Что такое короткое замыкание по простому — Причины и последствия возникновения короткого замыкания

Короткое замыкание — включение источника ЭДС на нагрузку, сопротивление которой очень мало по сравнению с внутренним сопротивлением источника.

Сила тока при коротком замыкании определяется только внутренним сопротивлением источника r, т. ik = E/r, где Е — ЭДС источника.

Обычно источники ЭДС не рассчитаны на ту большую силу тока, которая устанавливается при коротком замыкании, в источнике выделяется очень большое количество тепла, которое может привести к разрушению и гибели источника. Особенно опасно короткое замыкание для источников с малым внутренним сопротивлением (аккумуляторов, электрических машин и т.

Итак, короткое замыкание возникает при соединении двух проводов цепи, присоединенных к разным зажимах (например, в цепях постоянного тока это «+» и «-«) источника через очень малое сопротивление, которое сравнимо с сопротивлением самих проводов.

Ток при коротком замыкании может превысить номинальный ток в цепи во много раз. В таких случаях цепь должна быть разорвана раньше, чем температура проводов достигнет опасных значений.

Для защиты проводов от перегрева и предупреждения воспламенения окружающих предметов в цепь включаются аппараты защиты — плавкие предохранители или автоматические выключатели.

Короткие замыкания могут возникнуть также при перенапряжениях в результате грозовых явлений, прямых ударов молнии, механических повреждении изолирующих частей, ошибочных действий обслуживающего персонала.

При коротких замыканиях резко возрастают токи в короткозамкнутой цепи и снижается напряжение, что представляет большую опасность для электрического оборудования и может вызвать перебои в электроснабжении потребителей.

Короткие замыкания бывают:

• трехфазные (симметричные), при которых накоротко замыкаются все три фазы;
• двухфазные (несимметричные), при которых накоротко замыкаются только две фазы;
• двухфазные на землю в системах с глухо заземленными нейтралями;
• однофазные несимметричные на землю заземленными нейтралями.

Наибольшей величины ток достигает при однофазном коротком замыкании. В результате применения специальных искусственных мер (например заземления нейтралей через реакторы, заземление только части нейтралей) наибольшее значение тока однофазного короткого замыкания может быть снижено до величины тока трехфазного короткого замыкания, для которого чаще всего и ведутся расчеты.

Причины возникновения коротких замыканий

Основной причиной возникновения коротких замыканий является нарушения изоляции электрооборудования.

Нарушения изоляции вызываются:

Перенапряжениями (особенно в сетях с изолированными нейтралями),

Прямыми ударами молнии,

Механическими повреждениями изоляции, проездом под линиями негабаритных механизмов,

Неудовлетворительным уходом за оборудованием.

Часто причиной повреждений в электрической части электроустановок являются неквалифицированные действия обслуживающего персонала.

Преднамеренные короткие замыкания

При осуществлении упрощенных схем соединений понижающих подстанций используют специальные аппараты — короткозамыкатели, которые создают преднамеренные короткие замыкания с целью быстрых отключений возникших повреждений. Таким образом, наряду с короткими замыканиями случайного характера в системах электроснабжения имеют место также преднамеренные короткие замыкания, вызываемые действием короткозамыкателей.

Последствия коротких замыканий

В результате возникновения короткого замыкания токоведущие части сильно перегреваются, что может привести к нарушению изоляции, а также возникновению больших механических усилий, способствующих разрушению частей электроустановок.

При этом нарушается нормальное электроснабжение потребителей в неповрежденных участках сети, так как аварийный режим короткого замыкания в одной линии приводит к общему снижению напряжения. В месте короткого замыкания спряжение становится равным нулю, а во всех точках до места короткого замыкания напряжение резко снижается, и нормальное питание неповрежденных линий становится невозможным.

При возникновении коротких замыканий в системе электроснабжения ее общее сопротивление уменьшается, что приводит к увеличению токов в ее ветвях по сравнению с токами нормального режима, а это вызывает снижение напряжения отдельных точек системы электроснабжения, которое особенно велико вблизи места короткого замыкания. Степень снижения напряжения зависит от работы устройств автоматического регулирования напряжения и удаленности от места повреждения.

В зависимости от места возникновения и продолжительности повреждения его последствия могут иметь местный характер или отражаться на всей системе электроснабжения.

При большой удаленности короткого замыкания величина тока короткого замыкания может составлять лишь незначительную часть номинального тока питающих генераторов и возникновение такого короткого замыкания воспринимается ими как небольшое увеличение нагрузки.

Сильное снижение напряжения получается только вблизи места короткого замыкания, в то время как в других точках системы электроснабжения это снижение менее заметно. Следовательно, при рассматриваемых условиях опасные последствия короткого замыкания проявляются лишь в ближайших к месту аварии частях системы электроснабжения.

Ток короткого замыкания, являясь даже малым по сравнению с номинальным током генераторов, обычно во много раз превышает номинальный ток ветви, где произошло короткое замыкание. Поэтому и при кратковременном протекании тока короткого замыкания он может вызвать дополнительный нагрев токоведущих элементов и проводников выше допустимого.

Токи короткого замыкания вызывают между проводниками большие механические усилия, которые особенно велики в начале процесса короткого замыкания, когда ток достигает максимального значения. При недостаточной прочности проводников и их креплений могут иметь место разрушения механического характера.

Внезапное глубокое снижение напряжения при коротком замыкании отражается на работе потребителей. В первую очередь это касается двигателей, так как даже при кратковременном понижении напряжения на 30-40% они могут остановиться (происходит опрокидывание двигателей).

Опрокидывание двигателей тяжело отражается на работе промышленного предприятия, так как для восстановления нормального производственного процесса требуется длительное время и неожиданная остановка двигателей может вызвать брак продукции предприятия.

При малой удаленности и достаточной длительности короткого замыкания возможно выпадение из синхронизма параллельно работающих станций, т. нарушение нормальной работы всей электрической системы, что является самым опасным последствием короткого замыкания.

