Объясните почему короткие замыкания опасны для аккумуляторов

Объясните почему короткие замыкания опасны для аккумуляторов

В любом автомобиле возможно короткое замыкание аккумулятора, которое может привести к неприятным последствиям. Чтобы его избежать, рекомендуется знать основные причины и признаки.

Ток короткого замыкания автомобильного аккумулятора

В нормальном состоянии пластины с положительным и отрицательным зарядом в аккумуляторе изолированы друг от друга.

Если по каким-то причинам между ними происходит соединение, обеспечивающее течение электротока – происходит короткое замыкание (КЗ).

Это очень опасное техническое явление, которое не только разрушает сам аккумулятор, но и может навредить здоровью человека. Батарея после этого не подлежит ремонту и восстановлению.

Причины и признаки короткого замыкания

Каждому автовладельцу рекомендуется хорошо знать все основные признаки КЗ аккумулятора, чтобы уметь вовремя распознать приближение этой ситуации и успеть снять батарею до того, как произойдет самое неприятное.

• искривление металлических пластин, происходящее из-за нарушения правил эксплуатации или естественного износа материалов;
• окислительные процессы, вследствие которых частицы свинца смещаются с пластин, накапливаются между ними, образуя соединяющий мостик-проводник;
• шлам (мусор, частички материалов), накапливающийся на дне, провоцирующий замыкание нижней части сеток – это чаще всего происходит у старых АКБ, выработавших свой ресурс;
• случайное попадание посторонних предметов внутрь, происходящее из-за небрежной работы при техническом обслуживании и зарядке батареи;
• механические повреждения, происходящие из-за резких маневров автомобиля в движении, если батарея плохо закреплена;
• регулярная сильная разрядка, происходящая из-за неисправного генератора;
• нарушения правил сборки устройства на заводе-изготовителе.

Самый первый сигнал о неисправности – это если заряженный аккумулятор не запускает двигатель.

Другие признаки короткого замыкания:

• снижение плотности электролита;
• падение электрического напряжения;
• изменение нормального тока;
• нагрев корпуса при работе;
• нарушение цепи аккумулятора, быстрая потеря зарядки.

В старых аккумуляторах возможность КЗ является естественным «возрастным» состоянием.

Для проверки состояния АКБ можно самостоятельно сделать предварительные выводы, если обратить внимание на несколько факторов:

• напряжение резко падает до 9-10 Вольт и ниже при проверке нагрузочной вилкой;
• электролит кипит в замкнутой банке при проверке вилкой (если АКБ не имеет пробок, которые нельзя открутить, чтобы посмотреть на состояние электролита – кипение можно услышать, если создать полную тишину);
• электролит кипит при подаче напряжения в 14 В.

Если АКБ разряжена, то перед такой проверкой его надо зарядить. Если мостик между пластинами находится в начальной стадии формирования, то быстрой разрядки батареи не произойдет, и такая проверка не выявит признаки КЗ. В этом случае надо обратить внимание на то, как быстро разряжается батарея после полной зарядки в состоянии покоя. Если при неработающем двигателе за 3-4 суток падает напряжение – АКБ неисправна.

Чтобы избежать короткого замыкания, рекомендуется:

• избегать превышения зарядки;
• устанавливать правильное значение тока при зарядке;
• избегать попадания мусора, пыли, посторонних предметов внутрь;
• избегать падения батареи, ударов, опрокидывания набок, переворачивания;
• содержать в чистоте корпус и особенно клеммы;
• регулярно проверять плотность электролита, напряжение, уровень зарядки.

Если часто происходит перезарядка, то свинцовые пластины могут получить повреждения.

Корпус должен быть ровным и исправным, без вмятин, искривлений и прочих дефектов. Иначе батарея может неожиданно выйти из строя. На корпусе не должно быть пыли, грязи, капелек масла и других рабочих жидкостей. Клеммы со временем начинают окисляться. Их нужно очищать. Крепление должно быть прочным — клеммы должны прилегать к свинцовым наконечникам максимально плотно.

Опасность и последствия для аккумулятора и машины

Если короткое замыкание все-таки произошло, то могут быть следующие последствия:

• полный выход АКБ из строя;
• пожар;
• выход из строя бортового компьютера, сигнализации и всей остальной автомобильной электроники;
• сгорание предохранителей;
• поломка генератора.

