kredit: ExploratoriumBuat percobaan korsleting Anda sendiri dengan baterai dan panjang kabel penghantar.Dalam kabel perumahan, istilah itu hubungan arus pendek, memutuskan hubungan listrik dapat didefinisikan sebagai situasi apa pun di mana arus dalam kabel yang terbentuk dari suatu sirkuit dialihkan ke jalur yang tidak terduga yang tidak memiliki hambatan. Ini pada dasarnya adalah situasi di mana arus listrik "bocor" di luar kabel yang sudah ada dan mengalir di tempat yang tidak dimaksudkan. Istilah "korsleting" sebenarnya cukup akurat, karena jalur yang tidak disengaja dan tidak disengaja ini memang merupakan sirkuit yang "lebih pendek" dari sirkuit standar - arus yang melewati kabel sirkuit untuk membuat jalur yang lebih pendek ke tujuan akhir.
Dengan definisi ini, kesalahan ground secara teknis dapat dilihat sebagai satu jenis hubung singkat, yang mana arus dalam kawat panas menemukan jalur yang lebih pendek ke ground. Namun, dalam dunia perkakas listrik perumahan, istilah korsleting biasanya digunakan untuk menggambarkan situasi ketika kawat panas langsung menyentuh netral kawat.
- SEBUAH kesalahan tanah terjadi dalam sirkuit hunian ketika kawat panas menyentuh kabel arde atau elemen arde, seperti kotak logam, dan listrik kemudian mengalir segera ke arde. Sejumlah besar arus mengalir selama gangguan tanah-cukup untuk menyebabkan sengatan listrik dan kebakaran. Bahaya sengatan listrik terjadi jika seseorang menyentuh jalur tanah yang dilaluinya arus.
- SEBUAH hubungan arus pendek, memutuskan hubungan listrik terjadi ketika kabel panas menghubungi netral kawat tanpa melewati beban resistif. Sejumlah besar arus juga mengalir selama korsleting, dan dapat menghasilkan panas yang cukup untuk menyalakan api, tetapi jarang menyebabkan sengatan listrik. Alasan mengapa hal itu tidak terjadi adalah bahwa arus tetap di dalam rangkaian listrik dan tidak bocor, seperti yang terjadi ketika gangguan tanah terjadi. Namun, itu tidak berarti bahwa short tidak dapat menyebabkan cedera.
Eksperimen Sirkuit Pendek
Anda dapat mendemonstrasikan korsleting untuk diri Anda sendiri dengan baterai 6 volt, panjang pendek kawat listrik 12-gauge, dan sepasang tang berinsulasi. Tekuk kabel menjadi bentuk-U yang memungkinkannya menyentuh kedua terminal baterai secara bersamaan. Pegang kawat dengan tang dan sentuh terminal. Tergantung pada kondisi baterai, Anda mungkin akan melihat percikan, dan ketika Anda melepas kawat, Anda akan melihat bahwa keduanya dan baterainya panas. (Catatan: Jangan lakukan percobaan ini dengan baterai yang lebih besar, seperti baterai mobil 12 volt, karena dapat rusak.)
Anda membuat korsleting dengan menyediakan jalur resistansi rendah agar listrik mengalir langsung di antara terminal baterai. Arus DC menghasilkan panas resistif pada kabel, dan jika hal yang sama terjadi pada sirkuit listrik AC 120 volt Anda, panas mungkin sudah cukup untuk melelehkan isolasi kawat. Itu berbahaya, tapi tidak berbahaya seperti busur listrik yang akan terjadi di antara kabel.
kredit: Shedu / iStock / GettyImagesArcing dari korsleting memiliki banyak kesamaan dengan petir cloud-to-cloud.Bahaya terbesar yang terkait dengan korsleting adalah busur listrik, yang terjadi ketika konduktor tidak benar-benar menyentuh, tetapi cukup dekat untuk memungkinkan listrik melompati celah udara yang memisahkan mereka. Percikan yang dihasilkan pada dasarnya adalah kilat, dan seperti kilat, mereka dapat memanaskan udara hingga mencapai suhu yang sangat tinggi dibandingkan dengan yang ada di permukaan matahari. Mereka dapat menguapkan logam, sehingga siapa pun yang dekat dengan arc flash dapat terluka parah atau terbunuh.
Bagaimana Terjadinya Korsleting
Kabel panas di sirkuit perumahan membawa muatan listrik dari sumber listrik, dan kabel netral membawa muatan kembali ke sumbernya. Listrik di kawat panas secara konstan berusaha untuk kembali ke sumber atau ke tanah, mengikuti rute yang dibuat oleh kabel sirkuit yang panas dan netral dan setiap lampu, lampu, atau peralatan yang terhubung ke sirkuit itu. Selama arus ini terbatas pada kabel yang dilindungi oleh isolasi, tidak ada masalah. Listrik secara efektif dijinakkan oleh kabel yang menawarkan ketahanan terhadap aliran listrik yang tidak terkendali.
