วงจรลัดวงจรกับการโหลดเกิน: ทำความเข้าใจความแตกต่างและวิธีการป้องกันระบบพลังงานของคุณ
หนึ่งในความแตกต่างหลักระหว่างวงจรลัดวงจรและวงจรโหลดเกินคือ วงจรลัดวงจรเกิดขึ้นเนื่องจากความผิดพลาดระหว่างสายไฟ (สายถึงสาย) หรือระหว่างสายไฟกับพื้นดิน (สายถึงพื้น) ในขณะที่โหลดเกินหมายถึงสถานการณ์ที่อุปกรณ์ใช้กระแสไฟฟ้ามากกว่ากำลังที่กำหนดจากแหล่งจ่ายไฟ
ความแตกต่างสำคัญอื่น ๆ ระหว่างสองอย่างนี้ได้อธิบายไว้ในแผนภูมิเปรียบเทียบด้านล่าง
คำว่า "โหลดเกิน" มักจะหมายถึงสภาพในวงจรหรืออุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ วงจรจะถูกพิจารณาว่าโหลดเกินเมื่อโหลดที่เชื่อมต่อยอดกว่ากำลังที่ออกแบบไว้ โหลดเกินมักเกิดจากการทำงานผิดปกติของอุปกรณ์หรือการออกแบบวงจรที่ผิดพลาด ในทางตรงกันข้าม สภาวะลัดวงจรเกิดขึ้นเมื่อสายไฟโลหะเปลือยสัมผัสโดยตรงกัน หรือเมื่อฉนวนระหว่างสายไฟเสียหาย ระหว่างการลัดวงจร ความต้านทานลดลงแทบจะเป็นศูนย์ ทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านเครือข่ายอย่างมาก
นิยามของวงจรลัดวงจร
วงจรลัดวงจรคือความผิดพลาดทางไฟฟ้าที่อนุญาตให้กระแสไฟฟ้าไหลตามทางที่ไม่ได้ตั้งใจด้วยความต้านทานต่ำมาก (หรือแทบจะไม่มี) ซึ่งทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าที่มากขึ้นอย่างมาก จนอาจทำลายฉนวนและชิ้นส่วนของอุปกรณ์ไฟฟ้าได้ วงจรลัดวงจรเกิดขึ้นเมื่อสายไฟที่มีไฟสัมผัสกัน หรือเมื่อฉนวนระหว่างสายไฟเสียหาย
ขนาดของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสามารถใหญ่กว่ากระแสไฟฟ้าในการทำงานปกติหลายพันเท่า ที่จุดความผิดพลาด แรงดันไฟฟ้าลดลงแทบจะเป็นศูนย์ ในขณะที่กระแสไฟฟ้าที่มากขึ้นไหลผ่านระบบ
วงจรลัดวงจรมีผลกระทบที่เป็นอันตรายต่อระบบพลังงานหลายประการ รวมถึง:
การสร้างความร้อนมากเกินไป: กระแสไฟฟ้าที่มากเกินไปทำให้เกิดความร้อนสูง ซึ่งอาจนำไปสู่การเกิดไฟไหม้หรือแม้กระทั่งการระเบิด
ความเสียหายจากการอาร์คไฟฟ้า: การเกิดอาร์คไฟฟ้าระหว่างวงจรลัดวงจรสามารถทำให้เกิดความเสียหายอย่างรุนแรงต่อชิ้นส่วนของระบบพลังงาน
ความไม่เสถียรของระบบ: วงจรลัดวงจรสามารถทำให้ความเสถียรของเครือข่ายไฟฟ้าเสียหาย กระทบต่อความต่อเนื่องและความน่าเชื่อถือของการจ่ายไฟ
นิยามของโหลดเกิน
โหลดเกินเกิดขึ้นเมื่อมีโหลดที่มากกว่ากำลังที่ออกแบบหรือกำหนดไว้ถูกนำมาใช้กับระบบพลังงานหรืออุปกรณ์ ในระหว่างโหลดเกิน แรงดันไฟฟ้าลดลงอย่างมาก แต่ไม่ตกถึงศูนย์ กระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเหนือระดับปกติ แม้ว่าจะยังคงต่ำกว่ากระแสไฟฟ้าในระหว่างวงจรลัดวงจรอย่างมาก การเพิ่มขึ้นของกระแสไฟฟ้าทำให้เกิดความร้อนมากขึ้น ตามที่อธิบายโดยกฎของโจล (P = I²R) ซึ่งทำให้อุณหภูมิของสายไฟและชิ้นส่วนเพิ่มขึ้น ความร้อนสูงเกินไปนี้สามารถทำให้ฉนวนเสียหาย อุปกรณ์เสียหาย หรือแม้กระทั่งเป็นอันตรายจากไฟไหม้
สภาพโหลดเกินสามารถทำให้อุปกรณ์ของระบบพลังงานเสียหาย ตัวอย่างเช่น อินเวอร์เตอร์ที่มีกำลัง 400 วัตต์: การเชื่อมต่อโหลด 800 วัตต์เข้ากับมันจะทำให้เกิดโหลดเกิน อาจทำให้เกิดความร้อนสูงและอุปกรณ์เสียหาย
ความแตกต่างสำคัญระหว่างวงจรลัดวงจรและโหลดเกิน
วงจรลัดวงจรเกิดขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่จุดความผิดพลาดลดลงแทบจะเป็นศูนย์ ทำให้กระแสไฟฟ้าที่มากขึ้นไหลผ่านวงจร ในทางตรงกันข้าม โหลดเกินเกิดขึ้นเมื่อมีโหลดที่มากกว่ากำลังที่ออกแบบหรือปลอดภัยของระบบถูกเชื่อมต่อ
ในวงจรลัดวงจร แรงดันไฟฟ้าที่จุดความผิดพลาดลดลงแทบจะเป็นศูนย์ ในขณะที่ในสภาพโหลดเกิน แรงดันไฟฟ้าอาจลดลงเนื่องจากความต้องการที่มากเกินไป แต่ไม่ลดลงถึงศูนย์
ระหว่างวงจรลัดวงจร ความต้านทานของทางเดินกระแสไฟฟ้าลดลงมาก (แทบจะเป็นศูนย์) ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าที่มากขึ้น ในขณะที่โหลดเกิน กระแสไฟฟ้าสูงกว่าปกติ แต่ต่ำกว่ากระแสไฟฟ้าในวงจรลัดวงจรอย่างมาก
วงจรลัดวงจรเกิดขึ้นเมื่อสายไฟที่มีไฟ (เฟส) และสายกลางมาสัมผัสโดยตรงกัน เนื่องจากฉนวนเสียหายหรือการเชื่อมต่อโดยไม่ตั้งใจ ในทางตรงกันข้าม โหลดเกินเกิดขึ้นเมื่อมีอุปกรณ์ไฟฟ้าจำนวนมากเชื่อมต่อเข้ากับวงจรหรือปลั๊กเดียวกัน ทำให้เกินกำลังที่กำหนดไว้
กระแสไฟฟ้าลัดวงจรส่วนใหญ่มาจากเครื่องจักรแบบซิงโครนัส รวมถึงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส เครื่องยนต์แบบซิงโครนัส และคอนเดนเซอร์แบบซิงโครนัส
