Добрый день, друзья. Наверное, нет такого человека, который не знает понятия «короткое замыкание». Только что именно происходит во время процесса замыкания, знает не каждый. Простыми словами, током короткого замыкания считается скачок напряжения, который значительно превышает силу текущего в проводе или сети значения тока. Обычно, при таком скачке выделяется большое количество тепла, которое чаще всего служит причиной возгорания верхней оболочки провода и, как следствием, пожара. Есть специальная инструкция о том, что необходимо предпринимать, если около Вас замкнуло провод. О ней и подробных причинах замыкания узнайте в статье. Приятного чтения.
Что такое короткое замыкание простыми словами?
Каждый день, будь то дома или на работе мы замыкаем электрическую цепь, и ничего взрывоопасного не происходит. Замыкая цепь с помощью штепсельной вилки электроприбора, электроэнергия превращается:
- в механическую энергию — двигатели насосов, пылесосов и различных электрических приспособлений.
- в тепловую энергию — горячий воздух фена, кипяток электрического чайника, тепловое излучение электрического конвектора.
Это хорошее замыкание, назовем ее условно в противопоставлении короткому, “длинное” замыкание электрической цепи. В чём же заключается пожарная опасность и от чего зависит сила ударного тока короткого замыкания?
Что называется коротким замыканием?
Пример: Локомотив должен доставить груз, допустим из города Нижний Новгород в такой мегаполис как Москва. Путь состава должен быть длинным. Локомотив, таща за собой 50 вагонов угля, набирает большую скорость. Но вдруг, в городе Владимир диспетчер совершает роковую ошибку, переключив стрелку на путь, где находится другой состав — аварии не миновать.
Состав набравший большую скорость быстро не остановить. Наглядный пример может показаться примитивным, но хочется показать принцип лежащий в основе – это сила, мощь, использованная не по назначению, несущая разрушение. Путь следования локомотива с множеством вагонов оказался коротким, не завершенным, не достиг цели.
Причины возникновения режима короткого замыкания
В нормальном режиме работы ток в проводке между фазным и нулевым проводами протекает через нагрузку, которая этот ток ограничивает на безопасном для проводки уровне. При разрушении изоляции ток протекает, минуя нагрузку, сразу между проводами. Такой контакт, называется коротким, поскольку происходит помимо электроприбора.
Сопротивление ТПЖ электропроводки, как правило, невелико, поэтому им можно пренебречь, считать его равным нулю. Согласно законам математики деление на ноль невозможно, а результат будет стремиться к бесконечности. В случае короткого замыкания к этой самой бесконечности будет стремиться ток в цепи.
Причины короткого замыкания
- Ошибки персонала обслуживающего электрические сети.
- Из-за износа (устаревшей) электропроводки.
- Неправильный монтаж электропроводки.
- Плохой контакт в соединениях проводки и электроприборов
- Из-за перегрузки электрической цепи.
- Может возникнуть по причине механического повреждения проводов.
- КЗ могут спровоцировать грызуны.
Как не допустить короткое замыкание?
Для предупреждения короткого замыкания необходимо.
- Грамотно монтировать и эксплуатировать электроустановки.
- Подбирать электропроводку в соответствии с величиной тока.
- Регулярно проводить плановые осмотры и измерения сопротивления изоляции;
- Правильно выбирать автоматику защиты, которые предназначены отключать поврежденный участок.
- Прежде чем производить работы с проводкой ее необходимо обесточить.
Польза короткого замыкания
На основе короткого замыкания зародилась дуговая сварка, которая используется на производстве. Точка контакта стержня и металлическая поверхность нагревается до температуры плавления, металлическая конструкция соединяется в единое целое. Например, современные кузова автомобилей скреплены именно посредством короткого замыкания – дуговой сварки.
Источник: http://electric-tolk.ru/chto-takoe-korotkoe-zamykanie/
Как предотвратить короткое замыкание?
Нередко случается следующее: прибор заискрил и выбило пробки. Явление знакомое с детства: короткое замыкание, причины и следствия которого лучше всего известны электрикам. Что делать? Прибегать к аварийному вызову электрика? Не обязательно, говорят специалисты. Но лучше до беды все же не доводить, а провести профилактику или выполнить проектирование проводки освещения «с нуля».
