Что происходит с проводом при коротком замыкании

Опасность в доме

Неисправность, называемая на сленге электриков «коротышом», в бытовой сети без защитного отключения и «жучками» вместо предохранителей, чревата серьезными последствиями. Всегда наносит материальный ущерб.

При «благополучном» сценарии перегорит проводка в месте замыкания, оплавится электрофурнитура в месте контакта с металлическими частями, выйдет из строя электротехническое оборудование.

В экстремальной ситуации, если вовремя не обесточить сеть, может возникнуть пожар в частном доме. Например, от дуговой вспышки воспламенится изоляция или электроприбор, затем очаг возгорания распространится по прилегающим помещениям объекта. Это приведет к материальным потерям с последствиями, описываемыми в сводках МЧС.

Определение и физическое обоснование возникновения неисправности:

Коротким замыканием называют возникновение электрического контакта между двумя точками участков электрической цепи с разными значениями электрического потенциала, если подобное соединение не предусмотрено конструкцией прибора. Что приводит к нарушениям в работе.

В отличии от длинного замыкания, которым называется включение электроприборов в сеть, коротким называется замыкание цепи по короткому пути, минуя  потребителей.

Энергосистема объекта, включая жилой дом, состоит из электрических устройств и линейных  элементов прохождения электрического тока потребителям от вводно-распределительного устройства.

Она обеспечивает бесперебойную работу силовых агрегатов, бытовой техники, нагревателей и светильников.

Подачу рабочего напряжения к электроприемникам обеспечивают шлейфы из двухжильного и многожильного провода. Для разводки используются проводники с медными или алюминиевыми жилами в оболочке из диэлектрика (используется резина, поливинилхлорид, тканевая оплетка).

В нормальном состоянии проводники с различным электрическим потенциалом «фаза» и «ноль» не взаимодействуют, они разделены слоем диэлектрика. Если в аварийной ситуации возникает электрический контакт, немедленно лавинообразно возрастает и сила тока. Это связано с тем, что сеть представляет источник переменного напряжения U = 220 В или U = 380 В, значение которого практически не меняется. Следовательно, ток при неизменном напряжении определяется значением сопротивления в нагрузке Iкз = U/Rкз, где значение Rкз в знаменателе равно 0.

В соответствии с физическим законом Джоуля-Ленца, протекающий ток большой силы вызывает значительное выделение тепла, нагревающего замкнутые проводники до температуры 5000 °C .

Если не сработает автомат защиты, то нагрев может достичь критических величин и вызвать возгорание изоляции или соприкасающихся с проводкой горючих материалов

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.

Для информации. Замыкание проводки может возникнуть от того, что провода, которые проложены в квартире или доме, не соответствуют нормам электротехники.

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.

Если вдруг в комнате или во всей квартире внезапно погас свет, то, скорее всего, произошло короткое замыкание. То есть, один провод по каким-то причинам, коснулся другого.

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.

Важно. Использовать воду при тушении огня на электропроводах, категорически запрещается

Это большой риск для жизни.

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.

Он при этом может обуглиться и даже загореться. Но, это простой вариант. Его легко исправить, причем даже своими руками, если есть определенный опыт. А вот замыкание проводки, которая проложена в стене или полу, определить без участия электрика с определенным прибором, который называется мультиметр, очень трудно.

Существует альтернативный и надежный способ определения места короткого замыкания в стене. Его применяют, когда возникает «плавающее» замыкание, то есть, периодически появляющееся.

Имеется в виду пропадающий дефект. Чтобы определить место, где это происходит, берут обычный УКВ приемник, выставляют его на частоту, где нет никаких радиостанций, и начинают обшаривать им стену. В месте имеющегося переменного контакта, он сильно зашумит.

Короткое замыкание в стене ведет к серьезному ремонту. Для его ликвидации надо будет прокладывать новые провода.

Важно. Чтобы избежать подобных расходных мероприятий, надо заранее укладывать провода, которые соответствуют предполагаемой нагрузке

Диаметр провода легко рассчитать по формулам, которые проходили еще в школе или после консультации у специалиста. Прокладывать их опытные электрики советуют в специальных плинтусах – это избавит от многих проблем в случае выхода их из строя.

Электрическая дуга

Электрическая дуга

Электрическая дуга имеет очень высокую температуру (1500-4000 °С) и может воспламенить практически любой горючий материал, соприкасаясь с ним непосредственно, а также посредством лучистой теплоты. Электрическая дуга образуется в результате устойчивого электрического разряда между двумя металлическими элементами электрической установки, имеющими разные потенциалы. В электрической дуге происходит интенсивная ионизация газового промежутка, плавление и горение металла. Кроме того, происходит интенсивное разбрызгивание расплавленных частиц металла, имеющих большой запас тепловой энергии, которые попадая на горючие материалы, могут зажечь их.

