Ngắn mạch, còn được gọi là đoản mạch, chập điện là hiện tượng xuất hiện một đường dẫn điện bất thường trong mạch điện đó, tạo ra một dòng điện có cường độ cực lớn với lượng nhiệt sinh ra rất cao.
Hiện tượng ngắn mạch xảy ra phổ biến nhất là khi dây nóng mang điện chạm vào dây trung tính. Ngoài trường hợp này, hiện tượng ngắn mạch cũng xảy ra khi dây nóng chạm vào dây tiếp địa.
Khi hiện tượng này xảy ra, cường độ dòng điện trên đường dẫn ngắn mạch đó rất lớn (có thể lên tới hàng ngàn Ampe), giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt hoặc gắt hơn là gây phóng hồ quang điện rất nguy hiểm. Nhiệt độ đường dẫn cao tới mức có thể gây cháy các vật liệu dễ cháy ngay lập tức (như cao su, nhựa PVC bọc dây cáp).
Nguyên nhân gây ra ngắn mạch
Nguyên nhân chính gây ra hiện tượng ngắn mạch thường là do lớp cách điện hoặc lớp bảo vệ giữa dây pha và dây trung tính bị hỏng, tạo sơ hở để 2 dây có thể chạm vào nhau.
Ngắn mạch cũng có thể do dây dẫn điện của thiết bị điện có vấn đề. Khi cắm thiết bị điện vào ổ cắm thì về cơ bản dây dẫn của thiết bị trở thành phần nối dài của mạch điện (ổ cắm). Do đó nếu dây điện của thiết bị có vấn đề gây ngắn mạch thì toàn bộ mạch điện cũng bị ảnh hưởng theo.
Dấu hiệu của ngắn mạch
- Vết cháy trên dây điện kèm mùi khét của vỏ bọc dây khi cháy;
- Tia lửa điện;
- Âm thanh ù ù tại nơi ngắn mạch (thường là ổ cắm).
Ngắn mạch gây cháy nổ dây nếu không được khắc phục kịp thời có thể gây hỏng toàn bộ phạm vi mạch điện, có thể là mạch điện dân dụng hoặc lớn hơn là hệ thống điện nhà máy sản xuất, xí nghiệp, mạng lưới điện các vùng lãnh thổ.
Biện pháp ngăn ngừa ngắn mạch
Ngắn mạch là hiện tượng không thể tránh khỏi do nhiều nguyên nhân, hoặc chủ quan như dây bị lỗi, sai sót trong lắp đặt hoặc khách quan như điều kiện môi trường… Đối với hệ thống điện dân dụng và điện công nghiệp cho nhà máy, để hạn chế sự cố ngắn mạch thì trong hệ thống điện bắt buộc phải sử dụng thiết bị ngăn ngừa ngắn mạch. Ví dụ điển hình chính là cầu dao, aptomat, cầu chì.
Về cơ bản cầu chì có kết cấu gồm một dây dẫn điện được làm từ vật liệu dễ nóng chảy và được kết nối với mạch điện (thường đặt ở ngay đầu mạch điện). Nếu hiện tượng ngắn mạch xảy ra, lượng nhiệt cao trên đường dẫn sẽ làm nóng chảy và làm đứt dây dẫn bên trong cầu chì, làm ngắt mạch điện. Nhờ vậy ngăn chặn hiện tượng ngắn mạch tiếp tục xảy ra, gây hậu quả nghiêm trọng.