В интернете много советов о том, как восстановить батарею, в которой произошло КЗ. Но большинство специалистов не рекомендуют пытаться самостоятельно выполнять какие-то действия. Это не только бесполезно, но и опасно. Можно повредить автомобиль, можно получить травмы.

Вышедшую из строя АКБ нужно снять с машины и сдать в утиль. Ни в коем случае нельзя выкидывать его на свалку! В состав батареи входит много вредных для окружающей среды веществ. Разборкой этих устройств должны заниматься только сотрудники специальной фирмы, которая имеет соответствующую лицензию, и в которой есть необходимое оборудование, инструменты, защитные средства.

Жители Москвы могут обратиться в ООО «Стандарт». Здесь можно сдать старые АКБ в любом состоянии и получить за них хорошие деньги.

© 2020 Общество с ограниченной ответственностью «СТАНДАРТ».
ИНН 7703804390. КПП 770901001. ОГРН 1147746016945 от 16.01.2014
109147, г. Москва, ул. Воронцовская, д. 35Б, корпус 1, пом. 1, ком. 37
Лицензия Департамента Росприроднадзора по Центральному федеральному округу № 077 824 от 08.09.2016
Лицензия Министерства потребительского рынка и услуг Московской области № 349 от 26.11.2015
Внимание! Информация и цены, размещенные на настоящем сайте, носят информационный характер
и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями ч.2 ст.437 ГК РФ.
Для получения точных сведений обратитесь за справкой по указанному номеру телефона
или используйте специальные контактные формы размещенные на сайте.

Короткое замыкание аккумулятора для автомобиля

Короткое замыкание АКБ является редким дефектом, но все же иногда с ним сталкиваются автомобилисты. Короткое замыкание на форумах описывают по разному. У кого-то машина глохнет на ходу и обнаруживается, что одна из клемм оплавилась и исчез контакт с АКБ. При этом автомобиль не запускается, если клемму подсоединить, а вот с другим аккумулятором проблема уходит. У других автомобилей просто за ночь садится «в ноль». А на некоторых автомобилях, особенно большой емкости, он может даже взорваться. Но не стоит путать короткое замыкание аккумулятора со случаями, когда Вы перепутали полярность клемм.

Причины замыкания аккумулятора

Существует 2 известные причины замыкания в батареи:

— заводской дефект, когда при сборке допускается замыкание между токоотводами, в т.ч. и из-за прорыва диэлектрической пластины между токоотводами;

— осыпание/оплывание активной массы в сопровождении с поврежденными сепараторами, либо в старых АКБ с моносепраторами, в которых активная масса на дне банки замыкает между собой пластины, приводя к «козе».

Стоит отметить, что первый дефект КЗ является заводским и такой аккумулятор подлежит замене по гарантии у продавца. Как правило, такой дефект выявляется в течении 1-2 месяцев эксплуатации АКБ. Чтобы выявить такой дефект достаточно иметь ареометр, голову и одну (желательно правую) руку. В банке, в которой сидит «коза», плотность электролита значительно ниже, чем в остальных (менее 1,15).

Второй же дефект является причиной неправильной эксплуатации АКБ, либо его подошедшим к концу сроком службы. Посмотрите на дату выпуска аккумулятора, возможно его пора менять.

В любом случае, обратитесь к специалистам, чтобы выяснить причину, возможно Вам даже заменять замкнутый аккумулятор по гарантии. А если Ваш аккумулятор вышел из строя, обратите внимание на другие случаи, когда АКБ меняют по гарантии.

Всё об аккумуляторах

Аккумулятор это химический источник тока, для исправной работы которого должны протекать определенные химические процессы. В процессе разряда аккумулятора, серная кислота «прилипает» к отрицательному электроду, образуя нерастворимый сульфат свинца, оставл

Очень часто от продавцов в автомагазинах можно услышать рекомендации о гибридных аккумуляторах. Так что же такое гибридный аккумулятор? Гибридный аккумулятор для автомобиля внешне не отличим от других кислотных аккумуляторов, не считая обозначения на этик

В жигулевскую эпоху завести одну машину от другой было в порядке вещей. А сейчас?

