Hiện tượng đoản mạch là gì?
Hiện tượng đoản mạch còn được gọi là ngắn mạch xảy ra khi nguồn điện đưa kết nối với mạch ngoài có điện trở bằng 0. Nguyên nhân chính xảy ra hiện tượng này xuất phát từ việc chập mạch điện làm cho điện trở của dây dẫn bằng 0. Khi đó đồng nghĩa với cực âm của nguồn điện được nối trực tiếp với cực dương mà không qua thiết bị điện vận hành.
Do điện trở tỷ lệ nghịch với cường độ dòng điện nên khi R=0 thì cường độ dòng điện lên đến đại cực làm bức phá mạch điện và tạo ra nguồn nhiệt lớn hình thành các sự cố cháy nổ, chập chế toàn bộ hệ thống điện gia đình. Trường hợp nhẹ hơn, hiện tượng đoản mạch có thể hình thành các hư hại trong các thiết bị mạch, linh kiện, bo mạch trong các thiết bị điện như điều hòa, tủ lạnh, máy giặt và máy nước nóng.
Những tác hại do hiện tượng đoản mạch gây ra
Tác hại của hiện tượng đoản mạch có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng như:
- Cháy nổ: Nếu hiện tượng xảy ra trong các thiết bị hoặc hệ thống điện có khí ga, dầu hoặc các chất dễ cháy, nó có thể gây ra cháy nổ và gây thiệt hại nặng nề đến tính mạng và tài sản.
- Thiệt hại cho thiết bị điện: Tình trạng đoản mạch xuất hiện sẽ gây ra điện áp cao và dòng điện lớn, gây ra sự cố và hư hỏng thiết bị điện.
- Mất điện: Làm giảm độ ổn định của hệ thống điện và làm mất điện hoặc làm giảm điện áp.
- Tình trạng giật điện: Nếu người sử dụng tiếp xúc khi hiện tượng này xuất hiện, họ có thể bị giật điện và gây ra thương tích hoặc tử vong.
Những loại đoản mạch trong hệ thống điện
Có nhiều loại đoản mạch khi sử dụng hệ thống điện nhưng thông dụng nhất gồm có:
– Ngắn mạch điện ba pha, thường là loại 3 pha chập nhau khi thiết kế và kết nối.
– Ngắn mạch điện hai pha, cụ thể là có 2 pha điện chập nhau.
– Ngắn mạch điện một pha, cụ thể là một pha điện chập đất hoặc 1 dây điện trung tính.
– Ngắn mạch hai pha ở tình trạng nối đất, cụ thể là tình trạng 2 pha điện chập nhau đồng thời chập đất.
Điều kiện xảy ra hiện tượng đoản mạch
Trong thực tế hệ thống điện thì đoản mạch xảy ra khi cực âm và cược dương của nguồn điện nối với nhau không qua thiết bị điện. Đơn giản hơn là khi 2 cực của nguồn điện chỉ được nối bằng 1 dây dẫn với R=0.
Ví dụ về hiện tượng đoản mạch
Trong cuộc sống chúng ta thường bắt gặp nhiều các hiện tượng đoản mạch khi sử dụng hệ thống điện. Cụ thể khi chạy máy bơm nước công suất lớn 500W khi đường dây điện chỉ chịu tải max 400W. Chính quá trình này gây ra hiện tượng quá tải dòng điện khiến dây dẫn nóng lên. Khi đó lớp bảo vệ nhựa dây dẫn bị tỏa nhiệt từ lõi ra. Từ đó làm đồng thời 2 múi dây điện cực dương chạm vào dây trung tính hình thành hiện tượng ngắn mạch. Trường hợp này cực dương chạm vào cực âm, điện trở dây dẫn coi như = 0 hiện tượng đoản mạch trong trường hợp này dễ gây chập cháy.
Nguyên nhân, cách phòng tránh và khắc phục hiện tượng đoản mạch
Để phòng tránh hiện tượng đoản mạch cần tìm hiểu nguyên nhân của hiện tượng gây ra. Cụ thể:
Sử dụng các thiết bị bổ trợ
Nguyên nhân chính xuất hiện tình trạng ngắn mạch xuất phát từ các sự cố tác động đến điện trở dây dẫn làm tăng đột ngột cường độ dòng điện ở mức quá cao. Vì thế thực tế người ta thường sử dụng thêm một thiết bị nhận biết sự gia tăng đột ngột này nhằm ổn định cường độ dòng điện và ngắt mạch kịp thời.
