શોર્ટ સર્કિટ, ઓવરલોડ, ક્ષણિક પ્રતિકાર. આગ સલામતીનાં પગલાં

શોર્ટ સર્કિટ શું છે અને શોર્ટ સર્કિટનું કારણ શું છે

વાયરિંગમાં શોર્ટ સર્કિટ મોટેભાગે યાંત્રિક નુકસાન, વૃદ્ધત્વ, ભેજ અને સડો કરતા વાતાવરણના સંપર્કમાં તેમજ અયોગ્ય માનવ ક્રિયાઓના પરિણામે વાહક ભાગોના ઇન્સ્યુલેશનના ઉલ્લંઘનને કારણે થાય છે. જ્યારે શોર્ટ સર્કિટ થાય છે ત્યારે તે વધે છે એમ્પેરેજ, અને છોડવામાં આવતી ગરમીની માત્રા વર્તમાનના વર્ગના પ્રમાણસર હોવાનું જાણીતું છે. તેથી, જો શોર્ટ સર્કિટમાં વર્તમાન 20 ગણો વધશે, તો પછી પ્રકાશિત ગરમીનું પ્રમાણ લગભગ 400 ગણું વધશે.

વાયરના ઇન્સ્યુલેશન પર થર્મલ અસર તેના યાંત્રિક અને ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મોને તીવ્રપણે ઘટાડે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો 20 ° સે પર વિદ્યુત કાર્ડબોર્ડની વાહકતા (ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રી તરીકે) એક એકમ તરીકે લેવામાં આવે છે, તો 30, 40 અને 50 ° સે તાપમાને તે અનુક્રમે 4, 13 અને 37 ગણો વધશે. ઇન્સ્યુલેશનનું થર્મલ વૃદ્ધત્વ મોટાભાગે ઇલેક્ટ્રિકલ નેટવર્કના ઓવરલોડિંગને કારણે થાય છે જે આપેલ પ્રકાર અને વાયરના ક્રોસ-સેક્શન માટે લાંબા ગાળા માટે માન્ય કરતાં વધુ હોય છે.ઉદાહરણ તરીકે, કાગળના ઇન્સ્યુલેશનવાળા કેબલ માટે, તેમની સેવા જીવન જાણીતા "આઠ ડિગ્રીના નિયમ" અનુસાર નક્કી કરી શકાય છે: દર 8 ° સે તાપમાનમાં વધારો ઇન્સ્યુલેશનની સર્વિસ લાઇફ 2 ગણો ઘટાડે છે. પોલિમરીક ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રી પણ થર્મલ ડિગ્રેડેશનને આધિન છે.

વાયરના ઇન્સ્યુલેશન પર ભેજ અને સડો કરતા વાતાવરણની અસર સપાટી લિકેજના દેખાવને કારણે તેની સ્થિતિને નોંધપાત્ર રીતે વધુ ખરાબ કરે છે. પરિણામી ગરમી પ્રવાહીને બાષ્પીભવન કરે છે, ઇન્સ્યુલેશન પર મીઠાના નિશાન છોડી દે છે. જ્યારે બાષ્પીભવન બંધ થાય છે, ત્યારે લિકેજ પ્રવાહ અદૃશ્ય થઈ જાય છે. ભેજના વારંવાર સંપર્ક સાથે, પ્રક્રિયા પુનરાવર્તિત થાય છે, પરંતુ મીઠાની સાંદ્રતામાં વધારો થવાને કારણે, વાહકતા એટલી વધી જાય છે કે બાષ્પીભવન સમાપ્ત થયા પછી પણ લિકેજ પ્રવાહ બંધ થતો નથી. વધુમાં, નાના સ્પાર્ક દેખાય છે. ત્યારબાદ, લિકેજ પ્રવાહના પ્રભાવ હેઠળ, ઇન્સ્યુલેશન કાર્બનાઇઝ થાય છે, તેની શક્તિ ગુમાવે છે, જે સ્થાનિક આર્સિંગ સપાટીના સ્રાવના દેખાવ તરફ દોરી શકે છે જે ઇન્સ્યુલેશનને સળગાવી શકે છે.