В чём заключается пожарная опасность ударного тока короткого замыкания
«Предупрежден – значит, вооружен», – гласит народная мудрость. Так что в первую очередь стоит знать о причинах возникновения замыкания, чтобы в будущем по возможности его избежать.
Конечно, существует также и преднамеренное замыкание, к которому обычно прибегают узконаправленные специалисты, способные с помощью преднамеренного короткого замыкания обесточить нужный участок цепи. Естественно, делается это не голыми руками, а при помощи так называемых «короткозамыкателей» – приборов, созданных специально для этих целей.
При этом следует помнить, что в зависимости от того, в каком приборе и с какой продолжительностью происходило само короткое замыкание, последствия его могут сказаться как на самом приборе (в лучшем случае он попросту выйдет из строя), либо на всей системе электроснабжения, а это уже чревато долгим и дорогостоящим ремонтом.
В свою очередь, это отражается на силе токов в ее участках – он лавинообразно растет. Таким образом, непосредственно в месте замыкания сила тока возрастает в десятки раз, но при этом в более отдаленной точке системы этот процесс может быть менее заметным.
Источник: http://el-sn.ru/arhiv/380-kz70
Что делать если произошло замыкание проводки?
Наши дома и квартиры окутаны проводами, как паутиной. То, что мы, в большинстве случаев, этого не замечаем, только ухудшает ситуацию, поскольку поиск места предполагаемого замыкания может оказаться долгим, а исправление ситуации – трудоемким процессом.
Дело в том, что количество электроприборов в домах значительно увеличилось. Соответственно, увеличилась потребляемая мощность. Провода, проложенные в старых домах, как правило, не были рассчитаны на такие значения и при работе электрических агрегатов – стиральных и посудомоечных машин, микроволновых печей и так далее, начинают сильно нагреваться.
Говоря языком электриков, фаза села на нуль. При этом сила тока в цепи многократно увеличивается, соответственно резко увеличивается отдаваемое тепло. В худшем случае возникает пожар, в лучшем – оплавляются провода, и возникает запах сгоревшей изоляции.
Если это произошло, то немедленно надо отключить все автоматы в распределительной коробке, обесточив квартиру. Если в доме стоит автомат с пробками, то их надо вывернуть. В случае появления пламени в коробке, его надо затушить, используя покрывало или плотную ткань.
После того, как электропитание отключено, надо найти место, где произошло короткое замыкание. Делают это сначала при помощи обоняния и глаз. Вне зависимости от того, где вы обнаружили следы короткого замыкания, надо обратиться к электрику. Часто бывает, что короткое замыкание происходит в розетке.
Существует альтернативный и надежный способ определения места короткого замыкания в стене. Его применяют, когда возникает «плавающее» замыкание, то есть, периодически появляющееся.
Короткое замыкание в стене ведет к серьезному ремонту. Для его ликвидации надо будет прокладывать новые провода.
Источник: http://fortstroi.com.ua/stroitelstvo/stati/item/1921-chto-delat-esli-proizoshlo-zamykanie-provodki
Что такое напряжение короткого замыкания и как рассчитать ток?
Напряжение короткого замыкания представляет собой напряжение, которое нужно подать на одну из обмоток трансформатора, для того чтобы в цепи возник электрический ток. При этом остальные обмотки необходимо закоротить. Данное значение приведено в паспорте на сам агрегат в процентном соотношении. Опираясь на его величину, можно определить, способен ли трансформатор работать параллельно.
Понятие напряжения КЗ простым языком
Для того чтобы определить потоки рассеивания в трансформаторе, необходимо учитывать разнообразные пути, по которым замыкаются силовые магнитные линии. Это очень сложно. В связи с этим на практике проводят оценку влияния данных потоков, которое они оказывают на ток и напряжение в самих обмотках трансформатора.
Напряжение короткого замыкания – это, таким образом, одна из основополагающих характеристик данных агрегатов.
Стоит помнить и о том, что испытание трансформаторов напряжения позволит проверить соответствие их параметров нормативным значениям, установленным ПУЭ. А также проверить состояние изоляционного покрытия проводов.