Причины возникновения и последствия коротких замыканий

Короткое замыкание — включение источника ЭДС на нагрузку, сопротивление которой очень мало по сравнению с внутренним сопротивлением источника.

Сила тока при коротком замыкании определяется только внутренним сопротивлением источника r, т. е. ik = E/r , где Е — ЭДС источника.

Обычно источники ЭДС не рассчитаны на ту большую силу тока, которая устанавливается при коротком замыкании, в источнике выделяется очень большое количество тепла, которое может привести к разрушению и гибели источника. Особенно опасно короткое замыкание для источников с малым внутренним сопротивлением (аккумуляторов, электрических машин и т. д.).

Итак, короткое замыкание возникает при соединении двух проводов цепи, присоединенных к разным зажимах (например, в цепях постоянного тока это «+» и «-«) источника через очень малое сопротивление, которое сравнимо с сопротивлением самих проводов.

Ток при коротком замыкании может превысить номинальный ток в цепи во много раз. В таких случаях цепь должна быть разорвана раньше, чем температура проводов достигнет опасных значений.

Для защиты проводов от перегрева и предупреждения воспламенения окружающих предметов в цепь включаются аппараты защиты — плавкие предохранители или автоматические выключатели.

Короткие замыкания могут возникнуть также при перенапряжениях в результате грозовых явлений, прямых ударов молнии, механических повреждении изолирующих частей, ошибочных действий обслуживающего персонала.

При коротких замыканиях резко возрастают токи в короткозамкнутой цепи и снижается напряжение, что представляет большую опасность для электрического оборудования и может вызвать перебои в электроснабжении потребителей.

Короткие замыкания бывают:

• трехфазные (симметричные), при которых накоротко замыкаются все три фазы;
• двухфазные (несимметричные), при которых накоротко замыкаются только две фазы;
• двухфазные на землю в системах с глухо заземленными нейтралями;
• однофазные несимметричные на землю заземленными нейтралями.

Наибольшей величины ток достигает при однофазном коротком замыкании. В результате применения специальных искусственных мер (например заземления нейтралей через реакторы, заземление только части нейтралей) наибольшее значение тока однофазного короткого замыкания может быть снижено до величины тока трехфазного короткого замыкания, для которого чаще всего и ведутся расчеты.

Причины возникновения коротких замыканий

Основной причиной возникновения коротких замыканий является нарушения изоляции электрооборудования.

Нарушения изоляции вызываются:

1. Перенапряжениями (особенно в сетях с изолированными нейтралями),

2. Прямыми ударами молнии,

3. Старением изоляции,

4. Механическими повреждениями изоляции, проездом под линиями негабаритных механизмов,

5. Неудовлетворительным уходом за оборудованием.

Часто причиной повреждений в электрической части электроустановок являются неквалифицированные действия обслуживающего персонала.

Преднамеренные короткие замыкания

При осуществлении упрощенных схем соединений понижающих подстанций используют специальные аппараты — короткозамыкатели, которые создают преднамеренные короткие замыкания с целью быстрых отключений возникших повреждений. Таким образом, наряду с короткими замыканиями случайного характера в системах электроснабжения имеют место также преднамеренные короткие замыкания, вызываемые действием короткозамыкателей.

Последствия коротких замыканий

В результате возникновения короткого замыкания токоведущие части сильно перегреваются, что может привести к нарушению изоляции, а также возникновению больших механических усилий, способствующих разрушению частей электроустановок.

При этом нарушается нормальное электроснабжение потребителей в неповрежденных участках сети, так как аварийный режим короткого замыкания в одной линии приводит к общему снижению напряжения. В месте короткого замыкания спряжение становится равным нулю, а во всех точках до места короткого замыкания напряжение резко снижается, и нормальное питание неповрежденных линий становится невозможным.

При возникновении коротких замыканий в системе электроснабжения ее общее сопротивление уменьшается, что приводит к увеличению токов в ее ветвях по сравнению с токами нормального режима, а это вызывает снижение напряжения отдельных точек системы электроснабжения, которое особенно велико вблизи места короткого замыкания. Степень снижения напряжения зависит от работы устройств автоматического регулирования напряжения и удаленности от места повреждения.

В зависимости от места возникновения и продолжительности повреждения его последствия могут иметь местный характер или отражаться на всей системе электроснабжения.

