Kratki spoj u mreži. Što je kratki spoj: definicija, objašnjenje za "lutke"

Svaki dan, bilo kod kuće ili na poslu, zatvaramo strujni krug i ništa se ne dešava eksplozivno. Zatvaranjem strujnog kruga utikačem električnog uređaja, električna energija se pretvara:

• - u mehaničku energiju - motore pumpi, usisivače i razne električne uređaje.
• - u toplotnu energiju - vrući zrak iz fena, kipuća voda iz kuhala za vodu, toplinsko zračenje iz električnog konvektora.

Ovo je dobar krug, nazovimo ga uslovno za razliku od kratkog, „dugog“ kola električnog kola.

Kratki spoj ima negativan rezultat, odnosno energija se pozicionira u obliku varnica, pamuka, često paljenja ožičenja i zapaljivih materijala - požara.

Šta je kratki spoj?

Primjer: Lokomotiva mora isporučiti teret, recimo iz grada Nižnjeg Novgoroda u metropolu kao što je Moskva. Put voza mora biti dug. Lokomotiva, vukući 50 vagona uglja, povećava brzinu. Ali odjednom, u gradu Vladimiru, dispečer pravi fatalnu grešku prebacivši strelicu na stazu na kojoj se nalazi drugi voz - nesreća se ne može izbeći.

Kompozicija, koja je dobila veliku brzinu, ne može se brzo zaustaviti. Jasan primjer može izgledati primitivan, ali želim pokazati osnovni princip - ovo je snaga, moć, koja se koristi u druge svrhe, nosi uništenje. Trasa lokomotive sa mnogo automobila pokazala se kratkom, nedovršenom i nije stigla do cilja.

SNAGA struje izaziva uništenje, u slučaju kratkog spoja struja se povećava 20 puta, količina toplote se povećava oko 400 puta.

Evo još jednog živopisnog objašnjenja šta je kratki spoj.

Poznato je da neispravna električna instalacija dovodi do kratkog spoja koji najčešće uzrokuje požar. Ovo se često spominje u izvještajima o požarima. Šta je kratki spoj, zašto je opasan?

U normalnom radu, struja u ožičenju između fazne i neutralne žice teče kroz opterećenje, što ovu struju ograničava na nivo koji je siguran za ožičenje. Kada je izolacija uništena, struja teče, zaobilazeći opterećenje, odmah između žica. Takav kontakt se naziva kratkim, jer se javlja pored električnog uređaja.

Sjetimo se Ohmovog zakona: I \u003d U / R, koji se obično izgovara ovakvim riječima: "Struja u kolu je direktno proporcionalna naponu, a obrnuto proporcionalna OTPORU." Ovdje vrijedi obratiti pažnju na OTPOR.

Otpor TPG električnih instalacija, u pravilu, je mali, pa se može zanemariti, može se smatrati jednakim nuli. Prema zakonima matematike, dijeljenje sa nulom je nemoguće, a rezultat će težiti beskonačnosti. U slučaju kratkog spoja, struja u kolu će težiti ovoj beskonačnosti.

Naravno, to nije sasvim točno, žice imaju neku vrstu konačnog otpora, tako da struja, naravno, neće doseći beskonačnost, ali će biti dovoljno sile da proizvede destruktivni učinak, dovoljno snažnu eksploziju. Postoji naponski luk čija temperatura dostiže 5000 stepeni Celzijusa.

Uzroci kratkog spoja

• Greške osoblja koje opslužuje električne mreže.
• Zbog dotrajalosti (zastarjele) električne instalacije.
• Neispravna instalacija ožičenja.
• Slab kontakt u ožičenju i električnim uređajima
• Zbog električnog preopterećenja.
• Može nastati zbog mehaničkog oštećenja žica.
• Kratki spoj mogu izazvati glodari.

Kako spriječiti kratki spoj?

neophodno za sprečavanje kratkih spojeva.

• Pravilno instalirajte i koristite električne instalacije.
• Odaberite električnu instalaciju prema veličini struje.
• Redovno vršiti planirane preglede i mjerenja otpora izolacije;
• Ispravno odaberite automatizaciju zaštite koja je dizajnirana da isključi oštećeno područje.
• Prije izvođenja radova na ožičenju, ono mora biti isključeno iz struje.

Upotreba kratkog spoja

Na osnovu kratkog spoja nastalo je elektrolučno zavarivanje koje se koristi u proizvodnji. Kontaktna točka štapa i metalne površine se zagrijava do tačke topljenja, metalna struktura je povezana u jedinstvenu cjelinu. Na primjer, moderna karoserija automobila pričvršćena je upravo kratkim spojem - elektrolučnim zavarivanjem.

Kao što smo vidjeli, kratki spoj može biti destruktivan ako se struja ne koristi za namjeravanu svrhu. Ako se pravilno upravlja energijom, mogu se postići odlična tehnička dostignuća.

Često čujemo „Došlo je do kratkog spoja“, „Krug je u kratkom spoju“. Odmah je jasno da se desilo nešto neplanirano i loše. Ali zašto je krug kratak, a ne dug? Hajde da stavimo tačku na nesigurnost i shvatimo šta se tačno dešava kada dođe do kratkog spoja u električnom kolu.

Šta je kratki spoj (kratki spoj)

Električna raža pliva u okeanu i nije sretna KZ, potpuno odbacujući poznavanje Ohmovog zakona. Za nas, da bismo razumjeli prirodu i uzroke kratkog spoja, ovaj zakon je jednostavno neophodan. Dakle, ako još niste imali vremena, čitamo o Ohmovom zakonu, jačini struje, naponu, otporu i drugim prekrasnim fizičkim konceptima.

Sada kada sve ovo znate, možete dati definiciju kratkog spoja iz fizike i elektrotehnike:

Kratki spoj- ovo je veza dvije točke električnog kruga s različitim potencijalima, što nije predviđeno normalnim radom kruga i dovodi do kritičnog povećanja jačine struje na spoju.

Kratki spoj dovodi do stvaranja destruktivnih struja koje prelaze dozvoljene vrijednosti, kvara uređaja i oštećenja ožičenja. Zašto se ovo dešava? Hajde da detaljno analiziramo šta se dešava u krugu tokom kratkog spoja.

Uzmimo najjednostavniji krug. Ima izvor struje, otpor i žice. Štaviše, otpor žica se može zanemariti. Takva shema je sasvim dovoljna za razumijevanje suštine kratkog spoja.

U zatvorenom kolu primjenjuje se Ohmov zakon: struja je direktno proporcionalna naponu i obrnuto proporcionalna otporu. Drugim riječima, što je otpor manji, to je struja veća .

