Cùng Acquycaocap.vn tìm hiểu Ngắn mạch là gì? Dòng điện ngắn mạch là gì? Nguyên nhân, dấu hiệu nhận biết, tác hại, ngăn ngừa, khắc phục ngắn mạch, đoản mạch, chạm mạch.

1. Ngắn Mạch là gì?

Ngắn mạch còn gọi là Đoản mạch (Dead short) hay chập điện, tên tiếng anh là Short Circuit.

Ngắn mạch là khi dòng điện chạy theo đường dẫn sai hoặc không theo ý muốn với cường độ dòng điện tăng lên gần nhiều lần, điện trở rất thấp có thể xem như không. Khi ngắn mạch xảy ra điện áp gần như bằng không, cường độ dòng điện phụ thuộc vào trở kháng của mạch điện.

Định nghĩa khác: Ngắn mạch là sự cố về điện xảy ra khi hai cực dương và cực âm tiếp xúc trực tiếp với nhau mà không xảy ra hiện tượng quá tải.

Tìm hiểu thêm: Ngắn mạch trong ắc quy

2. Dòng Điện Ngắn Mạch là gì?

Dòng điện đoản mạch là gì? Nó xảy ra như thế nào?

2.1. Định nghĩa Dòng Điện Ngắn Mạch

Dòng điện ngắn mạch còn gọi là dòng điện đoản mạch, tên tiếng anh là Short Circuit Current.

Dòng điện ngắn mạch là dòng điện đi qua dây dẫn có điện trở rất thấp, gần như bằng không.

2.2. Nội Dung Định Luật Ôm

Định luật Ôm (Ohm): Cường độ dòng điện đi qua 2 điểm của một vật dẫn điện luôn có tỷ lệ thuận với hiệu điện thế đi qua 2 điểm đó, và cường độ dòng điện tỷ lệ nghịch với điện trở của dây dẫn.

Công thức Định luật ôm:

Trong đó:

- I là cường độ dòng điện, đơn vị là Ampe, ký hiệu A

- U là hiệu điện thế, đơn vị là Volt, ký hiệu V

- R là điện trở, đơn vị là ohm, ký hiệu Ω

2.3. Dòng Điện Đoản Mạch xảy ra như thế nào?

Giải thích dòng điện đoản mạch bằng định luật Ôm: 

Khi ngắn mạch xảy ra, điện trở rất nhỏ, gần như không có, có thể xem R = 0. Ta có: 

- Cường độ dòng điện đi qua mạch điện như sau: 

- Hiệu điện thế mạch điện như sau:

Như vậy, Dòng điện vô cực sẽ chạy qua mạch làm cho dây dẫn quá tải dẫn đến đoản mạch có thể xảy ra. Điện thế mạch điện lúc này được xem như bằng 0.

Dòng ngắn mạch trong hệ thống điện bao gồm:

- Ngắn mạch 1 pha là do pha nóng chạm pha nguội (pha trung tính)

- Ngắn mạch 3 pha là do 3 pha chạm vào nhau

- Ngắn mạch 2 pha là do 2 pha chạm nhau

- Ngắn mạch 1 pha chạm đất, có thể hiểu là một pha chạm đất

3. Các Loại Ngắn Mạch

Đoản mạch có 3 loại chính như sau:

Ngắn mạch bình thường (Normal Short Circuit)

Ngắn mạch lỗi chạm đất (Ground Fault Short Circuit)

Ngắn mạch lỗi chạm đất là Sự cố ngắn mạch chạm đất xảy ra khi dây dẫn mang dòng điện chạm vào phần nối đất của hệ thống điện. Nó có thể là hộp kim loại có tường nối đất, dây nối đất trần hoặc phần nối đất của thiết bị, máy móc.

Ngắn mạch Arc (Arc Short Circuit)

Ngắn mạch Arc là do dòng điện nhảy từ dây này sang dây khác trong không khí. Điều này thường xảy ra do dây bị đứt và bung ra, hoặc dây nóng chảy.