Расчёт тока короткого замыкания;
Данный ток представляет собой соединение фазных точек электрических установок между собой либо же с землёй. При этом токи в их ветвях резко увеличиваются, превышая номинальное значение.
Во время такого эффекта, как короткое замыкание, в электрической цепи начинают возникать переходные процессы, которые напрямую связаны с наличием в ней индуктивности, не дающей току резко изменять своё значение. Следовательно, ток КЗ подразделяется на такие составляющие, как:
- периодическая. Она возникает изначально и остаётся неизменной до тех пор, пока электрическая установка не осуществит отключение от защиты;
- апериодическая. Возникает она также в самом начале, но сразу же снижается до нулевой отметки по истечению переходных процессов.
Расчёт тока короткого замыкания основан на двух этапах:
- составление схемы заземления, исходя из известных параметров. Элементы схемы электроснабжения заменяются эквивалентными сопротивлениями;
- определение величины результирующего сопротивления до точек короткого замыкания.
Источник: http://energiatrend.ru/news/chto-takoe-naprjazhenie-korotkogo-zamykanija-i-kak-rasschitat-tok
От чего зависит ток короткого замыкания
Большая часть пожаров при использовании электроустановок возникает в результате возникновения короткого замыкания в электрическом оборудовании или проводке.
При этом происходит выделение огромного количества тепла и искр. Если в том месте, где произошло короткое замыкание, будут находиться горючие или легковоспламеняющие материалы, произойдет их быстрое воспламенение. Именно поэтому, необходимо тщательно следить за исправностью изоляции проводки.
Для того что бы предупредить короткое замыкание необходимо:
- выбирать, монтировать и эксплуатировать электроустановки необходимо правильно, согласно требованиям безопасности.
- Подбор электрооборудования должен производиться в соответствии с величиной тока, напряжением, характером окружающей среды.
- Необходимо в обязательном порядке регулярно производить профилактические осмотры и измерения сопротивления изоляции.
- Необходимо правильно выбирать аппараты защиты, которые предназначены для отключения поврежденного участка раньше, чем может произойти воспламенение изоляции.
Источник: http://mchs-orel.ru/opasnost-korotkogo-zamykaniya/
Источник: prorabkin.com
Разновидности замыканий проводки, их причины и методы поиска
Казалось бы, причины короткого замыкания силовой электропроводки и их разновидности это разные вопросы, но на деле они тесно переплетаются между собой. По сути, замыкание это следствие ряда причин, по которым фазный провод напрямую соприкасается с нулевым, либо изоляция между ними не препятствует возникновению дугового разряда (разумеется, при наличии на проводниках напряжения). Основные причины из-за чего коротит проводка и какие могут быть последствия, по которым можно определить место поломки, следующие:
Физический износ изоляции
Происходит с течением времени и вследствие даже незначительных, но регулярных перепадов температур.
Обычно в таком случае изоляция постепенно из гибкой становится хрупкой – на ней появляются трещины в которых может скапливаться влага или пыль. В случае неблагоприятного стечения обстоятельств это может спровоцировать возникновение КЗ через микродугу, причем это самый тяжелый случай с точки зрения поиска неисправности.
При этом внешне вся проводка выглядит целой, но когда на нее подается напряжение, то со временем выбивает автомат защиты.
Поиск подавляющего большинства неисправностей в электроцепи происходит по принципу проверки «слабых звеньев» — это любые контакты, переходы – все те места, где при монтаже вскрывается наружная изоляция кабеля. Поэтому в скрытой проводке поиск неисправности всегда надо начинать в розетках, коробах и щитках.
Как итог – в этом случае проводится внимательный осмотр проводки – если уже выбивает автомат защиты, то возможно место повреждения изоляции будет подгоревшим и его станет видно. В некоторых случаях приходится устаивать проводке «стресс-тест» – подавая на нее повышенное напряжение. Это достаточно экстремальный способ, ведь по сути приходится провоцировать полноценное короткое замыкание электропроводки, после которого место неисправности видно «невооруженным глазом.
Для скрытой проводки и нахождения микротрещин в изоляции также можно воспользоваться и мегаомметром, но он только покажет наличие КЗ на локализованном участке электроцепи, а место его возникновения определить не сможет.