Устойчивая электрическая дуга наиболее часто может возникать при коротком замыкании в газовых трубах или бронированных кабелях и значительно реже в электропроводах. При этом, по мере расплавления и сгорания токоведущей жилы электрического проводника, брони, трубы, или другой защитной оболочки, дуга может перемещаться вдоль их поверхностей в сторону источника питания, оставляя точечные или распределенные по длине проплавления. При электрической дуге по цепям протекают токи короткого запасания, Поэтому при образовании электрической дуги в аварийном режиме в электрической цепи возникают вторичные (побочные) явления, характерные для короткого замыкания. При этом нередко источники зажигания появляются не только в месте образования дуги, но и в других местах электрической цепи, но направлению к источнику питания. В случаях, не предусмотренных нормальным режимом эксплуатации электроустановок, возникновение электрической дуги чаще всего происходит при коротком замыкании.

Одним из широко известных примеров использования электрической дуги в производстве является электрическая сварка, при которой по проводникам протекают значительные токи и выделяется большое количество тепловой энергии.

Процесс электрической дуговой сварки, как правило, сопровождается возникновением:

  • нагретых до высокой температуры или даже раскаленных свариваемых, деталей, конструкций или их отдельных участков;
  • разлетом на значительные расстояния сравнительно больших по размерам частиц расплавленного металла;
  • нагревом контактных элементов и электрических проводников в местах неплотных соединений;
  • искрения в местах некачественного соединения или подсоединения электрических проводов к сварочному аппарату, свариваемым деталям и конструкциям.

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 выполняется прозвонка проводки при монтаже – на следующем видео:

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.

Методики обнаружения короткого замыкания

Если автоматический выключатель сработал, то самого худшего удалось избежать. Затем возникает вопрос, как найти короткое замыкание в проводке квартиры. Не следует паниковать. Есть шанс, что обнаружить неисправность удастся самому без вызова специалиста. Поиск короткого замыкания в квартире делится на четыре простых шага:

  1. Визуальный осмотр.
  2. Метод исключения.
  3. Обнаружение по звуку и запаху.
  4. Применение специальных измерительных приборов.

Визуальный осмотр

Не факт, что точка КЗ находится в стене. Обычно неисправность лежит на поверхности. Ее возможно заметить невооруженным глазом и оперативно устранить.

Необходимо осмотреть удлинители. Особенно в местах, где кабель изгибается и подключена штепсельная вилка. Часто один провод отрывается от положенного места и болтается в воздухе. Ничем не закрепленный фазный контакт способен коснуться нулевого, и привести к замыканию. Далее — розетки. Провода могут так же отвалиться и попасть в неположенное место.

Визуальный осмотр электропроводки в частном доме

Метод исключения

Если простой осмотр не помог, придется перейти к методу исключения. Главное — понять, из-за чего происходит срабатывание автомата. Следует вспомнить, при каких обстоятельствах произошло короткое замыкание. Если конфуз случился в момент, когда включали утюг в розетку, то проблема в нем. Если нет, следует поочередно отключать бытовые приборы, пока срабатывание автоматического выключателя не прекратится.

Если абсолютно все приборы отключены от сети и везде выключен свет, то придется перейти к следующему этапу

Важно не забыть проверить устройства, которые всегда подключены к розетке (холодильники, телевизоры)

Дополнительная информация. Вы никогда не найдете короткое замыкание, которого нет. Старые автоматические выключатели подвержены ложным срабатываниям. То есть, в проводке нет КЗ, а автомат живет своей жизнью и отключает квартиру без ведомых на то причин. Перед поиском замыкания не помешает убедиться в адекватности работы устройств защиты, узнать наверняка, почему срабатывает автоматический выключатель.

Обнаружение по звуку и запаху

В момент короткого замыкания высвобождается много энергии. Она не уходит бесследно. Часто на проблемном участке греются провода, плавится изоляции, образуется дым и пахнет гарью. Если замыкание неустойчивое, то при подаче напряжения в точке КЗ будет происходить яркая вспышка с искрами и хлопок. Ее интенсивность такова, что не заметить это явление практически невозможно даже в скрытой проводке.

Этот и предыдущий способы требуют периодического повторного включения напряжения. Оно, в свою очередь, снова приведет к замыканию. Проводить такие эксперименты желательно минимальное количество раз и хотя бы с какими-то знаниями и опытом подобных работ. Если есть возможность, то разумнее вызвать профессионального электрика. Он, скорее всего, придет с мультиметром или мегомметром.