ઇલેક્ટ્રિક વાયરમાં શોર્ટ સર્કિટનો ભય ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહના નીચેના સંભવિત અભિવ્યક્તિઓ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે: વાયર અને આસપાસના જ્વલનશીલ પદાર્થો અને પદાર્થોના ઇન્સ્યુલેશનની ઇગ્નીશન; જ્યારે ઇગ્નીશનના બાહ્ય સ્ત્રોતો દ્વારા સળગાવવામાં આવે ત્યારે કમ્બશન ફેલાવવા માટે વાયરના ઇન્સ્યુલેશનની ક્ષમતા; શોર્ટ સર્કિટ દરમિયાન પીગળેલા ધાતુના કણોની રચના, આસપાસની જ્વલનશીલ સામગ્રીને સળગાવવી (પીગળેલા ધાતુના કણોની વિસ્તરણ ગતિ 11 મીટર / સે સુધી પહોંચી શકે છે, અને તેમનું તાપમાન 2050-2700 ° સે છે).

જ્યારે ઇલેક્ટ્રિકલ વાયર ઓવરલોડ થાય છે ત્યારે કટોકટી મોડ પણ થાય છે.ખોટી પસંદગી, સ્વીચ ચાલુ અથવા ગ્રાહકોની નિષ્ફળતાને લીધે, વાયરમાંથી વહેતો કુલ પ્રવાહ નજીવા મૂલ્ય કરતાં વધી જાય છે, એટલે કે, વર્તમાન ઘનતા (ઓવરલોડ) માં વધારો થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે 40 A નો પ્રવાહ સમાન લંબાઈના પરંતુ અલગ-અલગ ક્રોસ-સેક્શન-10ના વાયરના ત્રણ શ્રેણી-જોડાયેલા ટુકડાઓમાંથી વહે છે; 4 અને 1 એમએમ 2, તેની ઘનતા અલગ હશે: 4, 10 અને 40 એ / એમએમ 2. છેલ્લો ભાગ સૌથી વધુ વર્તમાન ઘનતા ધરાવે છે અને તે મુજબ, સૌથી વધુ પાવર લોસ થાય છે. 10 mm2 ના ક્રોસ સેક્શન સાથેનો વાયર થોડો ગરમ થશે, 4 mm2 ના ક્રોસ સેક્શનવાળા વાયરનું તાપમાન અનુમતિપાત્ર સ્તરે પહોંચશે, અને 1 mm2 ના ક્રોસ સેક્શનવાળા વાયરનું ઇન્સ્યુલેશન ફક્ત બળી જશે.

શોર્ટ સર્કિટ વર્તમાન ઓવરલોડ વર્તમાનથી કેવી રીતે અલગ છે

શોર્ટ-સર્કિટ અને ઓવરલોડ વચ્ચેનો મુખ્ય તફાવત એ હકીકતમાં રહેલો છે કે શોર્ટ-સર્કિટ માટે ઇન્સ્યુલેશનનું ઉલ્લંઘન એ કટોકટી મોડનું કારણ છે, અને જ્યારે ઓવરલોડ થાય છે - તેનું પરિણામ. ચોક્કસ સંજોગોમાં, ઇમરજન્સી મોડની લાંબી અવધિને કારણે વાયર અને કેબલનું ઓવરલોડિંગ શોર્ટ સર્કિટ કરતાં આગ માટે વધુ જોખમી છે.

ઓવરલોડના કિસ્સામાં વાયરની મૂળ સામગ્રી ઇગ્નીશન લાક્ષણિકતાઓ પર નોંધપાત્ર પ્રભાવ ધરાવે છે. ઓવરલોડ મોડમાં પરીક્ષણો દરમિયાન મેળવેલા APV અને PV બ્રાન્ડ્સના વાયરોના આગના જોખમના સૂચકાંકોની સરખામણી દર્શાવે છે કે કોપર વાહક વાયર સાથેના વાયરમાં ઇન્સ્યુલેશનની ઇગ્નીશનની સંભાવના એલ્યુમિનિયમ વાયર કરતા વધારે છે.

