วงจรลัดวงจรเกิดขึ้นได้อย่างไรและมีผลกระทบอย่างไร?

ไฟฟ้าลัดวงจรทุกครั้งที่เริ่มต้นหลังผนัง การตัดไฟทุกครั้งที่เกิดขึ้นทันทีเมื่อเชื่อมต่อสายไฟกับอุปกรณ์ไฟฟ้า การแตกและเสียงป๊อปในแผงไฟฟ้าทุกครั้งมีสาเหตุเดียวกัน ไฟฟ้าลัดวงจรเป็นข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดแต่ในขณะเดียวกันก็เป็นข้อผิดพลาดที่อันตรายที่สุดในระบบไฟฟ้าทั้งหมด; ไม่มีทักษะใดที่จะบอกได้ว่าเมื่อใดปัญหาจะเริ่มต้น ซึ่งหมายถึงความแตกต่างระหว่างการตัดไฟปกติและภัยพิบัติขนาดใหญ่ ในบ้านหรือโรงงานที่ออกแบบมาอย่างดี ไฟฟ้าลัดวงจรจะถูกจับได้ในเสี้ยววินาที มิฉะนั้นสายไฟของคุณจะละลาย จะเกิดไฟไหม้ และอุปกรณ์ของคุณจะถูกเผาไหม้ทั้งหมดในเวลาไม่กี่วินาที.

คู่มือนี้ให้คำตอบเกี่ยวกับวิธีที่ไฟฟ้าลัดวงจรเกิดขึ้นและผลลัพธ์ของการเกิดขึ้นนั้น: ฟิสิกส์ของกระบวนการคืออะไร ประเภทของไฟฟ้าลัดวงจรที่มีอยู่ในโลกพร้อมกับสาเหตุและอันตราย และสามารถใช้วิธีการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรได้หรือไม่ และควรทำอย่างไรหากปัญหาเกิดขึ้นในบ้านของคุณ.

โดยสรุป: ไฟฟ้าลัดวงจรเกิดขึ้นเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเส้นทางที่มีความต้านทานต่ำและไม่รู้จัก — ตัวอย่างเช่น สายไฟที่มีไฟฟ้าสัมผัสกับสายไฟกลาง สายไฟที่มีไฟฟ้าสัมผัสกับสายไฟที่มีไฟฟ้าอีกเส้นหนึ่ง หรือพื้นผิวที่ต่อกราวด์ ผลลัพธ์ของไฟฟ้าลัดวงจรรวมถึงความร้อนสูงมากที่เกิดขึ้นและการเผาไหม้ฉนวนไฟฟ้าและก่อให้เกิดไฟไหม้; การเกิดอาร์คไฟฟ้าที่มีอุณหภูมิสูงกว่าดวงอาทิตย์; การระเบิดเนื่องจากอาร์คในเครื่องจักรอุตสาหกรรม; การสัมผัสปลายของเครื่องจักร.

ไฟฟ้าลัดวงจรคืออะไร?

ไฟฟ้าลัดวงจรหมายถึงการเชื่อมต่อไฟฟ้าที่ผิดพลาดชนิดหนึ่งซึ่งทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านเส้นทางที่ไม่ได้ตั้งใจที่มีความต้านทานต่ำ โดยไม่สนใจโหลด (ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่มีไว้เพื่อใช้พลังงาน) เมื่อวงจรทำงานปกติ กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านวงจรจากแหล่งจ่ายเข้าสู่โหลด (อุปกรณ์หรือมอเตอร์บางประเภท) เพราะความต้านทานในวงจรจำกัดกระแสไฟฟ้าให้อยู่ในค่าที่ปลอดภัย ดังนั้น โหลดจึงทำให้วงจรทำงานได้ หมายความว่ามันเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นแสง ความร้อน หรือการเคลื่อนไหว.

เมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจร โหลดจะถูกละเลยโดยสิ้นเชิง กระแสไฟฟ้าจะหาทางเลือกอื่น ไม่ว่าจะเป็นสายไฟที่มีไฟฟ้าสัมผัสกับสายไฟกลาง หรือสายไฟที่มีไฟฟ้าสัมผัสกับสายไฟที่มีไฟฟ้าอีกเส้นหนึ่ง ในขณะที่ความต้านทานของเส้นทางวงจรนั้นแทบไม่มีอยู่เลย ทำให้กระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างมาก.

