Βραχυκύκλωμα. Το ακούμε πολύ συχνά σε εφαρμογές που σχετίζονται με τον ηλεκτρισμό αλλά και όχι μόνο. Αλλά ξέρουμε πραγματικά τι είναι; Από τι προκαλείται και τι επιπτώσεις έχει στις εγκαταστάσεις μας;

Πριν ξεκινήσουμε την απλή ανάλυσή μας, ας ανατρέξουμε λίγο στην αριθμητική και στη βασική πράξη της διαίρεσης. Αν λοιπόν έχουμε τον αριθμό π.χ. 12 και τον διαιρέσουμε με το 6 παίρνουμε 12/6=2. Αν τον διαιρέσουμε με τον 4 παίρνουμε 12/4 = 3, με το 2 παίρνουμε 12/2=6. Παρατηρούμε δηλαδή ότι όσο μικραίνει ο διαιρέτης (6, 4, 3, 2 κλπ) τόσο μεγαλώνει το πηλίκο, το αποτέλεσμα. Αν συνεχίσουμε περισσότερο θα έχουμε 12/1 = 12, 12/0.1 = 120, 12/0.01 = 1200. Δηλαδή από μικρό το πηλίκο 2 μπορούμε να καταλήξουμε σε νούμερα πολύ μεγαλύτερα, 1200. Αυτό ακριβώς είναι το βραχυκύκλωμα.

Στην κανονική λειτουργία μιας ηλεκτρικής συσκευής, πχ. κάποιος LED προβολέας 48W, «τραβάει» ρεύμα περίπου 4Α (4 αμπέρ), διότι εμφανίζει μια αντίσταση στη ροή του ρεύματος 3Ω (Ohm = Ωμ). Αυτή είναι και η κανονική του λειτουργία. Η μπαταρία «βλέπει» το φορτίο των 3Ω και τα καλώδια διασύνδεσης ως το συνολικό φορτίο.

Στα 12V, μια αντίσταση – φορτίο των 3Ω τραβάει ρεύμα I = V/R = 12/3 = 4A, (ο πιο βασικός νόμος του ηλεκτρισμού, νόμος του Ωμ). Αν τώρα για κάποιο λόγο, πχ καταστροφή μόνωσης καλωδίων, καταστροφή στοιχειώδους LED ή οτιδήποτε άλλο που μπορεί να οδηγήσει σε αντίσταση σχεδόν μηδέν (0) Ωμ τότε το ρεύμα που θα εμφανιστεί αποκτά πολύ μεγάλη τιμή (όπως το αριθμητικό παράδειγμα που αναφέραμε στην αρχή), π.χ 12/0,1 = 120Α, τιμή αρκετά μεγάλη για το τοπικό κύκλωμα του LED προβολέα, που είχε προδιαγραφές για 4Α έως 8Α το πολύ. Η μπαταρία τώρα πλέον βλέπει ως φορτίο ΜΟΝΟ τα καλώδια διασύνδεσης.

 Αυτό λοιπόν το μεγάλο ρεύμα που θα εμφανιστεί, αν δεν υπάρχει ασφάλεια για να «καεί», θα οδηγήσει σε ζημιές πιθανόν μεγάλες, όπως λιώσιμο των καλωδίων, διακοπτών, ακροδεκτών κλπ. Το πιο πιθανό είναι όμως να καεί πρώτα η ασφάλεια γραμμής που υπάρχει στην ΑΡΧΗ της γραμμής τροφοδοσίας του προβολέα και να μας προστατέψει.

ΠΡΟΦΑΝΩΣ ΔΕΝ ΑΛΛΑΖΟΥΜΕ ΤΗΝ ΑΣΦΑΛΕΙΑ ΜΕ ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΗ, ΟΥΤΕ ΑΠΛΩΣ ΤΗΝ ΑΛΛΑΖΟΥΜΕ ΚΑΙ ΣΥΝΕΧΙΖΟΥΜΕ ΣΑΝ ΝΑ ΜΗΝ ΕΧΕΙ ΣΥΜΒΕΙ ΤΙΠΟΤΑ. Για να κάηκε η ασφάλεια κάτι συνέβη. Το διορθώνουμε και στη συνέχεια αλλάζουμε την ασφάλεια με καινούργια.

Αυτός είναι και λόγος που πρέπει πάντα να τοποθετούμε την ασφάλεια στην αρχή της γραμμής τροφοδοσίας του φορτίου έτσι, ώστε να προστατέψει ΟΛΗ τη γραμμή, από την αρχή μέχρι το τέλος. Διότι αν δεν τη βάλουμε στην αρχή της γραμμής όταν θα καεί θα προστατέψει τη γραμμή από την ασφάλεια μέχρι το φορτίο. Αλλά από την μπαταρία μέχρι την ασφάλεια η γραμμή είναι απροστάτευτη και εκεί θα εμφανίσει το πρόβλημα.

Ας φανταστούμε τώρα το χειρότερο σενάριο στο τοπικό κύκλωμα της μίζας, ενός από τα μεγαλύτερα φορτία του μηχανήματός μας. Στην κανονική της λειτουργία η μίζα μπορεί να τραβήξει ρεύμα της τάξης 100-500Α, στιγμιαία. Αν θεωρήσουμε ως ρεύμα τα 300Α σε κατάσταση κανονικής λειτουργίας έχουμε ως φορτίο R = V / I = 12 / 300 = 0.04 Ω, πολύ μικρή αντίσταση (μεγάλο φορτίο) και γι’ αυτό τα αντίστοιχα καλώδια είναι τόσο χοντρά. Σε κατάσταση βραχυκυκλώματος η αντίσταση R=0.04Ω σχεδόν μηδενίζεται και εμφανίζεται μόνο η αντίσταση των καλωδίων της τάξης 0.01Ω ή και μικρότερη. Το ρεύμα τότε παίρνει τιμές πολύ μεγάλες 12/0.01 της τάξης των 1200Α και παραπάνω, στιγμιαία, που μπορεί να οδηγήσουν σε πλήρη καταστροφή – πυρκαγιά του μηχανήματος. Ειδικά αν η μπαταρία είναι σε καλή κατάσταση και μπορεί να δώσει τέτοια ρεύματα τότε η καταστροφή πρέπει να θεωρείται σίγουρη.

Σισμανίδης Δ. Πασχάλης

Διπλ. Ηλεκτρολόγος Μηχανικός Α.Π.Θ