Tačnije, za naše kolo, Ohmov zakon će biti napisan u sljedećem obliku:

Evo r je unutrašnji otpor izvora struje i grčko slovo epsilon označava emf izvora.

Šta se podrazumijeva pod strujom kratkog spoja? Ako otpor R u našem krugu neće biti, ili će biti vrlo mala, tada će se jačina struje povećati, a struja kratkog spoja će teći u krugu:

Između ostalog! Za naše čitaoce sada postoji popust od 10%.

Vrste kratkih spojeva i njihovi uzroci

U svakodnevnom životu postoje kratki spojevi:

• jednofazni- kada se fazna žica zatvori na nulu. Takvi kratki spojevi se najčešće dešavaju;
• dvofazni- kada je jedna faza zatvorena za drugu;
• trofazni- kada su tri faze zatvorene odjednom. Ovo je najproblematičniji tip kratkog spoja.

Na primjer, u nedjelju ujutro, vaš susjed iza zida povezuje fazu i nulu u utičnici tako što u nju uključuje bušilicu. To znači da je krug zatvoren, a struja teče kroz opterećenje, odnosno kroz uređaj uključen u utičnicu.

Ako susjed spoji fazne i nulte žice u utičnicu bez spajanja opterećenja, tada će doći do kratkog spoja u krugu, ali možete spavati duže.

Za one koji ne znaju, za bolje razumijevanje bit će korisno pročitati koja su faza i nula u struji.

Kratki spoj se naziva kratkim spojem, jer struja u takvom krugu, takoreći, ide kratkim putem, zaobilazeći opterećenje. Kontrolirani ili dugi krug - ovo je uobičajeno, svima poznato, uključivanje uređaja u utičnicu.

Zaštita od kratkog spoja

Prvo, o tome kakve posljedice može uzrokovati kratki spoj:

1. Oštećenje osobe električnom strujom i generiranom toplinom.
2. Vatra.
3. Kvar uređaja.
4. Nestanak struje i nema interneta kod kuće. Kao rezultat - prisilna potreba za čitanjem knjiga i večerom uz svijeće.

Kao što vidite, kratki spoj je neprijatelj i štetočina sa kojom se treba boriti. Koje su metode zaštite od kratkog spoja?

Gotovo svi se zasnivaju na brzom otvaranju strujnog kruga kada se otkrije kratki spoj. To se može učiniti pomoću različitih uređaja za zaštitu od kratkog spoja.

Gotovo svi moderni električni uređaji imaju osigurače. Velika struja jednostavno topi osigurač i strujni krug se prekida.

U stanovima se koriste prekidači. To su prekidači dizajnirani za određenu radnu struju. Kada se struja poveća, mašina radi, prekidajući strujni krug.

Za zaštitu industrijskih elektromotora od kratkih spojeva koriste se posebni releji.

Sada možete lako definirati kratki spoj, a istovremeno znate za Ohmov zakon, kao i fazu i nulu u elektricitetu. Želimo svima da ne prave kratke spojeve! A ako imate „zatvoreni krug“ u glavi i nemate baš energije za neki posao, naš studentski servis će vam uvijek pomoći da se nosite s tim.

I za kraj, video o tome kako NE rukovati električnom strujom.

Šta je kratki spoj? Najčešće se ova fraza može čuti od električara, kao i ljudi koji uopće ne razumiju elektroniku i elektriku. Na svako pitanje zašto je iz bilo kojeg uređaja ili uređaja došao dim, svi kao jedan kažu: "Došlo je do kratkog spoja." Veoma univerzalan izgovor za one koji žele da izgledaju kao pametni nepoznanica).

Priroda kratkog spoja

Pogledajmo najjednostavniji krug koji se sastoji od sijalice i automobilske baterije:

U tom slučaju struja će teći kroz strujni krug i sijalica će svijetliti.

Pretpostavimo da su naše žice koje vode do sijalice potpuno gole. Odjednom, nekim čudom, još jedna gola žica padne na ove žice. Ovo ožičenje zatvara naše dvije gole žice i zabava počinje - u krugu postoji kratki spoj (kratki spoj). Kratki spoj je najkraći put da električna struja teče kroz strujni krug u kojem postoji najmanji otpor.

Sada struja teče i kroz sijalicu i kroz ožičenje. Ali naše ožičenje je mnogo manje od otpora sijalice i gotovo sva struja će teći tamo gdje je manji otpor - odnosno kroz ožičenje. A pošto je otpor naše žice vrlo mali, onda će struja, prema tome, teći vrlo velika, prema Ohmovom zakonu. A ako teče velika struja, prema tome, količina topline koju generira ožičenje bit će vrlo velika, prema Joule-Lenzovom zakonu. Na kraju, kroz kolo će teći veliki krug, koji je označen crvenom bojom, i ovaj će se krug jako zagrijati. Zagrijavanje žica može uzrokovati njihovo izgaranje ili čak zapaljenje. Ovaj slučaj se zove kratki spoj.

Vjerovatno ste više puta čuli u biltenu da je požar izazvao kratki spoj. U ovom slučaju, gola žica faze na nekom mjestu je dodirnula golu žicu nule, ili je faza dodirnula uzemljenje. Došlo je do kratkog spoja, a žice su se počele zagrijavati do te mjere da su se obližnji predmeti zapalili svojom toplinom. Otuda i vatra.

Uglavnom, kratki spoj nastaje u starim kućama od starog kabla koji puca po šavovima i može doći do kratkog spoja jedan s drugim. Stoga, prva stvar koju treba učiniti kada kupujete stan ili kuću na sekundarnom tržištu je pogledati stanje ožičenja.

Tipični znaci kratkog spoja

• pregoreli osigurači u elektronskoj opremi (REA)
• zagrijavanje kola u kojem teče struja kratkog spoja
• napon izvora niskog napona
• visoka struja
• dim
• ugljenisane žice
• spaljene PCB staze
• crna čađ na mjestu gdje je došlo do kratkog spoja

Kako se nositi sa kratkim spojem? Ovo je, naravno, ugradnja osigurača, prekidača i pokušaj da se napravi uredno ožičenje.

Glavni razlog za pojavu kratki spoj- kršenje izolacije električne opreme, uključujući kablovske i nadzemne dalekovode. Evo nekoliko primjera pojave kratkog spoja zbog kvara izolacije.

Prilikom izvođenja zemljanih radova oštećen je visokonaponski kabl, što je dovelo do pojave kratkog spoja faza-faza. U ovom slučaju je došlo do oštećenja izolacije kao posljedica mehaničkog udara na kabelski vod.

U otvorenom razvodnom uređaju trafostanice došlo je do jednofaznog zemljospoja kao posljedica kvara potpornog izolatora zbog starenja njegovog izolacijskog premaza.

