Key Take Away
- Kurzschluss: Ein Kurzschluss entsteht, wenn sich zwischen zwei Leitern ein niederohmiger Pfad bildet, der zu einem plötzlichen Anstieg des Stromflusses führt. Es zeichnet sich durch einen Pfad mit geringem Widerstand, hohem Stromfluss und einer schnellen Reaktion der Schutzvorrichtungen zur Vermeidung von Schäden aus.
- Überlast: Eine Überlastung liegt vor, wenn der von Geräten aufgenommene Strom über einen längeren Zeitraum die vorgesehene Kapazität des Stromkreises überschreitet. Es zeichnet sich durch eine übermäßige Stromaufnahme aus, eine allmähliche Reaktion, die zu Überhitzung führen kann. Es tritt auf, wenn zu viele Geräte angeschlossen sind oder ein Gerät mehr Strom verbraucht als erwartet.
- Unterschiede: Kurzschlüsse entstehen durch einen Pfad mit niedrigem Widerstand und verursachen einen plötzlichen Stromanstieg, während Überlastungen auftreten, wenn der entnommene Strom mit der Zeit die Kapazität des Stromkreises übersteigt. Kurzschlüsse lösen ein schnelles Ansprechen der Schutzeinrichtung aus, während Überlastungen ohne sofortige Unterbrechung bestehen bleiben können. Kurzschlüsse bergen ein erhöhtes Brandrisiko, während Überlastungen durch übermäßige Erwärmung über einen längeren Zeitraum zu Schäden führen können.
Was ist ein Kurzschluss?
Ein Stromkreis, der den Stromfluss durch einen Pfad vom Stromkreis mit minimalem Widerstand ermöglicht, wird als Kurzschluss bezeichnet. Der Widerstand des Stromkreises ist kurz und der Stromkreis sowie die Ausrüstung werden beschädigt.
Ein Stromkreis besteht aus Leitern und Isolatoren. Leiter sind diejenigen, die Elektrizität leiten, und Isolatoren sind diejenigen, die Elektrizität widerstehen. Beide Komponenten sind entscheidend für den Ausgleich der Leitfähigkeit und Isolierung des Stroms in einem Stromkreis.
Wenn zwei benachbarte Drähte in einem Stromkreis miteinander in Kontakt kommen und der Isolationsfaktor abnimmt oder zusammenbricht, kommt es zu einem Kurzschluss im Stromkreis. Das gesamte Stromnetz ist beschädigt, was in bestimmten Gebieten zu Stromausfällen führt.
Wenn ein Kurzschluss auftritt, wird die Größe des im Stromnetz fließenden Stroms mit der zuvor vorhandenen Strommenge multipliziert. Der Fehlerpunkt ist die Stelle, an der der Kurzschluss auftritt. Bei einem Kurzschluss sinkt die Spannung an der Fehlerstelle auf Null, sodass der Strom maximal fließen kann.
Bei übermäßigem Stromfluss im Stromnetz entsteht übermäßige Wärme, die, wenn sie nicht kontrolliert wird, zu elektrischen Bränden oder Explosionen führen kann.
Was ist Überlastung?
Eine Überlastung in einem Stromnetz liegt vor, wenn die Spannung auf den Minimalwert absinkt und der Strom an einem bestimmten Punkt überlastet oder überlagert wird. Vereinfacht ausgedrückt ist Überlastung der maximale oder Strom, der auf das Stromnetz ausgeübt wird und über die normale Belastung hinausgeht.
Die Spannung wird auf den minimal möglichen Wert abgesenkt, geht aber nicht auf Null. Wenn wir mehrere Geräte an einen einzigen Stromkreis anschließen, fließt eine große Menge Strom durch eine einzelne Steckdose, wodurch diese überlastet wird und die Sicherung durchbrennt. Der geeignete Wert der Last ist kleiner als der Wert, der eine Überlastung des Systems verursacht.
Angenommen, verschiedene hochwertige Elektrogeräte wie Öfen, Mikrowellen, Kühlschränke, Klimaanlagen usw. sind an eine einzige Steckdose angeschlossen. In diesem Fall ist der durch das System fließende Strom viel höher als der zulässige Strom. Wird mehr Strom erzeugt, erhitzen sich die Drähte extrem und schmelzen. Bei Überlastung kann es daher zu Bränden kommen.
Als vorbeugende Maßnahme sollte man nicht mehrere Geräte gleichzeitig anschließen, die Verwendung fehlerhafter Geräte vermeiden und die Geräte sollten innerhalb des sicheren Grenzwerts liegen, den der Stromkreis toleriert; auch eine Reihenschaltung der elektrischen Sicherung ist realisierbar.
Unterschied zwischen Kurzschluss und Überlast
- Bei einem Kurzschluss besteht Kontakt zwischen zwei Drähten; umgekehrt kommt es bei Überlastung zu keinem Kontakt.
- Ein Kurzschluss ist vergleichsweise gefährlicher als eine Überlastung.
- Bei einem Kurzschluss sinkt die Potentialdifferenz auf Null; Bei Überlastung wird die Potentialdifferenz jedoch minimal, sinkt aber nicht auf Null.
- Ein Kurzschluss kommt selten vor; Allerdings kommt es häufig zu Überlastungen.
- Ein Kurzschluss entsteht aufgrund eines geringen Widerstands oder natürlicher Ursachen; Andererseits wird eine Überlastung häufig durch mechanische Fehler oder den Anschluss mehrerer Hochleistungsgeräte an eine einzige Steckdose verursacht.
- Die Reduzierung der an verschiedenen Geräten angelegten Spannung ist ein Faktor, der zu Überlastung führt. Andererseits ist dies nicht der Faktor, der für einen Kurzschluss verantwortlich ist.
Vergleich zwischen Kurzschluss und Überlast
| Vergleichsparameter | Kurzschluss | Überlastung |
|---|---|---|
| Entdeckung | Schwierig | Einfach |
| Auftreten | Selten | Häufig |
| Achtung | Mehr | Weniger |
| Potenzieller unterschied | Null | Minimum, aber nicht Null |
| Vorsichtsmaßnahmen | MPR-Relais, Magnetrelais | Thermorelais |
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/7055885/
- https://www.koreascience.or.kr/article/JAKO200706414511605.page
Letzte Aktualisierung: 13. Juli 2023
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Piyush Yadav hat die letzten 25 Jahre als Physiker in der örtlichen Gemeinde gearbeitet. Er ist ein Physiker, der sich leidenschaftlich dafür einsetzt, die Wissenschaft für unsere Leser zugänglicher zu machen. Er hat einen BSc in Naturwissenschaften und ein Postgraduiertendiplom in Umweltwissenschaften. Sie können mehr über ihn auf seinem lesen Bio-Seite.