ไฟฟ้าลัดวงจรเกิดขึ้นได้อย่างไร? ฟิสิกส์

การเกิดไฟฟ้าลัดวงจรเป็นผลลัพธ์ของปฏิกิริยาลูกโซ่ที่อธิบายด้วยสูตรเดียว: กฎของโอห์ม; I = V/R กระบวนการเกิดขึ้นดังนี้:

การสัมผัสเกิดขึ้น: ตัวนำสองตัวสัมผัสกัน เช่น สายไฟที่มีไฟฟ้าสัมผัสกับสายไฟกลาง สายไฟที่มีไฟฟ้าสัมผัสกับสายไฟที่มีไฟฟ้าอีกเส้นหนึ่ง หรือวัตถุที่ต่อกราวด์ การสัมผัสเกิดขึ้นเนื่องจากฉนวนที่ผิดพลาด สายไฟหลวม ความชื้น ฯลฯ.
ความต้านทานลดลง: ปรากฏว่าความต้านทานของวงจรที่เกิดขึ้นโดยบังเอิญนี้มีค่าเพียงเศษส่วนของโอห์ม (0.01 ถึง 0.5 โอห์ม) เมื่อเทียบกับความต้านทานของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีค่าหลายร้อยโอห์ม.
กระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว: หมายความว่าเนื่องจากความต้านทานแทบจะเท่ากับศูนย์ กระแสไฟฟ้าจึงเพิ่มขึ้นเป็นค่ามหาศาล ตัวอย่างเช่น ในวงจรที่มีแรงดันไฟฟ้า 120 โวลต์และมีความต้านทานความผิดพลาด 0.1 โอห์ม กระแสไฟฟ้าจะเป็น 120/0.1 หรือ 1200 แอมแปร์ ในขณะที่หลอดไฟ 60 วัตต์ใช้เพียง 0.5 แอมแปร์ การเพิ่มขึ้นของกระแสไฟฟ้าคือ 2400 เท่า ซึ่งถูกจำกัดโดยความต้านทานของแหล่งจ่ายและสายไฟเท่านั้น.
ความร้อนถูกผลิตขึ้นทันที: กระบวนการให้ความร้อนในตัวนำไฟฟ้าอธิบายโดยกฎของจูลส์: P=I^2 * R ตามที่เห็นได้ กระแสไฟฟ้าถูกยกกำลังสองในสูตร ดังนั้นแม้กระแสไฟฟ้าหนึ่งพันแอมแปร์ที่ผ่านความต้านทานเล็กน้อยก็ให้พลังงานไฟฟ้าจำนวนมหาศาลและนำไปสู่การเผาไหม้ของฉนวนและการระเหยของโลหะภายในไม่กี่วินาที.
การเกิดอาร์ค: หากจุดสัมผัสแยกออกจากกัน จะเกิดอาร์คขึ้น.
การป้องกันทำงานหรือไม่ทำงาน: การลัดวงจรอาจหยุดลงได้หากอุปกรณ์ป้องกันทำงาน กระบวนการทั้งหมดตั้งแต่ช่วงเวลาที่สัมผัสจนถึงการตัดวงจรใช้เวลาน้อยกว่าหนึ่งในสิบวินาทีหากการป้องกันทำงานอย่างถูกต้อง มิฉะนั้น ความร้อนและอาร์คไฟฟ้าจะยังคงแพร่กระจายจนกว่าการลัดวงจรจะทำให้เกิดไฟไหม้.

สิ่งสำคัญคือแม้ว่าการลัดวงจรจะเกิดขึ้นทันที แต่ผลลัพธ์ขึ้นอยู่กับความเร็วในการตอบสนองของการป้องกัน.

ประเภทของการลัดวงจร

นอกจากนี้ยังแยกประเภทของการลัดวงจรตามลักษณะของตัวนำไฟฟ้า.

