กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 2 นาที

ลัดวงจร

วงจรลัด (บางครั้งย่อว่า "short" หรือ "s/c") คือวงจรไฟฟ้าที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านเส้นทางที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งมีความต้านทานไฟฟ้า ต่ำมากหรือไม่มีเลย ส่งผลให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านวงจรมากเกินไป

ลัดวงจร

กิ่งไม้ทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรขณะเกิดพายุ ส่งผลให้เกิดประกายไฟขึ้น

วงจรลัด (บางครั้งย่อว่า "short" หรือ "s/c") คือวงจรไฟฟ้าที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านเส้นทางที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งมีความต้านทานไฟฟ้า ต่ำมากหรือไม่มีเลย ส่งผลให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านวงจรมากเกินไป

สิ่งที่ตรงข้ามกับวงจรลัดคือวงจรเปิด ซึ่งหมายถึง ความต้านทานอนันต์(หรืออิมพีแดนซ์สูง มาก ) ระหว่างสองจุด

คำนิยาม

การลัดวงจรคือการเชื่อมต่อที่ผิดปกติระหว่างสองจุดในวงจรไฟฟ้าที่ควรจะมีแรงดันไฟฟ้า ต่างกัน ส่งผลให้กระแสไฟฟ้าไหลได้จำกัดเฉพาะค่าความต้านทานเทียบเท่าของเธเวนิน (Thévenin equivalent resistance)ของส่วนที่เหลือของวงจร ซึ่งอาจทำให้วงจรเสียหาย เกิดความร้อนสูงเกินไปไฟไหม้หรือระเบิดได้ แม้ว่าโดยปกติแล้วจะเป็นผลมาจากความผิดพลาดแต่ก็มีบางกรณีที่การลัดวงจรเกิดขึ้นโดยเจตนา เช่น เพื่อวัตถุประสงค์ของอุปกรณ์ป้องกันวงจรแบบตรวจจับแรงดันไฟฟ้า (voltage-sensing crowbar circuit protectors )

ในการวิเคราะห์วงจรวงจรลัดหมายถึงการเชื่อมต่อระหว่างสองจุดที่ทำให้แรงดันไฟฟ้าของทั้งสองจุดเท่ากัน ในวงจรลัดในอุดมคติ หมายความว่าไม่มีความต้านทานและดังนั้นจึงไม่มีแรงดันตกคร่อมจุดเชื่อมต่อ ในวงจรจริง ผลที่ได้คือการเชื่อมต่อที่มีความต้านทานเกือบเป็นศูนย์ ในกรณีเช่นนี้ กระแสไฟฟ้าจะถูกจำกัดโดยความต้านทานของส่วนที่เหลือของวงจรเท่านั้น

ตัวอย่าง

การลัดวงจรประเภทหนึ่งที่พบได้ทั่วไป เกิดขึ้นเมื่อขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่หรือตัวเก็บประจุเชื่อมต่อกันด้วยตัวนำที่มีความต้านทาน ต่ำ เช่นสายไฟเนื่องจากความต้านทานต่ำในการเชื่อมต่อ กระแสไฟฟ้าจึงไหลผ่านในปริมาณมาก ทำให้มีการส่งพลังงานปริมาณมากในระยะเวลาอันสั้น

กระแสไฟฟ้าสูงที่ไหลผ่านแบตเตอรี่อาจทำให้เกิดอุณหภูมิสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการระเบิดพร้อมกับการปล่อย ก๊าซ ไฮโดรเจนและอิเล็กโทรไลต์ ( กรดหรือเบส ) ซึ่งสามารถเผาไหม้เนื้อเยื่อและทำให้ตาบอดหรือถึงแก่ชีวิตได้ นอกจากนี้ สายไฟที่รับภาระเกินพิกัดก็จะร้อนจัดจนทำให้ฉนวนของสายไฟเสียหายหรือเกิดไฟไหม้ได้

ในอุปกรณ์ไฟฟ้า การลัดวงจรโดยไม่ตั้งใจมักเกิดจาก การที่ ฉนวน ของสายไฟ ชำรุด หรือเมื่อมีการนำวัสดุตัวนำอื่นเข้ามาใช้ ทำให้ประจุไฟฟ้าไหลไปตามเส้นทางที่แตกต่างจากที่ตั้งใจไว้