При большой удаленности короткого замыкания величина тока короткого замыкания может составлять лишь незначительную часть номинального тока питающих генераторов и возникновение такого короткого замыкания воспринимается ими как небольшое увеличение нагрузки.

Сильное снижение напряжения получается только вблизи места короткого замыкания, в то время как в других точках системы электроснабжения это снижение менее заметно. Следовательно, при рассматриваемых условиях опасные последствия короткого замыкания проявляются лишь в ближайших к месту аварии частях системы электроснабжения.

Ток короткого замыкания, являясь даже малым по сравнению с номинальным током генераторов, обычно во много раз превышает номинальный ток ветви, где произошло короткое замыкание. Поэтому и при кратковременном протекании тока короткого замыкания он может вызвать дополнительный нагрев токоведущих элементов и проводников выше допустимого.

Токи короткого замыкания вызывают между проводниками большие механические усилия, которые особенно велики в начале процесса короткого замыкания, когда ток достигает максимального значения. При недостаточной прочности проводников и их креплений могут иметь место разрушения механического характера.

Внезапное глубокое снижение напряжения при коротком замыкании отражается на работе потребителей. В первую очередь это касается двигателей, так как даже при кратковременном понижении напряжения на 30-40% они могут остановиться (происходит опрокидывание двигателей).

Опрокидывание двигателей тяжело отражается на работе промышленного предприятия, так как для восстановления нормального производственного процесса требуется длительное время и неожиданная остановка двигателей может вызвать брак продукции предприятия.

При малой удаленности и достаточной длительности короткого замыкания возможно выпадение из синхронизма параллельно работающих станций, т.е. нарушение нормальной работы всей электрической системы, что является самым опасным последствием короткого замыкания.

Возникающие при замыканиях на землю неуравновешенные системы токов способны создать магнитные потоки, достаточные для наведения в соседних цепях (линиях связи, трубопроводах) значительных ЭДС, опасных для обслуживающего персонала и аппаратуры этих цепей.

Таким образом, последствия коротких замыканий следующие:

1. Механические и термические повреждения электрооборудования.

2. Возгорания в электроустановках.

3. Снижение уровня напряжения в электрической сети, ведущее к уменьшению вращающего момента электродвигателей, их торможению, снижению производительности или даже к опрокидыванию их.

4. Выпадение из синхронизма отдельных генераторов, электростанций и частей электрической системы и возникновение аварий, включая системные аварии.

5. Электромагнитное влияние на линии связи, коммуникации и т.п.

Для чего нужен расчет токов короткого замыкания

Короткое замыкание цепи вызывает переходный процесс в ней, в ходе которого ток можно рассматривать как сумму двух составляющих: вынужденной гармонической (периодической, синусоидальной) iп и свободной (апериодической, экспоненциальной) iа. Свободная составляющая уменьшается с постоянной времени Тк = Lк/rк = xк/?rк по мере затухания переходного процесса. Максимальное мгновенное значение iу суммарного тока i называется ударным током, а отношение последнего к амплитуде Iпm — ударным коэффициентом.

Вычисление токов короткого замыкания необходимо для правильного выбора электрооборудования, проектирования релейной защиты и автоматики, выбора средств ограничения токов короткого замыкания.

Короткие замыкания (КЗ) происходят обычно через переходные сопротивления — электрических дуг, посторонних предметов в месте повреждения, опор и их заземлений, а также сопротивления между проводами фаз и землей (например, при падении проводов на землю). Для упрощения расчетов отдельные переходные сопротивления в зависимости от вида повреждения принимаются равными между собою или равными нулю («металлическое», или «глухое» КЗ).

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

объясните, почему короткое замыкание вредно для аккумуляторов и других источников тока? Заранее спасибо!

Происходит осыпание пластин, в следствии чего происходит постоянное кор. замыкание внутри аккумулятора.

Остальные ответы

Потому что сопротивление падает почти до нуля и сила тока, возникающая при коротком замыкании, намного превышает допустимую для любого источника тока.

Ток КЗ стремится к бесконечности. При этом он нагревается, ну и понятно что разрушается.

Коротким замыканием называют вообще всякое замыкание источника тока на очень малое сопротивление. Развивающиеся при коротком замыкании большие токи чрезвычайно опасны из-за раскаливания проводов, а также крайне вредны для источника тока.