Još jedan prilično čest primjer je pad grane ili drveta na žice nadzemnog dalekovoda, što dovodi do bičevanja ili lomljenja žica.

Metode zaštite opreme od kratkih spojeva u električnim instalacijama

Kao što je gore spomenuto, kratki spojevi su praćeni značajnim povećanjem struje, što dovodi do oštećenja električne opreme. Stoga je zaštita električne opreme od ovog hitnog režima glavni zadatak elektroprivrede.

Za zaštitu od kratkih spojeva, kao hitni rad opreme, u električnim instalacijama distributivnih trafostanica koriste se različiti zaštitni uređaji.

Glavna svrha svih uređaja za relejnu zaštitu je isključiti prekidač (ili nekoliko) koji napajaju dio mreže u kojem je došlo do kratkog spoja.

U električnim instalacijama napona 6-35 kV za zaštitu vodova od kratkih spojeva koristi se prekostrujna zaštita (MTP). Za zaštitu vodova 110 kV od kratkih spojeva, kao glavna zaštita vodova koristi se diferencijalno-fazna zaštita. Osim toga, za zaštitu dalekovoda 110 kV, kao rezervna zaštita koriste se daljinska i uzemljiva zaštita (TZNP).

3Električni prijenos

Prijenos električne energije od elektrane do potrošača jedan je od najvažnijih zadataka energetske industrije. Električna energija se prvenstveno prenosi zrakom. dalekovodi(elektrovodi) naizmjenične struje, iako postoji tendencija sve veće upotrebe kablovskih vodova i vodova jednosmjerne struje. P. treba e. na udaljenosti zbog činjenice da električnu energiju proizvode velike elektrane sa snažnim jedinicama, a troše je relativno male snage električni prijemnici raspoređeni na velikom području. rad zavisi od udaljenosti objedinjeni elektroenergetski sistemi pokrivaju ogromna područja.

Jedna od glavnih karakteristika prijenos snage je njegov kapacitet, odnosno maksimalna snaga koja se može prenijeti preko dalekovoda, uzimajući u obzir ograničavajuće faktore: maksimalnu snagu u uslovima stabilnosti, gubitke u koroni, zagrijavanje provodnika itd. Snaga koja se prenosi kroz vod naizmjenične struje povezana je s njegovom dužinom i ovisnošću o naponu

gdje U 1 i U 2 - napon na početku i na kraju dalekovoda, Z c je valna impedancija dalekovoda, a je koeficijent promjene faze koji karakterizira rotaciju vektora napona duž linije po jedinici njegove dužine (zbog talasna priroda prostiranja elektromagnetnog polja), l- dužina dalekovoda, d- ugao između vektora napona na početku i na kraju linije, koji karakteriše način prenosa energije i njegovu stabilnost. Maksimalna prenesena snaga je dostignuta na d= 90° kada sin d= 1. Za nadzemne dalekovode naizmjenične struje može se približno smatrati da je maksimalna prenesena snaga približno proporcionalna kvadratu napona, a cijena izgradnje dalekovoda proporcionalna naponu. Stoga se u razvoju prijenosa električne energije javlja tendencija povećanja napona kao glavnog sredstva povećanja prijenosnog kapaciteta dalekovoda.

U prijenosu istosmjerne struje, mnogi faktori svojstveni prijenosu energije naizmjeničnom strujom i koji ograničavaju njihovu propusnost su odsutni. Maksimalna snaga koja se prenosi kroz DC strujne vodove je veća od one kod sličnih vodova izmjenične struje:

gdje E v - izlazni napon ispravljača, R å - ukupni aktivni otpor prijenosa energije, koji pored otpora žica dalekovoda uključuje i otpor ispravljača i pretvarača. Ograničenje upotrebe jednosmjernog prijenosa snage uglavnom je posljedica tehničkih poteškoća u stvaranju efikasnih jeftinih uređaja za pretvaranje naizmjenične struje u jednosmjernu (na početku linije) i jednosmjerne struje u naizmjeničnu (na kraju linije). linija). DC prijenos energije obećava za povezivanje velikih elektroenergetskih sistema koji su udaljeni jedan od drugog. U ovom slučaju nema potrebe da se osigura stabilnost ovih sistema.

Kvaliteta električne energije određena je pouzdanim i stabilnim radom prijenosa energije, što se osigurava, posebno, upotrebom kompenzacijskih uređaja i automatskih regulacijskih i kontrolnih sistema (vidi. Automatska kontrola pobude, Automatska regulacija napona, Automatska kontrola frekvencije).

Kao rezultat istraživačkog rada razvijeni su:

sheme prijenosa energije istosmjerne struje koje omogućuju najracionalniju upotrebu dizajnerskih karakteristika trofaznih nadzemnih vodova naizmjenične struje dizajniranih za prijenos električne energije kroz tri žice;

metodologija za proračun radnog napona jednosmerne struje za nadzemne dalekovode izgrađene na osnovu tipskih konstrukcija trofaznih nosača naizmenične struje naponskih klasa 500-750 kV;

metoda za proračun kapaciteta nadzemnih vodova trofazne naizmjenične struje radnog napona 500-750 kV nakon njihovog prelaska na jednosmjernu struju prema shemama koje je predložio autor;

metoda za proračun pouzdanosti nadzemnih vodova trofazne naizmjenične struje radnog napona od 500-750 kV nakon njihovog prelaska na jednosmjernu struju prema shemama koje je predložio autor.

Izračunat je proračun kritične dužine vodova, počevši od koje će prijenos jednosmjerne struje prema shemama koje je izradio autor, biti ekonomski isplativiji od prijenosa energije naizmjeničnom strujom napona od 500, 750 kV. .

Na osnovu rezultata naučnog istraživanja formuliraju se preporuke:

prema izboru vrste visećih disk izolatora, koji su dio izolacijskih ovjesa nadzemnih vodova jednosmjerne struje;

prema proračunu dužine puzne staze izolacionih suspenzija nadzemnih vodova jednosmerne struje;

o izboru trožilne sheme prijenosa električne energije, u odnosu na nadzemne vodove jednosmjerne struje, izrađene na osnovu jedinstvenih dizajna trofaznih nosača naizmjenične struje;

o korištenju objedinjenih struktura trofaznih nosača naizmjenične struje na nadzemnim vodovima jednosmjerne struje;

za određivanje radnog napona jednosmerne struje, u odnosu na nadzemne vodove jednosmerne struje, izrađene na osnovu objedinjene konstrukcije trofaznih nosača naizmenične struje;

prema proračunu kapaciteta trožilnog DC dalekovoda.