શોર્ટ-સર્કિટીંગ સમાન પેટર્ન જોવા મળે છે. તાંબાના વાયરોવાળા સર્કિટમાં આર્ક ડિસ્ચાર્જની બર્નિંગ ક્ષમતા એલ્યુમિનિયમ વાયર કરતાં વધુ છે.ઉદાહરણ તરીકે, 16 એમએમ 2 ના એલ્યુમિનિયમ વાયરના ક્રોસ-સેક્શન સાથે અને 6 એમએમ 2 ના ક્રોસ-સેક્શનવાળા કોપર વાયર સાથે 2.8 મીમીની દિવાલની જાડાઈ સાથે સ્ટીલની પાઇપ બળી જાય છે (અથવા તેની સપાટી પર જ્વલનશીલ સામગ્રી સળગાવવામાં આવે છે). .

વર્તમાન ગુણાકાર શોર્ટ-સર્કિટ અથવા ઓવરલોડ પ્રવાહના ગુણોત્તર દ્વારા કંડક્ટરના આપેલ ક્રોસ-સેક્શન માટે સતત સ્વીકાર્ય વર્તમાનના ગુણોત્તર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

પોલિઇથિલિન આવરણવાળા વાયર અને કેબલ, તેમજ પોલિઇથિલિન પાઈપો જ્યારે તેમાં વાયર અને કેબલ નાખતી હોય ત્યારે આગ લાગવાનું સૌથી મોટું જોખમ હોય છે. આગના દૃષ્ટિકોણથી પોલિઇથિલિન પાઈપોમાં વાયરિંગ એ પ્લાસ્ટિકના જૂથમાંથી વાયરિંગ કરતાં વધુ જોખમ છે, તેથી પોલિઇથિલિન પાઈપોના ઉપયોગનું ક્ષેત્ર ઘણું સાંકડું છે. ખાનગી રહેણાંક ઇમારતોમાં ઓવરલોડિંગ ખાસ કરીને ખતરનાક છે, જ્યાં, એક નિયમ તરીકે, બધા ગ્રાહકોને એક નેટવર્કથી ખવડાવવામાં આવે છે, અને રક્ષણાત્મક ઉપકરણો ઘણીવાર ગેરહાજર હોય છે અથવા ફક્ત શોર્ટ-સર્કિટ વર્તમાન માટે રચાયેલ હોય છે. હાઇ-રાઇઝ રહેણાંક ઇમારતોમાં, રહેવાસીઓને વધુ શક્તિશાળી લેમ્પ્સનો ઉપયોગ કરવાથી અથવા ઘરના વિદ્યુત ઉપકરણોને ચાલુ કરવાથી અટકાવવા માટે કંઈ નથી, જેની કુલ શક્તિ માટે નેટવર્ક ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું છે.

કેબલ ઉપકરણો (સંપર્કો, સ્વીચો, સોકેટ્સ, વગેરે) પર, પ્રવાહો, વોલ્ટેજ, પાવરના મર્યાદા મૂલ્યો સૂચવવામાં આવે છે, અને ટર્મિનલ્સ, કનેક્ટર્સ અને અન્ય ઉત્પાદનો પર, વધુમાં, કનેક્ટેડ વાયરના સૌથી મોટા ક્રોસ-સેક્શન્સ. આ ઉપકરણોનો સુરક્ષિત રીતે ઉપયોગ કરવા માટે, તમારે આ લેબલોને સમજવામાં સમર્થ હોવા જોઈએ.

ઉદાહરણ તરીકે, સ્વીચ ચિહ્નિત થયેલ છે «6.3 A; 250 વી «, કારતૂસ પર -» 4 એ; 250 વી; 300 W «, અને એક્સ્ટેંશન પર -splitter -» 250 V; 6.3 A «,» 220 V. 1300 W «,» 127 V, 700 W «.«6.3 A» ચેતવણી આપે છે કે સ્વીચમાંથી પસાર થતો પ્રવાહ 6.3 A થી વધુ ન હોવો જોઈએ, અન્યથા સ્વીચ વધુ ગરમ થઈ જશે. કોઈપણ નીચલા પ્રવાહ માટે, સ્વીચ યોગ્ય છે, કારણ કે પ્રવાહ જેટલો ઓછો છે, તેટલો ઓછો સંપર્ક ગરમ થાય છે. શિલાલેખ "250 V" સૂચવે છે કે સ્વીચનો ઉપયોગ વોલ્ટેજવાળા નેટવર્ક્સમાં થઈ શકે છે જે 250 V કરતા વધુ ન હોય.