Возникающие при замыканиях на землю неуравновешенные системы токов способны создать магнитные потоки, достаточные для наведения в соседних цепях (линиях связи, трубопроводах) значительных ЭДС, опасных для обслуживающего персонала и аппаратуры этих цепей.

Таким образом, последствия коротких замыканий следующие:

Механические и термические повреждения электрооборудования.

Возгорания в электроустановках.

Снижение уровня напряжения в электрической сети, ведущее к уменьшению вращающего момента электродвигателей, их торможению, снижению производительности или даже к опрокидыванию их.

Выпадение из синхронизма отдельных генераторов, электростанций и частей электрической системы и возникновение аварий, включая системные аварии.

Электромагнитное влияние на линии связи, коммуникации и т.

Для чего нужен расчет токов короткого замыкания

Меры защиты

Возгорание проводки в квартире куда проще предупредить, чем пытаться восстанавливать от последствий пожара. Поэтому для предотвращения возгорания проводки следует соблюдать определенные меры безопасности:

• На этапе монтажа или замены электропроводки необходимо предусматривать запас по сечению кабеля. Это позволит увеличить мощность в случае подключения какого-либо нового прибора без угрозы возгорания.
• Обеспечить изоляцию проводов от горючих материалов прокладкой из негорючих. К примеру, на деревянных стенах актуально использовать специальную гофрированную трубу, текстолитовую полосу, асбестовые пластины и другие негорючие материалы. Использовать металлическую полосу можно только при условии ее заземления через УЗО, так как в случае возгорания проводки на металл перейдет потенциал.
• При замене проводки стоит применять медный кабель, специально предназначенный для бытовых помещений. Несмотря на его дороговизну, относительно алюминиевой проводки, он обладает куда большей надежностью. А современные изоляционные материалы не поддерживают горения из-за чего возгорание такой проводки невозможно.
• Не допускать соединения проводов внутри стен. Подобные узлы невозможно обнаружить, пока не произойдет возгорание. Поэтому все проводники от коробки до потребителя, выключателя или розетки должны быть цельными. А в местах подключения их необходимо соединять заводскими зажимами, не допуская скруток.
• Если в доме присутствует соединение алюминиевого и медного проводника, такая точка должна фиксироваться при помощи латунной гильзы или специального клемного зажима. Даже использование латунной прокладки и утяжки болтом не дает стопроцентной гарантии, так как прокладка со временем разрушается и окисляется от протекания электрического тока. Рисунок 2: Соединение проводов
• Не использовать щитки, шкафы и коробки из горючих материалов. Так как в случае возгорания в том же электрическом щитке, сам корпус будет поддерживать горение. Что приведет к распространению огня на соседние элементы постройки. В случае применения металлических распределительных щитков, возгорание не выйдет за его пределы.
• Использовать защиту от короткого замыкания как между жилами кабеля, так и на землю. Необходимо подобрать УЗО таким образом, чтобы он позволял обесточить сеть в случае возникновения неисправности проводки или устройств, при подключении слишком большой для проводки нагрузки и других нештатных ситуациях. Рисунок 3: Подключение автоматов
• Откажитесь от использования неисправных приборов – в случае обнаружения повреждения изоляции, нехарактерного шума и прочих признаков, отнесите его в ремонт. Эксплуатация таких устройств грозит не только их поломкой, но и может привести к возгоранию проводки.
• При ремонте оборудования или каких-либо элементов электрической сети, обесточьте помещение. Так как причиной возгорания нередко становится искусственное замыкание, допущенное неосторожным ремонтником в процессе работы.
• Уходя из дома, обязательно обесточьте каждый прибор, работа которого необязательна в ваше отсутствие. Так как причиной замыкания и дальнейшего возгорания проводки может стать и ненагруженное устройство. А при длительном отлучении из квартиры, лучше отключить вводной автомат.

Следует отметить, что наилучшим способом предупреждения о возгорании является пожарная сигнализация. Особенно для деревянных домов или помещений с горючей отделкой. Так как она оповестит о горящей проводке еще до критического распространения пламени. Несмотря на дополнительные затраты, такое решение обеспечит пожарную безопасность вашему дому.

Заключение

Причины пожаров электрического характера связаны с несправным состоянием электропроводки, электрооборудования, его неправильной эксплуатацией.

Чтобы не допустить возгорания, следует проводить ремонт электропроводки, розеток, выключателей, использовать только исправные приборы.

Размещать оборудование запрещено рядом с легковоспламеняющимися предметами, поверхностями, веществами. В помещениях должны иметься первичные средства пожаротушения.

Принцип действия

Для аналогового типа прибора не требуется собственный источник питания. Его принцип работы такой же как у амперметра, и работает аналоговое устройство лучше всего в диапазоне радиоволн и электромагнитных полей. Внутри корпуса прибора находятся индукционные катушки, и когда щупы касаются проводника, то в катушках начинает образовываться ток. Созданное магнитное поле отклоняет индикаторную стрелку на некоторый угол. Величина этого угла зависит от силы возникшего тока, и стрелка по нарисованной шкале указывает значение измерений.

В цифровых приборах размещена текстолитовая печатная плата, на которой расположена цифровая микросхема, отвечающая за обработку полученных данных. Для работы электросхемы и экрана цифровые устройства питаются от батарей или от внешнего источника питания.

Цифровые мультиметры обладают меньшей погрешностью измерений и имеют более точные показатели, чем их аналоговые коллеги.

Аналоговые приборы имеют два типа шкалы:

• Равномерная индикация.
• Логарифмические показатели.

Равномерная шкала очень чувствительная к перегрузкам, поэтому на переключателе сначала устанавливают большое значение масштабного коэффициента, который постепенно уменьшают. Логарифмическая шкала лишена этого недостатка и имеет диапазон значений от нуля до бесконечности.

Таким образом, основными узлами мультиметров являются:

• Дисплей для показа измеряемых значений.
• Разъёмы для щупов и сами щупы.
• Переключатель различных режимов и диапазонов.

