Zkrat

Zkrat nastává přímým vodivým propojením pólů zdroje (tzv. spojení nakrátko), např. když se poškodí izolace přívodních vodičů nebo vodičů uvnitř spotřebiče a dojde k jejich vzájemnému dotyku.

Zkrat může způsobit i vodivá kapalina (elektrolyt), dostane-li se do styku s vodiči (u venkovního vedení kupř. za prudké dešťové či sněhové bouře).

Při zkratu je elektrickému proudu kladen velmi malý odpor, takže velikost proudu (tzv. nadproud) může být vysoká a ve vodiči může vznikat velké teplo. Procházející proud je v tomto případě určen pouze vnitřním odporem zdroje a vodičů; v běžné elektrorozvodné síti 0,4 kV 50 Hz je hodnota zkratového nadproudu limitována zkratovým výkonem nejbližšího transformátoru.

Následkem tepla vznikajícího při zkratu může dojít k poškození zdroje nebo přívodních vodičů nebo celého spotřebiče.

Nachází-li se blízko vodiče hořlavý materiál, může materiál při zkratu začít hořet; zkrat bývá častou příčinou požárů.

U chemických zdrojů dochází také k rychlému „vybití“ těchto zdrojů - k rychlému přenosu elektrického náboje mezi elektrodami, a tím ke snížení elektrického napětí mezi nimi. Zahřátí chemikálií uvnitř zdroje může vést k nežádoucím chemickým reakcím a poškození elektrod, v některých případech až k explozi.

Silný elektrický proud při zkratu rovněž ohrožuje zdraví člověka.

Někdy se zkratu využívá k „vybití“ nahromaděného elektrického náboje nebo k vyrovnání elektrických potenciálů mezi dvěma elektricky nabitými tělesy. Při tzv. řízeném zkratu se tělesa bezpečně propojí a nechá se projít elektrický proud. Takzvané zkratovače či rychlozkratovače se používají zejména k „vybití“ velkého množství náboje v kapacitorech, resp. kondenzátorech.

Dojde-li ke zkratu, je třeba co nejrychleji přerušit elektrický obvod.

K ochraně elektrického obvodu proti zkratu slouží elektrické pojistky a jističe. U pojistky se vlivem tepla roztaví tenký drátek, u elektromagnetického jističe silné magnetické pole přitáhne kotvu a vypne obvod. Kombinovaný jistič obsahuje navíc bimetalový pásek, který se teplem ohýbá, a obvod se vypne i při slabším (slabě vyšším než jmenovitým), ale dlouho trvajícím elektrickém proudu. Citlivější přístroje (elektronické přístroje) často obsahují přístrojovou pojistku (tavnou pojistku), která se větším teplem přepálí. Zničené tavné pojistky je nutno vyměnit vždy za pojistky stejné, výrobcem předepsané hodnoty proudu. Jističe se dají zapnout do opětovného provozu přepnutím páčky, příp. stisknutím tlačítka.

Není-li v obvodu zařazena pojistka ani jistič, je třeba vypnout obvod ručně. Není vhodné dotýkat se vodivých částí obvodu rukou, je nutné použít elektrický izolant.

Někdy se elektrický obvod při zkratu přeruší samovolně, dojde-li energie elektrického zdroje nebo dojde-li k přepálení vodičů. To však již znamená poškození obvodu.

Prevencí proti zkratu je používat kvalitní nepoškozené elektrické spotřebiče, v žádném případě nezapojovat vadné nebo amatérsky vyrobené přívodní šňůry, nepoužívat elektrické spotřebiče ve vlhkém prostředí, nevystavovat je nadměrnému teplu a dodržovat běžné zásady bezpečné práce s elektrickým zařízením.

Schematická značka zkratu

V silnoproudé elektrotechnice a energetice je zkrat mimořádně nebezpečnou poruchou. Kromě výše řečeného hraje roli mimořádně vysoká úroveň zkratových proudů, způsobující vývin velkého množství tepla v místě krátkého spojení. To může vést k požárům či výbuchům vybavení. Dalším nebezpečným důsledkem vysokých zkratových proudů je elektrodynamické namáhání vodičů a zařízení. V jeho důsledku může dojít k deformaci vinutí elektrických strojů, poškození vodičů a přípojnic rozvoden či mechanickému rozrušení konstrukcí. K omezení hodnot zkratového proudu se používá technika dělení přípojnic do sekcí a vřazování tlumivek (elektromagnetických reaktorů); k omezení následků zkratu se užívají vypínače s vysokou rychlostí odpojení.

Každý moderní zbraňový systém tvoří elektronické prvky a je řízen elektronikou, takže je závislý na elektrickém napájení. Na elektrické energii jsou závislé i zbraně hromadného ničení. Ve válce v Perském zálivu v roce 1991 USA demonstrovaly novou technologii a účinnost grafitové pumy. Vlastní zbraní není puma (je pouhý nosič), ale submunice, kterou je naplněn zásobník pumy. Submunicí jsou grafitová vlákna. Rozmetaná vlákna jsou přitahována k elektrickému vedení a působí zkrat – obvykle rychle zničí pojistky elektrických rozvoden. Vyřazení dílčích prvků elektrické rozvodné sítě znemožní protivníkovi bojovat.[2]

Slovo „zkrat“ se užívá také v přeneseném významu: hovorově jím bývá označováno nepromyšlené, zkratkovité chování člověka.

V někdejším Československu a později Česku zkrat proslavili Jaroslav Uhlíř (hudba) a Zdeněk Svěrák (text) písní „Elektrický valčík“, která poprvé zazněla v roce 1988 v dětském pořadu „Hodina zpěvu“ stejných autorů, vysílaném tehdejší Československou televizí. V roce 1993 skladba vyšla na albu písniček Není nutno…. (Původně se skladba jmenovala „Zavedení elektrického proudu do obce Malá Paseka“.[3])

Z projevu inženýra Maliny: / Vážení občané, vzácní hosté / S elektřinou je to prosté / Od pantáty vedou dráty / Do žárovky nade vraty. / Odtud proud se přelévá do stodoly, do chléva. / Při krátkém spojení dvou drátů / Dojde k takzvanému zkratu. / Kdo má pojistky námi předepsané / Tomu se při zkratu nic nestane. / Ovšem, kdo si tam nastrká hřebíky / Vyhoří a začne od píky / Do každé rodiny elektrické hodiny!

Byl to ten slavný den, kdy k nám byl zaveden / Elektrický proud / Byl to ten slavný den, kdy k nám byl zaveden / Elektrický proud / Střídavý, střídavý / Silný elektrický proud / Střídavý, střídavý / Zkrátka elektrický proud.