Коротке замикання електропроводки

Почнемо з того, що таке замикання в електриці в загальному випадку. Це з'єднання між собою двох ділянок електричного ланцюга. Причому може бути штатним, наприклад, контактів вимикача або нештатним (аварійним).

Як правило, використовуючи цей термін мають на увазі коротке замикання (КЗ) - позаштатне (не передбачене конструкцією або режимом роботи) електричне з'єднання точок мережі, що мають різний потенціал.

• порушується нормальна робота електроустановки;
• виникає ситуація, яка може призвести до надзвичайної ситуації, найчастіше – це займання електропроводки.

Оскільки в квартирах і приватних будинках електропроводка переважно однофазна, то для них характерний другий варіант. Коротке замикання має на увазі наявність у місці свого виникнення електричного опору близького до нульового значення.

ПРИЧИНИ ЗАМИКАННЯ ЕЛЕКТРОПРОВОДКИ У КВАРТИРІ

1. Несправні електроприлади, перенесення та подовжувачі.

Строго кажучи, перелічені вироби є елементом проводки, але причиною її КЗ послужити можуть. При виникненні несправності, що викликає різке збільшення споживання струму, навантаження на електропроводку зростає і, за наявності слабкого місця, у ньому відбувається замикання.

До речі, КЗ, як правило, виникає під навантаженням. Йдемо далі і розглядаємо ділянки та причини виникнення замикання у квартирній електропроводці.

Цей електроустановний виріб є одним із слабких місць домашньої електрики. Будь-який контакт має перехідний опір, на якому виділяється потужність.

У розетці ж існують контакти для підключення вилки та приєднання її до лінії проводки.

• окислюються, послаблюються механічно;
• опір їх зростає;
• потужність, що виділяється ними збільшується;
• відбувається розігрів проводів, порушення ізоляції, як наслідок КЗ.

Ситуація може погіршитись, якщо в розетку постійно вставляється (витягується) вилка приладу, що знаходиться у включеному стані. Якщо він досить потужний – відбувається іскроутворення. Як наслідок контакти "підгоряють", опір їх збільшується, що веде до описаного вище розвитку подій і є причиною замикання.

Причини, що сприяють КЗ аналогічні перерахованим для розеток, тільки виражені слабше, оскільки струми вимикачами комутуються, як правило, невеликі.

Однак, при стабільно поганому контакті його розігрів відбувається постійно і в певний момент може досягти критичної величини.

4. Місця з'єднання проводів та кабелів.

Найнебезпечнішим у цьому плані є "холодна" скрутка.

• механічне ослаблення контакту;
• окиснення;
• збільшення опору, перегрів, порушення ізоляції.

5. Порушення ізоляції електропроводки.

Цікаво, що, незважаючи на те, що ця причина вказана останньою - вона є основною, що сприяє виникненню короткого замикання. З іншого боку, зазвичай, вона виникає як наслідок перелічених раніше ситуацій.

Самостійно може з'явитися за умови:

1. Старіння ізоляції проводів, аж до її "осипання".

2. Механічні ушкодження під час проведення ремонтних чи інших робіт. Наприклад, цвях у провід забили, або миші "пожартували".

У будь-якому випадку, коротке замикання, що виникло, треба усунути, а для цього його потрібно знайти.

ЯК ЗНАЙТИ Замикання проводки

Є такий розумний вираз – локалізація несправності. У нашому випадку воно теж застосовне і саме цим ми зараз займемося.

Перший ознака яким виявляють коротке замикання – спрацьовування автоматичного вимикача (АВ). Сподіваюся, він у всіх є, якщо ні – терміново поставте.

До речі, у роботі автомата є низка особливостей та тонкощів, які слід знати. Рекомендую почитати. Реально потрібно та корисно.

Отже, на якій лінії захист спрацював – і КЗ. Це очевидно. Також очевидно, що чим у складі електропроводки квартири більше ліній, захищених автоматично, тим швидше можна звузити місце пошуку.

