Was ist ein Kurzschluss auf einfache Weise?

Der Kurzschlussstrom ist ein ansteigender stoßartiger elektrischer Impuls. Aufgrund seines Aussehens können Drähte schmelzen, einige Elektrogeräte können ausfallen.

Warum entsteht ein Kurzschluss?

Kurzschlussstrom tritt in folgenden Fällen auf:

1. Bei Hochspannung. Es tritt ein scharfer Sprung auf, der Spannungspegel beginnt die zulässigen Grenzen zu überschreiten, es besteht die Möglichkeit eines elektrischen Zusammenbruchs der Isolierbeschichtung des Leiters oder des Stromkreises. Es entsteht ein Leckstrom, die Temperatur des Lichtbogens steigt an. Die Kurzschlussspannung führt zur Entstehung einer kurzzeitigen Bogenentladung.
2. Mit der alten Isolierbeschichtung. Ein solcher Kurzschluss tritt in Wohn- und Industriegebäuden auf, in denen die Verkabelung nicht ersetzt wurde. Jede isolierende Beschichtung hat ihre eigene Ressource, die sich im Laufe der Zeit unter dem Einfluss von Umweltfaktoren erschöpft.Ein vorzeitiger Austausch der Isolierung kann einen Kurzschluss verursachen.
3. Mit einer äußeren Einwirkung mechanischer Art. Das Reiben der Schutzhülle des Kabels oder das Entfernen seiner Isolierbeschichtung sowie eine Beschädigung der Verkabelung führen zu Brand und Kurzschluss.
4. Wenn Fremdkörper auf die Kette gelangen. Staub, Schmutz oder andere kleine Gegenstände, die auf den Leiter gefallen sind, können einen Kurzschluss im Schaltkreis des Mechanismus verursachen.
5. Während eines Blitzeinschlags. Der Spannungspegel steigt an, die Isolierschicht der Leitung oder des Stromkreises bricht durch, wodurch ein Kurzschluss im Stromkreis entsteht.

Warum heißt das KZ so?

Betrachten Sie die Definition eines Kurzschlusses, Dekodierung - einen Kurzschluss. Dies ist die Vereinigung von 2 beliebigen Punkten (mit unterschiedlichen Potentialen), die sich im Stromkreis befinden. Die Verbindung ist durch die normale Funktionsweise der Schaltung nicht vorgesehen, was zu kritischen Stromstärkeanzeigen an der Stelle führt, an der diese Punkte zusammengeführt werden.

Ein solcher Stromkreis wird als kurz bezeichnet, da er unter Umgehung des Geräts gebildet wird, d.h. entlang des kurzen Weges.

Einfach ausgedrückt: Es besteht eine Verbindung zwischen einem positiven und einem negativen Leiter (kurzer Weg), was dazu führt, dass der Widerstandswert 0 wird. Widerstand ist für das normale Funktionieren des Mechanismus erforderlich, und sein Fehlen verursacht einen Fehler im Spannungsquelle, was zu einem Kurzschluss führt.

Als Kurzschluss gilt jede Verbindung von Leitern mit unterschiedlichem Potential untereinander oder mit Erde. Ein Kurzschluss tritt nur dann auf, wenn eine solche Kombination durch die Konstruktion dieses Geräts oder Mechanismus nicht vorgesehen ist.Zum Beispiel eine Verbindung zwischen beliebigen Punkten verschiedener Phasen oder eine Kombination aus Phase und 0, wenn ein zerstörerischer Strom erzeugt wird, der alle kritischen Werte des Stromkreises des Geräts überschreitet.

Was ist die Gefahr?

Die Folgen eines Kurzschlusses können folgende sein:

1. Das Spannungsniveau im Stromkreis sinkt. Dies kann zu einem Ausfall und Brand des Elektrogeräts oder einer Fehlfunktion des Geräts führen.
2. Mechanische und thermische Beschädigung: Leitungsunterbrechung, Beschädigung von Leitungen oder einzelnen Adern, Steckdosen und Schaltern.
3. Abhängig von der Kurzschlussleistung ist es möglich, die Leitungen und daneben befindliche Materialien und Gegenstände zu entzünden.
4. Zerstörerische elektromagnetische Einwirkung auf Telefonleitung, Computer, Fernseher und andere Elektrogeräte.
5. Lebensgefahr. Befindet sich eine Person zum Zeitpunkt des Auftretens eines Kurzschlusses in der Nähe einer Kurzschlussquelle, kann sie sich verbrennen.
6. Die Funktionsfähigkeit von Stromversorgungssystemen ist gestört.
7. Abhängig von den Parametern des Kurzschlusses sind Störungen im Betrieb von unterirdischen Versorgungsunternehmen während elektromagnetischer Belastung möglich.

