단락
Short circuit |
단락 회로(short 또는 s/c로 축약되기도 함)는 전류가 의도하지 않은 경로를 따라 흐를 수 있도록 하는 전기 회로입니다. 전기 임피던스가 없거나 매우 낮습니다.그 결과 회로에 과도한 전류가 흐릅니다.단락 회로의 반대는 "단선 회로"로, 두 노드 간의 무한 저항입니다.
정의.
단락은 다른 전압을 의도한 전기회로의 두 노드 간의 비정상적인 연결입니다.이로 인해 회로 손상, 과열, 화재 또는 폭발의 원인이 될 수 있는 나머지 네트워크의 Thévenin 등가 저항에 의해서만 전류가 제한됩니다.일반적으로 고장의 결과이지만 전압 감지 크로바 회로 보호기 등의 목적으로 의도적으로 단락을 일으키는 경우가 있습니다.
회로 분석에서 단락은 두 노드 간의 연결로 정의되며, 두 노드가 동일한 전압을 갖도록 강제합니다.'이상적인' 단락 회로에서는 저항이 없으므로 연결부에서 전압 강하가 발생하지 않습니다.실제 회로에서는 저항이 거의 없는 접속이 됩니다.이 경우 전류는 나머지 회로의 저항에 의해서만 제한됩니다.
예
일반적인 유형의 단락은 배터리의 양극 및 음극 단자가 와이어와 같은 저저항 도체와 연결될 때 발생합니다.접속부의 저항이 낮으면 높은 전류가 흐르면서 단시간에 대량의 에너지가 공급됩니다.
배터리에 흐르는 높은 전류는 급격한 온도 상승을 일으킬 수 있으며, 수소 가스 및 전해질(산 또는 염기)의 방출로 폭발을 일으킬 수 있으며, 이는 조직을 태우고 실명 또는 사망의 원인이 될 수 있습니다.과부하가 걸린 와이어도 과열되어 와이어 절연체가 손상되거나 화재가 발생합니다.
전기장치에서 의도하지 않은 단락은 보통 와이어의 절연체가 고장났을 때 또는 다른 전도성 물질이 도입되었을 때 발생하며, 의도한 것과는 다른 경로를 따라 전하가 흐를 수 있습니다.
주 회로에서 두 위상 간, 위상 및 중립 간 또는 위상 및 접지(접지) 간 단락이 발생할 수 있습니다.이러한 단락은 매우 높은 전류를 발생시킬 가능성이 높기 때문에 과전류 보호 장치를 빠르게 트리거합니다.다만, 중성 도체와 접지 도체 사이, 그리고 같은 위상의 2개의 도체 사이에 단락이 발생할 가능성이 있습니다.이러한 단락은 특히 즉시 큰 전류를 발생시키지 않을 수 있기 때문에 위험할 수 있습니다. 따라서 검출될 가능성이 낮습니다.가능한 영향으로는 절연된 것으로 추정되는 회로의 예기치 않은 통전 등이 있습니다.단락의 부정적인 영향을 줄이기 위해 배전 변압기는 의도적으로 일정량의 누출 리액턴스를 갖도록 설계되었습니다.누출 리액턴스(일반적으로 최대 부하 임피던스의 약 5~10%)는 고장 전류의 크기와 상승 속도를 모두 제한하는 데 도움이 됩니다.
단락되면 전기 아크가 형성될 수 있습니다.아크는 고온 이온화 플라즈마의 채널로 전도성이 높으며 도체로부터 상당량의 원료가 증발한 후에도 지속될 수 있습니다.표면 침식은 전기 아크 손상의 전형적인 징후입니다.짧은 아크도 전극에서 상당한 양의 물질을 제거할 수 있습니다.결과적으로 발생하는 전기 아크의 온도는 매우 높아져(수천 도), 접촉 표면의 금속이 녹고, 고여 있고, 전류와 함께 이동하며, 미세한 입자 [1]물질로 공기 중으로 빠져나갑니다.
손상
단락 고장 전류는 밀리초 이내에 시스템의 [2]정상 작동 전류보다 수천 배 클 수 있습니다.퓨즈, 회로 차단기 또는 과도한 전류에 반응하여 전원을 차단하는 기타 과부하 보호를 사용하여 단락에 의한 손상을 줄이거나 방지할 수 있습니다.과부하 보호는 회로의 전류 정격에 따라 선택해야 합니다.대형 가전제품용 회로는 조명 회로보다 높은 전류에 대해 보호 장치를 설정 또는 정격으로 설정해야 합니다.건물 및 전기 법규에 명시된 와이어 게이지는 과부하 보호와 함께 안전한 작동을 보장하기 위해 선택됩니다.최대 예상 단락 전류를 안전하게 차단할 수 있도록 과전류 보호 장치를 정격화해야 합니다.
부적절한 설치에서는 단락 회로로부터의 과전류에 의해 전도도가 낮은 회로 부품의 오믹 가열이 발생할 수 있습니다(배선의 조인트 결함, 전원 소켓의 접점 결함, 또는 단락 자체의 부위).이러한 과열은 화재의 일반적인 원인이다.전기 아크는 단락 중에 생성되면 많은 양의 열을 발생시키고 가연성 물질의 발화를 일으킬 수도 있습니다.
산업용 및 유틸리티 배전 시스템에서는 높은 단락 전류에 의해 발생하는 동적 힘이 도체를 분산시킨다.합선으로 발생하는 힘에 의해 버스바, 케이블 및 기기가 손상될 수 있습니다.
관련 개념
전자학에서 OP 앰프의 이상 모델(무한 이득)은 출력 전압이 어떤 것이든 입력 단자 간의 전위차가 0이기 때문에 입력 단자 간에 가상 단락을 발생시킨다고 한다.한쪽 입력단자가 접지에 접속되어 있으면 다른 한쪽 입력단자가 접지의 [3][4]전위와 (이상적으로) 동일하기 때문에 가상접지를 제공하는 것으로 한다.이상적인 연산 증폭기는 또한 무한 입력 임피던스를 가지므로 실제 단락 회로와 달리 가상 [5]단락 단자 간에 전류가 흐르지 않습니다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ "Lab Note #105 Contact Life - Unsuppressed vs. Suppressed Arcing". Arc Suppression Technologies. April 2011. Archived from the original on September 30, 2018. Retrieved February 5, 2012.
- ^ Bhatia, A. "Introduction to Short Circuit Analysis" (PDF). PDHonline. sec. What causes a short circuit?. Archived (PDF) from the original on 3 July 2019. Retrieved 3 July 2019.
- Bhatia, A. "Introduction to Short Circuit Analysis". PDHonline (Synopsis).
- ^ Basic Electronics. I. K. International Pvt Ltd. March 2011. pp. 184–. GGKEY:9NLKFQ9D0F2. Archived from the original on 2 May 2013. Retrieved 20 April 2011.
- ^ Robert Spence (5 September 2008). Introductory Circuits. John Wiley and Sons. pp. 99–. ISBN 978-0-470-77971-2. Archived from the original on 2 May 2013. Retrieved 20 April 2011.
- ^ U.A.Bakshi; A.P.Godse (1 January 2010). Linear Integrated Circuits. Technical Publications. pp. 4–. ISBN 978-81-8431-773-2. Retrieved 20 April 2011.