У старих квартирах (хрущовках у панельних будинках) може бути лише один АВ. Найнесприятливіший і трудомісткий варіант, але все вирішуване, розібратися можна.

Попередньо відключіть всі електроприлади від мережі, вилки з розеток вийміть обов'язково. Якщо після цього автомат продовжує вибивати, приступайте до пошуку КЗ в проводке.

Усі роботи з пошуку несправності слід виконувати при знятій напрузі та вжиття заходів від несанкціонованого включення.

1. Візуальний огляд.

Оскільки причиною короткого замикання можуть бути несправні розетки, вимикачі, а також з'єднання проводів слід оглянути на предмет видимих ​​пошкоджень, обвуглювання, наявності сажі, оплавленості ізоляції проводів тощо.

При виявленні цих ознак з великим ступенем ймовірності вважатимуться, що КЗ десь поблизу. Погано те, що електропроводка в квартирах переважно прихована і доступних для візуального контролю ділянок мало. За наявності серйозних підозр можна акуратно витягти провід зі штроби.Природно, в районі проблемного місця.

Для того, щоб не робити зайвих робіт, можна переконатися, що ви правильно визначили проблемну ділянку.

2. Продзвонюємо проводку.

Залежно від методу організації електропроводки можуть зустрітися різні варіанти. Розглянемо найнесприятливіший - електропроводка квартири в хрущовці (рис.1).

Тут одна лінія проведення петляє по всій квартирі. У групі багато розподільних коробок, розеток, вимикачів. Схеми, звичайно немає, але логіка нагадує, що початок слід шукати в коробці біля входу квартиру, а кінець - у самій дальній кімнаті.

Ділимо лінію приблизно навпіл і в середній коробці роз'єднуємо вхідну та вихідну частини електропроводки рис.1а точки А та Б. Вимірюємо тестером (мультиметром) опір між точками А2-Б2.

Межу вимірювань беріть якнайбільше, оскільки у справній проводці опір при такому вимірі має бути більше 0,5 МОм. Якщо все так, то ділянку, що вимірюється, вважаємо умовно (чому так зрозумієте пізніше) справною і працюємо з лівою (за схемою) частиною.

Для інтересу можна зробити вимір між точками А1-Б1. Якщо воно невелике або нульове, то причина в цій ділянці. Якщо ні, то дивимося пункт 3.

При виявленні ділянки з коротким замиканням знову ділимо його приблизно навпіл і діємо як описано вище.

Таким чином добираємося до неподільної ділянки із замиканням. Якщо несправність у прихованій його частині, то найпростіше цю частину проводки замінити.

3. Вказаним вище способом не вдалося знайти замикання.

Рідко, але буває. Зазвичай це викликано тим, що КЗ виникає після деякого часу роботи під навантаженням (тепловий пробій).У цьому випадку діємо як у пункті 2, тільки після роз'єднання проводів подаємо напругу і чекаємо, поки не спрацює автомат.

Випадок рідкісний, тому не буду докладно зупинятись на описі такого способу пошуку несправності.

Безумовно, залежно від способу прокладання електропроводки деталі пошуку КЗ можуть відрізнятися, але описаний алгоритм дій досить універсальний та надійний.

* * *
© 2014-2024 р.р. Усі права захищені.
Матеріали сайту мають ознайомлювальний характер, можуть висловлювати думку автора та не підлягають використанню як керівні та нормативні документи.

Що таке коротке замикання просто?

Струм короткого замикання - це зростаючий електричний імпульс ударного типу. Через його появу можуть розплавитися дроти, вийти з ладу деякі електричні прилади.

Чому відбувається коротке замикання?