ประเภท	เกิดอะไรขึ้น	ตัวอย่างทั่วไป	การป้องกัน
สายไฟถึงกลางสาย (Line-to-neutral)	ตัวนำไฟฟ้าร้อนสัมผัสกับสายกลางโดยข้ามโหลด	สายไฟหลอดไฟที่ชำรุด สายไฟถูกบีบหลังเฟอร์นิเจอร์	เบรกเกอร์วงจร (การตัดวงจรแบบแม่เหล็ก)
สายไฟถึงสายไฟ (Line-to-line หรือ Phase-to-phase)	ตัวนำไฟฟ้าสองตัวที่มีแรงดันต่างกันสัมผัสกัน	ขดลวดมอเตอร์เสียหาย สายไฟหลายตัวถูกบีบ	เบรกเกอร์วงจร (กระแสความผิดพลาดสูง)
ความผิดพลาดต่อกราวด์ (Ground fault หรือ Line-to-ground)	ตัวนำไฟฟ้าที่มีแรงดันสัมผัสกับพื้นผิวกราวด์	สายไฟสัมผัสกับตู้โลหะ ท่อ หรือโครงเครื่อง	GFCI/RCD (ตรวจจับความไม่สมดุล 4-6 mA)
ความผิดพลาดแบบโบลต์สามเฟส	ทั้งสามเฟสลัดวงจรเข้าด้วยกันอย่างแน่นหนา — กระแสความผิดพลาดสูงสุด	ความล้มเหลวของสวิตช์เกียร์อุตสาหกรรม	เบรกเกอร์ถูกออกแบบให้ตัดกระแสได้ตามกำหนด; การศึกษาการระเบิดอาร์ค
ความผิดปกติของอาร์ค	การเกิดอาร์คที่มีความต้านทานสูงเป็นระยะๆ ข้ามช่องว่าง	ขั้วต่อหลวม ฉนวนแตก	AFCI (อุปกรณ์ตัดวงจรความผิดปกติของอาร์ค)

สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าแม้ว่าความผิดพลาดต่อกราวด์จะถือเป็นประเภทหนึ่งของการลัดวงจร แต่จะถูกจัดการแยกต่างหากเนื่องจากกระแสความผิดพลาดต่อกราวด์อาจเป็นอันตรายถึงชีวิตเมื่อผ่านร่างกายมนุษย์ — แม้ว่าจะไม่เพียงพอที่จะทำให้เบรกเกอร์วงจรตัดก็ตาม สำหรับความผิดพลาดอาร์ค จะไม่สร้างกระแสเพียงพอที่จะทำให้เบรกเกอร์วงจรตัด แต่จะสร้างสภาวะที่ทำให้เกิดการจุดไฟหากมีวัสดุรอบข้าง ซึ่งเป็นเหตุผลที่เบรกเกอร์ AFCI จำเป็นต้องติดตั้งในพื้นที่อยู่อาศัยของบ้านในปัจจุบัน.

สาเหตุทั่วไป 8 ประการ

ทั้งในบ้านและสถานที่อุตสาหกรรม มีเพียงไม่กี่สาเหตุหลักที่ทำให้เกิดการลัดวงจร.

ฉนวนที่เสียหายหรือชำรุด: ฉนวนสายไฟเสื่อมสภาพเนื่องจากอายุ การสัมผัสกับความร้อนและแสง UV รวมถึงสารเคมีบางชนิดและการสั่นสะเทือน วัสดุฉนวนเสื่อมสภาพทำให้ระบบสายไฟล้มเหลว สายไฟที่มีฉนวนยางเก่า (ผลิตก่อนปี 1950) มักจะแข็งและแตก.
การเชื่อมต่อที่หลวม: หากขั้วต่อสั่นหลวม ตัวนำอาจสัมผัสกับตัวนำอื่นหรือกับตัวเคส ซึ่งใช้ได้ทั้งกับขั้วต่อที่ขันไม่แน่นหรือขันแน่นเกินไป.
ความเสียหายจากสัตว์และแมลง: หนูและแมวหนูกัดฉนวนและมักทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรในระบบที่ติดตั้งในสถานที่ต่างๆ รวมถึงแผงไฟฟ้า ยานพาหนะ และฟาร์ม.
การรั่วซึมของน้ำและความชื้น: น้ำจะเชื่อมต่อระหว่างตัวนำสองตัวและในเวลาเดียวกันกัดกร่อนฉนวน กล่องต่อสายที่น้ำท่วมและความชื้นในตู้ครอบภายนอกทำให้เกิดความผิดพลาดนับพัน.
อุปกรณ์ที่ชำรุด: ไฟฟ้าลัดวงจรภายในอาจเกิดขึ้นในมอเตอร์หรือแหล่งจ่ายไฟ ทำให้เกิดอันตรายด้านความปลอดภัยในวงจรที่จ่ายไฟให้กับอุปกรณ์เหล่านั้น.
ความเสียหายทางกลไก: ตะปูและสกรูอาจทะลุกำแพงเข้าไปในสายเคเบิล ในขณะที่สายเคเบิลอาจเสียหายจากวัตถุหนักที่อาจอยู่ในเส้นทาง (เช่น กรณีสายเคเบิลถูกบดขยี้).
การติดตั้งที่ไม่ดี: ข้อบกพร่องในการทำงานด้วยตนเอง (การสลับตัวนำ ทิ้งสายไฟไม่เชื่อมต่อ ฯลฯ) เป็นสาเหตุทั่วไปของไฟฟ้าลัดวงจรในการติดตั้งสายไฟในบ้าน.
ความร้อนเกิน: ตัวนำที่รับภาระเกินจะร้อนขึ้น ฉนวนจะแข็งและแตก สายเคเบิลที่รับภาระเกินอาจทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร.