Rezultati izvršenih proračuna pokazuju da se kapacitet postojećih trofaznih vodova naizmjenične struje može značajno povećati prevođenjem na jednosmjernu električnu struju pomoću istih nosača, izolatorskih žica i žica. Povećanje prenesene snage u ovom slučaju može biti od 50% do 245% za nadzemni vod 500 kV i od 70% do 410% za nadzemni vod 750 kV, ovisno o marki i presjeku žica koje se koriste i veličini instalisanog kapaciteta nadzemnog voda na naizmjeničnu struju. Prelazak postojećih trofaznih vodova naizmjenične struje na jednosmjernu struju prema predloženim shemama također će značajno poboljšati njihove pokazatelje pouzdanosti. Istovremeno, korištenje razvijenih kola povećat će pouzdanost za 5-30 puta, ovisno o naponskoj klasi nadzemnog voda. U slučaju novog dizajna DC nadzemnih vodova prema gore navedenim shemama, njihovi pokazatelji pouzdanosti bit će ekvivalentni.

Općenito, mogućnost prijenosa postojećih trofaznih nadzemnih vodova naizmjenične struje je sasvim izvodljiva. Takvo tehničko rješenje može biti relevantno za povećanje propusnosti nadzemnih vodova u radu uz održavanje njihove konfiguracije, a također će proširiti opseg prijenosa istosmjerne struje. Nije isključena mogućnost izgradnje novih vodova jednosmjerne struje korištenjem objedinjene strukture trofaznih nosača naizmjenične struje.

4 Reaktivna snaga - komponente pune snage, koja u zavisnosti od parametara, šeme i načina rada električne mreže uzrokuje dodatne gubitke aktivne električne energije i pogoršanje kvaliteta električne energije.

Reaktivna električna energija - tehnološki štetno kruženje električne energije između izvora napajanja i prijemnika naizmjenične električne struje uzrokovano elektromagnetnom neravnotežom električnih instalacija.

Glavni potrošači reaktivne snage u električnim sistemima su transformatori, nadzemni električni vodovi, asinhroni motori, ventilski pretvarači, indukcione električne peći, jedinice za zavarivanje i druga opterećenja.

Reaktivnu snagu mogu generirati ne samo generatori, već i kompenzacijski kondenzatori, sinhroni kompenzatori ili statički izvori reaktivne snage (RPS), koji se mogu instalirati na podstanicama električne mreže.

U cilju normalizacije tokova jalove snage, pri rješavanju problema kompenzacije jalove snage vlastitim snagama i zalaganjem potrošača, u cilju promocije procesa rješavanja problema reaktivne snage i zadataka optimizacije njenih tokova, normalizacije nivoa napona, smanjenja gubitaka aktivne snage u distributivnim elektroenergetskim mrežama i povećanja pouzdanosti napajanja potrošača, potrebno je izvršiti ispitivanje objekata Stavropolenerga, ogranka AD IDGC Severnog Kavkaza, za stanje izvora reaktivne energije, stanje uređaja za mjerenje reaktivne energije i snage za funkciju kontrole bilansa reaktivne energije i snage.

Stavropolenergo raspolaže sa 866 limenki kompenzacionih uređaja (BCD) sa raspoloživim kapacitetom od 38,66 MVar (stvarno maksimalno opterećenje u smislu reaktivne snage je 25,4 MVar). Na bilansu potrošača instalisana snaga je 25.746 MVar (stvarno maksimalno opterećenje u pogledu jalove snage je 18.98 MVar)

Zajedno sa JSC "Stavropolenergosbyt" sprovedena su istraživanja prirode opterećenja potrošača sa povećanom potrošnjom reaktivne snage (tg ? > 0,4). Nakon objavljivanja „Postupka za izračunavanje vrijednosti omjera potrošnje aktivne i reaktivne snage za pojedinačne prijemne uređaje potrošača električne energije“, u skladu sa Uredbom Vlade Ruske Federacije br. 530, radi se sa potrošačima će biti organizovana u potpunosti. Uslovi rada sa potrošačima u skladu sa novom "Procedurom..." uključeni su u tekst trenutno ponovo ugovorenih ugovora o snabdijevanju električnom energijom.

Kada potrošači podnose zahtjev za priključenje na električne mreže Stavropolenerga ili za povećanje priključne snage od 150 kW ili više, ugovaraju se zahtjevi za priključenje potrošača na električnu mrežu o potrebi kompenzacije jalove snage, u iznosu koji osigurava usklađenost sa utvrđene granične vrijednosti faktora reaktivne snage.

Potpisivanje dodatnih ugovora uz ugovore o pružanju usluga za prenos električne energije sa OJSC Stavropolenergosbyt, OJSC Pyatigorsk Electric Networks, LLC RN-energo, CT CJSC RCER i K, OJSC Nevinnomyssky Azot, garantujući dobavljačima održavanje uslova od strane potrošača sa priključnu snagu od 150 kW ili više faktora reaktivne snage koje utvrđuje savezni organ izvršne vlasti nadležan za razvoj državne politike u oblasti gorivno-energetskog kompleksa i uslova za obezbjeđivanje obračuna reaktivne energije.

U narednim godinama očekuje se puštanje u rad novih industrijskih kapaciteta, što će odrediti rast potrošnje do 3% i više godišnje. Ovo stavlja zadatak balansa jalove snage u jednu od prioritetnih oblasti, kojoj će se posvetiti povećana pažnja.

Kompenzacija reaktivne snage- svrsishodan uticaj na bilans reaktivne snage u čvoru elektroenergetskog sistema u cilju regulacije napona, au distributivnim mrežama u cilju smanjenja gubitaka električne energije. Izvodi se pomoću kompenzacijskih uređaja. Za održavanje potrebnih nivoa napona u čvorovima električne mreže, potrošnja reaktivne snage mora biti osigurana potrebnom proizvedenom snagom, uzimajući u obzir potrebnu rezervu. Proizvedena jalova snaga je zbir reaktivne snage koju generiraju generatori elektrana i jalove snage kompenzacijskih uređaja smještenih u električnoj mreži i u električnim instalacijama potrošača električne energije.

Kompenzacija jalove snage posebno je relevantna za industrijska preduzeća, čiji su glavni potrošači električne energije asinhroni motori, zbog čega je faktor snage bez poduzimanja mjera kompenzacije 0,7- 0,75. Mere kompenzacije reaktivne snage u preduzeću omogućavaju:

smanjiti opterećenje transformatora, produžiti njihov vijek trajanja,

smanjiti opterećenje žica, kablova, koristiti njihov manji presjek,

poboljšati kvalitet električne energije na prijemnicima (smanjenjem izobličenja valnog oblika napona),

smanjiti opterećenje sklopne opreme smanjenjem struja u strujnim krugovima,

izbjegavati kazne za smanjenje kvaliteta električne energije smanjenim faktorom snage,

smanjiti troškove energije.