Viele Menschen interessieren sich für die Frage, wie man die Stromstärke während eines Kurzschlusses berechnet. Dazu müssen Sie das Ohmsche Gesetz anwenden: Die Stromstärke im Stromkreis ist direkt proportional zur Spannung an seinen Enden und umgekehrt proportional zur Impedanz des Stromkreises.

Die Kurzschlussberechnung erfolgt nach der Formel: I = U / R (I - Stromstärke, U - Spannung, R - Widerstand).

Arten von Kurzschlüssen und ihre Ursachen

Es gibt solche Arten von Kurzschlüssen wie:

1. Einphasiger Kurzschluss.Schäden an Stromleitungen, wenn eine der Phasen des elektrischen Systems mit Erde oder einem mit Erde verbundenen Element kurzgeschlossen wird. Der Kurzschluss kann durch unsachgemäße Erdung verursacht werden.
2. Zweiphasiger Kurzschluss. Eine Fehlerart, die zwischen zwei Phasen unterschiedlichen Potentials in einem Stromkreis auftritt. Der Grund ist eine Verletzung der Isolierung der Drähte. Es kann auch eine gleichzeitige Verbindung von 2 Phasen nicht miteinander, sondern mit Erde sein.
3. Dreiphasiger Kurzschluss (symmetrisch). 3 Phasen miteinander schließen. Die Ursache kann eine mechanische Beschädigung der Isolierbeschichtung, Überhitzung und Beschädigung der Isolierung oder ein Schlagen der Drähte sein.
4. Wendepunkt. Diese Schaltungsart ist typisch für elektrische Maschinen. In diesem Fall sind die Windungen des Statorwickelwerks, des Transformators oder der Drehvorrichtung miteinander geschlossen.
5. Ein Kurzschluss zum Metallgehäuse des Geräts oder Systems. Ein solcher Kurzschluss tritt auf, wenn die Isolierung der Verdrahtung am Metallgehäuse gebrochen ist.

Kurzschlussschutzoptionen

Als Schutz gegen das Auftreten eines Kurzschlusses können Sie verwenden:

• elektrische Drosseln, die den Strom begrenzen;
• Parallelisierung des Stromkreises;
• Trennen von Trennschaltern;
• Abwärtstransformatoren mit geteilten Wicklungen mit niedriger Spannung;
• Schnellschaltgeräte, bei denen die Möglichkeit besteht, den Stromfluss zu begrenzen;
• schmelzbare Sicherheitselemente;
• Installation von automatischen Schaltern;
• rechtzeitiger Austausch der Isolierbeschichtung von Drähten und regelmäßige Überprüfung der Verkabelung auf Mängel;
• Relaisschutzgeräte, die beschädigte Abschnitte des Stromkreises ausschalten.

Automaten dürfen nur am Gesamtsystem installiert werden, nicht an einzelnen Phasen und am Nullkreis. Andernfalls fällt die Nullmaschine während des Stromkreises aus und das gesamte Stromnetz wird mit Strom versorgt, weil. Phasenschalter wird eingeschaltet. Aus dem gleichen Grund wird nicht empfohlen, einen Draht mit einem kleineren Querschnitt zu installieren, als die Maschine zulassen kann.

Nutzung dieses Phänomens

Dieses Phänomen hat seine Anwendung beim Lichtbogenschweißen gefunden, dessen Funktionsprinzip auf der Wechselwirkung eines Stabes mit einer Metalloberfläche basiert. Die Oberfläche wird auf Schmelztemperatur erhitzt, wodurch eine neue starke Verbindung entsteht, d.h. Die Schweißelektrode ist mit der Masseschleife verbunden.

Solche Kurzschlussmodi funktionieren nur für kurze Zeit. Im Moment des Schweißens entsteht an der Verbindungsstelle des Stabes und der Oberfläche eine nicht standardmäßige Stromladung, wodurch eine große Wärmemenge freigesetzt wird. Es reicht aus, Metall zu schmelzen und eine Schweißnaht zu erzeugen.

Auch im Bereich der industriellen Automatisierung wird ein Kurzschluss verwendet, mit dessen Hilfe Informationssysteme erstellt werden, die die Parameter der aktuellen Signalübertragung widerspiegeln.

Ein nützlicher Kurzschluss wird in elektrodynamischen Sensoren verwendet. Zum Beispiel in Induktionsvibrometern, seismischen Empfängern. Durch einen Kurzschluss kann die Schwingungszahl des bewegten Systems weiter reduziert werden.

Der Kurzschlussmodus kann verwendet werden, wenn Stufen in der Elektronik kombiniert werden, wenn der Ausgang der ersten aktiven Komponente im Kurzschlussmodus ist.

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