Elektriskais tīkls ir lielisks elastīgs līdzeklis enerģijas piegādei vēlamajā vietā un tās izmantošanai dažādu problēmu risināšanai. Tomēr tam ir arī nopietns trūkums, kas ir tiešs turpinājums atzīmētajiem nopelniem. Fakts ir tāds, ka elektriskie tīkli ir ļoti jutīgi pret īssavienojumu, ko saprot kā nulles un fāzes vadu tiešu savienojumu, apejot slodzi. Trīsfāzu tīklos īssavienojums ietver arī to pašu divu fāžu savienojumu. Šāds notikums noved pie dažādām nepatīkamām sekām, un smagos gadījumos to papildina ugunsgrēks.
Lai pasargātu no īssavienojumiem mūsdienu mājās, tiek uzstādītas dažādas ierīces, kas uzrauga tīklu un, ja nepieciešams, atvieno elektroinstalāciju. Mēs runājam par automātiskajiem slēdžiem, kas nomainījuši vecā vectēva kontaktdakšas. Mašīnas raksturlielumu veida izvēli veic īssavienojuma strāva.
Kāpēc īsslēguma strāva dažādos tīklos var atšķirties?
No skolas fizikas kursa ir zināms, ka jebkura elektrības avota (akumulatora, automašīnas akumulatora, elektriskā) kombinācija tīkls utt.) un patērētāju (lampa, elektriskā tējkanna, ledusskapis) var attēlot līdzvērtīgas shēmas veidā, kas parādīts attēlā 1. Pa kreisi no punktētās līnijas atrodas ģenerators ar elektromotora spēku E un iekšējo pretestību Rin, pa labi ir slodze ar pretestību Rн.
Avota iekšējā pretestība var atšķirties plašā diapazonā. To būtiski ietekmē:
- sadales transformatora jauda;
- kabeļu serdeņu sekcija;
- vara kvalitāte, no kuras izgatavotas šīs vēnas;
- attālums no paneļa līdz kontaktligzdai.
un daudz vairāk.
Eksperimentāla iekšējās pretestības noteikšana
Lai noteiktu faktisko Ri vērtību, jums būs nepieciešams:
- mājsaimniecības multimetrs;
- tee vai jebkurš cits sadalītājs;
- slodze ar zināmu jaudu P = 1 - 2 kW (piemēram, gludeklis, tējkanna un tamlīdzīgi).
Īssavienojuma strāvas tieša mērīšana saskaņā ar 2. attēlā redzamo diagrammu nav iespējama, jo:
- izdegs multimetrs, kas nav paredzēts simtiem un tūkstošiem strāvu A;
- ja mašīnas nav, elektroinstalācija aizdegas un izkusīs.
Tāpēc būs nepieciešams kāds triks, kura būtība ir veikt šādu procedūru:
- eksperimenta tīrībai mēs samazināsim tīkla slodzi līdz minimumam, atvienojot no tīkla maksimāli iespējamo patērētāju skaitu;
- izmantojot tee saskaņā ar 3. attēlā redzamo shēmu, mēs savienojam multimetru, kas iepriekš tika pārslēgts uz voltmetra režīmu, pie tīkla un nofiksējam avota (tīkla) atvērtās ķēdes izmērīto spriegumu Uхх;
- tee otrajā kontaktligzdā mēs savienojam savu slodzi ar jaudu P, kā rezultātā mēs iegūstam ķēdi 4. attēlā, un atkal mēs izmērām spriegumu Uн;
- veiksim vienkāršu aprēķinu Rin = P * (Uхх - Un) / 220 Ohmi (mēs ņemam P vatos, pati aprēķina formula tiek iegūta no Ohmas likuma pilnīgai ķēdei).
Mašīnas izvēle
Paredzētā īssavienojuma strāva pētītajā tīklā būs Isc = Uхх / Rin. Automātiskā slēdža izvēle tiek veikta atbilstoši saņemtajai vērtībai.
Ja aprēķins dod Isc no viena līdz diviem tūkstošiem ampēru vai vairāk, tad tiek uzstādīta automātiska mašīna ar C raksturlielumu pie strāvas lieluma 200 A vai mazāka, ir jāizmanto mašīnas ar B tipa raksturlielumu.