Elektrivõrk on suurepärane paindlik viis energia soovitud punkti viimiseks ja seal kasutamiseks mitmesuguste ülesannete täitmiseks. Sellel on aga ka tõsine puudus, mis on märgitud teenete otsene jätk. Fakt on see, et elektrivõrgud on väga tundlikud lühiste suhtes, mida mõistetakse nulli- ja faasijuhtmete otsese ühendamisena, ületades koormust. Kolmefaasilistes võrkudes hõlmab lühis ka kahe faasi sama ühendust. Selline sündmus toob kaasa mitmesuguseid ebameeldivaid tagajärgi ja raskematel juhtudel kaasneb tulekahju.
Kaitseks moodsate majade lühiste eest on paigaldatud erinevad seadmed, mis jälgivad võrku ja vajadusel eemaldavad juhtmestiku pinge. Me räägime kaitselülititest, mis on asendanud vana vanaisa pistikud. Masina omaduste tüübi valimine toimub lühisevoolu abil.
Miks võib lühisvool erinevates võrkudes varieeruda?
Koolifüüsika kursuselt on teada, et kombinatsioon mis tahes elektriallikatest (aku, autoaku, elektriline võrku jne) ja tarbijat (lamp, veekeetja, külmkapp) saab kujutada joonisel näidatud samaväärse vooluringina 1. Punktjoonest vasakul on generaator, millel on elektromotoorjõud E ja sisetakistus Rin, paremal on koormus, mille takistus on Rн.
Allika sisemine takistus võib varieeruda laias vahemikus. Seda mõjutavad oluliselt:
- jaotustrafo võimsus;
- kaabli südamike sektsioon;
- vase kvaliteet, millest need veenid on valmistatud;
- kaugus paneelist väljundini.
ja palju muud.
Sisemise takistuse eksperimentaalne määramine
Ri tegeliku väärtuse määramiseks vajate:
- leibkonna multimeeter;
- tee või mõni muu jaotur;
- koormus teadaoleva võimsusega P = 1 - 2 kW (näiteks triikraud, veekeetja jms).
Lühisvoolu otsemõõtmine vastavalt joonisel 2 toodud skeemile on võimatu, kuna:
- põleb läbi multimeeter, mis ei ole ette nähtud sadade ja tuhandete A voolude jaoks;
- masina puudumisel süttib juhtmestik ja sulab.
Seetõttu on vaja mõnda trikki, mille põhiolemus on järgmise protseduuri läbiviimine:
- katse puhtuse huvides vähendame võrgu koormust miinimumini, ühendades võimalikult suure hulga tarbijaid võrgust;
- kasutades tee vastavalt joonisel 3 toodud skeemile, ühendame multimeetri võrguga, mis oli varem lülitatud voltmeetri režiimi, ja fikseerime allika (võrgu) avatud vooluahela mõõdetud pinge Uхх;
- tee teise pistikupessa ühendame oma koormuse võimsusega P, mille tulemusena saame joonisel 4 toodud vooluahela ja mõõdame uuesti pinget Uн;
- teeme lihtsa arvutuse Rin = P * (Uхх - Un) / 220 Ohmi (võtame P vattides, arvutusvalem ise saadakse Ohmi seadusest kogu vooluahela jaoks).
Masina valik
Hinnatav lühisvool uuritavas võrgus on Isc = Uхх / Rin. Kaitselüliti valitakse vastavalt vastuvõetud väärtusele.
Kui arvutus annab Isc väärtuseks üks kuni kaks tuhat amprit või rohkem, siis on paigaldatud C-karakteristikaga automaat masinale, mille vool on suurusjärgus 200 A või vähem, on vaja kasutada masinaid, millel on tüüp B.