Sự Khác Nhau Giữa Quá Tải (Overload) Và Ngắn Mạch (Short Circuit)

Trong lĩnh vực Điện dân dụng hay Điện công nghiệp, ít nhiều bạn cũng từng nghe nhắc đến hai cụm từ "Ngắn mạch" và "Quá tải", đây là các sự cố về điện mà bạn nên biết để có những lựa chọn chính xác trong quá trình triển khai lắp đặt, cũng như đưa ra những quyết định xử lý kịp thời trong các trường hợp khẩn cấp. Ở đây, chúng tôi sẽ trình bày một cách ngắn gọn, dễ hiểu nhất để giúp bạn hiểu rõ 02 khái niệm này.

Hiện tượng ngắn mạch (Short Circuit) là gì ?

- Để hiểu rõ hơn về trường hợp ngắn mạch, chúng ta hay xét một mạch gồm một bóng đèn kết nối với một ắc quy, trong đó mạch điện được bảo vệ bởi cầu chì 0.5A.

- Ta giả sử bóng đèn chịu được dòng điện có cường độ 0.2A.

- Nếu ta kết nối 02 cực dương (+) và âm (-) của ắc quy song song với bóng đèn như hình dưới đây, chúng ta sẽ thấy cường độ dòng điện tăng lên cực đại chạy qua mạch điện này làm đứt cầu chì.

Hiện tượng này được gọi là ngắn mạch (Short Circuit).

Như vậy ta có thể định nghĩa ngắn gọn hiện tượng ngắn mạch như sau :

- Ngắn mạch là hiện tượng mạch điện cho dòng điện chạy qua khi trở kháng của mạch bằng 0 hoặc không đáng kể.

- Đây là sự cố về điện xảy ra khi hai cực dương và âm tiếp xúc trực tiếp lại với nhau mà không qua tải.

- Khi bị ngắn mạch, giá trị điện áp sẽ trở về 0 và cường độ dòng điện chạy qua phụ thuộc vào trở kháng của mạch điện.

Phân loại ngắn mạch, gồm :

Ngắn mạch một pha (là một pha chạm đất hoặc chạm dây trung tính).

Ngắn mạch hai pha (nghĩa là pha nguội và pha nóng chập lại nhau đồng thời chạm đất).

Ngắn mạch ba pha (nghĩa là ba pha chập lại thành một).

Một số nguyên nhân gây ra sự cố ngắn mạch, gồm :

Do thời tiết xấu gây mưa bão, ngã cột điện khiến dây chạm vào nhau, hoặc sét đánh gây phóng điện.

 Do sự chủ quan của con người, thực hiện đóng điện nhưng quên tháo dây nối đất.

Lớp cách điện của thiết bị hoặc vật liệu dẫn điện bị hỏng.

Một số hướng dẫn cách khắc phục sự cố ngắn mạch dòng điện  :

Tắt ngay nguồn điện: để theo dõi một mạch điện bị ngắn mạch ở vị trí nào thì thao tác đầu tiên là tắt hết nguồn điện trong nhà, tắt hết các thiết bị dân dụng trong nhà như ti vi, tủ lạnh, quạt máy, bóng đèn,...rồi sử dụng thiết bị ngắt điện tự động hay cầu chì để đưa vào mạch điện bị ngắn.

 Kiểm tra các thiết bị điện: sau khi cài đặt các thiết bị ngắt điện tự động thì đóng CB để kiểm tra lại, nếu thiết bị điện có hiện tượng ngắn mạch ngay lập tức thì vị trí ngắn mạch có thể nằm trong ổ cắm, hoặc phía sau công tắc, hoặc ở hộp kỹ thuật,.. Bạn cần thực hiện kiểm thử và thu hẹp dần phạm vi để xử lý sự cố.

Hiện tượng quá tải (Overload) là gì ?

Xét một mạch điện như trường hợp trên nhưng ta sẽ nối thêm nhiều bóng đèn song song vào mạch điện như hình sau

Khi đó, cường độ dòng điện chạy qua tải sẽ tăng lên vượt qua ngưỡng cho phép hoặc giá trị định mức của cầu chì khiến cho cầu chì bị đứt hoặc hỏng.