ผลกระทบของไฟฟ้าลัดวงจรคืออะไร?

ผลกระทบของไฟฟ้าลัดวงจรที่ไม่ควบคุมสามารถสะสมตั้งแต่ระดับมิลลิวินาทีจนถึงนาที

ไฟไหม้ ความผิดปกติทางไฟฟ้าเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของไฟไหม้โครงสร้าง ตามข้อมูลของ US Fire Administration ความผิดพลาดทางไฟฟ้าทำให้เกิดไฟไหม้บ้านมากกว่า 44,000 ครั้งต่อปี ความร้อนที่จุดผิดพลาดทำให้ฉนวน ฝุ่น และวัสดุไวไฟอื่นๆ ในบริเวณใกล้เคียงลุกไหม้.
การลัดวงจรและการระเบิดของอาร์ค (ในอุตสาหกรรม) การลัดวงจรทำให้เกิดอาร์คระเบิด ซึ่งให้ผลลัพธ์ที่ร้อนจัดและสว่างจ้า รวมถึงคลื่นแรงดัน การบาดเจ็บที่เกิดจากอาร์คเป็นหนึ่งในบาดเจ็บที่รุนแรงที่สุดที่เกิดขึ้นกับคนงานในวงการไฟฟ้า — นี่คือเหตุผลที่ PPE และขั้นตอนความปลอดภัยเมื่อทำงานรอบอุปกรณ์ที่มีกระแสไฟฟ้าอยู่ถูกระบุไว้ในมาตรฐาน NFPA 70E.
การช็อตไฟฟ้า ความผิดพลาดของกราวด์ทำให้อุปกรณ์สมัยใหม่มีไฟฟ้าไหลผ่านพื้นผิวโลหะใด ๆ — อุปกรณ์ที่ต่อกราวด์ใด ๆ สามารถมีไฟฟ้าช็อตได้ ซึ่งอาจทำให้เกิดการช็อตที่เป็นอันตรายถึงชีวิต.
การทำลายอุปกรณ์ กระแสไฟฟ้าผิดพลาดสามารถทำลายขดลวดมอเตอร์, เส้นทางบน PCB, หม้อแปลง และทรานซิสเตอร์ภายในไม่กี่มิลลิวินาที ทำให้อุปกรณ์อื่น ๆ เสียหายก่อนและหลังความผิดพลาด.
ค่าใช้จ่ายและเวลาหยุดทำงาน ในสถานที่หนึ่ง สายเคเบิลหนึ่งเส้นเกิดการลัดวงจรและทำให้สายงานทั้งหมดหยุดทำงาน ต้องใช้เวลาหลายชั่วโมงในการหาจุดผิดพลาด และการซ่อมแซมพร้อมกับการสูญเสียการผลิตอาจทำให้เกิดค่าใช้จ่ายสูง.

การลัดวงจรกับการโอเวอร์โหลด: ความแตกต่างคืออะไร?

ทั้งสองประเภทความผิดพลาดนี้มักถูกเข้าใจผิด แต่จริง ๆ แล้วเป็นสิ่งที่แยกจากกัน; เบรกเกอร์มองเห็นพวกมันแตกต่างกัน:

