Ngắn mạch là gì? Nguyên nhân và hướng dẫn phòng tránh

Lê Hồng Phong

Đoản mạch hoặc đoản mạch xảy ra khi một mạch điện dẫn dòng điện qua một đường dẫn khác nơi không có hoặc trở kháng điện thấp. Tình trạng này rất có hại cho đường dây điện nói riêng và hệ thống điện liên quan nói chung. Bài viết dưới đây của KTH ELECTRIC sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về tác hại của chập điện và cách phòng tránh.

Hiện tượng đoản mạch là gì?

Đoản mạch là hiện tượng dòng điện di chuyển giữa hai cực ở khoảng cách ngắn hơn quá trình dẫn điện của hệ thống. Hiện tượng này còn được gọi là đoản mạch hoặc đoản mạch điện. Khi xảy ra đoản mạch, tổng mạch trở nên nhỏ hơn và cường độ dòng điện tăng đột ngột, dòng điện đi theo một đường khác.

Khi xảy ra đoản mạch thường kèm theo tiếng nổ lớn, âm thanh chập điện và ánh sáng từ nơi phát nổ. Khi đó các thiết bị điện liên quan sẽ bị ảnh hưởng như cháy dây do nhiệt tăng cao, mất điện để tải thiết bị hoặc dẫn đến các vị trí chập mạch khác.

Trong thực tế, hiện tượng đoản mạch ngoài ý muốn trên các thiết bị điện thường xảy ra do lớp cách điện bị đứt hoặc khi vật liệu dẫn điện chạm vào vật liệu dẫn điện khác, dẫn dòng điện sai hướng so với dự kiến.

Nguyên nhân là do chập mạch trong hệ thống

Bản chất của đoản mạch là các dây điện dính vào nhau khiến điện trở của mạch giảm mạnh. Nhưng sâu xa hơn, có rất nhiều nguyên nhân dẫn tới hiện tượng đoản mạch như:

• Dây quá cũ, lớp cách điện bị mòn, lõi đồng bên trong bị oxy hóa, dễ bắt lửa.
• Đấu dây sai, nối sai cực, nối sai tiếp điểm khiến các dây dính vào nhau, dẫn sai dòng điện.
• Các thiết bị điện có công suất quá cao gây quá tải, cháy nổ.
• Dây điện bị hở, tiếp xúc với môi trường ẩm ướt gây chập mạch.
• Một số thiết bị tiêu thụ điện bị hỏng nhưng vẫn nhận được điện, gây ảnh hưởng tiêu cực đến hệ thống.
• Các yếu tố thiên tai như mưa, sét đánh vào hệ thống điện gây hư hỏng lớp cách điện, chập điện, trực tiếp gây mất điện, hư hỏng các thiết bị điện.

=>> Đọc thêm: Quá tải điện là gì? Nguyên nhân và cách phòng ngừa

Phân loại hiện tượng ngắn mạch

Trong mạch điện, đoản mạch có thể xảy ra giữa hai dây pha, giữa dây pha và dây trung tính hoặc giữa dây pha và dây nối đất. Hiện tượng này xảy ra ở cả mạch 3 pha và 1 pha.

Hầu hết các trường hợp này đều tạo ra dòng điện rất cao và nhanh chóng kích hoạt tính năng ngắt mạch trên các thiết bị bảo vệ. Mặt khác, đoản mạch có thể xảy ra giữa dây trung tính và dây nối đất hoặc giữa hai dây dẫn cùng pha. Những trường hợp này cũng nguy hiểm và khó phát hiện vì không thể gây ra dòng điện lớn ngay lập tức.

Tác hại của ngắn mạch

Đoản mạch có thể là nguồn gây ra hồ quang. Hồ quang là một dạng plasma bị ion hóa nóng, có tính dẫn điện cao và tồn tại ngay cả sau khi một số vật liệu ban đầu từ dây đã bay hơi. Hồ quang điện gây xói mòn vật liệu. Nhiệt độ hồ quang rất cao (hàng chục nghìn độ C) khiến kim loại tiếp xúc gần nóng chảy và tan theo dòng điện hoặc bay vào không khí. (Theo Wikipedia)

Dòng điện ngắn mạch thường lớn hơn hàng nghìn lần so với dòng điện bình thường chỉ trong vài phần nghìn dây dẫn. Dòng điện này khiến các linh kiện trong mạch nóng lên nhanh chóng (các vị trí ngắn mạch, tiếp điểm, kết nối). Nếu ngắn mạch kéo dài đủ lâu để nhiệt lượng và hồ quang sinh ra đủ lớn sẽ dẫn đến cháy.

Trong các hệ thống điện công nghiệp, dòng điện ngắn mạch tạo ra lực động làm cho dây bị bung ra. Cáp và thanh cái có thể bị hư hỏng do các lực này.

Với các mạch điện được trang bị các thiết bị chuyển mạch tiêu chuẩn, dòng điện ngắn mạch khiến các thiết bị này ngắt kết nối để đảm bảo an toàn. Điều này đồng nghĩa với việc hệ thống sẽ bị mất điện, làm gián đoạn cuộc sống sinh hoạt, hoạt động sản xuất, kinh doanh.

=>> Đọc thêm: Dòng điện rò là gì? Cách kiểm tra & xử lý hiệu quả

Hướng dẫn phòng chống đoản mạch

Đoản mạch có thể gây hậu quả nghiêm trọng nên cần phải có biện pháp phòng ngừa:

• Sử dụng cầu dao: Cầu dao tự động ngắt khi có quá nhiều dòng điện chạy qua, giúp bảo vệ các thiết bị điện và hệ thống điện khỏi bị đoản mạch. Aptomat có chức năng bảo vệ ngắn mạch bao gồm MCB, MCCB và RCBO.
• Thường xuyên kiểm tra hệ thống điện: Định kỳ kiểm tra để kịp thời phát hiện các sự cố về dây điện, đảm bảo lớp cách điện vẫn hoạt động tốt và các thiết bị điện hoạt động bình thường.
• Chọn dây phù hợp: Sử dụng dây có tiết diện phù hợp với công suất tiêu thụ của tải để tránh tình trạng quá tải gây đoản mạch.
• Ngắt và rút phích cắm các thiết bị điện khi không sử dụng: Ngoại trừ những thiết bị cần duy trì nguồn điện liên tục như tủ lạnh, hãy ngắt và rút phích cắm các thiết bị điện khi không sử dụng.

Khi xảy ra đoản mạch, bạn cần nhanh chóng tắt nguồn và ngắt kết nối các thiết bị tải khỏi hệ thống. Điều này sẽ giảm thiểu thiệt hại về điện.

Bạn đọc có thể tham khảo các bài viết của KTH ELECTRIC về các hiện tượng điện khác tại: https://btb-electric.com/vi/tin-tuc/