Hiện tượng này được gọi là quá tải (Overload).

Như vậy ta có thể định nghĩa ngắn gọn hiện tượng quá tải như sau :

- Quá tải là sự cố về điện xảy ra khi dòng điện chạy qua mạch điện vượt quá giá trị cho phép hay giá trị định mức của mạch.

- Khi bị quá tải, giá trị điện áp có thể giảm nhưng sẽ không rơi về giá trị 0.

Một số nguyên nhân gây ra sự cố quá tải, gồm :

Sử dụng một ổ cắm cho quá nhiều thiết bị: theo các tiêu chuẩn thiết kế điện thông thường một ổ cắm điện có 8 cổng, và tổng tải chịu tối đa khoảng 3000W. Tuy nhiên, thực tế nhiều hộ gia đình ít lưu ý vấn đề này nên tự ý chia ra nhiều ổ cắm khác để sử dụng được nhiều thiết bị hơn dẫn đến quá tải.

 Thiết kế CB, Aptomat không đủ tải: việc tính toán sai dòng phụ tải trong gia đình dẫn đến việc lựa chọn CB hoặc aptomat sai giá trị định mức. Bạn biết đấy, Aptomat là thiết bị bảo vệ nguồn điện trong gia đình, nếu giả sử bạn khởi động cùng lúc nhiều thiết bị sẽ làm công suất tăng đột ngột gây ra hiện tượng quá tải. Thỉnh thoảng, bạn hay gặp trường hợp Amtomat ngoài trụ điện trước nhà bị nhảy liên tục, bạn phải gọi nhân viên điện lực EVN đến khắc phục, đấy chính là do dòng tải tiêu thụ trong nhà bạn vượt quá giá trị định mức của Aptomat ngoài trụ điện.

Sử dụng dây dẫn sai, tiết diện dây dẫn không đủ dẫn đến khả năng chịu tải kém: ở đây cũng phụ thuộc vào việc tính toán thiết kế ban đầu, nếu giả sử nhân viên kỹ thuật tính toán sai công suất phụ tải trong gia đình bạn, từ đó chọn dây dẫn có tiết diện quá bé thì khả năng bị quá tải là điều trong tránh khỏi. Và, tình trạng này rất hay gặp phải trong đại đa số gia đình vì do chủ quan coi nhẹ mức độ nghiêm trọng về hệ thống điện, nước, mạng,... mà chỉ chú trọng phần thô và thiết kế nội thất lúc xây nhà mới.

Một số cách phòng tránh sự cố quá tải :

Nếu như bạn đã nắm được các nguyên nhân dễ gây ra sự cố quá tải trên, thì việc phòng tránh là hoàn toàn khả thi và thực hiện dễ dàng. Và, chúng tôi vẫn khuyến nghị ngắn gọn một số điểm cần lưu ý :

 Hãy chọn CB (Amtomat) đúng.

 Hãy chọn dây dẫn có tiết diện phù hợp.

 Hãy sử dụng ổ cắm điện đúng cách, không tùy tiện chia nhỏ ra nhiều ổ cắm khác mà không hiểu rõ hoặc không được Nhân viên kỹ thuật hướng dẫn trước đó.

 Ngoài ra, bạn có thể trang bị thêm bộ lưu điện (UPS) hoặc các thiết bị ổn áp để ổn định dòng điện, bảo vệ thiết bị phụ tải.

Lời kết

Bên trên là thông tin mô tả ngắn gọn hai khái niệm quá tải và ngắn mạch cũng như giúp bạn thấy được sự khác nhau giữa hai hiện tượng này.

Trong cuộc sống thực tế, ắt hẳn bạn đã gặp sự cố này đôi ba lần mà bạn không để ý tới đúng không nào ?

Hy vọng sau bài viết này, bạn sẽ chủ động hơn trong việc lựa chọn thiết bị điện phù hợp, cũng như nắm bắt được hạn mức chịu đựng của các thiết bị bị bảo vệ như CB, cầu dao,... Đồng thời thông qua đó giúp bạn có những phản ứng kịp thời trong các tình huống sự cố quá tải, ngắn mạch xảy ra đột ngột mà cán bộ kỹ thuật điện không thể tới ứng cứu kịp.

Thân ái,