คุณสมบัติ	การลัดวงจร	การโอเวอร์โหลด
สาเหตุ	เส้นทางความต้านทานต่ำที่ไม่ตั้งใจข้ามโหลด	โหลดมากเกินไป (หรือโหลดที่มีขนาดใหญ่เกินไป) บนวงจร
ระดับกระแส	หลายร้อยถึงหลายพันแอมป์	สูงกว่าค่าที่กำหนดเล็กน้อยถึงปานกลาง (เช่น 25A บนวงจร 20A)
ความเร็วของความเสียหาย	ทันทีทันใด	การร้อนขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปในช่วงนาทีหรือชั่วโมง
การตอบสนองของเบรกเกอร์	การตัดวงจรด้วยแม่เหล็ก/ทันที (มิลลิวินาที)	การตัดวงจรด้วยความร้อน (ล่าช้า, วินาทีถึงนาที)
สัญญาณทั่วไป	เบรกเกอร์ตัดทันทีที่รีเซ็ต	เบรกเกอร์ตัดหลังจากอุปกรณ์ทำงานไปสักพัก

เคล็ดลับภาคสนามที่ใช้ได้จริง: หากเบรกเกอร์ตัดทุกครั้งที่คุณรีเซ็ตทันที มีความเป็นไปได้สูงว่ามีการลัดวงจร เบรกเกอร์จะตัดหลังจากเวลาหนึ่งในกรณีที่มีโหลดหากปัญหาเกิดจากการโอเวอร์โหลด.

วิธีการป้องกันวงจร

เนื่องจากการลัดวงจรเป็นส่วนที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของระบบไฟฟ้าใด ๆ ในช่วงอายุการใช้งาน จึงมีการพัฒนาวิธีการป้องกันการลัดวงจรหลายวิธี.

ฟิวส์เป็นหนึ่งในตัวเลือกที่เก่าแก่และง่ายที่สุด ประกอบด้วยองค์ประกอบที่ทำจากโลหะซึ่งมีจุดหลอมเหลวเฉพาะ เมื่อมีกระแสไฟฟ้ามากเกินไป องค์ประกอบจะหลอมละลายและสร้างช่องว่างในเส้นทางกระแส ฟิวส์เป็นวิธีการป้องกันที่ราคาถูก รวดเร็ว และปลอดภัยอย่างน่าเชื่อถือ; อย่างไรก็ตามเมื่อใช้งานแล้วจะต้องเปลี่ยนใหม่.
เบรกเกอร์ประกอบด้วยอุปกรณ์สองชิ้น — โซลินอยด์แม่เหล็กที่เปิดวงจรด้วยความช่วยเหลือของกระแสไฟฟ้าสูงสุดถึงสิบเท่าของค่าที่กำหนด และแถบไบเมทัลที่ตอบสนองต่อการโอเวอร์โหลดที่นานกว่าหนึ่งวินาที.
อุปกรณ์กระแสไฟฟ้ารั่วหรือ GFCI เป็นอุปกรณ์ที่ตรวจจับความไม่สมดุลของกระแสประมาณสี่ถึงหกมิลลิแอมป์ระหว่างสายร้อนและสายกลางในเวลาน้อยกว่าหนึ่งสี่สิบวินาทีและหยุดกระแสไฟฟ้า.
อุปกรณ์ตัดวงจรอาร์คฟอลต์ใช้เทคโนโลยีดิจิทัลที่ช่วยให้ตรวจจับปรากฏการณ์การเกิดอาร์คและป้องกันไม่ให้เกิดขึ้นได้.
เพื่อให้โซ่การป้องกันทั้งหมดทำงานได้อย่างถูกต้อง ส่วนประกอบทั้งหมดต้องประสานงานและมีขนาดที่เหมาะสม ดังนั้นการป้องกันต้องจัดให้โดยวิธีการกำหนดขนาดสายไฟ อุปกรณ์ และเรตติ้งที่ถูกต้อง.

การเข้าใจวิธีการระบุอุปกรณ์ป้องกันเหล่านี้ — และความแตกต่างของพวกมัน — คือสิ่งที่เรา คู่มือมาตรฐานเบรกเกอร์ UL 489 และ การเปรียบเทียบ MCB กับ MCCB ครอบคลุมอย่างละเอียด.

เกิดอะไรขึ้นถ้าบ้านมีวงจรลัดวงจร?

ประสบการณ์ทั้งหมดขึ้นอยู่กับว่าระบบป้องกันทำงานหรือไม่.