Струм КЗ виникає в таких випадках:

1. За високого рівня напруги. Відбувається різкий стрибок, рівень напруги починає перевищувати допустимі норми, виникає можливість появи електричного пробою ізоляційного покриття провідника або схеми електричного типу. Утворюється витік струму, підвищується температура дуги. Напруга короткого замикання призводить до створення короткочасного розряду дугового.
2. За старого ізоляційного покриття. Таке замикання виникає у житлових та промислових будинках, у яких не проводилася заміна проводки. Будь-яке ізоляційне покриття має свій ресурс, який згодом виснажується під впливом факторів зовнішнього середовища. Несвоєчасна заміна ізоляції може спричинити КЗ.
3. При зовнішній дії механічного типу. Перетирання захисної оболонки дроту або зняття його ізоляційного покриття, а також пошкодження проводки призводять до займання та КЗ.
4. У разі потрапляння сторонніх предметів на ланцюг. Пили, сміття або інші дрібні предмети, що потрапили на провідник, здатні викликати замикання в ланцюгу механізму.
5. Під час удару блискавки. Підвищується рівень напруги, пробивається ізоляційне покриття дроту або електричної схеми, через що виникає КЗ в електроланцюзі.

Чому КЗ так називається?

Розглянемо визначення КЗ, розшифровка – коротке замикання. Це об'єднання 2 будь-яких точок (що мають різний потенціал), які знаходяться в електричному ланцюзі. З'єднання не передбачено нормальним режимом функціонування ланцюга, що призводить до критичних показників сили струму дома об'єднання цих точок.

Таке замикання називається коротким, оскільки утворюється, минаючи прилад, тобто. коротким шляхом.

Простим мовою: відбувається з'єднання позитивного та негативного провідника (короткий шлях), що призводить до того, що значення опору стає 0. Для нормального функціонування механізму необхідний опір, а його відсутність викликає збій у роботі джерела напруги, що призводить до замикання.

КЗ - це будь-яке з'єднання провідників з різним потенціалом між собою або із землею. КЗ виникає лише у тому випадку, якщо таке об'єднання не заплановане конструкцією даного приладу чи механізму. Наприклад, з'єднання між будь-якими точками різних фаз або об'єднання фази 0, коли утворюється руйнівний струм, що перевищує всі критичні значення електричної схеми пристрою.

У чому небезпека?

Наслідки короткого замикання можуть бути такими:

1. Падає рівень напруги в електроланцюзі. Це може призвести до виходу з ладу та обгорання електричного приладу або збоїв у функціонуванні пристрою.
2. Ушкодження механічного та термічного типу: обрив ланцюга, пошкодження проводки або окремих проводів, розеток та вимикачів.
3. Залежно від потужності короткого замикання можливе загоряння проводки та розташованих поруч із нею матеріалів та предметів.
4. Деструктивна електромагнітна дія на телефонну лінію зв'язку, комп'ютер, телевізор та інші електроприлади.
5. Небезпека життя. Якщо момент виникнення замикання людина перебуває поруч із джерелом КЗ, він може отримати опіки.
6. Порушується функціонування електропостачальних систем.
7. Залежно від параметрів КЗ можливі збої у роботі підземних комунікацій під час електромагнітного впливу.

Багатьох людей цікавить питання, як порахувати, чому дорівнює сила струму при короткому замиканні. Для цього необхідно скористатися законом Ома: сила струму в ланцюзі прямо пропорційна напрузі на її кінцях і обернено пропорційна повному опору ланцюга.

Обчислення КЗ здійснюється за формулою: I = U / R (I - сила струму, U - напруга, R - опір).

Види короткого замикання та їх причини

Існують такі види КЗ, як:

1. Однофазне КЗ. Пошкодження на лініях електропередачі, коли 1 фаз електричної системи замикається на землю або на елемент, який з'єднаний із землею. Причиною замикання може стати неправильне заземлення.
2. Двофазне КЗ. Тип замикання, що виникає між 2 фазами з різним потенціалом в електроенергетичному ланцюжку. Причина - порушення ізоляції дротів. Також це може бути одночасне сполучення 2 фаз не між собою, а на землю.
3. КЗ трифазне (симетричне). Замикання 3 фаз одна на одну. Причиною може стати механічне пошкодження ізоляційного покриття, перегрів та пробій в ізоляції або схльостування проводів.
4. Міжвиткове. Такий тип замикання уражає електричних машин. В цьому випадку відбувається замикання витків механізму статора обмотки, трансформатора або ротного пристрою між собою.
5. Замикання на металевий корпус або системи. Таке коротке замикання виникає у разі порушення ізоляції проводки на металевому корпусі.