Có 2 thiết bị được sử dụng phổ biến hiện nay đó là cầu chì và aptomat. Mọi người chỉ cần mắc nối tiếp cầu chì hoặc aptomat kết nối tại các mạch điện tại các vị trí có nguồn điện để thiết bị ngắt dòng điện khi mạch điện tăng đột ngột.
Phòng tránh chập mạch điện
Để phòng tránh chập mạch điện cần thay mới các đường dây dẫn cũ lâu năm với lớp vỏ cách điện bị yếu, mỏng, mục, nát không đủ khả năng bảo vệ lớp dây dẫn điện lõi bên trong. Ngoài ra dưới tác động của các vật nhọn như đinh vít, chuột gặm nhấm cũng dẫn đến hậu quả các lớp vỏ cách điện này bị hư hỏng. Đây là nguy cơ cao gây nên hiện tượng đoản mạch hình thành. Cách đơn giản nhất là thường xuyên kiểm tra đường dây dẫn điện, tiến hành thay mới, bổ sung vỏ cách điện cũng như thiết bị điện bị hư hỏng.
Kết nối khoảng cách 2 dây điện thích hợp, không quá gần bởi dễ sinh ra hiện tượng va chạm khiến lớp vỏ cách điện bị mục, ăn mòn hoặc gây ra các tác động khác. Đồng thời nên ưu tiên kết nối đúng kỹ thuật để giảm thiểu hiện tượng chập mạch. Không sử dụng dây dẫn trần và làm tăng khoảng cách 2 đường dây dẫn lên 0.25m.
Ưu tiên các mối nối chặt chẽ, đảm bảo đầu nối so le nhau, các dây trung tính không được xếp chồng lên nhau, không dùng dây thép, đinh để buộc đường dây cố định lại.
Phòng tránh chập điện do quá tải và ngắn mạch
- Sử dụng đúng công suất của các thiết bị điện: Các thiết bị điện có công suất khác nhau, do đó bạn nên sử dụng đúng công suất của chúng để tránh quá tải mạng điện. Trong trường hợp không chắc chắn về công suất, bạn có thể kiểm tra trên nhãn của thiết bị hoặc hỏi nhân viên bán hàng.
- Điều chỉnh sử dụng các thiết bị điện cùng một lúc: Nếu bạn sử dụng quá nhiều thiết bị điện cùng một lúc, điều này có thể gây quá tải mạng điện. Vì vậy, hãy điều chỉnh sử dụng các thiết bị điện cùng một lúc, đặc biệt là khi bạn sử dụng các thiết bị có công suất lớn.
- Sử dụng ổ cắm và dây điện chất lượng cao: Sử dụng ổ cắm và dây điện chất lượng cao có thể giảm thiểu nguy cơ chập điện do ngắn mạch hoặc hỏng hóc. Nên sử dụng các loại ổ cắm và dây điện có chứng nhận chất lượng và đảm bảo độ an toàn.
- Kiểm tra và bảo trì các thiết bị điện thường xuyên: Kiểm tra và bảo trì các thiết bị điện thường xuyên có thể giúp phát hiện sớm các vấn đề kỹ thuật và tránh chập điện do hư hỏng thiết bị.
- Sử dụng bảo vệ chống sét: Nếu bạn sống ở khu vực có tần suất sét cao, hãy sử dụng bảo vệ chống sét để bảo vệ mạng điện và các thiết bị điện của bạn khỏi các tác động của sét.
- Không sử dụng thiết bị điện trong môi trường ẩm ướt: Không sử dụng thiết bị điện trong môi trường ẩm ướt để tránh nguy cơ chập điện. Nếu bạn cần sử dụng thiết bị điện trong môi trường ẩm ướt, hãy sử dụng thiết bị điện chống nước hoặc bảo vệ bằng cách sử dụng vỏ bảo vệ.