กรณีที่มีเบรกเกอร์วงจรที่ถูกต้องและทำงานได้ดี: เบรกเกอร์จะตัดวงจรทันที โดยตัดการจ่ายไฟไปยังวงจร หากเกิดลัดวงจร จะสังเกตได้จากไฟและอุปกรณ์ที่ดับ รวมถึงเบรกเกอร์ที่อยู่ในตำแหน่งกลางบนแผงไฟ ในขณะที่การเปิดเบรกเกอร์อีกครั้งจะคืนการจ่ายไฟทันทีที่ปัญหาถูกแก้ไข.
ในกรณีที่เกิดลัดวงจรถาวร หลังจากรีเซ็ตเบรกเกอร์แล้ว จะพบว่าเบรกเกอร์ตอบสนองอย่างรวดเร็วอีกครั้ง แต่ถ้าเบรกเกอร์ไม่ทำงานอย่างถูกต้อง ความพยายามรีเซ็ตซ้ำจะเป็นอันตรายเนื่องจากจำเป็นต้องแก้ไขปัญหาก่อนที่เบรกเกอร์จะกลับมาทำงานได้.
ในกรณีที่ระบบป้องกันไม่ดี ความผิดปกติอาจนำไปสู่ไฟไหม้เมื่อส่วนประกอบของวงจรเกิดปัญหา.

สรุปคือเมื่อเกิดลัดวงจรในบ้านที่เดินสายไฟอย่างถูกต้อง จะทำให้เบรกเกอร์ตัดวงจรและต้องซ่อมแซม ขณะที่ในบ้านที่เดินสายไฟไม่ดีจะเสี่ยงต่อไฟไหม้และไฟฟ้าช็อต.

วิธีค้นหาและแก้ไขลัดวงจร

ในกรณีที่เบรกเกอร์ตัดวงจรทันทีแต่ยังอยู่ในตำแหน่งปิดอยู่ ให้ทำตามนี้ (เบรกเกอร์ควรอยู่ในตำแหน่งปิดและต้องปฏิบัติตามมาตรฐานความปลอดภัย):

ขั้นแรก ถอดปลั๊กอุปกรณ์ทั้งหมดในวงจรนั้น รีเซ็ตเบรกเกอร์หลังจากถอดโหลดทั้งหมดแล้ว — หากเบรกเกอร์ยังอยู่ในตำแหน่งปิดหลังจากนั้น อุปกรณ์หนึ่งในวงจรที่เคยเสียบอยู่ก่อนหน้านี้เป็นสาเหตุ ซึ่งสามารถตรวจสอบได้โดยเสียบอุปกรณ์ทีละชิ้นอีกครั้ง.
หากเบรกเกอร์ตัดวงจรอีกครั้งโดยไม่มีอุปกรณ์เสียบอยู่ สาเหตุของปัญหาอยู่ที่สายไฟและอุปกรณ์ที่ใช้ในวงจรนั้น อาจเป็นปัญหาสายไฟ ปลั๊ก หรือการเชื่อมต่อสายไฟ.
ตรวจสอบความเสียหายเบื้องต้น: ตรวจสอบสายไฟที่ถูกตัดหรือเสียหาย สายไฟที่ถูกบีบแบน ส่วนสายไฟที่ไหม้ หรือหลักฐานความเสียหายอื่น ๆ บนอุปกรณ์ไฟฟ้า.
ตรวจสอบอุปกรณ์และสายไฟ: ตรวจสอบว่าสายไฟแน่นและไม่มีความชื้นในจุดต่อสาย.

หากปัญหาอยู่ในผนัง ต้องเรียกช่างไฟฟ้าที่มีใบอนุญาต เนื่องจากการตรวจหาตำแหน่งลัดวงจรไฟฟ้าอาจใช้เวลานานและอาจก่อให้เกิดไฟไหม้และอันตรายถึงชีวิต.

