शॉर्ट सर्किट्स, ओव्हरलोड्स, क्षणिक प्रतिकार. अग्निसुरक्षा उपाय

शॉर्ट सर्किट म्हणजे काय आणि शॉर्ट सर्किट कशामुळे होते

वायरिंगमधील शॉर्ट सर्किट बहुतेकदा यांत्रिक नुकसान, वृद्धत्व, ओलावा आणि संक्षारक वातावरणाचा संपर्क तसेच अयोग्य मानवी कृतींच्या परिणामी प्रवाहकीय भागांच्या इन्सुलेशनच्या उल्लंघनामुळे उद्भवते. जेव्हा शॉर्ट सर्किट होते तेव्हा ते वाढते amperage, आणि सोडलेल्या उष्णतेचे प्रमाण विद्युत् प्रवाहाच्या वर्गाच्या प्रमाणात म्हणून ओळखले जाते. तर, जर शॉर्ट सर्किटमध्ये विद्युत् प्रवाह 20 पट वाढेल, तर सोडलेल्या उष्णतेचे प्रमाण सुमारे 400 पट वाढेल.

तारांच्या इन्सुलेशनवरील थर्मल प्रभावामुळे त्याचे यांत्रिक आणि डायलेक्ट्रिक गुणधर्म झपाट्याने कमी होतात. उदाहरणार्थ, जर 20 डिग्री सेल्सिअस तापमानात इलेक्ट्रिकल कार्डबोर्डची चालकता (इन्सुलेट सामग्री म्हणून) एक युनिट म्हणून घेतली तर 30, 40 आणि 50 डिग्री सेल्सिअस तापमानात ते अनुक्रमे 4, 13 आणि 37 पट वाढेल. इन्सुलेशनचे थर्मल एजिंग बहुतेकदा विद्युत नेटवर्कच्या ओव्हरलोडिंगमुळे उद्भवते ज्यामध्ये दिलेल्या प्रकारच्या आणि तारांच्या क्रॉस-सेक्शनसाठी दीर्घकालीन परवानगीपेक्षा जास्त प्रवाह असतात.उदाहरणार्थ, पेपर इन्सुलेशन असलेल्या केबल्ससाठी, त्यांचे सेवा आयुष्य सुप्रसिद्ध "आठ अंशांच्या नियम" नुसार निर्धारित केले जाऊ शकते: प्रत्येक 8 डिग्री सेल्सिअस तापमानात वाढ केल्याने इन्सुलेशनचे सेवा आयुष्य 2 पट कमी होते. पॉलिमरिक इन्सुलेट सामग्री देखील थर्मल डिग्रेडेशनच्या अधीन आहेत.

ओलावा आणि तारांच्या इन्सुलेशनवर संक्षारक वातावरणाचा प्रभाव पृष्ठभागाच्या गळतीमुळे त्याची स्थिती लक्षणीयरीत्या खराब करते. परिणामी उष्णता द्रव बाष्पीभवन करते, इन्सुलेशनवर मिठाचे ट्रेस सोडते. जेव्हा बाष्पीभवन थांबते, तेव्हा गळतीचा प्रवाह अदृश्य होतो. ओलाव्याच्या वारंवार प्रदर्शनासह, प्रक्रिया पुनरावृत्ती होते, परंतु मीठ एकाग्रतेत वाढ झाल्यामुळे, चालकता इतकी वाढते की बाष्पीभवन संपल्यानंतरही गळती चालू थांबत नाही. याव्यतिरिक्त, लहान ठिणग्या दिसतात. त्यानंतर, गळती करंटच्या प्रभावाखाली, इन्सुलेशन कार्बोनिझ होते, त्याची शक्ती गमावते, ज्यामुळे स्थानिक आर्किंग पृष्ठभाग डिस्चार्ज दिसू शकतो ज्यामुळे इन्सुलेशन पेटू शकते.

विद्युत तारांमध्ये शॉर्ट सर्किटचा धोका विद्युत प्रवाहाच्या खालील संभाव्य अभिव्यक्तींद्वारे दर्शविला जातो: तारा आणि आसपासच्या ज्वलनशील वस्तू आणि पदार्थांच्या इन्सुलेशनचे प्रज्वलन; इग्निशनच्या बाह्य स्त्रोतांद्वारे प्रज्वलित केल्यावर ज्वलन पसरविण्याची तारांच्या इन्सुलेशनची क्षमता; शॉर्ट सर्किट दरम्यान वितळलेल्या धातूच्या कणांची निर्मिती, आजूबाजूच्या ज्वलनशील पदार्थांना प्रज्वलित करते (वितळलेल्या धातूच्या कणांचा विस्तार वेग 11 मीटर / सेकंदांपर्यंत पोहोचू शकतो आणि त्यांचे तापमान 2050-2700 डिग्री सेल्सियस आहे).