Как не допустить возникновения КЗ

Регулярно осматривайте все розетки и выключатели

Как только заметите даже маленькую трещину или следы оплавления, сделайте замену. Купить новую розетку или выключатель достаточно дешево, потому это не то, на чем стоит экономить. Тем более что риску Вы подвергаете все жилье.

Выбирайте кабель достаточного сечения

Перед покупкой, обязательно рассчитайте вероятную максимальную нагрузку на линию. Сечение должно быть достаточным для безопасного пропускания тока в пиковые часы нагрузки, например, зимой когда включено отопление или в выходные, когда дома работает максимальное количество электропотребителей.

Оптимальное сечение на розеточные группы 2,5мм² и выше, а на освещение 1,5мм² или 0,5мм² на LED. Но лучше, сделайте точные расчеты максимальной мощности и уже по ним выбирайте сечение.

Не игнорируйте пылевлагозащиту

Размещая розетки, выключатели или электроприборы в местах повышенной влажности позаботьтесь о высоком уровне пылевлагозащиты. Например, на улице, где возможны осадки, роса и туман, он должен быть не ниже IP67. Минимальный уровень для ванной IP44, если существует вероятность прямого попадания водяных брызгов, тогда лучше IP56.

Если внутрь проникнет вода, розетка начнет искриться, оплавится пластиковый корпус и в конце концов случится короткое замыкание. Потому всегда выбирайте оптимальный уровень пылевлагозащиты.

Замените алюминиевую проводку на медную

При меньшем сечении провода медь лучше проводит электричество и выдерживает большую нагрузку. Кроме того, она выдерживает больше механических изгибов и не так быстро окисляется, как алюминий.

В советские времена в жилых домах часто делали алюминиевую проводку. Если Ваша квартира до сих пор пользуется таким «советским наследством», задумайтесь, срок эксплуатации ее, наверняка, уже давно вышел.

Защищайте кабель при прокладке

Старайтесь делать скрытую проводку в стенах, штукатурке, там изоляция сохранится намного дольше и меньше риск ее повреждения. При открытой проводке старайтесь применять защитные средства: кабель-каналы, пластиковые трубы, гофру. Защищая от внешних факторов, они увеличивают срок службы проводки в несколько раз.

При параллельной прокладке разделяйте линии

Если у Вас проложено несколько силовых линий параллельно, старайтесь соблюдать между ними расстояние не менее 10см. Дело в том, что при плотной прокладке кабель хуже охлаждается, из-за этого сильнее нагревается оболочка, и теряются ее изоляционные свойства. В результате она может оплавиться или случится пробой, и контакты замкнутся.

Для параллельной прокладки применяются также специальные кабель-каналы с перегородкой посередине. Она изолирует силовые линии между собой.

Не включайте частично поврежденные приборы

Если в утюге или холодильнике перетерся кабель и видна внутренняя оболочка, не включайте его, до того, как отремонтируете. Сначала аккуратно снимите верхний слой изоляции в поврежденном участке и осмотрите внешнее состояние изоляции. Все повреждения и трещины плотно замотайте изолентой. Затем верните назад верхнюю оболочку и тоже перемотайте.

Часто требуется замена штепсельной вилки, например, если она сильно расшатана или поврежден корпус. Она продается в любом переходе или магазине, потому не откладывайте с покупкой.

Повреждения могут быть не только на шнуре питания, но и внутри. Например, если Вы включаете что-либо и слышите внутри искрение. Это уже говорит о серьезной неисправности, даже если электрооборудование работает, на первый взгляд, нормально. В таком случае, выключите его из розетки и отнесите в сервисный центр (или отремонтируйте самостоятельно).

Даже если Вы проверили всю проводку и включаете только новую исправную технику, это не дает 100%-ой гарантии, что в вашей сети не случится аварии. Потому, всегда устанавливайте в щиток качественные автоматические выключатели и УЗО.

Особенности проверки систем электроснабжения

Диагностика электрооборудования в квартире, офисе или производственном объекте выполняется нашими специалистами в соответствии с действующими нормами и правилами. Проверяется техническое состояние электрической сети и установленного оборудования, изучаются режимы работы и графики нагрузки, анализируется использование электроэнергии в основных и вспомогательных помещениях.

Диагностика электросети выполняется в следующем порядке:

• В ходе предварительного ознакомления с объектом изучаются проектная и исполнительная документация, технические условия, определяющие порядок подключения к электросетям поставщика услуг.
• Силовая разводка обследуется на всей протяженности, начиная от входного распределительного щитка до конечных потребителей электроэнергии.
• Вводный шкаф и распределительный модуль также тестируются на предмет соответствия предъявляемым требованиям.
• Обследуется состояние шкафов и устройств, оснащенных блоками защиты, автоматики и управления.
• Проверка измерительных приборов также осуществляется в ходе диагностики.
• Проводится тестирование осветительных приборов, запитанных от электросети обследуемого объекта, в том числе в помещениях общего пользования и вспомогательных.

Любая компания или частное лицо заинтересованы в качественном предоставлении услуг электроснабжения. Для этого периодически требуется диагностика сетей и электрооборудования. Подобные работы выполняются при вводе в эксплуатацию объекта, а также после ремонте зданий и внутренних помещений.

Что несет ток утечки

Обнаружение токов утечки в электрической цепи (сети) говорит о том, что сопротивление изоляции уменьшилось, либо исчезло вовсе, ввиду разрушения или деформации изолирующего материала. Если говорить просто, то электрический ток нашел лазейку (или лазейки) в цепи, по которым он устремился к земле или на какие-то электропроводящие части, связанные с землей.

Другими словами, параллельно электрической цепи, работающей в нормальном режиме, при нарушении изоляции создается новая (паразитная) электрическая цепь, создающая дополнительную нагрузку на сеть и имеющая к тому же нестабильные параметры.

Определить электротехнические характеристики цепи-паразита практически невозможно, т. на нее влияет множество факторов -влажность, форма контура «точка утечки-земля», наличие прогресса по ухудшению изоляции. Тем более такие характеристики могут со временем меняться.

