Коротке замикання проти перевантаження: різниця та порівняння

Ключові винесення

1. Коротке замикання: Коротке замикання виникає, коли між двома провідниками утворюється шлях із низьким опором, що спричиняє раптове збільшення струму. Він характеризується низьким опором, високим струмом і швидкою реакцією захисних пристроїв для запобігання пошкодженню.
2. Перевантаження: Перевантаження виникає, коли струм, споживаний пристроями, перевищує проектну потужність ланцюга протягом тривалого періоду. Він характеризується надмірним споживанням струму, поступовою реакцією, яка може призвести до перегріву. Це відбувається, коли підключено занадто багато пристроїв або пристрій споживає більше струму, ніж очікувалося.
3. Відмінності: Коротке замикання виникає через низький опір і викликає раптовий стрибок струму, тоді як перевантаження виникають, коли споживаний струм з часом перевищує пропускну здатність ланцюга. Коротке замикання викликає швидку реакцію захисного пристрою, тоді як перевантаження можуть тривати без негайної перерви. Коротке замикання створює підвищений ризик виникнення пожежі, тоді як перевантаження можуть спричинити пошкодження через надмірне нагрівання протягом тривалого часу.

Що таке коротке замикання?

Електричне коло, яке дозволяє струму протікати по шляху від кола з мінімальним опором, відоме як коротке замикання. В електричному ланцюзі короткий опір, і ланцюг та обладнання пошкоджуються.

Електричне коло складається з провідників і ізоляторів. Провідники – це ті, які проводять електрику, а ізолятори – ті, які протистоять електриці. Обидва компоненти мають вирішальне значення для збалансування провідності та ізоляції струму в ланцюзі.

Коли два сусідніх дроти в електричному ланцюзі стикаються один з одним і коефіцієнт ізоляції зменшується або руйнується, ланцюг стає коротким. Пошкоджена вся енергосистема, що призвело до перебоїв у електроенергії в окремих районах.

Коли відбувається коротке замикання, величина струму, що протікає в енергосистемі, множиться на величину струму, яка була раніше. Місце несправності - це місце, де відбувається коротке замикання. Під час короткого замикання напруга зменшується до нуля в точці пошкодження, надаючи струму максимально можливий потік.

Надмірне тепло утворюється через надмірний струм в енергосистемі, який, якщо його не контролювати, може призвести до електричних пожеж або вибухів. 

Що таке перевантаження?

Перевантаження в електроенергетиці - це стан, коли напруга падає до мінімального значення, а струм перевантажується або накладається в певній точці. Простіше кажучи, перевантаження - це максимальний струм, що накладається на енергосистему більше, ніж звичайне навантаження.

Напруга знижується до мінімально можливого значення, але не доходить до нуля. Якщо ми підключаємо кілька пристроїв до одного ланцюга, то велика кількість струму протікає через одну розетку, що перевантажує її, спричиняючи перегорання запобіжника. Відповідне значення навантаження є меншим за значення, яке спричиняє перевантаження системи.

Припустімо, що до однієї розетки підключено різноманітні електроприлади високої потужності, такі як духовки, мікрохвильові печі, холодильники, кондиціонери тощо. У цьому випадку струм, що протікає через систему, значно перевищує допустимий струм. Якщо генерується більше струму, дроти сильно нагріваються і плавляться. Через це перевантаження може призвести до пожежі.

В якості профілактичних заходів не слід підключати кілька пристроїв одночасно, уникати використання несправних пристроїв, а пристрої повинні бути в межах безпечної межі, яку може витримати електричне коло; також можна реалізувати послідовне підключення електричного запобіжника.

Різниця між коротким замиканням і перевантаженням

1. Під час короткого замикання відбувається контакт між двома проводами; навпаки, при перевантаженні контакт не виникає.
2. Коротке замикання порівняно небезпечніше, ніж перевантаження.
3. Різниця потенціалів при короткому замиканні падає до нуля; однак різниця потенціалів стає мінімальною, але не падає до нуля під час перевантаження.
4. Коротке замикання трапляється рідко; однак перевантаження трапляється часто.
5. Коротке замикання відбувається через низький питомий опір або природних причин; з іншого боку, перевантаження часто виникає через механічні несправності або підключення кількох потужних пристроїв до однієї розетки.
6. Зниження напруги, що подається через різні пристрої, є фактором, що викликає перевантаження; з іншого боку, це не є причиною короткого замикання.

Порівняння між коротким замиканням і перевантаженням

Параметри порівняння	Коротке замикання	Перевантаження
Виявлення	Тяжкий	Easy
Входження	Рідкісний	частий
небезпека	більше	менше
Різниця потенціалів	Нульовий	Мінімум, але не нуль
Профілактичні заходи	Реле MPR, магнітні реле	Теплові реле

посилання

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

Останнє оновлення: 13 липня 2023 р