जेव्हा विद्युत तारा ओव्हरलोड होतात तेव्हा आपत्कालीन मोड देखील येतो.चुकीच्या निवडीमुळे, ग्राहकांच्या स्विचिंगमुळे किंवा अयशस्वी झाल्यामुळे, तारांमधून वाहणारा एकूण प्रवाह नाममात्र मूल्यापेक्षा जास्त आहे, म्हणजेच, वर्तमान घनता (ओव्हरलोड) मध्ये वाढ होते. उदाहरणार्थ, जेव्हा 40 A चा प्रवाह समान लांबीच्या परंतु भिन्न क्रॉस-सेक्शन-10 च्या वायरच्या तीन मालिका-कनेक्ट केलेल्या तुकड्यांमधून वाहतो; 4 आणि 1 मिमी 2, त्याची घनता भिन्न असेल: 4, 10 आणि 40 ए / मिमी 2. शेवटच्या तुकड्यात सर्वात जास्त वर्तमान घनता आहे आणि त्यानुसार, सर्वात जास्त वीज हानी आहे. 10 मिमी 2 च्या क्रॉस सेक्शनसह वायर किंचित गरम होईल, 4 मिमी 2 च्या क्रॉस सेक्शनसह वायरचे तापमान परवानगीयोग्य पातळीपर्यंत पोहोचेल आणि 1 मिमी 2 च्या क्रॉस सेक्शनसह वायरचे इन्सुलेशन फक्त बर्न होईल.

शॉर्ट सर्किट करंट हे ओव्हरलोड करंटपेक्षा कसे वेगळे आहे

शॉर्ट-सर्किट आणि ओव्हरलोडमधील मुख्य फरक या वस्तुस्थितीत आहे की शॉर्ट-सर्किटसाठी इन्सुलेशनचे उल्लंघन हे आपत्कालीन मोडचे कारण आहे आणि जेव्हा ओव्हरलोड - त्याचा परिणाम. विशिष्ट परिस्थितींमध्ये, आपत्कालीन मोडच्या दीर्घ कालावधीमुळे तारा आणि केबल्सचे ओव्हरलोडिंग शॉर्ट सर्किटपेक्षा आगीसाठी अधिक धोकादायक आहे.

ओव्हरलोडच्या बाबतीत तारांच्या मूळ सामग्रीचा प्रज्वलन वैशिष्ट्यांवर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडतो. ओव्हरलोड मोडमधील चाचण्यांदरम्यान प्राप्त झालेल्या APV आणि PV ब्रँड्सच्या वायर्सच्या अग्नि धोक्याच्या सूचकांची तुलना, हे दर्शविते की कॉपर कंडक्टिंग वायर्ससह तारांमध्ये इन्सुलेशनच्या प्रज्वलनची संभाव्यता अॅल्युमिनियमच्या तारांपेक्षा जास्त आहे.

शॉर्ट सर्किटिंग समान पॅटर्न साजरा केला जातो. तांब्याच्या तारा असलेल्या सर्किट्समध्ये आर्क डिस्चार्जची जळण्याची क्षमता अॅल्युमिनियमच्या तारांपेक्षा जास्त असते.उदाहरणार्थ, 16 मिमी 2 च्या अॅल्युमिनियम वायरच्या क्रॉस-सेक्शनसह आणि 6 मिमी 2 च्या क्रॉस-सेक्शनसह तांबे वायरसह 2.8 मिमीच्या भिंतीची जाडी असलेली स्टील पाईप जाळली जाते (किंवा त्याच्या पृष्ठभागावरील ज्वलनशील सामग्री प्रज्वलित केली जाते). .

वर्तमान गुणाकार कंडक्टरच्या दिलेल्या क्रॉस-सेक्शनसाठी शॉर्ट-सर्किट किंवा ओव्हरलोड करंटच्या सतत स्वीकार्य प्रवाहाच्या गुणोत्तराद्वारे निर्धारित केले जाते.