При появлении в сети утечки тока, она начинает работать в ненормальном режиме. Из-за этого появляются потери электроэнергии и риск возникновения пожара в результате разрушения электропроводки, и большой шанс попасть под напряжение человеку. Поэтому при монтаже новой электропроводки нужно обязательно выполнить замер сопротивления изоляции, причем не один раз.

Такая процедура позволит отловить ошибки монтажа еще на ранней стадии. При появлении токов утечки во время эксплуатации электропроводки, с ними начинают бороться установкой УЗО, организацией защитного заземления, монтажом системы уравнивания потенциалов.

Прозвонка проводов и кабелей при ремонте проводки в квартире

Прозвонка проводов и кабелей – необходимая процедура после полной или частичной замены домашней электропроводки. Помимо этого, прозванивать проводку в квартире или автомобиле необходимо, когда имеет место электрическая неисправность, но точное место ее локализации неизвестно.

Конечно, для проверки электрических коммуникаций проще и надежнее всего воспользоваться услугами специалиста. Но электрика из управляющей компании иной раз ждут сутками, а у частных мастеров расценки весьма высоки. Поэтому все чаще хозяева предпочитают проводить несложные работы, связанные с электричеством, самостоятельно.

И в этой статье речь пойдет о том, как проверить проводку в квартире, не прибегая к посторонней помощи.

Прозвонка электрических проводов и кабелей на этапе прокладки

Монтаж новой домашней проводки всегда связан с определенными трудностями, из-за которых целостность проводников может быть нарушена еще до того, как магистралью начнут пользоваться.

Новая линия чаще всего укладывается внутри канавок, или же просто поверх стены, которая затем покрывается слоем штукатурки и подвергается другим отделочным работам. Первичная проверка электропроводки производится до того, как штроба будет заделана или стена оштукатурена.

Если мастер поленился это сделать, то не исключено, что ему, после неудачной попытки включить свет или воспользоваться розеткой, придется долбить штукатурку или вскрывать канавку в толще стены.

Обрыв провода на начальном этапе может произойти по вине как электриков, так и отделочников. Чтобы избежать неприятных последствий и лишней работы, прокладывать электрическую линию необходимо по составленной заранее схеме. Перед тем, как замуровывать провода в стене, необходимо проверить электропроводку на наличие обрыва.

Как же убедиться в исправности проводки?

Прежде всего, нужно удостовериться, что фазный и нулевой кабель, а также провод заземления не контактируют между собой – то есть в отсутствии короткого замыкания.

Если качество изоляции проводника оставляет желать лучшего, то под воздействием высокого напряжения она может быть повреждена, что с высокой долей вероятности приведет к КЗ.

Поэтому, покупая электрический провод, не стоит экономить слишком сильно и приобретать кабель, ориентируясь на самую низкую цену. Если вы сомневаетесь в целостности изоляционного слоя, проверьте линию мегаомметром.

Проложив линию, не следует заделывать штробу и штукатурить стену, не осмотрев предварительно поверхность кабеля по всей его длине на предмет отсутствия повреждений механического характера.

Если линия не замкнута, а при визуальном осмотре не выявлено повреждений, ее прозванивают на обрыв.

Как прозвонить проводку в квартире?

Самый распространенный способ проверки исправности электрической линии – прозвонка с помощью мультиметра (тестера). Мультиметром называется измерительный прибор, с помощью которых можно измерять различные электрические характеристики:

• Силу тока.
• Напряжение.
• Сопротивление.

Существуют две основных разновидности этих тестеров: цифровые и аналоговые (стрелочные). При этом принцип их работы одинаков. Цена обычного мультиметра невысока, и мы рекомендуем каждому хозяину иметь такой прибор в запасе, поскольку он станет надежным помощником практически в любой процедуре, связанной с электрическими измерениями и монтажом.

Установив свой тестер в режим прозвонки, вы сможете с легкостью проверить наличие контакта на любом участке проводки, продиагностировать ее на наличие обрыва, а также проверить работоспособность розетки или выключателя.

Как прозвонить электрический кабель с помощью мультиметра?

Прозвонка проводов своими руками с использованием тестера производится в следующем порядке:

• Поставить переключатель мультиметра в режим прозвонки (как правило, напротив этого деления нарисован значок светодиода).
• Черный измерительный провод нужно установить в гнездо СОМ (иногда оно обозначается знаком заземления или звездочкой). Кабель красного цвета вставляется в гнездо со знаком Ω (или R).
• Включить тестер (если не предусмотрено его автоматическое включение при повороте рукоятки).
• Прикоснуться одним щупом к другому. Раздавшийся при этом сигнал оповестит об исправности измерителя и его готовности к работе.
• На тестируемом проводе снять изоляцию с концов и зачистить их до появления металлического блеска, а затем дотронуться до них щупами.

Что делать, если потушить огонь не удается

При возникновении пожара необходимо плотно закрыть все двери и окна во избежание распространения пожара

Наполненные деревянными и пластиковыми изделиями квартиры могут сгорать в считанные минуты. Но главную опасность для жизни человека представляет не огонь, а дым. Это нужно учитывать, принимая решение о порядке действий в критической ситуации.

Если потушить огонь не удается, рекомендуется применять следующие меры:

• Плотно закрыть все окна, межкомнатные двери и покинуть жилье, забрав с собой телефон, документы и ценности. В закрытом помещении огонь продвигается медленно. Есть шанс, что он не разгорится до приезда пожарных.
• Если входная дверь оказалась блокирована огнем или дымом, закрыться в ванной. После этого намочить полотенца и заткнуть ими щели. Затем поливать дверное полотно, чтобы предотвратить его воспламенение и сквозное прогорание.
• Когда произошла блокировка в дальней комнате, нужно воспользоваться окном для дыхания, призывов о помощи или выхода на пожарную лестницу, что будет большой удачей.

Поиск поврежденного участка

Если вызов и ожидание мастера-профи не вариант, то хозяевам приходится самим проводить осмотр всей электросети — открытых участков проводки, а также подключенных бытовых и специальных приборов, в том числе сетевых удлинителей. Перед операцией электроцепь обесточивают, отключая автоматы, которые не сработали, затем из розеток вытаскивают вилки всех бытовых приборов.