วิธีป้องกันลัดวงจร

หลีกเลี่ยงการใช้สายไฟและอุปกรณ์ที่เสียหาย; สายไฟที่ชำรุดและปลั๊กที่แตกถือเป็นสายไฟและอุปกรณ์ที่เสียหายและต้องเปลี่ยนใหม่.
หลีกเลี่ยงการใช้งานวงจรเกินกำลังและการต่อพ่วงปลั๊กไฟหลายตัว เพราะอาจทำให้ฉนวนลดลงและเกิดการลัดวงจรในที่สุด คู่มือความจุวงจร 15 แอมป์ระบุภาระที่อนุญาตสำหรับวงจรนั้น.
หลีกเลี่ยงการเกิดน้ำบริเวณใกล้กับไฟฟ้า: ต้องมีการป้องกัน GFCI ในห้องครัว ห้องน้ำ ภายนอก และโรงรถ; สายไฟควรเก็บให้แห้ง.
ใช้เทคโนโลยี AFCI ในส่วนที่อยู่อาศัยของทรัพย์สินของคุณเพื่อจับการลัดวงจรที่เกิดจากการลัดวงจรแบบอาร์คซึ่งตัวตัดวงจรอาจพลาดได้.
ให้ตรวจสอบสายไฟในบ้านเก่า โดยเฉพาะในกรณีของสายไฟประเภทฉนวนผ้าหรือยาง สายไฟอลูมิเนียม (ซึ่งต้องใช้เครื่องมือที่ได้รับการรับรอง CO/ALR) และระบบลูกบิดและท่อ.
เป็นสิ่งสำคัญที่จะควบคุมศัตรูพืชอย่างมั่นคงซึ่งอาจทำให้เกิดการลัดวงจรได้; ห้องใต้หลังคาและพื้นที่คลานต้องถูกปิดผนึก.
ใช้วัสดุและอุปกรณ์ที่ได้รับการรับรองตั้งแต่ตัวตัดวงจรจนถึงเต้ารับเพื่อให้การป้องกันไม่ถูกข้ามโดยตัวตัดวงจรขนาดใหญ่ “เนื่องจากมันมักจะตัดวงจร”
การตรวจสอบแผงอุตสาหกรรมประจำปี: การถ่ายภาพความร้อนและการตรวจสอบแรงบิดช่วยจับการเชื่อมต่อที่หลวมก่อนที่จะกลายเป็นข้อผิดพลาด — ระเบียบวินัยในการบำรุงรักษาเดียวกันที่เรากล่าวถึงใน คู่มือการตรวจจับความล้มเหลวของเบรกเกอร์.

คำถามที่พบบ่อย

การลัดวงจรเกิดขึ้นอย่างไรและมีผลกระทบอย่างไร?

การลัดวงจรเกิดขึ้นเมื่อไฟฟ้าไหลผ่านเส้นทางที่มีความต้านทานต่ำโดยไม่ได้ตั้งใจ — หากสายไฟร้อนเชื่อมต่อกับสายไฟกลาง สายไฟที่มีไฟฟ้าอยู่ข้างเคียง หรือศักย์กราวด์ของระบบไฟฟ้า เนื่องจากความต้านทานต่ำมาก กฎของโอห์ม (I = V/R) ส่งผลให้กระแสไฟฟ้าปกติเปลี่ยนเป็นหลายพันแอมแปร์ภายในไม่กี่มิลลิวินาที ส่งผลให้เกิดความร้อน (I²R) ซึ่งสามารถเผาฉนวนไฟฟ้า การปล่อยไฟฟ้าซึ่งนำไปสู่การจุดไฟติดวัตถุไวไฟ การเกิดอาร์คไฟฟ้าในอุปกรณ์อุตสาหกรรม วัตถุที่มีไฟฟ้าช็อตซึ่งทำร้ายคน และความล้มเหลวของเครื่องใช้ไฟฟ้า — ปรากฏการณ์เหล่านี้ทั้งหมดสามารถหยุดได้ด้วยอุปกรณ์ป้องกันที่ทำงานรวดเร็ว (ตัวตัดวงจร ฟิวส์ และอุปกรณ์ตัดวงจรกราวด์).

เกิดอะไรขึ้นจริงๆ ในการลัดวงจร?

ในการลัดวงจร กระแสไฟฟ้าไหลผ่านวงจรไม่ผ่านโหลดไฟฟ้าแต่ผ่านเส้นทางที่มีความต้านทานใกล้ศูนย์โดยไม่ได้ตั้งใจ การเพิ่มขึ้นของกระแสไฟฟ้าถูกจำกัดโดยอิมพีแดนซ์ของแหล่งจ่ายและสายไฟ โดยปกติอยู่ในช่วงหลายร้อยหรือหลายพันแอมแปร์ในไม่กี่มิลลิวินาที ซึ่งนำไปสู่ความร้อนสูงสุด (ความร้อน I²R) ซึ่งทำให้ฉนวนละลายและโลหะกลายเป็นของเหลว และอาจทำให้เกิดอาร์คไฟฟ้า เมื่อใช้การป้องกัน ตัวตัดวงจรหรือฟิวส์จะตัดวงจรผิดพลาดภายในเศษเสี้ยววินาที; หากไม่มีการป้องกัน วัสดุที่ร้อนเกินไปจะติดไฟซึ่งอาจทำให้เกิดไฟไหม้.