જો તમે 4 A ને 250 V વડે ગુણાકાર કરો છો, તો તમને 1000 મળશે, 300 વોટ નહીં. હું ગણતરી કરેલ મૂલ્યને લેબલ સાથે કેવી રીતે સાંકળી શકું? આપણે સત્તાથી શરૂઆત કરવી જોઈએ. 220 V ના વોલ્ટેજ પર, અનુમતિપાત્ર વર્તમાન 1.3 A (300: 220) છે; 127 V — 2.3 A (300-127) ના વોલ્ટેજ પર. 4 A નો પ્રવાહ 75 V (300: 4) ના વોલ્ટેજને અનુરૂપ છે. શિલાલેખ "250 વી; 6.3 A « સૂચવે છે કે ઉપકરણ 250 V કરતા વધુના વોલ્ટેજ સાથે અને 6.3 A કરતા વધુ ન હોય તેવા વર્તમાન નેટવર્ક માટે રચાયેલ છે. 6.3 A ને 220 V દ્વારા ગુણાકાર કરવાથી, અમને 1386 W (1300 W, ગોળાકાર) મળે છે. 6.3A ને 127V વડે ગુણાકાર કરવાથી, આપણને 799W (700W ગોળાકાર) મળે છે. પ્રશ્ન ઊભો થાય છે: શું આ રીતે રાઉન્ડ કરવું જોખમી નથી? તે ખતરનાક નથી કારણ કે ગોળાકાર કર્યા પછી તમને નીચા પાવર મૂલ્યો મળે છે. જો શક્તિ ઓછી હોય, તો સંપર્કો ઓછા ગરમ થાય છે.

જ્યારે સંપર્ક કનેક્શનના ક્ષણિક પ્રતિકારને કારણે સંપર્ક કનેક્શનમાંથી ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ વહે છે, ત્યારે વોલ્ટેજ ડ્રોપ્સ, પાવર અને ઊર્જા છૂટી જાય છે, જેના કારણે સંપર્કો ગરમ થાય છે. સર્કિટમાં વર્તમાનમાં અતિશય વધારો અથવા પ્રતિકારમાં વધારો સંપર્ક અને લીડ વાયરના તાપમાનમાં વધારાની વૃદ્ધિ તરફ દોરી જાય છે, જે આગનું કારણ બની શકે છે.

વિદ્યુત સ્થાપનોમાં, કાયમી સંપર્ક જોડાણો (સોલ્ડરિંગ, વેલ્ડીંગ) અને અલગ કરી શકાય તેવા (સ્ક્રુ, પ્લગ, સ્પ્રિંગ વગેરે સાથે) અને સ્વિચિંગ ઉપકરણોના સંપર્કોનો ઉપયોગ થાય છે - ચુંબકીય સ્ટાર્ટર, રિલે, સ્વીચો અને અન્ય ઉપકરણો ખાસ કરીને ઇલેક્ટ્રિક બંધ કરવા અને ખોલવા માટે રચાયેલ છે. સર્કિટ, એટલે કે, તેમના કમ્યુટેશન માટે. આંતરિક પાવર નેટવર્ક્સમાં પ્રવેશદ્વારથી વીજળીના રીસીવર સુધી વીજળી લોડ મોટી સંખ્યામાં સંપર્ક જોડાણો દ્વારા વહે છે.

કોઈ પણ સંજોગોમાં સંપર્ક કડીઓ તોડી ન જોઈએ…. આંતરિક નેટવર્ક્સના સાધનો પર થોડા સમય પહેલા હાથ ધરવામાં આવેલા અભ્યાસો દર્શાવે છે કે તમામ તપાસેલા સંપર્કોમાંથી માત્ર 50% જ GOST ની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે. જ્યારે લોડ પ્રવાહ નબળી-ગુણવત્તાવાળા સંપર્ક કનેક્શનમાં વહે છે, ત્યારે એકમ સમય દીઠ નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં ગરમી છોડવામાં આવે છે, જે વર્તમાનના ચોરસ (વર્તમાન ઘનતા) અને સંપર્કના વાસ્તવિક સંપર્ક બિંદુઓના પ્રતિકારના પ્રમાણસર હોય છે.