Как найти короткое замыкание в скрытой проводке? Идеальный вариант — наличие плана электропроводки, однако этих документов у владельцев жилья на руках чаще нет. Иногда они и вовсе бесполезны, так как чертеж и реальная схема — «две большие разницы». Причина — предприимчивость электриков во время строительства объекта. Поэтому чаще хозяева вынуждены проводить «изыскания» довольно тернистыми путями.

Первые симптомы — запах гари и почернение (выгорание) участка, на котором произошло короткое замыкание. Когда осмотр видимой проводки, распределительной коробки и розеток с выключателями результата не принес, переходят к проверке бытовых и осветительных приборов. Если и в этом случае поиски не увенчались успехом, то исследование продолжают. Оно включает в себя несколько этапов.

Подготовка к поискам повреждения при КЗ

Как найти короткое замыкание в скрытой проводке? В первую очередь, обеспечить условие, при котором поиск вообще возможен. Если при обрыве сети операция иногда сложностей не обещает, то при коротком замыкании приходится действовать по-другому, так как при подаче напряжения автомат попросту отключается.

Исключение — отгорание проводов, идущих на выключатель или розетку. Проверить, произошло ли это, легко индикаторной отверткой: достаточно убедиться в наличии фазы в приборе. Если она есть, то можно говорить о том, что, по крайней мере, один проводник в порядке. Найти обрыв нейтрали очень сложно, если нет опыта подобной работы. В этом случае рекомендуют удалить участок полностью, а потом заменить его новой проводкой.

Чтобы предотвратить короткое замыкание, препятствующее возобновлению питания, его необходимо из «сценария» предусмотрительно исключить. Поскольку чаще КЗ — контакт между нейтралью и фазой, один из проводников отключают. Обычно им становится нулевой провод, изоляция которого синего или голубого цвета. Его отсоединяют, изолируют, а затем отводят в сторону.

Надо еще раз напомнить, что перед этой операцией все электроприборы должны быть отключены от розеток. Если в сети больше нет «травмированных» участков, после исключения ноля из схемы автомат срабатывать не будет.

Поиск участка замыкания

Первым делом надо определить проблемный участок, так как найти короткое замыкание в скрытой проводке можно лишь после того, как мастер точно определит, в каком месте оно произошло.

В домах или квартирах принцип разводки одинаков: от распределительной коробки проводка расходится лучами к розеткам, а для выключателей предусматривается отдельные кабели. Работа намного упрощается, если в распоряжении хозяев имеется схема разводки. Но чаще она отсутствует.

Сначала распределительную коробку открывают, потом на каждой линии измеряют сопротивление и напряжение. Если обнаруживают линию, где показания отсутствуют, то это и есть участок, которые необходимо проверять. Следующий этап — поиски конкретного места короткого замыкания.

Помощь измерительных приборов

Оптимальный вариант — проверка сопротивления на «подозреваемом» участке цепи (или изоляции) мегаомметром, так как мультиметр имеет одно серьезное ограничение. Из-за малого напряжения он подходит только для обследования коротких участков электроцепи — до 3 м, но не более.

Одним проводом мегаомметр подключают к фазовому проводнику, другим к нулю, затем к фазе и заземлению. Если на дисплее высвечивается значение, которое меньше единицы (0,5), то можно констатировать, что с проводкой все в порядке. Когда на нем появляется другая цифра (1), или показатели меняются, это значит, что оголенные проводники в каком-то месте соприкасаются.

Поиск виновника среди бытовых приборов

Нередки случаи, когда короткое замыкание возникает в электроприборах. Чтобы точно определить его источник, используют метод исключения. Сначала от розеток отключают абсолютно всю домашнюю технику, затем восстанавливают работу автомата. Все приборы подключают по одному, по очереди. Виновник будет найден, когда сработает автомат.

Народный метод

В этом случае исследователю важно иметь хороший слух, поскольку в месте, где произошло короткое замыкание, должен улавливаться звук — тихое потрескивание. Однако данный вариант относится к «дедовским методам», поэтому на результат надеяться можно, но сильно полагаться на то, что он будет, не нужно

Виды короткого замыкания

Электричество используется повсеместно и бытовой и промышленной сфере. Чтобы свести риск появления короткого замыкания к минимуму, разработан ряд мероприятий и устройств по обеспечению защиты от КЗ. Однако, чтобы точно понимать в каком случае и какой прибор использовать, нужно знать виды замыкания. Основными из них являются:

• в цепях постоянного тока;
• в цепях переменного тока (между: фазой и землей, двумя разными фазами, тремя фазами, двумя разными фазами и землей, тремя фазами и землей).

Доля однофазных КЗ составляет 65% повреждений, 2 фазы с землей — 20%, двухфазных — 10%, трехфазных — 5%. Часто случаются сложные виды повреждений, сопровождающиеся многократной несимметрией. Это означает тип замыкания различных фаз, происходящего в нескольких точках единовременно.

Как найти короткое замыкание в проводке

Определить место возникновения КЗ практически невозможно заранее, но после срабатывания автоматического выключателя нужно переходить к поиску и локализации места его появления.

Действовать нужно последовательно, по определенному алгоритму:

• Тщательный визуальный осмотр. Если удалось обнаружить повреждение изоляции и оголенные жилы, которые соприкасаются, то вероятно причина находится здесь. Обычно повреждения появляются в местах соединения и перекрещивания проводов, в розетках, в распределительных коробках. Подгорелая изоляция оболочки проводов – это сигнал о возможном месте неисправности;
• Отключаются все электрические приборы и лампы, затем мегаомметром измеряется сопротивление между фазой и нулем, а также между фазой и заземлением. В случае КЗ прибор покажет очень небольшую величину сопротивления.
• Иногда КЗ возникает в подключенных электрических приборах. В таком случае его можно вычислить методом исключения. Отключаются все приборы, и включается автоматический выключатель. Затем по очереди подключаются приборы. Пока не сработает автомат.
• Известны и народные методы определения КЗ по звуку, издаваемому в месте возникшего короткого замыкания. Другой способ – определение проблемной зоны по запаху плавящейся или горелой пластмассы. Конечно, специалисты не рекомендуют использовать дедовские способы, ведь сейчас существуют приборы, которые точно определяют место неисправности электросети.

