Elnätet är ett utmärkt flexibelt sätt att leverera energi till önskad punkt och använda den där för att lösa olika problem. Det har emellertid också en allvarlig nackdel, vilket är en direkt fortsättning av den noterade förtjänsten. Faktum är att elektriska nätverk är mycket känsliga för kortslutningar, vilket förstås som direktanslutning av neutrala och fasledningar som kringgår belastningen. I trefasnätverk innehåller en kortslutning också samma anslutning av två faser. En sådan händelse leder till olika obehagliga konsekvenser och åtföljs i svåra fall av en brand.
För att skydda mot kortslutning i moderna hus installeras olika enheter som övervakar nätverket och vid behov kopplar från ledningarna. Vi pratar om strömbrytare som har bytt ut den gamla farfars kontakter. Valet av typ av maskinens egenskaper utförs enligt kortslutningsströmmen.
Varför kan kortslutningsströmmen variera i olika nätverk?
Från en fysikskurs i skolan är det känt att en kombination av vilken elkälla som helst (batteri, bilbatteri, el nätverk etc.) och konsumenten (lampa, vattenkokare, kylskåp) kan representeras i form av en ekvivalent krets som visas i figuren 1. Till vänster om den streckade linjen finns en generator med elektromotorisk kraft E och inre motstånd Rin, till höger är en belastning med motstånd Rн.
Källans interna motstånd kan variera över ett brett intervall. Det påverkas väsentligt av:
- distribution transformator kraft;
- sektion av kabelkärnor;
- kvaliteten på koppar som dessa vener är gjorda av;
- avståndet från panelen till utloppet.
och mycket mer.
Experimentell bestämning av internt motstånd
För att bestämma det verkliga värdet av Ri behöver du:
- hushålls-multimeter;
- tee eller någon annan splitter;
- belastning med en känd effekt P = 1 - 2 kW (till exempel ett strykjärn, en vattenkokare och liknande).
Direkt mätning av kortslutningsströmmen enligt diagrammet i figur 2 är omöjlig på grund av att:
- en multimeter som inte är konstruerad för strömmar på hundratusentals A kommer att brinna ut;
- i avsaknad av maskinen kommer ledningarna att antändas och smälta.
Därför kommer det att krävas något trick, vars essens är att utföra följande procedur:
- För att göra experimentet renare kommer vi att minska belastningen på nätverket till ett minimum genom att koppla bort maximalt antal konsumenter från nätverket.
- med hjälp av en tee enligt schemat i figur 3, ansluter vi multimetern till nätverket, som tidigare byttes till voltmeterläget, och fixar den uppmätta spänningen Uхх för källans (nätverk) öppna krets;
- i det andra uttaget på utslaget ansluter vi vår belastning med kraft P, vilket resulterar i att vi får kretsen i figur 4 och återigen mäter vi spänningen U;
- låt oss utföra en enkel beräkning Rin = P * (Uхх - Un) / 220 Ohm (vi tar P i watt, själva beräkningsformeln erhålls från Ohms lag för en komplett krets).
Val av maskin
Den uppskattade kortslutningsströmmen i det studerade nätverket är Isc = Uхх / Rin. Valet av strömbrytare utförs enligt det mottagna värdet.
Om beräkningen ger Isc på ett till två tusen ampere eller mer, installeras en automatisk maskin med C-karakteristik, vid strömmar i storleksordningen 200 A eller mindre, är det nödvändigt att använda maskiner med en egenskap av typ B.