После того, как находим неисправность, то уже в зависимости от общего состояния проводки надо решать, менять кабель или обойтись восстановлением изоляции посредством изоленты.
Пример работы мегаомметра – на видео:
Повреждение изоляции грызунами
Это достаточно частое явление в сельской местности, да и в промышленных условиях такие поломки далеко не редкость – мыши прогрызают наружную изоляцию кабелей, затем внутреннюю и замыкают собой фазу с нолем.
Сложность поиска такой неисправности может заключаться в том, что неизвестно где мышь могла облюбовать себе место для «трапезы». Но с другой стороны, обычно место повреждения хорошо заметно, поэтому достаточно поверхностного осмотра провода, хоть и по всей его длине.
Надо учитывать, что здесь не всегда происходит полноценное замыкание – иногда мышь может частично повредить изоляцию и замкнуть провода не напрямую, а через себя. В таком случае велика вероятность найти место повреждения провода по погибшему животному, которого судорога от электрического тока приковывает к перегрызенному проводу. Хотя иногда бывает и такое, что мышь отбрасывает от кабеля, особенно если у нее получается замкнуть провода напрямую и произойдет полноценное короткое замыкание погрызенной проводки.
Значительный перегрев изоляции кабелей
Это не всегда заметно глазу, но при подаче напряжения на провода, на них начинает действовать электромагнитное поле, которое стремится распрямить их металлическую часть. Пока провод работает в штатном режиме, это не имеет особого значения, но если к нему подключен слишком мощный потребитель, то жилы начнут нагреваться. Когда вследствие этого изоляция станет мягкой, то жилы под воздействием электромагнитного поля расшатают пластик изнутри, а со временем и полностью его прорвут. В итоге произойдет полноценное замыкание и выбьет автомат защиты, а если совсем не повезет, то загорится сама изоляция кабеля.
Пока не расплавится изоляция провода, визуально заметить, что она становится мягкой невозможно – поэтому после прокладки новой линии или подключении на нее дополнительного электрооборудования, надо обязательно проконтролировать, не нагревается ли кабель.
Производители проводов обычно указывают на бирках, сколько кратковременных нагревов может выдержать изоляция, но в любом случае, если перегревы уже происходили, то кабель лучше менять.
Прямое соединение фазного и нулевого проводов
Причины, по которым напрямую коротнуло силовую проводку могут быть самыми разнообразными – от банальной невнимательности, которую иногда допускают выполняя монтаж, до аварии вследствие бури или другого стихийного бедствия.
Главное здесь то, что при прямом соприкосновении фазы и ноля всегда происходит скачкообразное повышение силы тока и температуры на токоведущих жилах. В большинстве случаев провода не рассчитаны на то, чтобы выдерживать токи короткого замыкания, поэтому в месте соприкосновения происходит мини-взрыв, вследствие которого выгорает изоляция, а разлетающиеся расплавленные частицы токоведущих жил разносят ее пепел вокруг. В этом случае нет особой проблемы в том, как найти короткое замыкание в проводке – все видно невооруженным глазом – провода оплавлены и все вокруг в саже.
Здесь особо надо учитывать, что сажа, которая покрывает всю прилегающую поверхность, как и пыль, в определенных концентрациях способна проводить электрический ток, поэтому при ликвидации последствий замыкания ее надо тщательно вычищать.
Как предупредить короткое замыкание
Самый простой способ – это соблюдать рекомендации, прописанные в ПУЭ – практически всем записям в этой книге предшествует какая-либо авария либо как минимум нештатная ситуация. Ну а так как заучивать правила скорее всего никто не будет, то хотя бы надо руководствоваться здравым смыслом, который диктует следующее:
- Если проводка старая, то настоятельно рекомендуется ее замена. Если по каким-либо причинам это невозможно, то, как минимум, надо осмотреть контакты розеток и оценить, требуется ли им дополнительная изоляция.
- Если квартиру затопили соседи сверху, то, даже если ничего не замкнуло, это повод пересмотреть скрутки проводов в распределительных коробах – под воздействием влаги липкая сторона изоленты теряет свои свойства.