पॉलीथिलीन शीथ असलेल्या वायर्स आणि केबल्स, तसेच पॉलीथिलीन पाईप्समध्ये वायर्स आणि केबल्स टाकताना त्यांना आग लागण्याचा सर्वाधिक धोका असतो. पॉलीथिलीन पाईप्समधील वायरिंग आगीच्या दृष्टिकोनातून विनाइल प्लास्टिक पाईप्समधील वायरिंगपेक्षा मोठा धोका आहे, म्हणून पॉलीथिलीन पाईप्स वापरण्याचे क्षेत्र खूपच अरुंद आहे. खाजगी निवासी इमारतींमध्ये ओव्हरलोडिंग विशेषतः धोकादायक आहे, जेथे, नियमानुसार, सर्व ग्राहकांना एका नेटवर्कवरून दिले जाते आणि संरक्षक उपकरणे सहसा अनुपस्थित असतात किंवा केवळ शॉर्ट-सर्किट करंटसाठी डिझाइन केलेली असतात. उंच इमारतींमध्ये, रहिवाशांना अधिक शक्तिशाली दिवे वापरण्यापासून किंवा ज्यासाठी नेटवर्क डिझाइन केले आहे त्यापेक्षा जास्त उर्जा असलेली घरगुती विद्युत उपकरणे चालू करण्यापासून रोखण्यासाठी काहीही नाही.

केबल उपकरणांवर (संपर्क, स्विचेस, सॉकेट्स इ.), प्रवाह, व्होल्टेज, पॉवरची मर्यादा मूल्ये दर्शविली जातात आणि टर्मिनल्स, कनेक्टर्स आणि इतर उत्पादनांवर, याव्यतिरिक्त, कनेक्ट केलेल्या तारांचे सर्वात मोठे क्रॉस-सेक्शन. ही डिव्‍हाइस सुरक्षितपणे वापरण्‍यासाठी, तुम्‍ही ही लेबले उलगडण्‍यास सक्षम असणे आवश्‍यक आहे.

उदाहरणार्थ, स्विच चिन्हांकित केले आहे «6.3 A; 250 V «, काडतूस वर -» 4 ए; 250 व्ही; 300 W «, आणि विस्तारावर -splitter -» 250 V; 6.3 A «,» 220 V. 1300 W «,» 127 V, 700 W «.«6.3 A» चेतावणी देते की स्विचमधून जाणारा विद्युतप्रवाह 6.3 A पेक्षा जास्त नसावा, अन्यथा स्विच जास्त गरम होईल. कोणत्याही खालच्या प्रवाहासाठी, स्विच योग्य आहे, कारण प्रवाह जितका कमी असेल तितका संपर्क कमी होईल. शिलालेख «250 V» सूचित करतो की स्विच 250 V पेक्षा जास्त नसलेल्या व्होल्टेजसह नेटवर्कमध्ये वापरला जाऊ शकतो.

जर तुम्ही 4 A ला 250 V ने गुणले तर तुम्हाला 300 वॅट नाही तर 1000 मिळतील. मी गणना केलेले मूल्य लेबलसह कसे संबद्ध करू? आपण सत्तेपासून सुरुवात केली पाहिजे. 220 V च्या व्होल्टेजवर, परवानगीयोग्य प्रवाह 1.3 ए (300: 220) आहे; 127 V — 2.3 A (300-127) च्या व्होल्टेजवर. 4 A चा प्रवाह 75 V (300: 4) च्या व्होल्टेजशी संबंधित आहे. शिलालेख "250 V; 6.3 A « असे दर्शविते की डिव्हाइस 250 V पेक्षा जास्त व्होल्टेज नसलेल्या नेटवर्कसाठी डिझाइन केले आहे आणि 6.3 A पेक्षा जास्त नाही. 6.3 A चा 220 V ने गुणाकार केल्यास, आम्हाला 1386 W (1300 W, गोलाकार) मिळेल. 6.3A चा 127V ने गुणाकार केल्याने आपल्याला 799W (700W गोलाकार) मिळेल. प्रश्न उद्भवतो: अशा प्रकारे गोल करणे धोकादायक नाही का? हे धोकादायक नाही कारण गोलाकार केल्यानंतर तुम्हाला कमी पॉवर व्हॅल्यू मिळतात. जर शक्ती कमी असेल तर संपर्क कमी गरम होतात.

संपर्क कनेक्शनच्या क्षणिक प्रतिकारामुळे संपर्क कनेक्शनमधून विद्युत प्रवाह वाहतो तेव्हा, व्होल्टेज थेंब, शक्ती आणि ऊर्जा सोडली जाते, ज्यामुळे संपर्क गरम होतात. सर्किटमधील विद्युतप्रवाहात जास्त वाढ किंवा प्रतिकार वाढल्याने संपर्क आणि शिसे तारांच्या तापमानात अतिरिक्त वाढ होते, ज्यामुळे आग लागू शकते.

इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्समध्ये, कायमस्वरूपी संपर्क कनेक्शन (सोल्डरिंग, वेल्डिंग) आणि वेगळे करण्यायोग्य (स्क्रू, प्लग, स्प्रिंग इत्यादीसह) आणि स्विचिंग डिव्हाइसेसचे संपर्क वापरले जातात - चुंबकीय स्टार्टर्स, रिले, स्विच आणि इतर उपकरणे विशेषत: इलेक्ट्रिक बंद करण्यासाठी आणि उघडण्यासाठी डिझाइन केलेले. सर्किट्स, म्हणजे त्यांच्या कम्युटेशनसाठी. प्रवेशद्वारापासून विजेच्या प्राप्तकर्त्यापर्यंत अंतर्गत उर्जा नेटवर्कमध्ये वीज लोड मोठ्या संख्येने संपर्क कनेक्शनमधून वाहते.