4. Nguyên Nhân Gây Ra Đoản Mạch

Có nhiều yếu tố gây ra hiện tượng ngắn mạch, là nguyên nhân ảnh hưởng đến sức khỏe con người, quá trình vận hành hệ thống điện như: làm mất điện, hỏa hoạn, cháy nổ, điện giật có thể dẫn đến tử vong, hư hỏng toàn bộ hệ thống lưới điện,.... Dưới đây là một số nguyên nhân phổ biến nhất:

Quá tải mạch điện: Khi dòng điện chạy vào mạch quá nhiều làm mạch điện quá tải sẽ gây cháy mạch do trở kháng cao. Điều này có thể dẫn đến hỏa hoạn hoặc mất điện, tùy thuộc vào quy mô thiệt hại phát sinh. Đồng thời, việc ổ cắm điện sử dụng cùng lúc nhiều thiết bị hoặc thiết bị có nhu cầu năng lượng quá lớn mà hệ thống không đáp ứng được sẽ gây quá tải cho mạch điện, là nguyên nhân gây ra đoản mạch.

Ổ cắm, công tắc, phích điện, thiết bị ngắt mạch không tương thích, bị hỏng, đã cũ: Các bộ phận kết nối, bảo vệ mạch điện như ổ cắm, công tắc, thiết bị ngắt mạch cũ, tuổi thọ cao, bị hư hỏng hoặc chịu tải kém là nguyên nhân gây ra đoản mạch.

Lỗi hoặc hư hỏng bộ phận cách điện: Nếu cách điện dây mạch bị lỗi, khi đó dòng điện có thể đi qua dây nguội, gây ra dòng điện tăng vọt và đoản mạch.

Dây dẫn hư hỏng, bị ăn mòn, bị rách: Dây điện có tuổi thọ cao, bị ăn mòn, bong tróc là nguyên nhân chính gây ra chạm mạch.

Lỗi kết nối các dây kém, đấu nối dây bị sai: Kết nối lỏng lẻo, đấu nối các dây điện sai, không đúng kỹ thuật, có thể dẫn đến dây nóng và dây nguội tiếp xúc với nhau gây ra đoản mạch.

Tác động cơ học: Do chúng ta vô tình làm đứt dây điện, đóng đinh vào tường không may bị đứt dây điện ngầm,  hoặc do động vật như chuột, mèo, chó cắn, gặm dây điện.

Chạm chập do tiếp xúc với nước, chất lỏng dẫn điện, môi trường ẩm ướt: Khi hệ thống dây điện tiếp xúc với nước, các chất lỏng dẫn điện sẽ tạo điều kiện cho dòng điện lan rộng gây ra đoản mạnh.

Thiết bị lỗi sản xuất: Các thiết bị, máy móc có thể bị lỗi do quá trình sản xuất. Đây là loại ngắn mạch khó tránh, khó phát hiện nhất, theo thời gian nó có thể gây ra ngắn mạch.

5. Dấu Hiệu Nhận Biết Đoản Mạch

Một số dấu hiệu nhận biết khi xảy ra ngắn mạch:

- Dấu vết cháy, mùi cháy, mùi khét: Nếu ổ cắm có vết cháy, mùi khét là dấu hiệu của đoản mạch do mạch điện bị quá tải.

- Âm thanh, tiếng nổ nhẹ phát ra từ ổ cắm: Khi phát hiện ra các tiếng nổ từ ổ cắm, phích cắm điện bạn cần ngắt nguồn điện để kiểm tra ngay hệ thống.

- Tia lửa phát ra từ mạch điện: Tia lửa phát ra từ ổ cắm, điểm kết nối cũng báo hiệu sự cố ngắn mạch điện do dòng điện chạy qua mạch quá mức.

6. Cách Kiểm Tra Ngắn Mạch

Có 3 bước chính để kiểm tra ngắn mạch, đoản mạch như sau:

Bước 1: Xác định vị trí ngắn mạch

Quan sát đoạn mạch điện mà bạn nghi ngờ bị đoản mạch như: nhìn thấy vết cháy, tia lửa điện, kim loại nóng chảy, tiếng nổ, mùi khét, vị trí cầu dao, cầu chì đã bật xuống (ngắt dòng điện).

Đối với hệ thống trang bị Bộ ngắt điện, Bạn đến bảng điều khiển, hộp kỹ thuật để xác định được vị trí có thể bị ngắn mạch. Nó thường được thông báo bằng đèn màu đỏ hoặc màu cam. 

