اتصال کوتاه چیست؟

اتصال کوتاه مداری است که باعث ایجاد مسیری با امپدانس پایین شده و جریان به راحتی ازآن عبور می کند.در واقع اتصال کوتاه یک مسیر ارتباطی ناخواسته بین دو قسمت از یک مدار الکتریکی است.
به جریانی که در اثر اتصال کوتاه در مدار جاری می شود، جریان اتصال کوتاه می گویند و می تواند در عرض چند میلی ثانیه، هزاران بار بزرگتر از جریان نامی سیستم باشد. به عبارت دیگر، اتصال کوتاه ارتباط ناخواسته بین دو گره با ولتاژهای متفاومت می باشد و باعث عبور جریان بیش از حد مجاز از مدار می شود و می‌تواند منجر به آسیب مدار، گرمای بیش‌ از اندازه، آتش یا انفجار (سیم یا قطعات) گردد.

به تعریف دیگر، زمانی که دو یا چند هادی از فازهای مختلف خط برق، ترانسفورماتور قدرت و یا هر المان قدرتی دیگری با هم تماس پیدا کنند، قسمتی از امپدانس از مدار خارج شده و جریان بسیار بزرگی از فاز بدون خطا عبور می کند، که به آن جریان اتصال کوتاه می گویند. جریان اتصال کوتاه تاثیر امپدانس در مدار را کاهش داده در حالیکه جریان در مدار افزایش می یابد.

آسیب های ناشی از اتصال کوتاه را می توان با استفاده از تجهیزاتی مانند فیوزها، قطع کننده های مدار و دیگر محافظ های اضافه بار کاهش داد و یا از بروز آنها جلوگیری کرد.

اتصال کوتاه ها به دو دلیل مضر می باشند:

عوامل ایجاد اتصال کوتاه در خانه:

عایق فرسوده و یا آسیب دیده  سیم های فاز و نول را در دسترس قرار داده که عامل اتصال کوتاه می باشد. برخورد ناخن و یا پیچ کاری، و همچنین عمر کابل سبب می شود که روکش و یا عایق سیم آسیب دیده و باعث ایجاد اتصال کوتاه گردد.

اینگونه اتصالات می تواند باعث تماس سیم های نول و فاز گردند. محکم کردن سیم های معیوب سخت بوده و گاها مجبور هستید که با سیم های برق دار کار کنید.

حیواناتی مانند موش ها و سنجاب ها گاها سیم ها را می جوند، این کار باعث می شود سیم های فاز و نول با هم برخورد کرده و اتصال کوتاه رخ دهد.

لوازم خانگی قدیمی یا معیوب می توانند با گذشت زمان احتمال ایجاد اتصال کوتاه ها را بیشتر کنند. اتصال کوتاه های لوازم خانگی در قسمت دو شاخه ها، سوکت ها و یا در کنار تجهیزات رخ دهد. بهتر است که تکنسین های مربوطه، تجهیزات بزرگ مانند اجاق ها و ماشین ظرف شویی را از نظر احتمال اتصال الکتریکی مورد بازدید قرار دهد.

عوامل ایجاد اتصال کوتاه در شبکه:

هر زمان که در شبکه قدرت اتصال کوتاه رخ می دهد، جریان بسیار زیادی به سمت مدار جاری می شود. بزرگی جریان اتصال کوتاه در شکل زیر نشان داده شده است. در لحظه اول شروع خطا، جریان خطا به بیشترین مقدار خود می رسد و سپس به میزانی که به آن حالت ماندگار می گویند، کاهش می یابد.
در طول خطا، جریان به طور مداوم تغییر می کند و پدیده ای که مشاهده می شود، پدیده گذرا می باشد. واژه گذار به یک رویداد موقت گفته شده که برای مدت کوتاهی طول می کشد. ناحیه ای که در آن جریان بسیار زیاد بوده اما به سرعت افت می کند، جریان زیر گذرا گفته می شود. جریان ثابت، جریان خطایی است که پس از اتمام مرحله گذرا، در مدار جاری می شود.

                                                                      

انواع اتصال کوتاه هایی که ممکن است در شبکه رخ دهد:

اتصال کوتاه سه فاز به هم ( یا سه فاز به نول و زمین ):

 در این نوع اتصال کوتاه، سه فاز با هم برخورد می کنند. این اتصال کوتاه در اکثر موارد شدیدترین نوع اتصال کوتاه است اما این اتصال کوتاه به ندرت اتفاق می افتد (تقریباً 5% اتصال کوتاه هایی که پیش می آید از نوع سه فاز است)، از آنجا که در این اتصال کوتاه شرایط شبکه متقارن باقی می ماند، محاسبه جریان اتصال کوتاه در این نوع اتصالی ساده تر و آسان تر از بقیه انواع اتصال کوتاه است.
                                                                                           

اتصال کوتاه فاز به فاز (دو فاز به هم):

در این نوع اتصال کوتاه، دو فاز به هم برخور می کنند، تقریباً 15% اتصال کوتاه هایی که پیش می آید از نوع فاز به فاز است.
                                                                                   

اتصال کوتاه فاز به زمین:

در این نوع اتصال کوتاه، یکی از فازها به زمین ( مثلاً بدنه همبند شده تجهیزات ) برخورد می کند. این نوع اتصالی متداولترین نوع اتصال کوتاه است و تقریباً 80 درصد اتصالی هایی که در شبکه پیش می آید از نوع فاز به زمین است. در اکثر موارد کمترین سطح جریان اتصال کوتاه در این نوع خطا پیش می آید.
                                                                                     

اتصال کوتاه دو فاز به هم و زمین:

در این نوع اتصال کوتاه، دو فاز به هم و به زمین برخورد می کنند.