Последствия замыкания электропроводки

При соприкосновении оголенных проводов с разными потенциалами возникает КЗ, ток резко увеличивается, возрастает температура и плавится изоляция, а иногда даже возникает электрическая дуга.

Последствия короткого замыкания в домашней электрической сети могут быть чрезвычайно неприятными:

• температура в месте КЗ, особенно при возникновении электрической дуги, может достичь точки плавления жил проводки, а сам процесс приобретет взрывообразный характер;
• в результате перегрева проводов и воспламенения изоляции может возникнуть пожар;
• возможен выход из строя некоторых электроприборов.

Как устранить возникшее замыкание

Найти место возникновения короткого замыкания это только половина дела, ведь его нужно устранить. Для этого, как и при поиске места замыкания, также нужно действовать последовательно в определенном порядке:

• обнаруженный поврежденный участок следует удалить, установить новые провода и тщательно заизолировать соединения;
• выключатели или розетки, которые оплавились или подгорели, рекомендуется заменить новыми;
• старую электропроводку следует заменить полностью, т.к. у нее уже начался процесс разрушения изоляции и КЗ возникнет неизбежно, но в другом месте;
• Короткое замыкание в бытовой технике устраняется ее ремонтом или заменой.

Выполняя эти простые рекомендации можно самостоятельно найти и устранить повреждение электрической сети в своем доме или квартире и обойтись без вызова электрика.

Как устранить искрение в розетке

Разобравшись с причинами, перейдем к способам устранения каждой из них. Начнем в том же порядке:

• Несоответствие вилок и розеток решается элементарно. Необходимо привести их к единому типу. Рекомендуем выбрать современные стандарты, иначе на каждом новоприобретенном электрическом приборе потребуется менять штепсельные вилки. То есть, производим замену советских розеток на евростандарт. Помимо этого, если в доме есть винтажное электрооборудование, производим на нем замену старых вилок.
• Для устранения перегрузки розетки можно пойти несколькими путями:

• Заменить электроустановочное устройство на более мощное. Например, если розетки рассчитаны на 10,0 А, то замените их изделиями на 16,0 А.
• Если одной розетки недостаточно, то установите блок розеток. Это будет значительно надежней использования тройника. Если по каким-то причинам с установкой блока розеток возникают сложности, используйте двойную розетку, устанавливаемую на одно посадочное место. Двойная розетка
• Изношенный штепсельный разъем можно попытаться отремонтировать, если случай не сильно запущенный. Для этого необходимо снять розетку (предварительно обесточив линию, от которой она запитана), произвести ее чистку, после чего подогнуть контактные пластины, используя утконосы (тонкие плоскогубцы). Если розетка не поддается ремонту, производим ее замену.

Помните, что частые втыкания вилки сокращают ресурс штепсельного разъема.

• Если имеет место ослабление зажимов, сделайте подтягивание контактов (предварительно отключив питание). Для медной проводки рекомендуется повторять эту процедуру каждые 5-10 лет, алюминиевым проводам не 1-го раза в два года. При возможности, сделайте замену проводки, установив медь.
• Не приобретайте товар низкого качества. Экономия в данном случае несколько неуместна. Отличить контрафакт от оригинала, не слишком сложно, в первую очередь это подозрительно низкая цена и отсутствие сертификатов на продукцию. Такой товар также отличает низкое качество пластмассы корпуса, отсутствие упаковки, неполная комплектация.

Несоответствие вилки и розетки по стандарту

Сразу заметим, что это одна из самых распространенных причин возникновения неисправности. Дело в том, что в розетки старого образца, производимые во времена Советского Союза, рассчитанные под электроды Ø 4,0 мм. На современные бытовые приборы устанавливаются вилки Shuko с более толстыми электродами Ø 4,80 мм.

а) вилка советского стандарта; в) вилка Shucko.

Казалось бы, разница в диаметрах электродов конструкции вилок менее миллиметра, но это приводит к тому, что при попытке включения вилки Shucko в розетку советского стандарта можно повредить корпус последней или произвести растяжку контактных губок. В результате, если при попытках подключения приборов со старой вилкой в данную розетку из-за слабого контакта будет наблюдаться искрение. Подобный эффект будет наблюдаться, если советскую вилку включить в современную розетку.

Перегрузка по току

Как и любой электрический разъем, штепсельная розетка имеет свои характеристики, которые определяют допустимые параметры соединения. Проще говоря, если на установочном электроустройстве указан допустимый ток 16,0 А, то разрешается в него включать электроприборы с суммарной мощностью не более 3,50 кВт. Как вычислить допустимую мощность по номинальному току, будет рассказано отдельно.

Указание номинального тока на корпусе розетки. Те, кто не хочет утруждать себя расчетами, могут воспользоваться предложенной ниже таблицей.

Таблица 1. Соответствие номинального тока розетки ее мощности.

Параметры номинального тока (А)Расчетная мощность (Вт)6,01300,010,02200,016,03500,032,07000,0

Если допустимая нагрузка будет превышена, то контакты разъемов розетки начнут нагреваться, Это приводит к тому, что проводники, подключенные в местах соединения, начинают постепенно подгорать, повышая сопротивление контакта, вызывая еще больший его нагрев и искрение. Именно поэтому не рекомендуется многочисленное включение электроприборов через тройник или разветвитель. Если в этом возникает необходимость, лучше установить двойные розетки.

Как рассчитать мощность розетки

Для этого следует воспользоваться законом Ома для цепи переменного тока. В нашем случае формула будет иметь следующий вид: P = I*U*cos φ, где:

• Р — искомая допустимая мощность нагрузки;
• I – допустимая величина номинального тока (указана на розетке или в технической документации к ней);
• U – напряжение электрической сети, в быту – 220,0 В;
• cos φ – значение коэффициента мощности, если не указан на подключаемом к розетке электроприборе, то берем значение 0,95.

