Khi tìm hiểu về điện tử cũng như bắt đầu học về điện, hay tiếp xúc nhiều với hệ thống điện. Chắc hẳn bạn đã nghe nhiều tới khái niệm ngắn mạch, quá tải điện. Vậy ngắn mạch là gì? Quá tải là gì? Chúng có nguy hiểm không? Nguyên nhân dẫn đến đến tượng này. Cùng Hồng Phúc tìm hiểu ngay trong bài viết này nhé!
Khái niệm ngắn mạch
Ngắn mạch (còn gọi là đoản mạch) là hiện tượng mạch điện bị chập tải một thời điểm nào đó. Làm cho tổng trở mạch nhỏ đi. Dòng điện trong mạch sẽ tăng cao đột ngột điện áp sẽ bị giảm xuống. Khi dòng điện tăng quá mức sẽ gây hiệu quả nghiêm trọng. Dòng điện ngắn mạch theo thời gian có thể được phân tích thành 2 thành phần là có chu kỳ và không có chu kỳ. Thành phần không có chu kỳ sẽ tắt sau một thời gian chỉ còn lại thành phần chu kỳ. Ngắn mạch còn được biết đến với tên tiếng Anh là Short Circuit.
Bạn đang xem: Ngắn mạch là gì
Hiện tượng ngắn mạch
Xảy ra quá trình quá độ làm thay đổi dòng và áp. Tổng trở của hệ thống điện giảm
Khiến cho dòng điện tăng lên đồng thời điện áp giảm xuống. Khi dòng điện tăng lên đáng kể thì chính là dòng điện ngắn mạch. Do đó, nếu như không giải phóng điểm ngắn mạch thì hệ thống sẽ sớm chuyển sang chế độ ngắn mạch duy trì (xác lập).
Nguyên nhân cùng hậu quả của hiện tượng ngắn mạch
Nguyên nhân của việc ngắn mạchDo khả năng cách điện của dây điện. Các thiết bị điện kém đi hoặc hư hỏng mà chúng ta không biết.Quá điện áp do nguồn điện yếu và do có quá nhiều thiết bị điện sử dụng cùng 1 lúc gây quá tải.Các nguyên nhân khác như: do nối nhầm các mạch lại với nhau. Hoặc khi nối các mạch với nhau không được tính toán trước.Hậu quả của việc ngắn mạchCác thiết bị điện sẽ nóng lên.Tăng thêm lực điện động giữa các dây dẫn và làm hỏng các thiết bị điệnĐiện áp giảm và mất cân bằng: dẫn tới ảnh hưởng tới phụ tải.Điện áp giảm từ 30 tới 40% có thể làm cho các thiết bị ngừng hoạt độngCác hoạt động sản xuất bị đình trệ. Nguy cơ sản phẩm bị hỏng caoGây nhiễu đường dây truyền tải thông tin
Phân loại ngắn mạch
Có nhiều dạng ngắn mạch khác nhau như:
Ngắn mạch 3 pha: 3 pha bị chập nhauNgắn mạch 2 pha: 2 pha chập nhauNgắn mạch 1 pha: 1 pha chập đất hoặc chập dây trung trínhNgắn mạch 2 pha nối đất: 2 pha chập nhau đồng thời chập đất
Trong đó thì ngắn mạch 3 pha chính là nguy hiểm nhất
Thông thường thì các dạng ngăn mạch phải được cô lập khỏi hệ thống. Riêng trong lưới áp 35 -10 6kV là lưới trung bình. Cách tính diện tính dòng ngắn mạch 1 pha nhỏ. Cho phép nó có thể tiếp tục vận hành được 2 giờ kể từ khi ngắn mạch. Nếu như sau 2h không phát hiện và khắc phục được sự cố thì cần phải cắt điện. Để phát hiện được sự cố ngày cần máy biến áp 3 pha tam giác.