- Нужна осторожность при вбивании гвоздей в стены – неудачно забитый гвоздь приносит с собой большое количество «головной боли» по замене перебитого провода.
Настоятельно рекомендуется при проведении капитального ремонта составить план электропроводки, а если в каком-либо месте есть скрутки проводов, то обязательно указывать её на схеме – это потенциальное «слабое звено».
Также можно просто сделать фото проводов до того, как они будут спрятаны в стену.
- В частном секторе обязательно надо применять дополнительные меры по защите проводки от крыс и мышей – есть достаточно большое количество найденных домашними электриками способов борьбы с грызунами – это могут быть металлические гофры, промазывание кабелей мастикой и прочие методы.
- Если в розетку приходилось включать мощный прибор, то потом стоит перепроверить, не подгорели ли контакты и состояние изоляции.
Пример поиска короткого замыкания специальным прибором — на видео:
Устранение последствий короткого замыкания
Чаще всего все сводится к замене поврежденного участка проводки, причем практически гарантированно потребуется наращивать кабель вместо его выгоревшего куска. Основные правила следующие:
- Пространство прилегающее к месту возникновения КЗ надо тщательно вычистить от сажи – она может спровоцировать повторение замыкания.
- Не стоит экономить на проводе и пытаться оставить токоведущую жилу, на которой сгорела изоляция – всегда лучше полностью заменить провод.
- Если полноценного замыкания еще не произошло, но розетки начали подплавляться, то не стоит пробовать их ремонтировать – после многочисленных нагревов/охлаждений меняется структура металла и устройство становится более уязвимым.
Если проводка начала коротить «от старости» (изоляция стала хрупкой), то это настоятельный сигнал к полноценному ремонту – он в любом случае обойдется дешевле, чем устранение последствий возможного пожара.
Как итог – надо ли бояться короткого замыкания
Обычно сам процесс возникновения полноценного короткого замыкания электропроводки проходит очень быстро – все происходит в течение долей секунды, после чего срабатывает защита. У электриков старой школы даже есть черный юмор на эту тему: «Включай – если оно коротит, то мы это сразу увидим». Это значит, что все необходимые меры безопасности надо применять до возникновения нештатной ситуации, а если она все-таки произошла, то остается только устранять последствия.
Источник: YaElectrik.ru
Последствия короткого замыкания проводки
Если вовремя не найти замыкание электропроводки, то последствия могут быть опасными не только для жилища, но и для жизни. Среди основных последствий:
- расплавление жил, что может навредить здоровью человека, если неисправность приведет к взрыву;
- возгорание изолирующего слоя проводки, что может привести к пожару;
- поломка включенных в розетки электрических приборов, чаще отремонтировать их уже не удастся.
Возможные причины
Причин, по которым замкнуло проводку в квартире, может быть несколько. Повреждения замечаются лишь после того, как автоматический выключатель выбьет.
Физический износ
Главная причина внезапного замыкания – физический износ. Срок службы алюминиевых проводов – не более 10–20 лет. Поэтому рекомендуется при капитальном ремонте полностью менять их по всей квартире.
Изнашиваться способен и изолирующий слой, особенно в местах перегиба. Это может привести к разрывам и оголению проводов, где видно, что они коротнули.
Причиной физического износа может стать вода, например, при затоплении соседями сверху. Наиболее уязвимые – места соединения. Замыкание электропроводки может произойти даже по истечении длительного времени после затопления.
Повреждение грызунами
Причиной замыкания может стать физическое повреждение, например, провода могут перегрызть грызуны. Такое бывает в частных домах и квартирах на первом этаже. Место повреждения проводов из-за крыс – вблизи дыр в стене.
Повреждение может быть, если вбить гвоздь в неправильном месте. Поэтому используют схему проводки квартиры или частного дома.
Значительный перегрев кабеля
Короткое замыкание может быть следствием перегрева кабеля. Если замкнуло проводку из-за этого, скорее всего, в розетку был включен неисправный прибор или была значительная нагрузка на электрическую систему квартиры. Если проводка в квартире коротит, то лучше проверить, все ли бытовые приборы в исправности. Попеременно включаем их в розетку и находим поврежденное устройство.