Приведем пример расчета. Допустим, у нас имеется розетка на 16, А, значит, допустимая мощность нагрузки на нее будет равна 3344,0 Вт (16 х 220 х 0,95). Как видим расчетная величина немного меньше значения в Таблице 1. Именно поэтому не рекомендуется нагружать розетку по максимуму. Есть еще одна причина избегать максимальных нагрузок, о ней пойдет речь далее.

Изношенность разъемов розетки

Контактные зажимы – самое слабое звено в конструкции штепсельного разъема. Рано или поздно они ослабевают и не могут с достаточной силой фиксировать электроды вилки. В результате снижается надежность электрического контакта, что приводит к возникновению искр и поломке розетки (если не принять вовремя мер).

Результат изношенности разъема. Считается, что такая неисправность характерна только для розеток, долгое время находящихся в эксплуатации. Это не совсем верно, дело в том, что штепсельные разъемы не рассчитаны на частые включения/отключения электрических приборов. Для этого на последних имеются выключатели. Если в розетку несколько раз на день включать электроприборы, то ее ресурс сократится, и она прослужит значительно меньше указанного производителем срока.

Ослабленные винтовые зажимы

На надежность штепсельного разъема немаловажное значение оказывает состояние контактных зажимов. Со временем они могут ослабевать и места соединения проводов начинают нагреваться. К чему это может привести, было уже рассказано выше.

Контактные винтовые зажимы розетки.

Особенно данная проблема характерна для старых проводок, монтажа которых производился ь кабелем с алюминиевыми жилами. Данному металлу свойственна характерная текучесть. В результате производимое на него давление контактной площадки со временем приводит к тому, что алюминий начинает «плыть», вызывая ослабление электрического контакта в винтовом зажиме. Подобная «текучесть» наблюдается и у медных токопроводящих жил, только у них этот процесс занимает значительно больше времени.

Низкое качество продаваемых розеток

Высокая конкуренция на рынке электротехнических товаров вынуждает производителей предпринимать различные шаги для привлечения внимания потребителей к своей продукции. Компании, выпускающие известные брендовые изделия пошли по пути повышения качества, разработки конструкций с дополнительными функциями (в качестве примера можно привести розетки с электронным таймером) и модернизации производства для снижения себестоимости продукции.

Другие выбрали более простой путь, заключающийся в понижении стоимости за счет качества. Этим грешат не все, но многие китайские производители нонейма. И наконец, есть откровенный контрафакт в виде низкокачественных подделок известных брендов. Такие изделия, по сути, являются бомбами замедленного действия, способными, в прямом смысле, нанести серьезный урон Вашему жилищу.

На представленном выше фото приведена для примера оригинальная розетка Legrand (а) и откровенная подделка (b). Рекомендуем читателям самостоятельно найти отличия.

Расчет тока короткого замыкания

Напряжение короткого замыкания – это напряжение, при котором на замкнутой обмотке трансформатора протекает электрический ток, равный номинальному.

Определять напряжение КЗ можно по падению напряжения на трансформаторе. Эта величина характеризует полное сопротивление обмоток. Токи, возникающие при коротком замыкании, значительно превышают номинальное значение, на которое рассчитана вся электрическая схема. Они могут выжигать слабые места, разрушать их и приводить к возгоранию.

Чтобы исключить аварийную ситуацию, специалисты на стадии проектирования начинают бороться с дефектом и вычислять теоретическую возможность возникновения больших токов. С учетом рассчитанных данных выбираются силовые элементы и защитные компоненты схем. Борются с токами большой величины и при эксплуатации оборудования.

Расчет тока однофазного КЗ и трехфазного осуществляется с помощью закона Ома, полного сопротивления схемы, силовой характеристики мощности и структуры используемой электроустановки. Точность может отличаться в зависимости от предназначения приборов.

Правильная эксплуатация розеток

Но конечно лучше просто не доводить розетку до возгорания. Ведь в большинстве случаев мы своими руками практически поджигаем розетку своим неправильным обращением с ней. Поэтому мы приведем всего несколько простейших правил которые позволят вам не попадать в такую «горячую» ситуацию.

• Мы не будем советовать не вставлять в розетку посторонние вещи, не поливать ее и не выполнять других целиком очевидных вещей. При приведем правила, о которых наверняка все слышали, но почему-то забыли.
• Прежде всего не забывайте, что каждая розетка имеет свой номинальный ток. Этот параметр устанавливается исходя из мощности контактной части розетки. Обычно розетки изготавливаются на ток в 6А, что примерно соответствует приборам мощностью в 1,3кВт. Есть розетки на 10, 16 и 25А, цена которых естественно несколько выше. К ним можно подключать более мощные приборы. Но их мощность все равно не должна превышать номинального тока розетки.

На фото вы можете видеть где посмотреть номинальный ток розетки

• Розетка должна быть жестко закреплена в посадочном месте. При вытягивании вилки не должно быть люфта. В противном случае при каждом использовании розетки провода будут подвергаться деформации, что в конечном итоге приведет к их переламыванию и плохому контакту.
• Не вставляйте в розетки вилки большего диаметра. Это ведет к деформации контактной части вилки и как следствие плохому контакту. Тот в свою очередь ведет к нагреву.

Помните! Чем выше сопротивление проводника, тем больше он выделяет тепла при протекании тока. В то же время чем выше температура любого проводника, тем больше его сопротивление. Получается, что чем больше нагрет провод, тем меньший ток он может нормально пропускать. Поэтому перегретый провод при дальнейшей эксплуатации обязательно перегорит.

Отрицательное воздействие КЗ для человека и его имущества

Короткое замыкание в зависимости от места возникновения, приводит к пагубным последствиям для имущества и безопасности жизни человека. К таковым относят:

• обгорание и выход из строя электрических приборов;
• воспламенение электрической проводки;
• снижение напряжения электросети (в промышленных условиях приводит к остановке работы предприятий);
• падение эффективности работы систем электроснабжения;
• возникновение электромагнитного воздействия приводит к нарушению функционирования коммуникаций, расположенных под землей.

