اتصال کوتاه (Short Circuit) چیست؟

اتصال کوتاه زمانی رخ می دهد که بین دو هادی که جریان الکتریکی را حمل می کنند، اتصال کم مقاومتی وجود داشته باشد. در نتیجه منبع تغذیه در معرض جریان بیش از حد و ولتاژ اضافی قرار می گیرد. برق در یک مسیر “کوتاه” جریان می یابد که باعث اتصال کوتاه می شود. برق ترجیح می دهد مسیر کمترین مقاومت را انتخاب کند. فلز مس برای کابل های برق استفاده می شود زیرا الکتریسیته را به طور موثر هدایت می کند، در حالی که موادی مانند چوب یا فیبر برای سیم ها مناسب نیستند زیرا در برابر الکتریسیته مقاومت می کنند. آهن و فولاد نیز در این مورد خوب کار نمی کنند. با این حال، بهتر از چوب یا الیاف هستند. اتصال کوتاه مداری است که مسیری با امپدانس کم ایجاد می کند و جریان به راحتی از آن عبور می کند. در حقیقت، اتصال کوتاه یک ارتباط ناخواسته بین دو قسمت یک مدار الکتریکی است. جریانی که در مدار در اثر اتصال کوتاه می‌گذرد، جریان اتصال کوتاه نامیده می‌شود و می‌تواند هزاران برابر جریان نامی سیستم در عرض چند میلی ثانیه باشد.

اتصال کوتاه به زبان ساده

اصطلاح اتصال کوتاه معادل Short Circuit است که به اختصار S/C نیز نامیده می شود. اتصال کوتاه زمانی اتفاق می افتد که یک وضعیت غیرعادی در یک مدار الکتریکی رخ دهد و جریان در مسیری غیر از مسیر اصلی و عادی جریان یابد. در واقع اتصال کوتاه یک مسیر ارتباطی ناخواسته بین دو گره با ولتاژهای مختلف در یک مدار الکتریکی است. حال اگر بخواهیم اتصال کوتاه را به صورت علمی بررسی کنیم، زمانی اتفاق می افتد که مدارهای با مقاومت کم ایجاد می شود. در نتیجه جریان به راحتی از مدار عبور می کند. در این حالت می بینیم که جریان الکتریکی کوتاه ترین مسیر را طی می کند. در نهایت به این صورت اتصال کوتاه اتفاق می‌­افتد. در چنین لحظه ای به دلیل افزایش ولتاژ در مدار الکتریکی، دمای مدار افزایش می یابد که می تواند منجر به گرم شدن سیم ها و حتی انفجار شود.

نحوه تشخیص اتصال کوتاه

هنگامی که یک اتصال کوتاه به دلیل جریان زیاد جریان با سرعت زیاد اتفاق می افتد، فیوز منفجر می شود و مدار را قطع می کند و از آسیب احتمالی جلوگیری می کند. وقوع اتصال کوتاه می تواند دلایل زیادی داشته باشد که در زیر به برخی از آنها توضیح داده شده است.

اتصالات سست

در هیچ مداری نباید اتصالات سیم شلی وجود داشته باشد. زیرا در این حالت کابل های فاز و نول می توانند به هم متصل شوند و باعث اتصال کوتاه در مدار الکتریکی شوند.

عایق سیم معیوب

اگر عایق سیم مدار کهنه یا آسیب دیده باشد، به دلیل احتمال تماس سیم های داغ با سیم های نول، باعث ایجاد اتصال کوتاه در مدار الکتریکی می شود.

سیم­‌کشی لوازم الکتریکی خانگی

با گذشت زمان، دستگاه های آسیب دیده یا قدیمی می توانند احتمال اتصال کوتاه را افزایش دهند. اتصال کوتاه ممکن است در پریز دیواری، سیم برق یا حتی در دستگاه رخ دهد. بنابراین بهتر است دستگاه­‌های الکتریکی مورد بازدید قرار بگیرند.

دلایل مکانیکی

عوامل مکانیکی مختلف مانند برخورد حیوانات یا تجهیزات فضای باز به هادی ها، حیواناتی که کابل ها را می جوند، تماس مایعات با سیم کشی برق، تماس کابل ها با پیچ های دیواری یا میخ ها و غیره ممکن است باعث اتصال کوتاه شود.

انواع اتصال کوتاه

– اتصال کوتاه معمولی: در یک اتصال کوتاه معمولی، سیم برق با سیم خنثی تماس می گیرد. بلافاصله مقاومت کاهش می یابد و اکنون شروع به حرکت در جهت دیگر می کند.
– اتصال کوتاه خطای زمین: اتصال کوتاه به زمین زمانی است که سیم برق با زمین (GND) یک جعبه، دستگاه، پریز، سیم GND برهنه یا سایر شی‌هایی که با مدار الکتریکی کار می‌کند، تماس می‌گیرد.

سخن پایانی

اتصال کوتاه معمولاً زمانی اتفاق می افتد که اتفاق غیرعادی در مدار بیفتد. بنابراین در انتخاب وسایل برقی باید دقت لازم را داشت و هر چند وقت یکبار این وسایل توسط کارشناسان بررسی شود. تا شاهد وقوع خطرات گوناگون مرتبط با اتصال کوتاه نباشیم. اتصال کوتاه می تواند باعث جراحت یا مرگ در اثر برق گرفتگی، شوک الکتریکی یا آتش سوزی شود. انرژی زیادی در طول یک اتصال کوتاه منتقل می شود و باعث ایجاد قوس و دمای بسیار بالا می شود که می تواند پلاستیک را ذوب کند یا مواد قابل اشتعال مانند چوب یا پارچه را مشتعل کند. هنگامی که یک اتصال کوتاه رخ می دهد، جریان بسیار زیادی به سرعت جریان می یابد، که باعث می شود جریان مصرفی بالا از حد مجاز عبور کند.