Варіанти захисту від КЗ

Як захист від виникнення короткого замикання можна використовувати:

• реактори електричного типу, які обмежуватимуть струм;
• розпаралелювання електричного ланцюга;
• відключення секційних вимикачів;
• трансформатори понижуючого типу з розщепленою обмоткою з низьким рівнем напруги;
• швидкодіючі комутаційні апарати, у яких є опція обмеження надходження струму;
• плавкі запобіжні елементи;
• встановлення автоматичних вимикачів;
• своєчасну заміну ізоляційного покриття проводів та регулярний огляд проводки на наявність дефектів;
• пристрої релейного захисту, які відключатимуть пошкоджені ділянки ланцюга.

Автомати можна встановлювати лише на всю систему, а не на окремі фази та ланцюг нуля. В іншому випадку під час замикання вийде з ладу нульовий автомат, а вся електромережа опиниться під напругою, т.к. фазний автомат буде увімкнено. З цієї причини не рекомендується встановлювати провід меншого перерізу, ніж може дозволити автомат.

Використання цього явища

Дане явище знайшло своє застосування у дуговому зварюванні, принцип роботи якого побудований на взаємодії стрижня з металевою поверхнею.Поверхня нагрівається до температури плавки, завдяки чому утворюється нове міцне з'єднання, тобто. зварювальний електрод замикається із заземлюючим контуром.

Такі режими короткого замикання діють нетривалий проміжок часу. У момент зварювання у місці з'єднання стрижня та поверхні виникає нестандартний заряд струму, через що виділяється велика кількість теплоти. Її достатньо для плавки металу та створення зварювального шва.

Також коротке замикання використовується у сфері промислової автоматики, за його допомогою створюються інформаційні системи, що відображають параметри передачі струмового сигналу.

Корисне КЗ застосовується в електродинамічних датчиках. Наприклад, в індукційних віброметрах, сейсмічних приймачах. Коротке замикання дозволяє додатково зменшити кількість коливань рухомої системи.

Режим КЗ можна використовувати при об'єднанні каскадів в електроніці, коли вихід першого активного компонента працює у режимі КЗ.

Які види систем заземлення є і що таке захисне заземлення?

Прохідні вимикачі: докладні схеми підключення та монтажу

Як можна з'єднати дроти у розподільчій коробці?

Чим відрізняються і де використовуються постійний та змінний струм

Способи з'єднання електричних дротів між собою

Трансформатори струму: пристрій, принцип дії та типи

Коротке замикання електропроводки – що це таке, причини виникнення та усунення

Незалежно від причини виникнення, замикання електропроводки це одна з найнеприємніших (у плані діагностики та ремонту) несправностей будь-якого електроланцюга – у квартирі, приватному будинку чи виробничому приміщенні. Особливо важким випадком є ​​замикання прихованої електропроводки, адже дроти при цьому заховані під шаром штукатурки.Навіть якщо в інструментах домашнього електрика є прилади, які допоможуть знайти місце ушкодження і без відкриття стін, то для ремонту дроту все одно доведеться витягувати.

Різновиди замикань проводки, їх причини та методи пошуку

Здавалося б, причини короткого замикання силової електропроводки та їх різновиду – це різні питання, але насправді вони тісно переплітаються між собою. По суті, замикання це наслідок низки причин, через які фазний провід безпосередньо стикається з нульовим, або ізоляція між ними не перешкоджає виникненню дугового розряду (зрозуміло, за наявності провідників напруги). Основні причини через що коротить проводка і які можуть бути наслідки, за якими можна визначити місце поломки, такі:

Фізичний знос ізоляції

Відбувається з часом і навіть незначних, але регулярних перепадів температур.