Potrošači reaktivne snage potrebne za stvaranje magnetnih polja su kako pojedinačne veze za prijenos energije (transformatori, vodovi, reaktori) tako i takvi prijemnici koji pretvaraju električnu energiju u drugu vrstu energije, a koji po principu svog rada koriste magnetno polje ( asinhroni motori, indukcione peći itd.). Do 80-85% sve reaktivne snage povezane s formiranjem magnetnih polja troše asinhroni motori i transformatori. Relativno mali dio u ukupnom bilansu reaktivne snage otpada na udio ostalih njenih potrošača, na primjer, indukcijskih peći, transformatora za zavarivanje, pretvarača, fluorescentne rasvjete itd.

Ukupna snaga koju generatori isporučuju u mrežu:

(1)

gdje su P i Q aktivna i reaktivna snaga prijemnika, uzimajući u obzir gubitke snage u mrežama;

cosφ - rezultujući faktor snage prijemnika električne energije.

Generatori su dimenzionirani da rade sa svojim nominalnim faktorom snage od 0,8-0,85 pri kojem su sposobni da isporuče nazivnu stvarnu snagu. Smanjenje cosφ za potrošače ispod određene vrijednosti može dovesti do toga da će cosφ generatora biti manji od nominalnog i da će njihova izlazna aktivna snaga pri istoj prividnoj snazi ​​biti manja od nominalne. Dakle, pri niskim faktorima snage za potrošače, kako bi se osigurao prijenos zadate aktivne snage na njih, potrebno je uložiti dodatne troškove u izgradnju snažnijih elektrana, povećati propusni kapacitet mreža i transformatora i, kao što je rezultirati dodatnim operativnim troškovima.

Budući da savremeni električni sistemi uključuju veliki broj transformatora i dugih nadzemnih vodova, reaktanca predajnog uređaja je veoma značajna, a to uzrokuje značajne gubitke napona i reaktivne snage. Prijenos reaktivne snage kroz mrežu dovodi do dodatnih gubitaka napona, iz izraza:

(2)

vidi se da reaktivna snaga Q koja se prenosi preko mreže i reaktanca mreže X značajno utiču na nivo napona kod potrošača.

Veličina prenesene jalove snage također utiče na gubitke aktivne snage i energije u prijenosu energije, što slijedi iz formule:

(3)

Vrijednost koja karakterizira prenesenu reaktivnu snagu je faktor snage
. Zamjenjujući u formulu gubitka vrijednost ukupne snage, izraženu u terminima cosφ, dobijamo:

(4)

Ovo pokazuje da je zavisnost snage kondenzatorskih baterija obrnuto proporcionalna kvadratu mrežnog napona, pa je nemoguće glatko podesiti reaktivnu snagu, a time i napon instalacije. Dakle, cos (φ) opada kada se poveća potražnja za jalove snage opterećenja. Potrebno je težiti povećanju cos (φ), jer low cos (φ) donosi sljedeće probleme:

Povezani članak:Kompenzacija smetnji i šuma pri kontroli linearnog objekta po izlazu

Veliki gubici snage u električnim vodovima (strujni tok reaktivne snage);

Veliki padovi napona u električnim vodovima;

Potreba za povećanjem ukupne snage generatora, poprečnog presjeka kablova, snage energetskih transformatora.

Iz svega navedenog jasno je da je kompenzacija jalove snage neophodna. To se lako može postići korištenjem aktivnih kompenzacijskih instalacija. Glavni izvori reaktivne snage instalirani na mjestu potrošnje su sinhroni kompenzatori i statički kondenzatori. Najrasprostranjeniji statički kondenzatori za napone do 1000 V i 6-10 kV. Sinhroni kondenzatori su instalirani na naponu od 6-10 kV na regionalnim trafostanicama.



Sl.1 Šeme prenosa energije

a- bez naknade; b - uz naknadu.

Svi ovi uređaji su potrošači vodeće (kapacitivne) jalove snage ili, što je isto, izvori zaostale reaktivne snage koju isporučuju u mrežu. Ovo je ilustrovano dijagramom na sl. 1. Dakle, na dijagramu na sl. 1a prikazan je prijenos električne energije od elektrane A do potrošačke trafostanice B. Prenesena snaga je P + jQ. Prilikom ugradnje na potrošača statičkih kondenzatora kapaciteta Q K (slika 1 b), snaga koja se prenosi preko mreže biće P + j (Q - Q K)

Vidimo da se reaktivna snaga koja se prenosi iz elektrane smanjila ili se kaže da je postala kompenzirana količinom energije koju proizvodi kondenzatorska banka. Potrošač sada prima ovu snagu u velikoj mjeri direktno iz kompenzacijske instalacije. Uz kompenzaciju reaktivne snage, gubici napona u dalekovodima također se smanjuju. Ako smo prije kompenzacije imali gubitak napona u distriktnoj mreži

(5)

onda ako postoji kompenzacija, ona će biti smanjena na vrijednost

(6)

gdje su R i X otpori mreže.

Budući da je snaga pojedinačnih kondenzatora relativno mala, oni se obično spajaju paralelno u baterije smještene u kompletne ormare. Često se koriste instalacije koje se sastoje od nekoliko grupa ili sekcija kondenzatorskih baterija, što omogućava kontrolu korak po korak snage kondenzatora, a time i napona instalacije.

Kondenzatorska banka mora biti opremljena otpornikom za pražnjenje čvrsto spojenim na njegove terminale. Otpor pražnjenja za kondenzatorske instalacije napona 6-10 kV su naponski transformatori TN, a za kondenzatorske baterije napona do 380 V - žarulje sa žarnom niti. Potreba za otporima pražnjenja je diktirana činjenicom da kada su kondenzatori isključeni iz mreže, električni naboj ostaje u njima i pohranjuje se napon koji je po veličini blizak naponu mreže. Zatvoreni (nakon isključenja) na otpor pražnjenja, kondenzatori brzo gube električni naboj, napon također pada na nulu, što osigurava sigurnost instalacije. Kondenzatorske jedinice imaju prednost u odnosu na druge kompenzacijske uređaje po jednostavnosti dizajna i održavanja, odsustvu rotirajućih dijelova i malim gubicima aktivne snage.



Slika 2 Šema za uključivanje kondenzatorske banke.

Prilikom odabira snage kompenzacijskih uređaja treba težiti pravilnoj raspodjeli izvora jalove energije i najekonomičnijem opterećenju mreža. razlikovati:

a) trenutni faktor snage, izračunat po formuli.

