Kısa Devre Nedir? Nasıl Olur? Neden Tehlikelidir?

Kısa Devre Nedir?

Kısa devre, bir akımın normal yolundan saparak çok düşük bir elektrik empedansı üzerinden devreyi tamamlamasına verilen addır. Kısa devre durumunda elektrik akımı en kısa yoldan devreyi tamamlar. Akım çok yükselir ve tehlikeli boyutlara ulaşır.

Kısa devrenin tanımını daha net anlayabilmek için su dolu bir baraj gölü düşünün. Normalde baraj su doluyken, setler ve baraj kapakları direnç gösterir. Kapaklar açıldığında da suyun kontrollü olarak akmasına izin verilir. Yani su akması gerektiği gibi, kontrollü olarak akar. Şimdi bu kapaklarda veya setin bir bölgesinde bir delik açtığınızı düşünün. Bu durumda su en kısa yolu tercih edecek ve oradan akmaya çalışacaktır. Bir süre sonra da basıncın etkisiyle seti ve kapakları parçalayarak tüm sistemi kullanılmaz hale getirecektir. Elektrik akımı da benzer mantıkla çalışır.

Akım her zaman direnci az olan, kolay yolu tercih edecektir. Normalde elektrik akımı devreyi tamamlarken devre üzerinde birçok dirençle karşılaşır. Bu dirençler lambalar, devre elemanları vs.. olabilir. Bu elemanlar bir nevi akımı sınırlama görevi üstlenir. Ancak akım kendine daha az dirençli bir yol bulduğunda kolay yolu seçecek ve en kısa yoldan akmak isteyecektir.

Biraz daha detaylandırıp V=I x R formülüne bakalım.

V= Gerilim

I=Akım

R=Dirençtir

230 V gibi sabit bir gerilimimiz olsun. Bunun karşısında da diyelim ki 23 Ohm’luk bir direnç bulunsun. Bu durumda akım 10A olur. Ancak bu direnç ortadan kalkar ya da çok düşük olursa akım çok fazla yükselecektir. Diyelim ki direnç bir anda 0,23 Ohm’a düştü. O zaman akım 1000A’ e çıkacaktır. Yani kısa devre oluştuğunda akım da bu şekilde çok kısa bir sürede hızlı bir şekilde artar.

Unutmayın devrelere ve cihazlara zarar veren akımdır, gerilim değildir. Akımın ani yükselmesi demek devredeki her şeyin yanması ve kullanılamaz hale gelmesi demektir.

Kısa Devre Nasıl Olur?

Kısa devrenin oluşumu şu şekildedir:

• İki iletken birbirine temas eder ve akım çok yükselir. Bu durumda kısa devre oluşur, iletkenler aşırı ısınır ve sonunda yanar.
• Elektrik devrelerinde tüketim yapan elemanlar, yani dirençler kaldırıldığında akım çok yükselerek kısa devre oluşur.
• Sistemdeki canlı kısımlar toprakla temas ederse akım ani olarak yükselir ve kısa devre oluşur.
• Kabloların yalıtımı bozulmuşsa akım bir anda yükselir ve kısa devreye neden olur.

Kısa devre kontrol edilmezse ne olur?

Kısa devre önlenemez ise sistemde çeşitli tahribatlar oluşur. Bunlardan bazıları şunlardır:

• Devre elemanlarının ve sistemdeki yüklerin hiçbiri çalışmaz ve yanar.
• Kablolar yanar.
• Sistemde bir ark oluşturacağından yangın çıkabilir.

Kısa devreyi önlemek için ne kullanılmalıdır?

Kısa devreyi önlemek için çok kısa sürede reaksiyon gösterip koruma yapacak manyetik koruma yani kısa devre koruma yapan devre elemanları kullanılmalıdır. Bunlardan bazıları:

• Otomatik sigortalar
• Termik manyetik şalterler
• Sigortalı yük ayırıcılar
• Motor koruma şalterleri
• NH sigortalar

Unutulmamalıdır ki kısa devrede akım milisaniyeler mertebesinde nominal akımın katları mertebesine ulaşır. Yıkıcı etkisi çok kısa sürede görülür.

Kısa devrenin yüksek gerilimde ne kadar tehlikeli bir olay olduğunu görmeniz için aşağıdaki videoya göz atabilirsiniz.

Kaynak