Зазвичай в такому випадку ізоляція поступово з гнучкою стає крихкою – на ній з'являються тріщини, в яких може накопичуватися волога або пил. У разі несприятливого збігу обставин це може спровокувати виникнення КЗ через мікродугу, причому це найважчий випадок з погляду пошуку несправності.

При цьому зовні вся проводка виглядає цілою, але коли на неї подається напруга, то згодом вибиває автомат захисту.

Пошук переважної більшості несправностей в електроланцюзі відбувається за принципом перевірки "слабких ланок" - це будь-які контакти, переходи - всі ті місця, де при монтажі розкривається зовнішня ізоляція кабелю. Тому у прихованій проводці пошук несправності завжди треба починати в розетках, коробах та щитках.

Як результат - у цьому випадку проводиться уважний огляд проводки - якщо вже вибиває автомат захисту, то можливе місце пошкодження ізоляції буде підгорілим і його видно. У деяких випадках доводиться встояти проводці стрес-тест - подаючи на неї підвищену напругу. Це досить екстремальний спосіб, адже насправді доводиться провокувати повноцінне коротке замикання електропроводки, після якого місце несправності видно «неозброєним оком.

Для прихованої проводки та знаходження мікротріщин в ізоляції також можна скористатися і мегаомметром, але він покаже лише наявність КЗ на локалізованій ділянці електроланцюга, а місце його виникнення визначити не зможе.

Після того, як знаходимо несправність, то вже в залежності від загального стану проводки треба вирішувати, змінювати кабель або обійтися відновленням ізоляції за допомогою ізоленти.

Приклад роботи мегаомметра – на відео:

Пошкодження ізоляції гризунами

Це досить часте явище у сільській місцевості, та й у промислових умовах такі поломки далеко не рідкість – миші прогризають зовнішню ізоляцію кабелів, потім внутрішню та замикають собою фазу з нулем.

Складність пошуку такої несправності може полягати в тому, що невідомо, де миша могла облюбувати собі місце для «трапези». Але з іншого боку, зазвичай місце ушкодження добре помітне, тому достатньо поверхневого огляду дроту, хоч і по всій його довжині.

Потрібно враховувати, що тут не завжди відбувається повноцінне замикання – іноді миша може частково пошкодити ізоляцію та замкнути дроти не безпосередньо, а через себе.У такому разі велика ймовірність знайти місце пошкодження дроту за загиблою твариною, яку судома від електричного струму приковує до перегризеного дроту. Хоча іноді буває і таке, що миша відкидає від кабелю, особливо якщо у неї виходить замкнути дроти безпосередньо і станеться повноцінне коротке замикання погризеної проводки.

Значний перегрів ізоляції кабелів

Це не завжди помітно оку, але при подачі напруги на дроти, на них починає діяти електромагнітне поле, яке прагне розпрямити їхню металеву частину. Поки провід працює в штатному режимі, це не має особливого значення, але якщо до нього підключений дуже потужний споживач, то жили почнуть нагріватися. Коли внаслідок цього ізоляція стане м'якою, то жили під впливом електромагнітного поля розхитають пластик зсередини, а згодом повністю його прорвуть. У результаті відбудеться повноцінне замикання і виб'є автомат захисту, а якщо зовсім не пощастить, то спалахне сама ізоляція кабелю.

Поки не розплавиться ізоляція дроту, візуально помітити, що вона стає м'якою неможливо – тому після прокладання нової лінії або підключення до неї додаткового електрообладнання, треба обов'язково проконтролювати, чи не нагрівається кабель.

Виробники проводів зазвичай вказують на бирках, скільки короткочасних нагрівів може витримати ізоляція, але в будь-якому випадку, якщо перегріви вже відбувалися, кабель краще змінювати.

Пряме з'єднання фазного та нульового проводів

Причини, через які прямо коротнуло силову проводку, можуть бути найрізноманітнішими – від банальної неуважності, яку іноді допускають виконуючи монтаж, до аварії внаслідок бурі чи іншого стихійного лиха.

