La rete elettrica è un eccellente mezzo flessibile per fornire energia al punto desiderato e utilizzarlo lì per varie attività. Tuttavia, presenta anche un grave svantaggio, che è una diretta continuazione del noto merito. Il fatto è che le reti elettriche sono molto sensibili ai cortocircuiti, che sono intesi come connessione diretta di neutro e fili di fase che bypassano il carico. Nelle reti trifase, un cortocircuito include anche la stessa connessione di due fasi. Un tale evento porta a varie spiacevoli conseguenze e nei casi più gravi è accompagnato da un incendio.
Per proteggersi dai cortocircuiti nelle case moderne, vengono installati vari dispositivi che monitorano la rete e, se necessario, diseccitano il cablaggio. Stiamo parlando di interruttori automatici che hanno sostituito le spine del vecchio nonno. La selezione del tipo di caratteristica della macchina viene effettuata dalla corrente di cortocircuito.
Perché la corrente di cortocircuito può variare nelle diverse reti?
Da un corso di fisica scolastica, è noto che una combinazione di qualsiasi fonte di elettricità (batteria, batteria dell'auto, elettrica rete, ecc.) e il consumatore (lampada, bollitore, frigorifero) può essere rappresentato sotto forma di un circuito equivalente mostrato in figura 1. A sinistra della linea tratteggiata c'è un generatore con una forza elettromotrice E e una resistenza interna Rin, a destra un carico con una resistenza Rн.
La resistenza interna della sorgente può variare in un ampio intervallo. È significativamente influenzato da:
- potenza del trasformatore di distribuzione;
- sezione delle anime dei cavi;
- la qualità del rame da cui sono fatte queste vene;
- distanza dal pannello alla presa.
e altro ancora.
Determinazione sperimentale della resistenza interna
Per determinare il valore effettivo di Ri, avrai bisogno di:
- multimetro domestico;
- tee o qualsiasi altro splitter;
- carico con una potenza nota P = 1 - 2 kW (ad esempio, un ferro da stiro, un bollitore e simili).
La misura diretta della corrente di cortocircuito secondo lo schema di Figura 2 è impossibile per il fatto che:
- un multimetro che non è progettato per correnti di centinaia e migliaia di A si brucerà;
- in assenza della macchina, il cablaggio si accenderà e si scioglierà.
Pertanto, ci vorrà qualche trucco, la cui essenza è eseguire la seguente procedura:
- per la purezza dell'esperimento, ridurremo al minimo il carico sulla rete scollegando il maggior numero possibile di consumatori dalla rete;
- utilizzando un tee secondo lo schema in Figura 3, colleghiamo il multimetro alla rete, che era precedentemente commutato alla modalità voltmetro, e fissiamo la tensione misurata Uхх del circuito aperto della sorgente (rete);
- nella seconda presa del tee, colleghiamo il nostro carico con la potenza P, a seguito della quale otteniamo il circuito in Figura 4, e di nuovo misuriamo la tensione Uн;
- eseguiamo un semplice calcolo Rin = P * (Uхх - Un) / 220 Ohm (prendiamo P in watt, la formula di calcolo stessa è ottenuta dalla legge di Ohm per un circuito completo).
Selezione della macchina
La corrente di cortocircuito stimata nella rete studiata sarà Isc = Uхх / Rin. La selezione dell'interruttore viene eseguita in base al valore ricevuto.
Se il calcolo fornisce Isc da uno a duemila ampere o più, viene installata una macchina automatica con una caratteristica C, a correnti dell'ordine di 200 A o meno, è necessario utilizzare macchine con una caratteristica di tipo B.