Как найти причину короткого замыкания
Если вы не знаете, как найти неисправность в скрытой проводке, или не уверены, что справитесь с этим, лучше обратиться к специалисту. Но и самостоятельно сделать это несложно.
Визуальный осмотр
Наиболее простой способ поиска – визуальный осмотр. Нужно найти место, где повреждена изоляция и две оголенных жилы соприкасаются друг с другом. Обычно такое место находится в распределительной коробке, розетке, выключателе или в местах соединения проводов.
При скрытой проводке нахождение места неисправности кабеля возможно по звуку или запаху.
Индикаторная отвертка
Индикаторная отвертка поможет в поиске проблемы в сети квартиры или частного дома. Это простая отвертка, в ручке которой находятся резистор и лампочка. При соприкосновении с электрическим проводом лампочка загорается. Индикаторная отвертка помогает найти скрытую проводку в сети и облегчает определение повреждения.
Самая простая модель требует контакта с пальцем, которым зажимается одна рабочая область. Но все модели похожи тем, что при наличии напряжения в сети лампочка загорается. Если реакция отсутствует, на прозваниваемом участке есть проблемы с кабелем.
Вместо индикаторной отвертки можно взять тестер или лампочку с батарейкой. Принцип их работы такой же.
Работа с мультиметром
Мультиметр (мегаомметр) – прибор поиска в электропроводке сопротивления изоляции и сети.
Мультиметр имеет два контакта. Один нужно поставить на фазу, второй – сначала на нулевой контакт, а потом на заземление. Если на экране цифра 0, проблем нет. Если же появились другие цифры, то на этом участке соприкасаются два кабеля или же произошел обрыв нулевого провода.
Данный метод не работает на цепях длиной более 3 м. Связано это с малым напряжением мультиметра.
Способы устранения неисправности
Для устранения короткого замыкания нужно:
- удалить поврежденный участок кабеля из электрической сети. Эту работу можно выполнять только после того, как квартира или жилой дом будут полностью обесточены. Заново соединить контакты, при этом место скрепления нужно тщательно изолировать;
- заменить поврежденные розетки и выключатели. Восстановить их не удастся. В данном случае экономия может стать причиной повторной поломки;
- заменить старую электропроводку, если срок ее службы истек. Удаление одного поврежденного участка в данном случае проблему не решит;
- отремонтировать электрический прибор, который стал причиной повреждения, или купить другой, если этот восстановить невозможно.
Как предупредить короткое замыкание
Профилактика подобной проблемы включает в себя:
- ремонт/замену розетки или выключателя при появлении искр. Часто в этих местах и происходит замыкание из-за изгибов провода;
- ревизию электрической сети, причем и сети освещения, и проводов силовой группы. Проверку рекомендуется проводить один раз в 3–4 месяца. Можно осматривать корпус электроприборов, которые постоянно включены в розетку. Если с проводкой есть проблемы, то корпус может пожелтеть и оплавиться. Других признаков, например, звука, может и не быть. Состояние проверяемой проводки в квартире может резко измениться, если был скачок напряжения в сети. Предупредить этот процесс невозможно;
- установку автоматического выключателя и выключателя УЗО. Эти устройства прекращают ток электричества по проводам в случае появления повреждения электросети. Это позволит избежать, например, выхода из строя электрических приборов;
- использование проводов нужного сечения. Перед монтажом рекомендуется выполнить расчет сечения провода по мощности, что позволит избежать значительной нагрузки на цепи электрической сети и перегрева кабелей;
- между кабелями разных групп должно быть расстояние. Соприкосновение их изолирующих оболочек со временем может привести к повреждению и замыканию;
- проверку кабелей в стене перед ее сверлением;
- обустройство заземления и молниезащиты, особенно в частном доме.
Нужно соблюдать правила электробезопасности, следить за состоянием кабелей в квартире или частном доме и вовремя проводить ремонт электропроводки, бытовых приборов.
Источник: electrika.online
Почему замыкание короткое, и кто в этом виноват?