Setiap perangkat listrik membutuhkan listrik untuk melakukan pekerjaan, dan pekerjaan itu melibatkan hambatan listrik, yang membatasi aliran arus. Tetapi jika kawat panas menyentuh kawat netral tanpa melewati beban, hambatan tiba-tiba menjadi sangat rendah, dan itu membuat aliran arus sangat tinggi.
- Catatan teknis: Karena tegangan (V) dalam rangkaian hunian adalah konstan 120 volt, arus (I) dan resistansi (R) memiliki hubungan terbalik menurut Hukum Ohm, V = IR.
Aliran tanpa hambatan yang tiba-tiba ini dari kawat panas ke jalur netral, terganggu oleh tidak ada beban yang menahan, adalah apa yang disebut hubungan pendek. Situasi korsleting dapat terjadi karena berbagai alasan:
- Insulasi yang memisahkan kabel yang panas dan netral dapat aus karena usia, memungkinkan kabel untuk melakukan kontak.
- Kabel panas atau netral yang terhubung dengan buruk dapat terlepas dari lampu atau outlet dan menyentuh yang lain.
- Pada sumbat basah, listrik dapat berpindah dari satu cabang ke cabang lainnya melalui air.
- Kabel listrik mungkin mengalami kerusakan yang memaparkan kabel dan memungkinkan yang panas menyentuh yang netral.
- Kabel internal alat mungkin rusak, sehingga kabel panas internal dan kabel netral dapat disentuh. Jika Anda mencolokkan lampu atau alat lain dan mengalami percikan api atau pemutus arus, mungkin ada kekurangan pada perangkat itu sendiri.
kredit: itsarasak thithuekthak / iStock / GettyImagesArcing dari korsleting dapat mencairkan colokan dan outlet.Biasanya ada percikan api ketika terjadi pendek, karena kabel tidak dalam kontak permanen. Bunga api menghasilkan panas yang cukup untuk melelehkan perangkat plastik, seperti outlet, sakelar dan sumbat, dan untuk menyalakan bahan yang mudah terbakar di sekitarnya.
Perangkat Keselamatan yang Mencegah Kerusakan dari Sirkuit Pendek
Setiap rumah memiliki panel pemutus sirkuit, dan pemutus dirancang untuk mendeteksi aliran arus tinggi secara anomali dan mematikan daya ketika mereka melakukannya. Jika ada sirkuit pendek, pemutus akan trip, dan Anda tidak akan dapat mengatur ulang sampai Anda menemukan pendek dan memperbaikinya. Outlet GFCI (ground fault current interrupter) atau pemutus sirkuit terutama dirancang untuk mendeteksi anomali saat ini yang terkait dengan gangguan ground, tetapi, seperti semua pemutus, juga akan mati ketika terjadi korsleting.
credit: Elite AnalysisAFCI pemutus dan outlet mendeteksi penyebab busur oleh hubung singkat dan mematikan daya.Tak satu pun dari perangkat ini yang peka terhadap hubung singkat seperti outlet atau pemutus arus AFCI (arc fault current interrupter). Melengkung dari korsleting biasanya terputus-putus, dan GFCI atau pemutus sirkuit konvensional mungkin melewatkannya. AFCI, bagaimanapun, berkenan untuk mendeteksi anomali sinyal spesifik yang disebabkan oleh lengkung, dan akan mati segera setelah itu terjadi. Untuk alasan ini, kode kelistrikan semakin membutuhkan gerai AFCI di lokasi strategis di rumah dan perusahaan komersial. Banyak produsen sekarang menawarkan outlet kombinasi dan pemutus sirkuit GFCI / AFCI.
Listrik Melengkung Tidak Selalu Buruk
Jika Anda dapat mengontrol panas yang dihasilkan selama arc flash, Anda dapat menggunakannya untuk berbagai macam kegunaan. Itulah prinsip di balik pengelasan busur dan resistansi.
Dalam sirkuit las busur dasar, logam yang akan dilas-pekerjaan-dihubungkan oleh kawat ke sumber daya yang batang las juga terhubung. Ketika tukang las menggerakkan batang cukup dekat dengan pekerjaan, terjadi hubungan pendek yang menyebabkan listrik melengkung di antara batang dan pekerjaan. Ini menghasilkan suhu dalam kisaran 6.500 derajat Fahrenheit, yang cukup panas untuk melelehkan logam sehingga dapat melebur ke sepotong logam lain yang juga berada dalam jangkauan busur.
kredit: EXTREME-PHOTOGRAPHER / iStock / GettyImagesWelders menggunakan panas dari busur listrik untuk melebur logam.Busur listrik digunakan pada bohlam lampu paling awal sampai diganti dengan filamen yang bercahaya. Ini masih digunakan di beberapa lampu pijar modern ketika sumber cahaya yang sangat terang, atau yang mendekati cahaya dari matahari, diperlukan. Warna busur tergantung pada bahan elektroda, sehingga peneliti dapat menganalisis spektrum busur yang dibuat oleh sepasang elektroda untuk mengidentifikasi bahan dalam elektroda.
Ini dan aplikasi lain menunjukkan bahwa penyebab busur listrik oleh hubung singkat mungkin berbahaya, tetapi tidak selalu buruk.
