Неполадки в электросети являются частой причиной поломки электроприборов. Одно из распространенных негативных явлений – короткое замыкание. Оно опасно не только для техники, но и для самого дома, так как может привести к возгоранию. Бороться с КЗ можно с помощью предохранителей и автоматов защиты в активной цепи. Но в случае обесточенного провода или прибора поиск замыкания усложняется. Есть разные способы обнаружения и устранения дефекта сети.
Причины короткого замыкания
Основной фактор, вызывающий короткое замыкание – это резкое возрастание силы тока. Оно сопровождается снижением сопротивления электропроводки и приводит к повышению температуры выше нормального значения. Это приводит к тому, что может произойти возгорание легковоспламеняемых материалов.
Почему происходит короткое замыкание:
- Износ электросети. С течением времени изоляция изнашивается, оголяется часть провода, и на этом участке может произойти короткое замыкание.
- Влага. Попадание жидкости на изоленту, защищающую скрутку, может произойти во время затопления. Это приводит к отклеиванию липкой стороны ленты и оголению места соединения.
- Механическое воздействие на изоляцию. Во время ремонтных работ можно случайно вбить гвоздь в место прокладки кабеля и повредить защитный слой. Также перегрызть провода могут грызуны.
При соприкосновении двух оголенных жил разных полюсов на месте контакта резко возрастает температура, и на этом участке может возникнуть короткое замыкание.
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.
Возможные последствия
Короткое замыкание – это негативное явление, которое может привести к пожару и поломке бытовой техники. Но также можно выделить другие проблемы, вызываемые дефектом:
- Плавление жил. В случае взрыва они могут причинить вред здоровью людей.
- Воспламенение изоляции. Актуально для некачественных изоляционных слоев или выполненных из легковоспламеняемых материалов.
- Поломка техники.
Чтобы не допустить всех негативных последствий, нужно вовремя найти короткое замыкание и устранить его.
Способы поиска замыкания
Заранее определить место, в котором есть риск возникновения короткого замыкания, практически невозможно, особенно если проводка новая. Обычно поиском занимаются после выбивания автоматов.
Как найти короткое замыкание в проводке:
- Зрительный осмотр проводов. Нужно проверить целостность и вид изоляции, отсутствие перегибов кабелей и подгорелой оболочки. Особое внимание следует уделить участкам, в которых проводилось наращивание и соединение проводов. Также нужно искать и проверять места подключения к распределительному щитку, розетке, выключателю.
- Проверка с помощью специальных приборов – мегаомметров, мультиметров, тестеров. С помощью устройства, показывающего сопротивление цепи, можно найти короткое замыкание. Щупами тестера нужно прикоснуться к фазе и нулю, затем к заземлению. Если на дисплее высвечивается ноль, проводка в порядке. При появлении какого-либо значения можно судить о соприкосновении контактов. Нужно учитывать, что при помощи мультиметра не всегда возможно найти короткое замыкание. Обычно он применяется для участков электрических цепей до 3 метров.
Самый верный способ поиска проблемных участков – проверка тестером. По звуку или запаху достоверно определить место короткого замыкания нельзя.
Как устранить
Когда найдено место, где коротит проводка, нужно провести ее замену и ремонт. Предварительно помещение нужно обесточить и только потом менять проблемный участок. Место соединения двух проводников нужно надежно заизолировать. Также важно правильно выбрать способ создания контакта. Если под действием тока короткого замыкания подгорел выключатель или розетка, рекомендуется приобрести и установить новое изделие. Это дешевле и надежнее, чем чинить сломанный прибор.
В старых домах электропроводка выполнялась из алюминия. Это ненадежный устаревший способ прокладки сетей, поэтому ее нужно полностью заменить. Именно алюминиевая проводка может закоротить.
Когда замыкает бытовой прибор, починкой должен заниматься профессионал. Самостоятельно чинить устройство без профессионального инструмента, навыков и умений опасно для здоровья.
Профилактика КЗ
Выполнить профилактические действия безопаснее, надежнее и дешевле, чем восстанавливать проводку после КЗ. Периодически нужно проверять розетки. Если они начинают искрить, нужно их ремонтировать или менять.
Если производилась частичная замена проводки, следует проверять надежность мест соединения, целостность изоляционного слоя.
Раз в несколько месяцев следует проверять источники света, осветительную сеть и силовые провода. Короткое замыкание может возникать со временем. Выявить его можно по изменению цвета устройств или их плавлению. В квартире обязательно должны стоять автоматические выключатели. На мощные электроприборы ставятся отдельные средства защиты, которые должны сработать при аварийной ситуации.
При самостоятельном проведении монтажа электропроводки важно правильно рассчитывать сечение кабеля. Если оно не способно выдержать мощность всех подключаемых приборов, будет происходить перегрузка, приводящая к короткому замыканию. Кабели не должны укладываться тесно друг с другом – это может привести к повреждению защитного слоя. Также при соединении надо правильно выбрать способ создания контакта и приобрести заранее необходимое оборудование. Нельзя соединять провода методом скрутки.
Если надо сверлить стену, следует проверить место самодельным металлоискателем или изучить схему электропроводки. Таким образом можно обнаружить кабель скрытой проводки, который мастер мог бы случайно повредить.
Независимо от причины возникновения, замыкание электропроводки это одна из самых неприятных (в плане диагностики и ремонта) неисправностей любой электроцепи – в квартире, частном доме или производственном помещении. Особенно тяжелым случаем является замыкание скрытой электропроводки, ведь провода при этом спрятаны под слоем штукатурки. Даже если в инструментах домашнего электрика есть приборы, которые помогут найти место повреждения и без вскрытия стен, то для ремонта провода все равно понадобится извлекать.
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:
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.
Меры по предотвращению КЗ 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.
Как устранить возникшее замыкание?
Найти место возникновения КЗ 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;
- КЗ 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.
«>