જો ગરમ સંપર્કો જ્વલનશીલ પદાર્થોના સંપર્કમાં આવે છે, તો તે આગ અથવા ચારને પકડી શકે છે, અને વાયરના ઇન્સ્યુલેશનમાં આગ લાગી શકે છે.

સંપર્ક પ્રતિકારનું મૂલ્ય વર્તમાન ઘનતા, સંપર્કોના સંકોચન બળ (પ્રતિરોધક ક્ષેત્રનું કદ), સામગ્રી જેમાંથી તે બનાવવામાં આવે છે, સંપર્ક સપાટીઓના ઓક્સિડેશનની ડિગ્રી વગેરે પર આધારિત છે.

સંપર્કમાં વર્તમાન ઘનતા (અને તેથી તાપમાન) ઘટાડવા માટે, સંપર્કોના વાસ્તવિક સંપર્ક વિસ્તારને વધારવો જરૂરી છે. જો કોન્ટેક્ટ પ્લેન એકબીજાની સામે અમુક બળથી દબાવવામાં આવે છે, તો સંપર્કના બિંદુઓ પરના નાના ટ્યુબરકલ્સ સહેજ કચડી નાખવામાં આવશે.આને કારણે, સંપર્ક મૂળ વિસ્તારોના કદમાં વધારો થશે અને વધારાના સંપર્ક વિસ્તારો દેખાશે, અને વર્તમાન ઘનતા, સંપર્ક પ્રતિકાર અને સંપર્ક ગરમી ઘટશે. પ્રાયોગિક અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે સંપર્ક પ્રતિકાર અને ટોર્કની માત્રા (કમ્પ્રેશન ફોર્સ) વચ્ચે વિપરીત સંબંધ છે. ટોર્કમાં બે ગણા ઘટાડા સાથે, 4 mm2 ના ક્રોસ સેક્શનવાળા APV વાયર અથવા 2.5 mm2 ના ક્રોસ સેક્શનવાળા બે વાયરના સંપર્ક કનેક્શનનો પ્રતિકાર 4-5 ગણો વધે છે.

સંપર્કોમાંથી ગરમી દૂર કરવા અને તેને પર્યાવરણમાં વિસર્જન કરવા માટે, ચોક્કસ સમૂહ અને ઠંડકની સપાટી સાથેના સંપર્કો બનાવવામાં આવે છે. વાયરના જોડાણના સ્થાનો અને ઇલેક્ટ્રિકલ રીસીવરોના ઇનપુટ ઉપકરણોના સંપર્કો સાથેના તેમના જોડાણ પર ખાસ ધ્યાન આપવામાં આવે છે. વાયરના જંગમ છેડા પર, વિવિધ આકારોના કાન અને વિશિષ્ટ ક્લેમ્પ્સનો ઉપયોગ થાય છે. સંપર્કની વિશ્વસનીયતા પરંપરાગત વોશર્સ, સ્પ્રિંગ-લોડેડ અને ફ્લેંજ્સ દ્વારા સુનિશ્ચિત કરવામાં આવે છે. 3-3.5 વર્ષ પછી, સંપર્ક પ્રતિકાર લગભગ 2 ગણો વધે છે. સંપર્ક પરના પ્રવાહની ટૂંકા સામયિક અસરના પરિણામે ટૂંકા સર્કિટ દરમિયાન સંપર્કોનો પ્રતિકાર પણ નોંધપાત્ર રીતે વધે છે. પરીક્ષણો દર્શાવે છે કે જ્યારે પ્રતિકૂળ પરિબળોના સંપર્કમાં આવે ત્યારે સ્થિતિસ્થાપક સ્પ્રિંગ વોશર સાથેના સંપર્ક સાંધામાં સૌથી વધુ સ્થિરતા હોય છે.

કમનસીબે, "પક સેવિંગ" એકદમ સામાન્ય છે. વોશર પિત્તળ જેવી નોન-ફેરસ ધાતુઓથી બનેલું હોવું જોઈએ. સ્ટીલ વોશર એન્ટી-કાટ કોટિંગથી સુરક્ષિત છે.