कोणत्याही परिस्थितीत संपर्क दुवे तुटू नयेत…. अंतर्गत नेटवर्कच्या उपकरणांवर काही काळापूर्वी केलेल्या अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की सर्व तपासलेल्या संपर्कांपैकी केवळ 50% GOST च्या आवश्यकता पूर्ण करतात. जेव्हा लोड करंट खराब-गुणवत्तेच्या संपर्क कनेक्शनमध्ये प्रवाहित होतो, तेव्हा प्रति युनिट वेळेत लक्षणीय उष्णता सोडली जाते, वर्तमान (वर्तमान घनता) च्या वर्गाच्या प्रमाणात आणि संपर्काच्या वास्तविक संपर्क बिंदूंच्या प्रतिकारशक्तीच्या प्रमाणात.

गरम संपर्क ज्वलनशील पदार्थांच्या संपर्कात आल्यास, त्यांना आग किंवा चारी लागू शकतात आणि तारांच्या इन्सुलेशनला आग लागू शकते.

संपर्क प्रतिरोधकतेचे मूल्य सध्याच्या घनतेवर, संपर्कांची कम्प्रेशन फोर्स (प्रतिरोधक क्षेत्राचा आकार), ज्या सामग्रीपासून ते तयार केले जाते, संपर्क पृष्ठभागांच्या ऑक्सिडेशनची डिग्री इत्यादींवर अवलंबून असते.

संपर्कातील वर्तमान घनता (आणि म्हणूनच तापमान) कमी करण्यासाठी, संपर्कांचे वास्तविक संपर्क क्षेत्र वाढवणे आवश्यक आहे. जर संपर्क विमाने एकमेकांवर काही शक्तीने दाबली गेली तर संपर्काच्या बिंदूंवरील लहान ट्यूबरकल्स किंचित चिरडले जातील.यामुळे, संपर्क मूलभूत क्षेत्रांचे आकार वाढतील आणि अतिरिक्त संपर्क क्षेत्रे दिसू लागतील, आणि वर्तमान घनता, संपर्क प्रतिकार आणि संपर्क गरम कमी होईल. प्रायोगिक अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की संपर्क प्रतिकार आणि टॉर्कचे प्रमाण (कंप्रेशन फोर्स) यांच्यात व्यस्त संबंध आहे. टॉर्कमध्ये दुप्पट घट झाल्यामुळे, 4 मिमी 2 च्या क्रॉस सेक्शनसह एपीव्ही वायरच्या संपर्क कनेक्शनचा प्रतिकार किंवा 2.5 मिमी 2 च्या क्रॉस सेक्शनसह दोन वायर 4-5 पटीने वाढतो.

संपर्कांमधून उष्णता काढून टाकण्यासाठी आणि वातावरणात विसर्जित करण्यासाठी, विशिष्ट वस्तुमान आणि शीतलक पृष्ठभागासह संपर्क तयार केले जातात. तारांच्या कनेक्शनच्या ठिकाणी आणि इलेक्ट्रिकल रिसीव्हर्सच्या इनपुट उपकरणांच्या संपर्कांशी त्यांचे कनेक्शन यावर विशेष लक्ष दिले जाते. तारांच्या जंगम टोकांवर, विविध आकारांचे कान आणि विशेष क्लॅम्प वापरले जातात. संपर्काची विश्वासार्हता पारंपारिक वॉशर, स्प्रिंग-लोड आणि फ्लॅंजसह सुनिश्चित केली जाते. 3-3.5 वर्षांनंतर, संपर्क प्रतिकार सुमारे 2 पट वाढतो. संपर्कावरील विद्युत् प्रवाहाच्या अल्प नियतकालिक प्रभावामुळे शॉर्ट सर्किट दरम्यान संपर्कांचा प्रतिकार देखील लक्षणीय वाढतो. चाचण्या दर्शवितात की लवचिक स्प्रिंग वॉशरसह संपर्क जोड्यांना प्रतिकूल घटकांच्या संपर्कात असताना सर्वात जास्त स्थिरता असते.

दुर्दैवाने, "पक बचत" अगदी सामान्य आहे. वॉशर पितळ सारख्या नॉन-फेरस धातूंचे बनलेले असावे. स्टील वॉशर अँटी-कॉरोझन कोटिंगसह संरक्षित आहे.