

2. Sambaran petir langsung,

3. Isolasi penuaan,

4.Kerusakan mekanis pada insulasi, mengemudi di bawah garis mekanisme yang terlalu besar,

5. Pemeliharaan peralatan yang tidak memadai.

Seringkali penyebab kerusakan pada bagian kelistrikan instalasi listrik adalah tindakan petugas servis yang tidak memenuhi syarat.

Korsleting yang disengaja

Saat menerapkan skema koneksi yang disederhanakan dari gardu step-down, perangkat khusus digunakan — sirkuit pendekyang membuat korsleting yang disengaja untuk dengan cepat mengganggu kesalahan yang dihasilkan. Jadi, selain hubung singkat yang tidak disengaja dalam sistem tenaga, ada juga hubung singkat yang disengaja yang disebabkan oleh tindakan hubung singkat.

Konsekuensi dari korsleting

Akibat korsleting, bagian aktif menjadi terlalu panas secara signifikan, yang dapat menyebabkan kerusakan isolasi, serta munculnya gaya mekanis besar yang berkontribusi pada kerusakan bagian instalasi listrik.

Dalam hal ini, pasokan normal konsumen di bagian jaringan yang tidak rusak terganggu, karena mode darurat korsleting dalam satu saluran menyebabkan penurunan tegangan secara umum. Pada titik hubung singkat, konjugasi menjadi nol, dan di semua titik hingga titik hubung singkat, tegangan turun tajam dan catu daya normal ke saluran yang tidak rusak menjadi tidak mungkin.

Ketika korsleting terjadi pada sistem tenaga, resistansi totalnya menurun, yang mengarah pada peningkatan arus di cabang-cabangnya dibandingkan dengan arus dalam mode normal, dan ini menyebabkan penurunan tegangan pada masing-masing titik sistem tenaga, yang sangat besar di dekat titik hubung singkat.Tingkat pengurangan tegangan tergantung pada operasi perangkat untuk pengaturan tegangan otomatis dan jarak dari lokasi kerusakan.

Bergantung pada tempat terjadinya dan durasi gangguan, konsekuensinya dapat bersifat lokal atau memengaruhi seluruh sistem catu daya.

Dengan jarak hubung singkat yang jauh, nilai arus hubung singkat mungkin hanya sebagian kecil dari arus pengenal generator listrik, dan terjadinya hubung singkat semacam itu dianggap oleh mereka sebagai sedikit peningkatan beban. .

Penurunan tegangan yang kuat hanya terjadi di dekat titik hubung singkat, sementara di titik lain dari sistem tenaga, penurunan ini kurang terlihat. Oleh karena itu, dalam kondisi yang dipertimbangkan, konsekuensi berbahaya dari korsleting hanya terwujud di bagian sistem catu daya yang paling dekat dengan lokasi kecelakaan.

Arus hubung singkat, meskipun kecil dibandingkan dengan arus pengenal generator, biasanya berkali-kali lipat dari arus pengenal cabang tempat terjadinya hubung singkat. Oleh karena itu, bahkan dengan aliran arus hubung singkat jangka pendek, itu dapat menyebabkan tambahan pemanasan elemen pembawa arus dan kabel di atas tingkat yang diizinkan.

Arus hubung singkat menyebabkan gaya mekanis yang tinggi di antara konduktor, yang sangat besar pada awal proses hubung singkat, ketika arus mencapai nilai maksimumnya. Jika kekuatan kabel dan pengikatnya tidak mencukupi, kerusakan mekanis dapat terjadi.

Penurunan tegangan hubung singkat dalam yang tiba-tiba memengaruhi kinerja konsumen.Pertama-tama, ini berlaku untuk motor, karena meskipun dengan penurunan tegangan jangka pendek 30-40%, motor dapat berhenti (motor berputar).

Pembalikan mesin berdampak parah pada pengoperasian pabrik industri, karena butuh waktu lama untuk memulihkan proses produksi normal, dan pematian mesin yang tidak terduga dapat menyebabkan cacat pada produk pabrik.

Dengan jarak yang kecil dan durasi hubung singkat yang cukup, stasiun paralel mungkin tidak sinkron, mis. gangguan operasi normal seluruh sistem kelistrikan, yang merupakan konsekuensi paling berbahaya dari korsleting.

Sistem arus yang tidak seimbang yang dihasilkan dari gangguan arde mampu menciptakan fluks magnet yang cukup untuk menginduksi EMF yang signifikan di sirkuit yang berdekatan (jalur komunikasi, saluran pipa) yang berbahaya bagi personel servis dan peralatan di sirkuit tersebut.

Oleh karena itu, konsekuensi dari korsleting adalah sebagai berikut:

1. Kerusakan mekanis dan termal pada peralatan listrik.

2. Kebakaran pada instalasi listrik.

3. Penurunan level tegangan pada jaringan listrik, yang menyebabkan penurunan torsi motor listrik, penghentiannya, penurunan kinerja atau bahkan terbalik.

4. Hilangnya sinkronisitas masing-masing generator, pembangkit listrik dan bagian dari sistem kelistrikan dan terjadinya kecelakaan, termasuk kecelakaan sistem.

5. Pengaruh elektromagnetik pada jalur komunikasi, komunikasi, dll.

Untuk apa perhitungan arus hubung singkat?

Hubungan pendek dalam rangkaian menyebabkan proses transien di dalamnya, di mana arus dapat dianggap sebagai jumlah dari dua komponen: harmonik paksa (periodik, sinusoidal) ip dan bebas (aperiodik, eksponensial) ia. Komponen bebas berkurang dengan konstanta waktu Tc = Lc / rc = xc /? Rc sebagai peluruhan sementara. Nilai sesaat maksimum iу dari total arus i disebut arus kejut, dan rasio yang terakhir dengan amplitudo Iπm disebut koefisien kejut.

Perhitungan arus hubung singkat diperlukan untuk pemilihan peralatan listrik yang benar, desain perlindungan relai dan otomatisasi, pemilihan sarana untuk membatasi arus hubung singkat.

Hubungan pendek (SC) biasanya terjadi melalui resistansi transien - busur listrik, benda asing di lokasi gangguan, penopang dan ardenya, serta resistansi antara konduktor fase dan bumi (misalnya, ketika konduktor jatuh ke tanah). Untuk menyederhanakan perhitungan, resistansi transien individu, tergantung pada jenis gangguan, diasumsikan sama satu sama lain atau sama dengan nol (hubungan pendek "logam" atau "tumpul").

Lihat juga:Arus hubung singkat, yang menentukan besarnya arus hubung singkat