(7)

na osnovu istovremenih očitavanja vatmetra (P), voltmetra (U) i ampermetra (I) za datu vremensku tačku ili na osnovu očitavanja fazometra,

b) prosječni faktor snage, koji je aritmetička sredina trenutnih faktora snage za jednake vremenske periode, određen formulom:

• gdje je n broj vremenskih intervala;

  c) ponderirani prosječni faktor snage, određen iz očitavanja brojila aktivne Wa i reaktivne Wr energije za određeni vremenski period (dan, mjesec, godina) koristeći formulu:

  (9)

  Izbor tipa, snage, lokacije ugradnje i načina rada kompenzacionih uređaja treba da obezbedi najveću efikasnost, pod uslovom:

  a) dozvoljeni naponski režimi u mreži napajanja i distribucije;

  b) dozvoljena strujna opterećenja u svim elementima mreže;

  c) režimi rada izvora reaktivne energije u prihvatljivim granicama;

  d) potrebnu rezervu reaktivne snage.

  Kriterijum rentabilnosti je minimum smanjenih troškova, pri određivanju kojeg treba uzeti u obzir:

  a) troškovi ugradnje kompenzacionih uređaja i dodatne opreme uz njih;

  b) smanjenje troškova opreme za trafostanice i izgradnju distributivne i opskrbne mreže, kao i gubitaka električne energije u njima, i

  c) smanjenje instalisane snage elektrana zbog smanjenja gubitaka aktivne snage.

  Iz navedenog možemo zaključiti da će kompenzacija jalove snage u distriktnim mrežama korištenjem kondenzatorskih baterija povećati kapacitet linije bez promjene električne opreme. Osim toga, to ima smisla sa ekonomske tačke gledišta.

5 Strogo govoreći, razvijene su metode odabira presjeka prema dozvoljenom gubitku napona za provodnike od obojenih metala u mreži napona do 35 kV uključujući. Metode su razvijene na osnovu pretpostavki napravljenih u mrežama takvog napona.

Metode za određivanje poprečnog presjeka prema dozvoljenom gubitku napona zasnivaju se na činjenici da vrijednost reaktivnog otpora vodiča x 0 je praktično neovisno o poprečnom presjeku žice F:

za nadzemne dalekovode x 0 \u003d 0,36 - 0,46 Ohm / km;

za kablovske dalekovode napona 6 - 10 kV x 0 \u003d 0,06 - 0,09 Ohm / km;

za kablovske dalekovode napona 35 kV x 0 \u003d 0,11 - 0,13 Ohm / km.

Vrijednost dozvoljenog gubitka napona u dalekovodu izračunava se iz snage i otpora sekcija prema formuli:

i sastoji se od dvije komponente - gubitka napona u aktivnim otporima i gubitka napona u reaktivnim otporima.

S obzirom na okolnost da x 0 je praktično neovisno o poprečnom presjeku žice, vrijednost se može izračunati prije izračunavanja poprečnog presjeka vodiča, s obzirom na prosječnu vrijednost reaktanse x 0sr u naznačenim rasponima njegove promjene:

Prema zadatoj vrijednosti dozvoljenog napona u dalekovodu izračunava se udio gubitka napona u aktivnim otporima:

U izrazu za proračun gubitka napona u aktivnim otporima

parametar ovisi o poprečnom presjeku,

gdje je provodljivost materijala žice.

Ako se dalekovod sastoji od samo jedne sekcije, tada se vrijednost poprečnog presjeka može odrediti iz izraza za:

Kod većeg broja presjeka dalekovoda potrebni su dodatni uvjeti za proračun poprečnih presjeka provodnika. postoje tri od njih:

Konzistentnost sekcija u svim oblastima F=konst;

minimalna potrošnja materijala provodnika min;

minimalni gubici aktivne snage min.

Jednom je monter jednoj gospođi koja nije bila baš upućena u elektrotehniku ​​rekao razlog gubitka svjetla u njenom stanu. Ispostavilo se da je u pitanju kratki spoj, a žena je zahtevala da se odmah produži. Možete se smijati ovoj priči, ali bolje je detaljnije razmotriti ovu nevolju. Stručnjaci za električnu struju, čak i bez ovog članka, znaju šta je to, čemu prijeti i kako izračunati struju kratkog spoja. Informacije u nastavku namijenjene su osobama koje nemaju tehničko obrazovanje, ali, kao i svi ostali, nisu imuni od problema vezanih za rad opreme, strojeva, proizvodne opreme i najčešćih kućanskih aparata. Važno je da svaka osoba zna šta je kratki spoj, koji su njegovi uzroci, moguće posljedice i metode za njegovo sprječavanje. Ne možete u ovom opisu bez upoznavanja sa osnovama elektrotehnike. Čitaocu koji ih ne poznaje može biti dosadno i neće pročitati članak do kraja.

Popularno izlaganje Ohmovog zakona

Bez obzira kakva je priroda struje u električnom kolu, ona se javlja samo ako postoji razlika potencijala (ili napon, to je ista stvar). Priroda ovog fenomena može se objasniti na primjeru vodopada: ako postoji razlika u nivou, voda teče u nekom smjeru, a kada nije, miruje. Čak i školarci znaju Ohmov zakon, prema kojem je struja veća, što je veći napon, a što je manji, veći je otpor uključen u opterećenje:

I je veličina struje, koja se ponekad naziva i "jačina struje", iako ovo nije sasvim kompetentan prijevod s njemačkog. Mjeri se u amperima (A).

U stvari, struja sama po sebi nema snagu (odnosno uzrok ubrzanja), što se upravo manifestira prilikom kratkog spoja. Ovaj izraz je već postao poznat i često se koristi, iako su nastavnici nekih univerziteta, nakon što su sa usana studenta čuli riječi „trenutna snaga“, odmah rekli „loše“. „Ali šta je sa vatrom i dimom koji dolazi iz ožičenja tokom kratkog spoja? - pitaće se tvrdoglavi protivnik, - Zar ovo nije snaga? Na ovaj komentar postoji odgovor. Činjenica je da idealni provodnici ne postoje, a njihovo zagrijavanje je upravo zbog toga. Ako pretpostavimo da je R=0, tada se toplota ne bi oslobađala, kao što je jasno iz Joule-Lenzovog zakona u nastavku.

U je ista razlika potencijala, koja se naziva i napon. Meri se u voltima (imamo V, u inostranstvu V). Naziva se i elektromotorna sila (EMF).

R - električni otpor, odnosno sposobnost materijala da spriječi prolaz struje. Za dielektrike (izolatore) je velika, iako nije beskonačna, za provodnike je mala. Mjeri se u omima, ali se procjenjuje kao specifična vrijednost. Podrazumijeva se da što je žica deblja, to bolje provodi struju, a što je duža, to je lošija. Stoga se otpornost mjeri u omima pomnoženim sa kvadratnim milimetrom i podijeljenim metrom. Osim toga, na njegovu vrijednost utječe temperatura, što je veća, to je veći otpor. Na primjer, zlatni provodnik dužine 1 metar i 1 kvadrat. mm na 20 stepeni Celzijusa ima ukupan otpor od 0,024 Ohma.