การลัดวงจรสามารถแก้ไขตัวเองได้หรือไม่?

แทบจะไม่เคยและไม่เคยในลักษณะที่ปลอดภัย เพราะการลัดวงจรคือเมื่อวัสดุที่นำไฟฟ้าเปลือยสองชิ้นสัมผัสกันทางกายภาพ มันจึงไม่สามารถแก้ไขตัวเองได้ แม้ว่าจะมีช่วงเวลาของอาร์คชั่วคราวในขณะที่ตัวนำสั่นสะเทือน ซึ่งนำไปสู่ความเสียหายของวัสดุฉนวนและรอยคาร์บอนที่เพิ่มความเสียหายจากข้อผิดพลาด วิธีแก้ไขที่ปลอดภัยเพียงอย่างเดียวคือเมื่อฟิวส์ขาดและตัวตัดวงจรถูกกระตุ้น นี่คือกรณีเดียวที่มีกำหนดขอบเขตของกระแสที่ทำลายล้างและจะต้องซ่อมแซมข้อผิดพลาดหลังจากตรวจพบเท่านั้น.

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าบ้านเกิดการลัดวงจร?

เมื่อบ้านมีการป้องกันที่เหมาะสม เกิดการลัดวงจรและทำให้เบรกเกอร์ทำงานอย่างรวดเร็ว ซึ่งทำให้ปลอดภัย วงจรจะหยุดทำงาน และหลังจากแก้ไขปัญหาใด ๆ การรีเซ็ตจะทำให้วงจรทำงานอีกครั้ง สิ่งที่แย่ที่สุดที่อาจเกิดขึ้นในกรณีนี้คือเบรกเกอร์ถูกตัดวงจร อย่างไรก็ตาม หากเบรกเกอร์มีข้อบกพร่อง ขนาดใหญ่เกินไป หรือถูกบายพาส ผ่านความร้อนที่เกิดจากการลัดวงจร ฉนวนของสายไฟจะละลาย นำไปสู่ไฟไหม้ที่เกิดจากอุปกรณ์ไฟฟ้าในผนัง หากการลัดวงจรเกิดขึ้นในโครงของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เครื่อง GFCI จะทำงานหากมีอยู่ หากไม่มี วงจรจะยังคงจ่ายไฟไปยังโครงของอุปกรณ์ ทำให้เกิดสถานการณ์อันตราย.

อ้างอิง

สรุป

การเกิดสถานการณ์ลัดวงจรสามารถอธิบายได้จากหลักฟิสิกส์พื้นฐานที่ระบุว่า หากกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเส้นทางที่มีความต้านทานใกล้ศูนย์และหลีกเลี่ยงงานที่ต้องทำ ตามกฎของโอห์ม กระแสจะเปลี่ยนจากเส้นโค้งปกติเป็นค่าที่ไม่น่าเชื่อ — หลายร้อยถึงหลายพันแอมป์ในเวลาสั้น ๆ นำไปสู่การปล่อยความร้อนและประกายไฟฟ้าที่สามารถละลายวัตถุ เผาไหม้ และทำให้เกิดไฟฟ้าช็อต สาเหตุที่นำไปสู่การลัดวงจรถูกทราบดี — เรามานับกัน: ข้อบกพร่องของวัสดุฉนวน การสัมผัสที่ไม่ดี การมีสัตว์ ความชื้นสูง ความเสียหายทางกลต่อส่วนของวงจร หรือความผิดพลาดของผู้ที่ซ่อมอุปกรณ์ไฟฟ้า และทุกสิ่งที่สามารถทำได้เพื่อลดปัญหานี้ — ฟิวส์และเบรกเกอร์สำหรับแรงดันไฟฟ้าสูง; GFCI สำหรับข้อผิดพลาดกราวด์; AFCI สำหรับประกายไฟ.

ข้อสรุปล่าสุดจากการวิเคราะห์ปัญหานี้รายงานในข้อความที่เหมือนกันสำหรับเจ้าของบ้านและโรงงาน: เคารพการทำงานของเบรกเกอร์เพื่อหยุดการไหลของกระแสไฟฟ้า; ห้ามบายพาสการป้องกันหรือวงจรก่อนแก้ไขปัญหา; และรับประกันการบำรุงรักษาวงจรอย่างถาวร — การทดสอบฉนวน การวัดแรงบิด การตรวจสอบความร้อน และการทดสอบ GFCI/AFCI.