Любая схема электрической цепи представляет собой «плюс» и «минус», как в любой батарейке. Если между ними поместить лампочку, она при замыкании цепи начнёт гореть. Правильно собранная цепь позволить гореть лампочке довольно долго, что успешно демонстрирует любой фонарик. Но давайте посмотрим, что случится, если мы просто соединим «плюс» и «минус» батарейки. Без лампочки и вообще без какого бы то ни было сопротивления. Да, в этой модели мы получим замыкание электропроводки в чистом виде. Провод между контактами батарейки нагреется, заряд почти мгновенно истощится и через пару секунд эта батарейка не зажжет ни одну лампочку. Вся энергия батарейки уйдёт на максимальный подъём силы тока короткого замыкания, разогрев провода и полное истощение ресурса. Такой опыт безопасен для экспериментатора, поскольку токи невелики.
Однако примерно то же самое произойдет, если в розетку сунуть ножницы, чтобы понять что случится. Ток, обнаружив самый короткий путь (ножницы) устремится в розетке именно через этот короткий путь от «плюса» к «минусу» ( от фазы к нулю ), забыв про остальные пути, на которых его ожидает сопротивление цепи. Отсюда и название этой неприятности – «короткое замыкание». Фактически, КЗ — это возможность для тока максимально быстро и с максимальным эффектом достигнуть от «плюса» «минуса». Ток при этом становится неразборчивым в средствах, на чем и построена защита от замыкания, и основные правила того, как избежать этой напасти.
Итак, короткое замыкание — это аварийная ситуация в электрической сети, где прохождение тока получает наиболее короткий и прямой путь для ликвидации потенциала (разности потенциала между «плюсом» и «минусом»), приводя к лавинообразному росту силы тока и сильному разогреву участка цепи, в котором произошло КЗ.
Отметим, что перманентное (непрерывное КЗ) имеет место и в сетях, в которых использованы силовые провода с недостаточным уровнем изоляции (низкое сопротивление изоляции), многочисленными лишними коммутациями (скрутки в распредкоробках, в линиях и пр.), а также во влажных зонах.
Выходит, что виноват в коротком замыкании кто угодно, но не электрик, который делал проводку? Не совсем так. Именно электрик обязан, прокладывая линию или, включая оконечное (проходное) устройство, обеспечить невозможность короткого замыкания. Иначе любая защита от короткого замыкания будет ни к чему. Чаще всего защита не справляется именно в щитках, собранных с нарушениями, что приводит к катастрофическим последствиям:
Немного подробнее о причинах короткого замыкания
- Неправильно заизолированные провода или физическое перемещение контактов в оконечных устройствах (сдвиг, поворот, иные действия способные соединить два провода).
- Повреждение изоляции кабелей при прокладке (в том числе скрытых) силовых линий или при работах по ремонту и отделке помещений.
- Использование в работе неисправных приборов (от патрона к лампе до клеммника и розетки), в которых есть прямая возможность возникновения короткого замыкания.
- Игнорирование замыканий электропроводки при работах (самая частая ошибка начинающих электриков), поскольку эффект КЗ не повторяется.
- «Плавающие», «спорадические» неисправности проводки, которым не уделено достаточно внимания из-за редких проявлений.
Это список наиболее частых причин коротких замыканий, выхода из строя квартирных и домашних электросетей, а также пожаров, которые сложно тушить по причине постоянной подпитки огня со стороны горящих кабелей. Очевидно, что такие неприятности не нужны никому.
Ещё несколько слов о физике короткого замыкания.
Вернёмся за парту, и вспомним, что при прохождении тока можно наблюдать, как падает сила тока при возрастании сопротивления проводника. Это тот самый фактор, благодаря которому ток короткого замыкания значительно превышает допустимые параметры. Так и работает защита от замыкания – отслеживает внезапные скачки силы тока, обесточивая «подозрительную» линию.
Не все вспомнят, что при снятии сопротивления в проводнике, также изменится ещё один параметр. Мы говорим о том, что напряжение короткого замыкания станет совсем уж подозрительным. А при наличии индуктивного фактора (например, человек с феном упал в ванну с водой) и вовсе нелинейным и не синусоидальным. При этом непосредственно короткого замыкания может и не быть, но защита от короткого замыкания работает и в этом случае – это автоматы отключения УЗО. Устройство защитного отключения, принцип действия которого исключает реагирование на изменение только силы тока.