Postoji i formula Ohmovog zakona za kompletno kolo, u njega se unosi unutrašnji (intrinzični) otpor izvora napona (EMF).

Dvije jednostavne, ali važne formule

Nemoguće je razumjeti razlog zašto dolazi do struje kratkog spoja bez savladavanja još jedne jednostavne formule. Snaga koju troši opterećenje jednaka je (isključujući reaktivne komponente, ali o njima kasnije) proizvodu struje i napona.

P - snaga, vat ili volt-amper;

U - napon, volt;

I - struja, Amper.

Snaga nikada nije beskonačna, uvijek je ograničena nečim, dakle, sa svojom fiksnom vrijednošću, kako se struja povećava, napon opada. Zavisnost ova dva parametra radnog kola, grafički izražena, naziva se strujno-naponska karakteristika.

I još jedna formula neophodna za izračunavanje struja kratkog spoja je Joule-Lenzov zakon. Daje predstavu o tome koliko se topline stvara pri opterećenju i vrlo je jednostavno. Provodnik će se zagrijati s intenzitetom proporcionalnim veličini napona i kvadratu struje. I, naravno, formula nije potpuna bez vremena, što se otpor duže zagrijava, to će više topline osloboditi.

Šta se dešava u strujnom kolu tokom kratkog spoja

Dakle, čitalac može smatrati da je savladao sve glavne fizičke zakone kako bi shvatio kolika može biti veličina (u redu, neka bude) struje kratkog spoja. Ali prvo morate odlučiti o pitanju šta je to, zapravo. Kratki spoj (kratki spoj) je situacija u kojoj je otpor opterećenja blizu nule. Gledamo formulu Ohmovog zakona. Ako uzmemo u obzir njegovu verziju za dio kola, lako je razumjeti da će struja težiti beskonačnosti. U punoj verziji bit će ograničen otporom EMF izvora. U svakom slučaju, struja kratkog spoja je vrlo velika, a prema Joule-Lenzovom zakonu, što je veća, to se provodnik po kojem ide više zagrijava. Štoviše, ovisnost nije direktna, već kvadratna, to jest, ako se I poveća stostruko, tada će se osloboditi deset hiljada puta više topline. Ovo je opasnost od pojave koja ponekad dovodi do požara.

Žice žare crveno vruće (ili bijelo vruće), prenose tu energiju na zidove, plafone i druge predmete koje dodiruju i zapaljuju. Ako faza u nekom uređaju dodirne neutralni vodič, dolazi do struje kratkog spoja izvora, zatvorenog za sebe. Zapaljiva baza električnih instalacija je noćna mora za vatrogasne inspektore i uzrok brojnih kazni neodgovornim vlasnicima zgrada i prostorija. A greška, naravno, nisu zakoni Joule-Lenz-a i Ohma, već izolacija isušena od starosti, neprecizne ili nepismene instalacije, mehaničkih oštećenja ili preopterećenja ožičenja.

Međutim, struja kratkog spoja, ma koliko velika, takođe nije beskonačna. Na veličinu nevolja koje on može učiniti utječe trajanje grijanja i parametri sheme napajanja.

AC kola

Gore navedene situacije bile su opće prirode ili su se ticale jednosmjernih kola. U većini slučajeva, i stambeni i industrijski objekti se napajaju električnom energijom iz mreže naizmjeničnog napona od 220 ili 380 volti. Problemi sa DC ožičenjem najčešće se javljaju u automobilima.

Postoji razlika između ova dva glavna tipa napajanja, i to značajna. Činjenica je da je prolaz naizmjenične struje spriječen dodatnim komponentama otpora, koje se nazivaju reaktivnim i zbog valne prirode pojava koje u njima nastaju. Induktivnosti i kapacitivnosti reagiraju na naizmjeničnu struju. Struja kratkog spoja transformatora ograničena je ne samo aktivnim (ili omskim, odnosno onim koji se može izmjeriti džepnim testerom) otporom, već i njegovom induktivnom komponentom. Druga vrsta opterećenja je kapacitivna. U odnosu na vektor aktivne struje, vektori reaktivnih komponenti se odbijaju. Induktivna struja zaostaje, a kapacitivna struja je vodi za 90 stepeni.

Primjer razlike u ponašanju opterećenja koje ima reaktivnu komponentu je konvencionalni zvučnik. Neki ljubitelji glasne muzike ga preopterećuju sve dok magnetno polje ne izbaci difuzor napred. Zavojnica odleti s jezgre i odmah izgori, jer se induktivna komponenta njegovog napona smanjuje.

Vrste kratkog spoja

Struja kratkog spoja može se pojaviti u različitim krugovima povezanim na različite izvore istosmjerne ili naizmjenične struje. Najlakši način je s uobičajenim plusom, koji se iznenada povezao s minusom, zaobilazeći nosivost.

Ali s naizmjeničnom strujom, postoji više opcija. Jednofazna struja kratkog spoja nastaje kada je faza spojena na nulu ili uzemljena. U trofaznoj mreži može doći do neželjenog kontakta između dvije faze. Napon od 380 ili više (pri prijenosu energije na velike udaljenosti kroz dalekovode) volti također može uzrokovati neugodne posljedice, uključujući bljesak luka u trenutku prebacivanja. Može istovremeno zatvoriti sve tri (ili četiri, zajedno sa neutralnom) žice, a kroz njih će teći trofazna struja kratkog spoja dok ne proradi zaštitna automatika.

Ali to nije sve. U rotorima i statorima električnih strojeva (motora i generatora) i transformatora ponekad se javlja takva neugodna pojava kao što je međuzavojni kratki spoj, u kojem susjedne žičane petlje tvore svojevrsni prsten. Ova zatvorena petlja ima izuzetno nisku otpornost na izmjeničnu struju. Jačina struje kratkog spoja u zavojima se povećava, što uzrokuje zagrijavanje cijele mašine. Zapravo, ako dođe do takve katastrofe, ne biste trebali čekati dok se sva izolacija ne otopi i elektromotor zadimi. Namotaji mašine moraju se premotati, za to je potrebna posebna oprema. Isto vrijedi i za one slučajeve kada je zbog "međuskretanja" nastala struja kratkog spoja transformatora. Što manje izolacija izgori, lakše i jeftinije će biti premotavanje.