ในวงจรไฟฟ้าหลัก อาจเกิดการลัดวงจรระหว่างสอง เฟสระหว่างเฟสกับสายกลางหรือระหว่างเฟสกับสายดินการลัดวงจรดังกล่าวมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าสูงมาก และทำให้เครื่องป้องกันกระแสเกินทำงานอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม อาจเกิดการลัดวงจรระหว่างสายกลางกับสายดิน และระหว่างตัวนำสองตัวในเฟสเดียวกันได้ การลัดวงจรดังกล่าวอาจเป็นอันตราย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากอาจไม่ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าสูงในทันที จึงมีโอกาสน้อยที่จะตรวจพบ ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้น ได้แก่ การจ่ายไฟให้กับวงจรที่คิดว่าแยกออกจากกันแล้วโดยไม่คาดคิด เพื่อช่วยลดผลกระทบเชิงลบของการลัดวงจร หม้อแปลงไฟฟ้าจึงถูกออกแบบมาให้มีค่าความต้านทานการรั่วไหล ในระดับหนึ่ง ค่าความต้านทานการรั่วไหล (โดยปกติประมาณ 5 ถึง 10% ของอิมพีแดนซ์โหลดเต็ม) ช่วยจำกัดทั้งขนาดและอัตราการเพิ่มขึ้นของกระแสไฟฟ้าลัดวงจร

การลัดวงจรตัวเก็บประจุยิ่งยวด ขนาด 3000 ฟา รัดด้วยตะปูเหล็ก ส่งผลให้เกิดกระแสไฟฟ้า 1000 แอมแปร์ทำให้ตะปูเหล็กละลาย เกิดประกายไฟและในที่สุดก็หัก กลายเป็นวงจรเปิด

การลัดวงจรอาจนำไปสู่การเกิดประกายไฟ ประกายไฟซึ่งเป็นช่องของพลาสมา ไอออนไนซ์ร้อน นั้นนำไฟฟ้าได้ดีและสามารถคงอยู่ได้แม้หลังจากวัสดุเดิมจากตัวนำระเหยไปเป็นจำนวนมาก การกัดเซาะพื้นผิวเป็นสัญญาณทั่วไปของความเสียหายจากประกายไฟ แม้แต่ประกายไฟสั้นๆ ก็สามารถกำจัดวัสดุออกจากอิเล็กโทรดได้เป็นจำนวนมาก อุณหภูมิของประกายไฟที่เกิดขึ้นนั้นสูงมาก (หลายหมื่นองศา) ทำให้โลหะบนพื้นผิวสัมผัสละลาย เกิดการรวมตัวและเคลื่อนที่ไปตามกระแสไฟฟ้า รวมถึงหลุดออกไปในอากาศในรูปของอนุภาคละเอียด[ 1 ]

ความเสียหาย

ภายในไม่กี่มิลลิวินาที วงจรลัดสามารถส่งกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่สูงกว่ากระแสไฟฟ้าปกติของระบบหลายร้อยหรือหลายพันเท่า[ 2 ]

ในการติดตั้งที่ไม่ถูกต้องกระแสไฟเกินจากไฟฟ้าลัดวงจรอาจทำให้เกิดความร้อนสูงในส่วนประกอบของวงจรที่มีการนำไฟฟ้าต่ำ (เช่น ข้อต่อสายไฟที่ชำรุด หน้าสัมผัสในเต้ารับไฟฟ้าที่ชำรุด หรือแม้แต่บริเวณที่เกิดไฟฟ้าลัดวงจรเอง) ความร้อนสูงเช่นนี้เป็นสาเหตุทั่วไปของการเกิดไฟไหม้หากเกิดประกายไฟขึ้นระหว่างไฟฟ้าลัดวงจร จะทำให้เกิดความร้อนสูงและอาจทำให้สารที่ติดไฟได้ง่ายติดไฟได้เช่นกัน

ในระบบจำหน่ายไฟฟ้าในภาคอุตสาหกรรมและสาธารณูปโภค แรงไดนามิกที่เกิดจากกระแสลัดวงจรสูงจะทำให้ตัวนำแยกออกจากกัน บัสบาร์ สายเคเบิล และอุปกรณ์ต่างๆ อาจได้รับความเสียหายจากแรงที่เกิดขึ้นในภาวะลัดวงจร