Lưu ý:
Khi xảy ra hiện tượng ngắn mạch, nếu như không xử lý và giải phóng điện kịp thời. Rất có thể sẽ dẫn tới việc hư hỏng của toàn bộ hệ thống và gây nên hậu quả vô cùng to lớn cho doanh nghiệp. Cá nhân hay cho hộ gia đình nhiều tổn thất về kinh tế. Không những thế, nó có thể dẫn tới nguy hiểm cho tính mạng của con người.
Các thông số ngắn mạch mà bạn cần biết
Trong hệ thống điện thực tế. Để có thể tính toán được ngắn mạch là vô cùng khó khăn và rất khó để chuẩn xác được. Vì thế, tùy theo mục đích và yêu cầu tính toán mà chúng ta có những thực nghiệm khác nhau. Nhưng mô hình chung các thí nghiệm đều sẽ đi tìm các thông số cơ bản là:
Điện áp ngắn mạchTổn hao ngắn mạchDòng điện ngắn mạch
Những thông số này được tính quy đổi về giá trị điện áp ngắn mạch 3 pha. Các phép thí nghiệm nắc mạch quy đổi cũng ddwocj quy định như thí nghiệm ngắn mạch 3 pha. Một phép thi nghiệm ngắn mạch trên máy biến áp 1 pha được thực hiện 3 lần đo và tuân thử các quy tắc:
Các quy tắc quan trọng
Quy tắc khi nguồn điện được đưa và đầu cuộn dây đấu Y:
Quy tắc đổi kết quả về giá trị định mức tại nhiệt độ đo
Trong đó:
(%) điện áp ngắn mạch(W) là tổn hao ngắn mạchLưu ý: tất cả quy đổi về giá trị định mức ở t°C.
Khi nguồn thì nghiệm được đưa vào cuộn dây đấu D, có đấu tắt cuộn dây thứ 3:
Các giá trị trung bình ở điện áp đo
Công thức quy đổi kết quả về giá trị định mức tại nhiệt độ đo
Trong đó:
UKt(%): điện áp ngắn mạchPKt (W): công suất ngắn mạch bị tổn haoLưu ý: các giá trị quy đổi về giá trị định mức ở t°C
Công thức quy đổi kết quả về nhiệt độ chuẩn (75 độ C)
Trong đó:
UK75 (%): điện áp ngắn mạchPK75 (W) công suất ngắn mạch tổn haoK: hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ
Từ thì nghiệm ngắn mạch thì chúng ta có thể xác định được
Điện trở ngắn mạchTổng trở ngắn mạchĐiện kháng ngắn mạch
Trong trường hợp mà coi máy biến áp 1 pha 2 cuộn dây như một cục mạng 2 cực. Ta có điện áp ngắn mạch tính ra phần trăm bằng với tổng trở tính ra phần trắm. Do đó, điện trở ngắn mạch của máy biến áp trong thuật ngữ tiếng Anh là “The perentage impedance of a transformer”.
Quá tải là gì?
Quá tải có tên tiếng anh là Overload, đây là một thuật từ liên quan tới công suất nguồn. Ví dụ như máy phát điện, máy dao điện hay công suất truyền tải như máy biến áp, dây dẫn điện. Quá tải là hiện tượng dòng điện của các phụ tải tiêu thụ quá lớn so với dòng điện định mức của dây dẫn, các thiết bị đóng cắt hoặc nguồn cấp.
Xem thêm: Exploratory Testing Là Gì, Góc Chia Sẻ Tester It Việt Nam
Quá tải là thuật từ liên quan tới cường độ dòng điện. Cơ sở tính là A (ampe). Quá dòng có thể xảy ra ở bất kỳ máy móc hay dụng cụ điện nào, nó không phân biệt nguồn hay phụ tải. Hiện tượng quá tải dòng xảy ra khi cường độ vượt quá cường độ định mức. Ví dụ như các trường hợp đoản mạch (chập điện), sét đánh, hay cộng hưởng từ (đối với các khí cụ dây quấn). Theo bản chất thì cả 2 đều là hiện tượng dòng điện vượt cường độ định mức.