Proračun struje kratkog spoja

Koliko god da je ova ili ona pojava katastrofalna, njena kvantitativna procjena je važna za inženjerstvo i primijenjenu nauku. Formula struje kratkog spoja je vrlo slična Ohmovom zakonu, samo joj treba neko objašnjenje. dakle:

I kratki spoj = Uph / (Zn + Zt),

I k.z. - vrijednost struje kratkog spoja, A;

Uph - fazni napon, V;

Zn je ukupni (uključujući reaktivnu komponentu) otpor kratkospojene petlje;

Zt je ukupni (uključujući reaktivnu komponentu) otpor energetskog transformatora (snaga), Ohm.

Impedanse se definiraju kao hipotenuza pravokutnog trokuta, čiji su kraci vrijednosti aktivnog i reaktivnog (induktivnog) otpora. Vrlo je jednostavno, morate koristiti Pitagorinu teoremu.

Nešto češće od formule struje kratkog spoja, u praksi se koriste eksperimentalno izvedene krive. Predstavljaju zavisnosti vrijednosti I k.z. o dužini vodiča, poprečnom presjeku žice i snazi ​​energetskog transformatora. Grafikoni su zbirka opadajućih eksponencijalnih linija, od kojih ostaje samo odabrati odgovarajuću. Metoda daje približne rezultate, ali je njena preciznost dobro prilagođena praktičnim potrebama inženjera napajanja.

Kako je proces

Čini se da se sve dešava trenutno. Nešto je brujalo, svjetlo se prigušilo i odmah se ugasilo. Zapravo, kao i svaki fizički fenomen, proces se može mentalno rastegnuti, usporiti, analizirati i podijeliti u faze. Prije nastupanja momenta nužde, krug karakterizira stabilna vrijednost struje koja je unutar nominalnog načina rada. Odjednom, impedancija naglo pada na vrijednost blizu nule. Induktivne komponente (elektromotori, prigušnice i transformatori) opterećenja istovremeno, takoreći, usporavaju proces rasta struje. Dakle, u prvim mikrosekundama (do 0,01 sec) struja kratkog spoja izvora napona ostaje praktički nepromijenjena, pa čak i neznatno opada zbog početka prijelaza. Istovremeno, njegov EMF postupno dostiže nulu, zatim prolazi kroz njega i postavlja se na neku stabiliziranu vrijednost, što osigurava protok velikog I kratkog spoja. Sama struja u trenutku prelaznog procesa je zbir periodične i aperiodične komponente. Analizira se oblik grafa procesa, zbog čega je moguće odrediti konstantnu vrijednost vremena u zavisnosti od ugla nagiba tangente na krivulju ubrzanja u tački njene fleksije (prva derivacija) i vrijeme kašnjenja, određeno vrijednošću reaktivne (induktivne) komponente ukupnog otpora.

Prenaponska struja kratkog spoja

U tehničkoj literaturi često se nalazi izraz "struja kratkog spoja". Ne biste se trebali bojati ovog koncepta, on uopće nije toliko strašan i nema nikakve veze sa strujnim udarom. Ovaj koncept znači maksimalnu vrijednost I k.z. u kolu naizmjenične struje, koja svoju vrijednost obično dostiže za pola perioda nakon nastupanja vanredne situacije. Na frekvenciji od 50 Hz, period je 0,2 sekunde, a njegova polovina je 0,1 sekundu. U ovom trenutku interakcija provodnika koji se nalaze blizu jedan drugom dostiže svoj maksimalni intenzitet. Struja kratkog spoja šoka određena je formulom, koja u ovom članku, namijenjenom ne specijalistima, pa čak ni studentima, nema smisla. Dostupan je u stručnoj literaturi i udžbenicima. Sam po sebi, ovaj matematički izraz nije posebno težak, ali zahtijeva prilično obimne komentare koji čitaoca produbljuju u teoriju električnih kola.

Koristan kratki spoj

Čini se da je očigledna činjenica da je kratki spoj izuzetno loša, neugodna i nepoželjna pojava. To u najboljem slučaju može dovesti do isključenja postrojenja, gašenja zaštitne opreme u slučaju nužde, au najgorem do pregaranja ožičenja, pa čak i do požara. Stoga svi napori moraju biti usmjereni na izbjegavanje ove pošasti. Međutim, proračun struja kratkog spoja ima vrlo stvarno i praktično značenje. Izmišljeno je mnogo tehničkih sredstava koja rade u režimu visokih strujnih vrijednosti. Primjer je konvencionalni aparat za zavarivanje, posebno aparat za elektrolučno zavarivanje, koji u trenutku rada gotovo kratko spaja elektrodu sa uzemljenjem. Drugi problem je što su ovi režimi kratkoročne prirode, a snaga transformatora omogućava da se izdrže ova preopterećenja. Prilikom zavarivanja na mjestu kontakta kraja elektrode prolaze ogromne struje (mjere se u desetinama ampera), zbog čega se oslobađa dovoljno topline da se metal lokalno otopi i stvori jak šav.

Metode zaštite

Već u prvim godinama naglog razvoja elektrotehnike, kada je čovječanstvo još hrabro eksperimentiralo, uvodilo galvanske uređaje, izmišljalo razne vrste generatora, motora i rasvjete, nastao je problem zaštite ovih uređaja od preopterećenja i struja kratkog spoja. Njegovo najjednostavnije rješenje bilo je postavljanje topljivih elemenata u seriju sa opterećenjem, koji bi se uništavali otpornom toplinom ako je struja prelazila zadanu vrijednost. Takvi osigurači danas služe ljudima, njihove glavne prednosti su jednostavnost, pouzdanost i niska cijena. Ali imaju i nedostatke. Sama jednostavnost "plute" (kako su nosioci stope topljivosti nazvani zbog njihovog specifičnog oblika) provocira korisnike, nakon što pregori, ne da lukavo filozofiraju, već da pokvarene elemente zamjene prvim žicama, spajalicama i čak i nokte koji dođu pri ruci. Vrijedi li spomenuti da takva zaštita od struja kratkog spoja ne ispunjava svoju plemenitu funkciju?

U industrijskim poduzećima, prekidači su se počeli koristiti za isključivanje preopterećenih strujnih krugova ranije nego u stambenim štitnicima, ali posljednjih desetljeća "utikači" su u velikoj mjeri zamijenjeni njima. „Automatske mašine“ su mnogo praktičnije, ne mogu se menjati, već uključiti otklanjanjem uzroka kratkog spoja i čekanjem da se termički elementi ohlade. Njihovi kontakti ponekad pregore, u tom slučaju ih je bolje zamijeniti i ne pokušavati ih očistiti ili popraviti. Složeniji diferencijalni automati po visokoj cijeni ne traju duže od uobičajenih, ali funkcionalno im je opterećenje veće, isključuju napon u slučaju minimalnog curenja struje "u stranu", na primjer, kada osobu udari neko električna struja.

U svakodnevnom životu se ne preporučuje eksperimentiranje s kratkim spojem.