Lyhyyskierre vs. ylikuormitus: Ymmärrä eroja ja suojaa sähköjärjestelmääsi

Lyhytkircuitin ja ylikuorman pääasiallinen ero on se, että lyhytkirjitus tapahtuu johtojen (linja-linja) välillä tai johto- ja maan (linja-maa) välillä olevan virheen vuoksi, kun taas ylikuormituksella tarkoitetaan tilannetta, jossa laite nauttii enemmän sähköä kuin sen suunniteltu kapasiteetti sähköntarjoajalta.

Muut avainerot kahden välillä selitetään alla olevassa vertailukartassa.

Termi "ylikuormitus" viittaa yleensä piirin tai kytkettyyn laitteeseen liittyvään tilanteeseen. Piiriä pidetään ylikuormitetun, kun kytketty kuorma ylittää sen suunnitellun kapasiteetin. Ylikuormitukset johtuvat yleensä laitteen toimintahäiriöstä tai viallisesta piirisuunnittelusta. Lyhytkirjituksen tilanne puolestaan syntyy, kun alumiiniiset johtimet tulevat suoraan yhteyteen toistensa kanssa tai kun eristys johtimien välillä epäonnistuu. Lyhytkirjituksen aikana vastus laskee lähes nollaan, mikä aiheuttaa erittäin suuren virtasian verkon kautta.

Lyhytkirjituksen määritelmä

Lyhytkirjitus on sähköinen virhe, joka sallii virran kulkea hyvin alhaisella (tai merkityksettömällä) vastustuksella varattua polkua pitkin. Tämä johtaa valtavaan virrasian, joka voi vakavasti vahingoittaa sähkölaitteiden eristyksiä ja komponentteja. Lyhytkirjituksia esiintyy usein, kun kaksi live-johtinta koskettavat toisiaan tai kun eristys johtimien välillä heikkenee.

Lyhytkirjituksen virran määrä voi olla tuhatkertaisesti suurempi kuin normaali käytösvirta. Vian paikalla jännite laskee lähes nollaan, samalla kun erittäin suuri virta kulkee järjestelmän läpi.

Lyhytkirjituksilla on useita haitallisia vaikutuksia sähköjärjestelmiin, mukaan lukien:

• Liian paljon lämpöä: Raskas virhevirta tuottaa voimakasta lämpöä, mikä saattaa johtaa paloihin tai jopa räjähtiin.

• Sähkökaaren aiheuttama vahinko: Sähkökaarien muodostuminen lyhytkirjituksen aikana voi aiheuttaa vakavia vahinkoja sähköjärjestelmän komponentteihin.

• Järjestelmän epävakaus: Lyhytkirjituksilla voi häiritä sähköverkon vakautta, mikä vaikuttaa sähköntarjonnan jatkuvuuteen ja luotettavuuteen.

Ylikuormituksen määritelmä

Ylikuormitus tapahtuu, kun sähköjärjestelmään tai laitteeseen asetetaan suurempi kuorma kuin sen suunniteltu tai sallittu kapasiteetti. Ylikuormituksen aikana jännite laskee huomattavasti, mutta ei lasku nollaan. Virta kasvaa normaalista tasosta, mutta se pysyy huomattavasti pienempana kuin lyhytkirjituksen aikana. Tämä ylitse määrätty virta johtaa lisääntyneeseen lämpöntuotantoon, kuten Joulen lain (P = I²R) mukaan, mikä nostaa johtimien ja komponenttien lämpötilaa. Tämä ylipalaminen voi aiheuttaa eristysvahinkoja, laitteen epäonnistumista tai jopa palohaittoja.

Ylikuormituksen tila voi vahingoittaa sähköjärjestelmän laitteita. Esimerkiksi, jos inversioon kytketään 800 wattia, kun sen suunniteltu kapasiteetti on 400 wattia, se aiheuttaa ylikuormituksen, mikä voi johtaa ylipalamiin ja laitteen epäonnistumiseen.

Avainerot lyhytkirjituksen ja ylikuormituksen välillä

• Lyhytkirjitus tapahtuu, kun vian paikan jännite laskee lähes nollaan, mikä aiheuttaa erittäin suuren virran kulkevan piirin läpi. Toisaalta ylikuormitus tapahtuu, kun piiriin kytketään suurempi kuorma kuin järjestelmän suunniteltu tai turvallinen kapasiteetti.

• Lyhytkirjituksessa vian paikan jännite laskee lähes nollaan. Ylikuormituksen aikana jännite voi laskea liian suureen kysynnän vuoksi, mutta se ei lasku nollaan.

• Lyhytkirjituksen aikana virran polun vastus tulee hyvin alhaiseksi (lähes nollaksi), mikä johtaa valtavaan virrasian. Ylikuormituksessa virta on korkeampi kuin normaalisti, mutta se on huomattavasti pienempi verrattuna lyhytkirjituksen virtaan.

• Lyhytkirjitus tapahtuu yleensä, kun live- (fase-) ja neutraalijohtimet tulevat suoraan yhteyteen eristysvirheen tai väliaikaisen siltaamisen vuoksi. Ylikuormitus puolestaan tapahtuu, kun liian monta sähkölaitetta kytketään samaan piiriin tai pistokkeeseen, ylittäen sen suunnitellun kapasiteetin.

Lyhytkirjituksen virta tuotetaan pääasiassa synkronisissa koneissa, mukaan lukien synkroniset generaattorit, synkroniset moottorit ja synkroniset kondensaattorit.