Nguyên nhân gây quá tải
Để hình dung được nguyên nhân gây quá tải điện thì chúng ta cùng nhìn vào sơ đồ 1 mạch điện sau:
Khi đó thì cường độ dòng điện chạy qua tải sẽ tăng lên vượt qua ngưỡng cho phép hoặc giá trị định mức của cầu chì khiến cho cầu chì bị đứt hay bị hỏng.
Phương pháp phòng chống quá dòng
Để hạn chế chập cháy điện do quá tải, quá dòng, nhiều người đã sử dụng các thiết bị như cầu dao điện, aptomat, cầu chì, rơ le,… Đây chính là những thiết bị phổ biến để đóng cắt và bảo vệ điện khi xảy ra tinh trạng trên.Ngoài ra, bạn có thể sử dụng 1 số thiết bị khác như UPS Online hay ổn áp Lioa,… để ổn định lại dòng điện.
Yêu cầu chống quá tải
Yêu cầu bảo vệ chống quá tải theo quy đinh tại quy chuẩn quốc gia về hệ thống điện nhà ở và nhà công cộng.
Trong hệ thống điện nhà ở phải sử dụng thiết bị bảo vệ chống quá tải đáp ứng đồng thời 2 điều kiện IB ≤ In ≤ Iz (3) và I2 ≤ 1,45 x Iz (4)
Trong đó:
IB: dòng điện tính toán thiết kế mạch điện, tính bằng ampe (A)In: dòng điện danh định của thiết bị bảo vệ, tính bằng ampe (A). Đối với những thiết bị bảo vệ có thể chỉnh được thì dòng điện danh định In là dòng điện chỉnh định.IZ: dòng điện chịu tải liên tục lâu dài cho phép của dây dẫn. Nó được tính bằng ampe (A)I2: dòng điện tác động có hiệu quả trong thời gian quy ước của thiết bị bảo vệ, tính bằng ampe (A). dòng I2 được quy định tại tiêu chuẩn sản phẩm hoặc do nhà chế tạo cung cấp.
Vị trí lắp đặt thiết bị bảo vệ chống quá tải:
Thiết bị bảo vệ chống quá tải cần được lắp đặt tại những chỗ có sự thay đổ, làm cho khả năng tải dòng điện cho phép của dây dẫn bị giảm đi, trừ những trường hợp được quy định tại điểm B của mục 2.6.3.2 và tại mục 2.6.4…Thiết bị bảo vệ chống quá tải có thể được lắp đặt ở trên phần dây dẫn giữa điểm có sự thay đổi với vị trí lắp đặt thiết bị bảo vệ,…
Kết luận
Sau khi đã tìm hiểu về ngắn mạch và quá tải, Hồng Phúc đưa ra kết luận sau:
Ngắn mạch:
Là hiện tượng mạch điện cho dòng điện chạy qua khi trở kháng của mạch bằng 0 hoặc rất nhỏĐây là sự cố về điện lực xảy ra khi 2 cực dương và cực âm tiếp xúc trực tiếp với nhau mà không qua tảiKhi bị ngắn mạch, giá trị điện áp sẽ trở về 0 và cường độ dòng điện chạy qua phụ thuộc vào trở kháng của mạch điện
Quá tải:
Đây là sự cố về điện xảy ra khi cường độ dòng điện chạy qua mạch điện vượt qua giá trị cho phép hay giá trị định mức của mạch.Khi mạch điện bị quá tải, gá trị điện áp của nó có thể bị giảm nhưng sẽ không rơi về giá trị 0.
Xem thêm: Phép Đối Là Gì – Bài Tập Về Phép Điệp, Phép Đối
Trên đây là những kiến thức về ngắn mạch và quá tải mà Hồng Phúc đã đúc kết được. Hy vọng bài viết này sẽ mang lại những thông tin hữu ích cho bạn.
Chuyên mục: Hỏi Đáp