Что оценивают защитные устройства, и что мы должны знать о КЗ, если не хотим, чтобы нас спасали только автоматические выключатели ?
- Любая электросеть имеет точки нестабильности. Это контакты, клеммы, выключатели света и прочие автоматические выключатели, работающие на основе программ (например, датчик отслеживания освещённости). Каждая из этих точек потенциальный источник КЗ. Именно им электрик обязан уделить максимальное внимание при работах и монтаже;
- Наличие заземления в сети. Вы удивитесь, но замыкание на землю (ноль) это наиболее безопасное КЗ. Да, оно тоже доставит много хлопот и неприятностей, но, по крайней мере, никого не убьет. Кроме того, заземление приборов позволяет оценить наличие пробоя изоляции и утечки ДО того, как короткое замыкание случится.
Кроме перечисленного, автоматы ещё определяют постоянный «баланс сети», отслеживая перегрузки и пиковые перепады как токов короткого замыкания (или близких по значению), так и напряжений. Но автоматы не станут панацеей, если произойдёт короткое замыкание на участке Вашей сети, который проложен с нарушениями требований и правил. Например, провод, проходящий под листом фанеры или другого горючего отделочного материала. О том, что произойдет при КЗ в таком месте ниже.
Процесс возникновения короткого замыкания. Время отключения, развитие процесса, последствия
Несмотря на кажущуюся «мгновенность», процесс короткого замыкания имеет хорошо описанные стадии при возникновении.
- Возникновение несанкционированного мостика между двумя проводниками;
- Пробой током «барьера изоляции» и возникновение новой, короткой, цепи в электрической схеме;
- Перенаправление энергии, и возникновение тока короткого замыкания в новом участке;
- Резкий рост силы тока, падение напряжения и быстрый разогрев нового участка «сопротивления» — проводов, в которых происходит короткое замыкание;
- Расплавление проводов (нагрев не останавливается сам, и температуры нагрева существенно превышают температуры плавления сплавов и металлов) с одновременным возгоранием изоляции;
- Срабатывание автоматов защиты, пытающихся обесточить проблемную зону;
- Снятие напряжение и обесточивание линии;
- Продолжающийся нагрев повреждённого участка сети (даже после обесточивания, поскольку нагрев значительно более длительный процесс) с возгоранием изоляции или проводов, если защита от замыкания не работала как надо;
- Выход из строя участка сети, в котором произошло КЗ.
Всё это занимает примерно 2-4 секунды. Достаточное время для того, чтобы провод разогрелся до 1100 градусов и изоляция вспыхнула как спичка. Предотвратить короткое замыкание в этом случае не получится, только минимизировать урон. Несмотря на время, даже при визуальном наблюдении процесса замыкания электропроводки, возникновения КЗ, Вы просто не успеете ничего сделать. Поэтому несколько рекомендаций о том, как избежать такой беды
Если не можешь предотвратить – возглавь!
Эта фраза великого политического деятеля как нельзя лучше описывает ситуацию с электросетью, которой мы доверяем многое. И свою жизнь, и комфорт и почти всё имущество. Поэтому не будет лишним список простых рекомендаций.
Проверку новых электросетей и коммуникаций проводите с избыточными токами, моделируя перегрузку. Такое испытание надо проводить со специалистом, самостоятельно делать это опасно.
Не пренебрегайте замером сопротивления изоляции в готовой сети. Да, это стоит денег и занимает время, но такой замер исключит замыкание на землю, свойственное длинным кабелям, а также покажет наиболее опасные участки, которые возможно правильнее будет заменить.
На изображении видно, что дуга (пробой) может происходить и без физического контакта проводников. Именно поэтому, собирая розетки и выключатели, зачищайте изоляцию проводов только на участке, полностью убираемом в клемму! Не допускайте даже нескольких миллиметров оголённых проводов, иначе может случиться то, что на фото – электрическая дуга внутри прибора. Напомним, что при таком происшествии защита от короткого замыкания почти гарантированно опоздает с отключением линии!
Непродуманное наращивание и добавление линий без мер защиты – прямая дорога к замыканию и пожару. Это хороший пример того, что никогда нельзя делать:
Источник: obelektrike.ru