Bước 2: Kiểm tra mạch điện

Khi xác định được vị trí có thể bị ngắn mạch, Bạn dùng đồng hồ vạn năng để xác định chính xác vị trí bị đoản mạch. Các bước kiểm tra ngắn mạch bằng đồng hồ vạn năng như sau:

- Đặt cài đặt đồng hồ vạn năng thành chế độ liên tục. Đặt đồng hồ vạn năng chế độ điện trở (Ohms) và bật tính năng âm thanh (nếu có).

- Chọn vị trí nghi ngờ đoản mạch.

- Đặt đầu dò âm (đen) của đồng hồ vạn năng vào một đầu của dây và đầu dò dương (đỏ) vào đầu kia.

- Nghe âm thanh & quan sát hiển thị trên đồng hồ vạn năng: 

+ Nếu đồng hồ vạn năng không phát ra tiếng bíp thì không bị đoản mạch tại vị trí đó.

+ Nếu đồng hồ vạn năng phát ra tiếng bíp, màn hình hiển thị điện trở càng về gần 0 thì càng tốt, hoặc điện trở hiển thị thấp hơn điện trở của mạch điện gấp nhiều lần, có thể vị trí đó bị đoản mạch.

Bước 3: Khắc phục, sửa chữa, thay thế hệ thống điện

Khi phát hiện chính xác vị trí bị đoản mạch, Bạn ngắt hoàn toàn nguồn điện, tắt cầu dao, cầu chì. Tiến hành quan sát điểm đoản mạch để đánh giá mức độ hư hỏng và tiến hành khắc phục, sửa chữa, đấu nối, thay thế lại dây điện, ổ điện, phích cắm, cách điện,... để đảm bảo an toàn.

7. Tác Hại & Nguy Hiểm Ngắn Mạch

Điều gì xảy ra với dòng điện trong ngắn mạch?

Tại sao ngắn mạch lại gây nguy hiểm?

Những tác hại, nguy hiểm ngắn mạch, đoản mạch có thể xảy ra như sau:

- Ngắn mạch làm hệ thống điện hoạt động không ổn định, có thể bị ngừng hoàn toàn.

- Gây cháy nổ, hỏa hoạn, hư hỏng mạch điện & thiết bị: Khi dòng điện cao bất thường, sinh ra nhiệt lượng lớn, vượt qua khả năng chịu đựng của các thiết bị bảo vệ (vỏ dây điện, cầu dao, cầu chì,...) sẽ gây ra vụ nổ hồ quang, gây cháy, làm hư hỏng các bộ phận điện, thậm chí gây ra hỏa hoạn.

- Đoản mạch làm cho dòng điện trong toàn mạch điện không cân bằng: Lỗi ngắn mạch không đối xứng (đường dây với đất, pha với pha, pha đôi với đất) gây ra sự mất cân bằng trong các mạch đối xứng khác mặc dù các emfs được tạo ra là cân bằng.

- Đoản mạch gây ra điện áp thấp: Nguyên nhân này làm cho hệ thống điện hoạt động không ổn định và có thể bị ngừng hoạt động.

8. Ngăn Ngừa, Sửa Chữa, Khắc Phục Ngắn Mạch

Bạn đang tìm giải pháp tối ưu để ngăn ngừa, giảm thiểu tối đa các rủi ro do hiện tưởng ngắn mạch, đoản mạch. Sau đây Ắc Quy Cao Cấp là một số cách phòng tránh, ngăn ngừa ngắn mạch:

- Kiểm tra kỹ hệ thống điện trước khi sử dụng: Việc kiểm tra kỹ càng hệ thống điện trước khi sử dụng sẽ giúp bạn chủ động phòng ngừa các rủi ro ngắn mạch có thể xảy ra.

- Trang bị bộ ngắt mạch: Tùy vào mục đích, vị trí, cấu tạo thiết bị khác nhau, bạn cần trang bị bộ ngắt điện phù hợp để ngăn ngừa hiệu quả ngắn mạch, giảm thiểu các rủi ro đến tài sản, sức khỏe, hệ thống năng lượng:

+ Bộ ngắt mạch tự động: Cầu dao CB (Aptomat), Cầu chì, Khởi động từ (Công tắc tơ, Contactor), Rơ-le nhiệt (Relay nhiệt, Rơle nhiệt), Bảo vệ mất pha (Rơ le bảo vệ mất pha) thường được lắp đặt ở đầu nguồn dòng điện, đầu điểm kết nối chính, nó sẽ tự động ngắt mạch khi phát hiện thấy sự thay đổi trong dòng điện, ngăn chặn khả năng xảy ra đoản mạch kịp thời, an toàn, hiệu quả.