การป้องกัน

ความเสียหายจากไฟฟ้าลัดวงจรสามารถลดหรือป้องกันได้โดยการใช้ฟิวส์เบรกเกอร์หรืออุปกรณ์ป้องกันการโอเวอร์โหลด อื่นๆ ซึ่งจะตัดกระแสไฟเมื่อมีกระแสไฟฟ้ามากเกินไป ควรเลือกอุปกรณ์ป้องกันการโอเวอร์โหลดให้เหมาะสมกับพิกัดกระแสของวงจร วงจรสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดใหญ่ในบ้าน ต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันที่ตั้งค่าหรือมีพิกัดกระแสสูงกว่าวงจรไฟส่องสว่าง ควรเลือก ขนาดสายไฟ ตามที่ระบุไว้ใน ข้อกำหนดด้านการก่อสร้างและไฟฟ้าเพื่อให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่ปลอดภัยร่วมกับอุปกรณ์ป้องกันการโอเวอร์โหลด อุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินต้องมีพิกัดที่สามารถตัดกระแสลัดวงจรสูงสุดที่อาจ เกิดขึ้นได้ อย่างปลอดภัย

ในทางอิเล็กทรอนิกส์แบบจำลองในอุดมคติ ( อัตรา ขยายอนันต์ ) ของตัวขยายสัญญาณปฏิบัติการกล่าวกันว่าสร้างวงจรลัดเสมือนระหว่างขั้วอินพุต เนื่องจากไม่ว่าแรงดันเอาต์พุตจะเป็นเท่าใดความแตกต่างของศักย์ระหว่างขั้วอินพุตก็จะเป็นศูนย์ หากขั้วอินพุตหนึ่งเชื่อมต่อกับกราวด์ ขั้วอีกขั้วหนึ่งจะทำหน้าที่เป็นกราวด์เสมือนเนื่องจากศักย์ของมัน (ในอุดมคติ) เหมือนกับศักย์ของกราวด์[ 3 ] [ 4 ]ตัวขยายสัญญาณปฏิบัติการในอุดมคติยังมีอิมพีแดนซ์อินพุตอนันต์ดังนั้นจึงไม่มีกระแสไหลระหว่างขั้วของวงจรลัดเสมือน ซึ่งแตกต่างจากวงจรลัดจริง[ 5 ]

ดูเพิ่มเติม

  • โลโก้ Wikimedia Commonsสื่อที่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้าลัดวงจรในวิกิมีเดียคอมมอนส์
  • กลยุทธ์การแก้ไขปัญหาสำหรับบ้านในสหรัฐอเมริกาและแคนาดาจาก The Circuit Detective
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Short_circuit&oldid=1323319174 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ลัดวงจร

วงจรลัด (บางครั้งย่อว่า "short" หรือ "s/c") คือวงจรไฟฟ้าที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านเส้นทางที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งมีความต้านทานไฟฟ้า ต่ำมากหรือไม่มีเลย ส่งผลให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านวงจรมากเกินไป

คำนิยาม

การลัดวงจรคือการเชื่อมต่อที่ผิดปกติระหว่างสองจุดในวงจรไฟฟ้าที่ควรจะมี แรงดันไฟฟ้า ต่างกัน ส่งผลให้กระแสไฟฟ้าไหลได้จำกัดเฉพาะ ค่าความต้านทานเทียบเท่าของเธเวนิน (Thévenin equivalent resistance) ของส่วนที่เหลือของวงจร ซึ่งอาจทำให้วงจรเสียหาย เกิด...

ตัวอย่าง

การลัดวงจรประเภทหนึ่งที่พบได้ทั่วไป เกิดขึ้นเมื่อขั้วบวกและขั้วลบของ แบตเตอรี่ หรือ ตัวเก็บประจุ เชื่อมต่อกันด้วย ตัวนำที่ มีความต้านทาน ต่ำ เช่น สายไฟ เนื่องจากความต้านทานต่ำในการเชื่อมต่อ กระแสไฟฟ้าจึงไหลผ่านในปริมาณมาก...

ความเสียหาย

ภายในไม่กี่มิลลิวินาที วงจรลัดสามารถส่งกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่สูงกว่ากระแสไฟฟ้าปกติของระบบหลายร้อยหรือหลายพันเท่า [ 2 ]