Полезное КЗ

Ток, возникающий по причине подобного явления, может принести не только разрушение, но и пользу. Существует ряд оборудования, функционирующего в условиях повышенного значения тока. Классическим примером таких устройств является электродуговая сварка. Ее работа обусловлена соединением сварочного электрода и контура заземления.

При существенных перегрузках функционирование таких аппаратов кратковременно. Его обеспечивает сварочный трансформатор большой мощности. В месте, где происходит соприкосновение 2 электродов происходит выработка тока довольно значительной силы. Это приводит к выделению большого количества тепловой энергии, которой достаточно для плавления металла в области соприкосновения. Таким процессом обеспечена работа сварки. Шов получается аккуратным, долговечным и прочным.

Меры по предотвращению короткого замыкания в домашней электросети

Чтобы уменьшить вероятность возникновения короткого замыкания владелец жилья должен периодически производить осмотр своей сети освещения. Конечно, осмотр не даст 100% гарантии, но поможет устранить неисправности, приводящие к появлению КЗ в сети.

В процессе осмотра нужно производить следующие действия:

• если розетка начала греться, искрить, появился запах пластика, то ее следует заменить новой, или отремонтировать;
• ревизия всей сети освещения и силовой группы проводов проводится раз в полгода. Нужно обращать внимание на цвет изоляции. Возможные места опасного нагрева определяются по цвету изоляции проводов;
• установка автоматического выключателя с УЗО. Автоматический выключатель отключит сеть в случае КЗ, а УЗО (устройство защитного отключения) реагирует на прикосновение человека к оголенным проводам. Применение этого устройства может спасти жизнь;
• сечение проводов электропроводки рассчитывается исходя из суммарной мощности всех электрических приборов;
• при монтаже не следует слишком плотно укладывать кабели проводки;
• если нужно произвести какие-либо работы, например, просверлить стену, то следует убедиться в отсутствии электропроводки под штукатуркой в этом месте.

Не включайте частично поврежденные приборы

Если в утюге или холодильнике перетерся кабель и видна внутренняя оболочка, не включайте его, до того, как отремонтируете. Сначала аккуратно снимите верхний слой изоляции в поврежденном участке и осмотрите внешнее состояние изоляции. Все повреждения и трещины плотно замотайте изолентой. Затем верните назад верхнюю оболочку и тоже перемотайте.

Часто требуется замена штепсельной вилки, например, если она сильно расшатана или поврежден корпус. Она продается в любом переходе или магазине, потому не откладывайте с покупкой.

Повреждения могут быть не только на шнуре питания, но и внутри. Например, если Вы включаете что-либо и слышите внутри искрение. Это уже говорит о серьезной неисправности, даже если электрооборудование работает, на первый взгляд, нормально. В таком случае, выключите его из розетки и отнесите в сервисный центр (или отремонтируйте самостоятельно).

Помните, что включение неисправного электроприбора часто приводит к КЗ, которое уничтожит всю проводку в доме и с большой вероятностью спровоцирует пожар. Если Вы будете находиться поблизости, то рискуете получить серьезные травмы.

Даже если Вы проверили всю проводку и включаете только новую исправную технику, это не дает 100%-ой гарантии, что в вашей сети не случится аварии. Потому, всегда устанавливайте в щиток качественные автоматические выключатели и УЗО.

При параллельной прокладке разделяйте линии

Если у Вас проложено несколько силовых линий параллельно, старайтесь соблюдать между ними расстояние не менее 10см. Дело в том, что при плотной прокладке кабель хуже охлаждается, из-за этого сильнее нагревается оболочка, и теряются ее изоляционные свойства. В результате она может оплавиться или случится пробой, и контакты замкнутся.

Для параллельной прокладки применяются также специальные кабель-каналы с перегородкой посередине. Она изолирует силовые линии между собой.

Защищайте кабель при прокладке

Старайтесь делать скрытую проводку в стенах, штукатурке, там изоляция сохранится намного дольше и меньше риск ее повреждения. При открытой проводке старайтесь применять защитные средства: кабель-каналы, пластиковые трубы, гофру. Защищая от внешних факторов, они увеличивают срок службы проводки в несколько раз.

Замените алюминиевую проводку на медную

При меньшем сечении провода медь лучше проводит электричество и выдерживает большую нагрузку. Кроме того, она выдерживает больше механических изгибов и не так быстро окисляется, как алюминий.

Новые ПУЭ вообще запрещают в бытовых сетях прокладывать алюминиевую проводку, так как она потенциально опасная и менее эффективная в эксплуатации, чем медная.

В советские времена в жилых домах часто делали алюминиевую проводку. Если Ваша квартира до сих пор пользуется таким «советским наследством», задумайтесь, срок эксплуатации ее, наверняка, уже давно вышел.

Не игнорируйте пылевлагозащиту

Размещая розетки, выключатели или электроприборы в местах повышенной влажности позаботьтесь о высоком уровне пылевлагозащиты. Например, на улице, где возможны осадки, роса и туман, он должен быть не ниже IP67. Минимальный уровень для ванной IP44, если существует вероятность прямого попадания водяных брызгов, тогда лучше IP56.

Если внутрь проникнет вода, розетка начнет искриться, оплавится пластиковый корпус и в конце концов случится короткое замыкание. Потому всегда выбирайте оптимальный уровень пылевлагозащиты.

Выбирайте кабель достаточного сечения

Перед покупкой, обязательно рассчитайте вероятную максимальную нагрузку на линию. Сечение должно быть достаточным для безопасного пропускания тока в пиковые часы нагрузки, например, зимой когда включено отопление или в выходные, когда дома работает максимальное количество электропотребителей.

Оптимальное сечение на розеточные группы 2,5мм² и выше, а на освещение 1,5мм² или 0,5мм² на LED. Но лучше, сделайте точные расчеты максимальной мощности и уже по ним выбирайте сечение.