اتصال کوتاه چیست؟ تاثیرات جریان اتصال کوتاه در مدار و انواع اتصال کوتاه

اتصال کوتاه چیست ؟ مسیر ارتباطی ناخواسته بین دو قسمت مداری الکتریکی است که می‌تواند موجب به آسیب دیدن مدار، بروز گرمای بیش از حد و یا حتی بروز آتش و انفجار در سیم و یا قطعات شود.

جریان اتصال کوتاه :

جریان اتصال کوتاه جریانی است که به علت بروز اتصال کوتاه در مدار ایجاد می‌شود.

این جریان می‌تواند در مدت زمان بسیار کوتاهی (چند میلی ثانیه) مقداری بسیار بزرگتر از جریان نامی؛

(جریانی است که دستگاه الکتریکی هنگام کار استفاده می‌کند) دستگاه داشته باشد.

تاثیرات جریان اتصال کوتاه در مدار :

جریان اتصال کوتاه موجب کاهش تاثیر امپدانس (مقاومت مرکب) و همچنین افزایش جریان در مدار می‌شود.

هر وقت که در دستگاه اتصال کوتاه رخ ‌دهد سبب می‌شود که جریان بسیار زیادی به سمت مدار جاری ‌شود.

مقدار این جریان در لحظات اولیه بروز اتصال کوتاه به بیشترین مقدار خود می‌رسد و سپس کاهش پیدا می‌کند تا به حالتی که به آن حالت ماندگار میگوند برسد.

جریان ماندگار جریانی است که بعد از از بین رفتن منبع ایجاد آن تا مدت طولانی در مدار برقرار است.

پدیده گذرا در طول جریان اتصال کوتاه اتفاق می‌افتد و جریان به طور مداووم در حال تغییر است،

منظور از گذرا پدیده‌ای موقتی است که تنها برای مدت کوتاه طول می‌کشد.

جریان زیر گذرا: زمانی که مقدار جریان بسیار زیاد است اما به سرعت کاهش پیدا می‌کند، جریان زیر گذرا نامیده می‌شود.

جریان ثابت: جریان ثابت جریان اتصال کوتاه است که پس از اتمام مرحله گذرا، در مدار جاری می‌شود.

مضرات جریان اتصال کوتاه :

• این جریان بسیار زیاد موجب گرم شدن بیش از اندازه و حتی آتش گرفتن قطعات می‌شود.
• عبور جریان از قسمت‌های مداری که دچار اتصال کوتاه شده می‌تواند موجب ایجاد نیرو‌های الکترودینامیکی شود

که باعث بروز آسیب و در نتیجه نابودی تجهیزات و همچنین قطع شدن کابل‌ها یا تغییر شکل دائمی باسبار‌ها شود.

عوامل ایجاد کننده اتصال کوتاه چیست :

اتصال کوتاه در دستگاه به چند دلیل ممکن است اتفاق بیافتد :

1. دلایل مکانیکی : منظور از دلایل مکانیکی برخورد کردن تجهیزات با هادی ها ، بر خورد اجسام خارجی با هادی ها و … می‌باشد.
2. اضافه ولتاژ : منظو از اضافه ولتاژ زمانی است که ولتاژ در یک مدار یا بخشی از یک مدار به مقداری بیش از مقدار تعیین شده در زمان طراحی برسد که این وضعیت ممکن است خطرناک باشد.
3. شکست عایق بین هادی ها : عایق ها موادی هستند که انرژی الکتریکی از آنها عبور نمی کند.

شکستن عایق بین هادی ها ممکن است دلایل مختلفی داشته باشد که بعضی از آن ها عبارتند از : حرارت، رطوبت و خوردگی و … .

انواع اتصال کوتاه چیست :

• اتصال کوتاه از نوع برخورد سه فاز با هم (یا سه فاز به نول و زمین) :

این نوع اتصال کوتاه به طور معمول شدیدترین نوع اتصال کوتاه است، که به دلیل برخور 3 فاز با یکدیگر اتفاق می‌افتد.

اما احتمال بروز این نوع اتصال کوتاه بسیار کم است و حدوداً 5% از اتصال کوتاه های پیش آمده از این نوع هستند.

* محاسبه جریان اتصال کوتاه در این نوع اتصال بسیار ساده‌تر از انواع دیگر اتصال کوتاه است چرا که شرایط شبکه در این نوع اتصال کوتاه ثابت باقی می‌ماند.

• اتصال کوتاه از نوع برخورد فاز به فاز (دو فاز به هم) :

به طور معمول 15% از اتصال کوتاه های ایجاد شده از نوع اتصال کوتاه فاز به فاز هستند. برخورد دو فاز با یکدیگر باعث بروز این نوع اتصال کوتاه می‌شود.

• اتصال کوتاه از نوع برخورد فاز به زمین :

رایج ترین نوع اتصال کوتاه از نوع فاز به زمین است که 80% از اتصال کوتاه های پیش آمده را شامل می‌شود.

همچنین سطح انرژی جریان ایجاد شده توسط این نوع اتصال کوتاه بر خلاف اتصال کوتاه از نوع برخورد سه فاز با هم، دارای کمترین سطح جریان است.

برخورد یکی از فاز ها با زمین، بدنه دستگاه ها و تجهیزات و یا … باعث بروز این نوع اتصال کوتاه می‌شود.

• اتصال کوتاه از نوع برخورد دو فاز با یکدیگر و زمین :

برخورد دو فاز با هم و با زمین باعث بروز این نوع اتصال کوتاه می‌شود.

دلایل اتصال کوتاه :

• معیوب بودن عایق سیم مدار

آسیب دیدگی، پارگی و یا قدیمی بودن عایق سیم مدار می‌تواند باعث برخورد سیم های داغ با سیم های خنثی شود که منتج به بروز اتصال کوتاه در مدار می‌شود.

آسیب دیدگی عایق سیم ها می‌تواند به علت قیمی بودن سیم و عایق، وجود میخ یا پیچ در نزیکی محل سیم کشی، دخالت عوامل خارجی (مثل موش و …) باشد.

• اتصالات سست سیم

وجود سیم شل در مدار و تجهیزات می‌تواند منجر به اتصال سیم های فاز و نول با یکدیگر و در نتیجه بروز اتصال کوتاه شود.

• سیم کشی

اگر در سیم کشی دستگاه مشکلی ایجاد شود، به مشکلات مدار تبدیل خواهد شد.

نحوه جلوگیری از بروز اتصال کوتاه :

با استفاده از تجهیزاتی مانند فیوزها، قطع کننده‌های مدار و دیگر محافظ‌های اضافه بار می‌توان از آسیب‌های ناشی از اتصال کوتاه جلوگیری کرد و یا این آسیب ها را به حداقل رساند.