Головне тут те, що при прямому зіткненні фази та нуля завжди відбувається стрибкоподібне підвищення сили струму та температури на струмопровідних жилах. У більшості випадків дроти не розраховані на те, щоб витримувати струми короткого замикання, тому в місці зіткнення відбувається міні-вибух, внаслідок якого вигоряє ізоляція, а розплавлені частинки струмоведучих жил, що розлітаються, розносять її попіл навколо. В цьому випадку немає особливої ​​проблеми в тому, як знайти коротке замикання в проводці - все видно неозброєним оком - дроти оплавлені і все навколо в сажі.

Тут особливо треба враховувати, що сажа, яка покриває всю прилеглу поверхню, як і пил, у певних концентраціях здатна проводити електричний струм, тому при ліквідації наслідків замикання її треба ретельно вичищати.

Як попередити коротке замикання

Найпростіший спосіб – це дотримуватись рекомендацій, прописаних у ПУЕ – практично всім записам у цій книзі передує якась аварія або як мінімум позаштатна ситуація. Ну а оскільки заучувати правила швидше за все ніхто не буде, то хоча б треба керуватися здоровим глуздом, який диктує таке:

• Якщо проводка стара, то рекомендується її заміна. Якщо з якихось причин це неможливо, то, як мінімум, треба оглянути контакти розеток та оцінити, чи потрібна їм додаткова ізоляція.
• Якщо квартиру затопили сусіди зверху, то навіть якщо нічого не замкнуло, це привід переглянути скручування проводів у розподільчих коробах – під впливом вологи липка сторона ізоленти втрачає свої властивості.
• Потрібна обережність при вбиванні цвяхів у стіни – невдало забитий цвях приносить із собою велику кількість головного болю по заміні перебитого дроту.

Настійно рекомендується при проведенні капітального ремонту скласти план електропроводки, а якщо в якомусь місці є скручування проводів, то обов'язково вказувати її на схемі - це потенційна слабка ланка.

Також можна просто зробити фото проводів до того, як вони будуть заховані у стіну.

• У приватному секторі обов'язково треба застосовувати додаткові заходи щодо захисту проводки від щурів та мишей – є досить велика кількість знайдених домашніми електриками способів боротьби з гризунами – це можуть бути металеві гофри, промазування кабелів мастикою та інші методи.
• Якщо в розетку доводилося включати потужний прилад, то потім варто перевіряти ще раз, чи не підгоріли контакти і стан ізоляції.

Приклад пошуку короткого замикання спеціальним приладом на відео:

Усунення наслідків короткого замикання

Найчастіше все зводиться до заміни пошкодженої ділянки проводки, причому практично гарантовано потрібно нарощувати кабель замість його шматка, що вигорів. Основні правила такі:

• Простір, що прилягає до місця виникнення КЗ, треба ретельно вичистити від сажі – вона може спровокувати повторення замикання.
• Не варто економити на дроті та намагатися залишити струмоведучу жилу, на якій згоріла ізоляція – завжди краще повністю замінити провід.
• Якщо повноцінного замикання ще не відбулося, але розетки почали підплавлятися, то не варто пробувати їх ремонтувати – після численних нагрівань/охолоджень змінюється структура металу та пристрій стає більш вразливим.

Якщо проводка почала коротити «від старості» (ізоляція стала крихкою), то це настійний сигнал до повноцінного ремонту – він у будь-якому випадку обійдеться дешевше, ніж усунення наслідків можливої ​​пожежі.

Як підсумок – чи треба боятися короткого замикання

Зазвичай процес виникнення повноцінного короткого замикання електропроводки проходить дуже швидко - все відбувається протягом часток секунди, після чого спрацьовує захист. Електрики старої школи навіть мають чорний гумор на цю тему: «Включай – якщо воно коротить, то ми це відразу побачимо». Це означає, що всі необхідні заходи безпеки треба застосовувати до виникнення нештатної ситуації, а якщо вона все ж таки відбулася, то залишається лише усувати наслідки.