+ Cầu dao CB (Aptomat): Cầu dao CB hay còn gọi là Aptomat là viết tắt của Circuit Breaker. Cầu dao CB là thiết bị dùng để ngắt nguồn điện khi dòng điện gặp sự cố như quá tải, ngắn mạch, thấp áp,....

+ Cầu chì: Cầu chì là bộ phận bảo vệ mạch điện bằng cách làm đứt quãng mạch điện khi xảy rả đoản mạch. Được cấu tạo từ một dây chì mắc nối tiếp với hai đầu dây dẫn trong mạch điện. Cầu chì sẽ tự nóng chảy, uốn cong nhằm ngắt hoạt toàn mạch điện khi bị ngắn mạch hoặc hoạt động quá tải.

+ Khởi động từ (Công tắc tơ, Contactor): Khởi động từ hay Công tắc tơ là khí cụ điện hạ áp, có vai trò đóng cắt thường xuyên các mạch điện động lực.

+ Rơ-le nhiệt (Relay nhiệt, Rơle nhiệt): Rơ le nhiệt là thiết bị tự động bảo vệ hệ thống điện điện không bị hỏng khi dòng điện quá dòng, quá tải, dòng điện tăng lên đột ngột. Rơ le nhiệt được thiết kế tự động đóng cắt tiếp điểm nhờ sự co dãn vì nhiệt của các thanh kim loại. Nó thường dùng kết hợp với Contactor.

+ Bảo vệ mất pha (Rơ le bảo vệ mất pha): Rơ le bảo vệ mất pha là bảo vệ mất pha, mất cân bằng pha, thấp áp, quá áp, ngược pha, cân bằng điện áp, thứ tự pha. Nó không tự ngắt dòng điện mà có chức năng chính là phát hiện và cảnh báo sự cố mất pha, thường được kết hợp với công tắc tơ.

+ Bộ ngắt mạch sự cố nối đất GFCI: Bộ ngắt mạch lỗi nối đất sẽ tự động ngắt dòng điện, chống lại sự cố ngắn mạch do chạm đất, nó có độ nhạy nhanh hơn cầu dao, cầu chì để bảo vệ hệ thống điện với tốc độ nhanh hơn, giảm thiểu tối đa thiệt hại có thể gặp phải.

+ Bộ ngắt mạch sự cố hồ quang Arc-Fault (AFCI): Bộ ngắt mạch lỗi hồ quang giúp chống lại hiện tượng phóng điện hồ quang do kết nối dây điện lỏng lẻo, bị lão hóa, hư hỏng cách điện,... ngăn chặn hỏa hoạn, cháy nổ.

- Bảo trì, bảo dưỡng hệ thống điện thường xuyên: Đoản mạch phần lớn là do sự xuống cấp, lão hóa của dây dẫn, bộ phận cách điện. Việc bảo trì, bảo dưỡng định kỳ sẽ giúp chúng ta kịp thời có phương án khắc phục, sửa chữa, thay thế, đảm bảo an toàn hệ thống điện.

- Ngắt mạch điện trong môi trường bất lợi, bão lũ, ẩm ướt: Khi gặp mưa lũ, tường nhà bị ẩm ướt, các điểm kết nối tiếp xúc với nước hoặc chất lỏng dễ dẫn điện thì cần đóng ngắt ngay dòng điện, tiến hành kiểm tra, đánh giá mức độ rủi ro, mức độ an toàn rồi mới tiến hành tiếp tục sử dụng.

- Chi phí sửa chữa ngắn mạch: Tùy thuộc vào mức độ hư hỏng, bạn có thể thay mới hoặc yêu cầu sửa chữa hộp điện, hệ thống dây dẫn, cách điện, ổ cắm,...

Copyright by acquycaocap.vn - Premium Battery Company Limited