Kratki spoj naspram preopterećenja: razlika i usporedba

Ključni za poneti

1. Kratki spoj: Do kratkog spoja dolazi kada se između dva vodiča stvori put niskog otpora, što uzrokuje naglo povećanje protoka struje. Karakterizira ga put niskog otpora, veliki protok struje i brzi odziv zaštitnih uređaja za sprječavanje oštećenja.
2. Preopterećenje: Preopterećenje se događa kada struja koju povlače uređaji prekorači projektirani kapacitet kruga tijekom dužeg razdoblja. Karakterizira ga prekomjerno trošenje struje, postupni odgovor koji može dovesti do pregrijavanja. To se događa kada je povezano previše uređaja ili uređaj troši više struje od očekivanog.
3. Razlike: Kratki spojevi proizlaze iz puta niskog otpora i uzrokuju iznenadni skok struje, dok se preopterećenja javljaju kada potrošena struja tijekom vremena premaši kapacitet strujnog kruga. Kratki spojevi pokreću brzu reakciju zaštitnog uređaja, dok preopterećenja mogu trajati bez trenutnog prekida. Kratki spojevi predstavljaju veći rizik od požara, dok preopterećenja mogu uzrokovati štetu zbog pretjeranog zagrijavanja tijekom duljeg razdoblja.

Što je kratki spoj?

Električni krug koji omogućuje protok struje iz kruga s minimalnim otporom poznat je kao kratki spoj. Električni krug ima kratak otpor, a krug i oprema se oštećuju.

Električni krug sastoji se od vodiča i izolatora. Vodiči su ti koji provode struju, a izolatori su oni koji se odupiru struji. Obje komponente su ključne za uravnoteženje vodljivosti i izolacije struje u krugu.

Kada dvije susjedne žice u električnom krugu dođu u kontakt jedna s drugom, a faktor izolacije se smanji ili pokvari, krug postaje kratak. Cjelokupni elektroenergetski sustav je oštećen, što dovodi do nestašica struje u pojedinim područjima.

Kada dođe do kratkog spoja, veličina struje koja teče u elektroenergetskom sustavu pomnoži se s već postojećom količinom struje. Točka kvara je mjesto gdje dolazi do kratkog spoja. Tijekom kratkog spoja, napon se smanjuje na nulu na točki kvara, dajući struji najveći mogući protok.

Prekomjerna toplina stvara se prekomjernim protokom struje u elektroenergetskom sustavu, što, ako se ne kontrolira, može dovesti do električnih požara ili eksplozija. 

Što je preopterećenje?

Preopterećenje u elektroenergetskom sustavu je stanje kada napon padne na minimalnu vrijednost, a struja je preopterećena ili superponirana u određenoj točki. Jednostavnije rečeno, preopterećenje je maksimum ili struja nametnuta elektroenergetskom sustavu veća od uobičajenog opterećenja.

Napon pada na najmanju moguću vrijednost, ali ne ide na nulu. Ako spojimo više uređaja na jedan strujni krug, tada kroz jednu utičnicu teče veliki broj struja, što je preopterećuje i uzrokuje pregorijevanje osigurača. Prikladna vrijednost opterećenja manja je od vrijednosti koja uzrokuje preopterećenje sustava.

Pretpostavimo da su razni visokonamjeni električni uređaji, poput pećnica, mikrovalnih pećnica, hladnjaka, klima uređaja itd., spojeni na jednu utičnicu. U tom slučaju, struja koja teče kroz sustav mnogo je veća od dopuštene struje. Ako se stvara više struje, žice se jako zagrijavaju i tope. Preopterećenje može uzrokovati požar zbog toga.

Kao preventivne mjere, ne smije se spajati više uređaja odjednom, izbjegavati korištenje neispravnih uređaja, a uređaji trebaju biti unutar sigurne granice koju električni krug može tolerirati; može se izvesti i serijski spoj električnog osigurača.

Razlika između kratkog spoja i preopterećenja

1. Postoji kontakt između dvije žice tijekom kratkog spoja; obrnuto, kod preopterećenja ne dolazi do kontakta.
2. Kratki spoj je relativno opasniji od preopterećenja.
3. Razlika potencijala tijekom kratkog spoja pada na nulu; međutim, razlika potencijala postaje minimalna, ali ne pada na nulu tijekom preopterećenja.
4. Do kratkog spoja dolazi rijetko; no preopterećenje se često događa.
5. Do kratkog spoja dolazi zbog niskog otpora ili prirodnih uzroka; s druge strane, preopterećenje je često uzrokovano mehaničkim kvarovima ili spajanjem više uređaja velike snage u jednu utičnicu.
6. Smanjenje napona koji se primjenjuje kroz razne uređaje je faktor koji uzrokuje preopterećenje; s druge strane, to nije čimbenik odgovoran za kratki spoj.

Usporedba između kratkog spoja i preopterećenja

Parametri usporedbe	Kratki spoj	Preopterećenje
Otkrivanje	težak	Lako
Pojavljivanje	Rijedak	čest
Opasnost	more	Manje
Potencijalna razlika	nula	Minimum, ali ne nula
Preventivne mjere	MPR releji, magnetski releji	Toplinski releji

Reference

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/7055885/
2. https://www.koreascience.or.kr/article/JAKO200706414511605.page

Zadnje ažuriranje: 13. srpnja 2023