Применение специальных измерительных приборов

Метод требует электротехнического образования. Точка замыкания ищется с помощью измерительных приборов:

  • мультиметра;
  • мегомметра;
  • индикаторной отвертки;

Проверка электропроводки с помощью мультиметра

Эти устройства позволяют прозвонить электрическую сеть квартиры и определить, на каком именно участке имеется точка с ненормально низким сопротивлением между фазным и нулевым (заземляющим) проводником. Наиболее эффективным для поиска КЗ является мегомметр. Но гораздо безопаснее применять мультиметр в режиме диодной прозвонки. Если на его выводы подключен участок проводки с коротким замыканием, то прибор пищит.

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

Какие бывают виды

Короткое замыкание. Каждый слышал это словосочетание. Многие видели надпись «Не закорачивать!» Часто, когда ломается какой-нибудь электроприбор, говорят: «Коротнуло!» И несмотря на негативный оттенок этих слов, профессионалы знают, что короткое замыкание – не печальный приговор. Иногда с коротким замыканием (КЗ) бороться бессмысленно, а порой и принципиально невозможно. В этой статье будут даны ответы на самые важные вопросы: что такое короткое замыкание и какие виды КЗ встречаются в технике.

Будет интересно Что такое статическое электричество и как от него избавиться

Начнем рассматривать эти вопросы под необычным углом – узнаем, в каких случаях короткие замыкания неизбежны и где они не играют роль повреждений. Возьмем за оба конца обыкновенный металлический провод. Соединим концы вместе. Провод замкнулся накоротко – произошло КЗ. Но так как в цепи отсутствуют источники электрической энергии и нагрузка, такое короткое замыкание никакого вреда не несет. В некоторых областях электротехники КЗ, которое мы рассмотрели, играет на руку, например, в электрических аппаратах и электрических машинах.

Взглянем на однофазное реле или пускатель, в конструкции которых есть магнитная система с подвижными частями – электромагнит, притягивающий якорь. Из-за постоянно меняющейся полярности тока, текущего в обмотках электромагнита, его магнитный поток периодически становится равен нулю, что вызывает дребезжание якоря, появляются вибрации и характерное, знакомое всем электрикам гудение. Чтобы избавиться от этого явления, на торец сердечника электромагнита или якоря прикрепляют короткозамкнутый виток – кольцо или прямоугольник из меди или алюминия.

Из-за явления электромагнитной индукции в витке создается ток, создающий свой магнитный поток, компенсирующий пропадание основного магнитного потока, создаваемого электромагнитом, что приводит к уменьшению или исчезновению вибраций, разрушающих конструкцию.

Так же на руку играет короткое замыкание и в роторе асинхронного электродвигателя. Благодаря взаимодействию магнитного поля, создаваемого обмотками статора, с короткозамкнутым ротором, в роторе по уже упомянутому закону появляются свои токи, создающие свое поле, что приводит ротор во вращение

Конечно, важно грамотное проектирование электродвигателя или электрического аппарата, чтобы токи, протекающие в короткозамкнутых элементах, не приводили к перегреву и порче изоляции основных обмоток

Возгорание розетки

Подобным образом понятие «короткое замыкание» используется применительно к трансформаторам. Люди, так или иначе связанные с энергетикой, знают, что одна из важнейших характеристик трансформатора – это напряжение короткого замыкания, UКЗ, измеряемое в процентах. Возьмем трансформатор. Одну из его обмоток, скажем, низшего напряжения (НН) закоротим амперметром, сопротивление которого, как известно, принимается равным нулю. Обмотку высшего напряжения (ВН) подключаем к источнику напряжения. Повышаем напряжение на обмотке ВН до тех пор, пока ток в обмотке НН не станет равным номинальному, фиксируем это напряжение.

Делим его на номинальное напряжение высшей стороны, умножаем на 100%, получаем UКЗ. Эта величина характеризует потери мощности в трансформаторе и его сопротивление, от которого зависит ток короткого замыкания, ведущий к повреждениям. Поговорим наконец о коротких замыканиях, несущих негативные последствия. Такие короткие замыкания появляются, когда ток от источника питания протекает не через нагрузку, а только через провода, обладающие ничтожно маленьким сопротивлением. Например, трехфазный кабель питается от трансформатора, и одним неосторожным движением ковша экскаватора происходит его повреждение – две фазы закорачиваются через ковш. Такое КЗ называют двухфазным. Аналогично по количеству замкнутых фаз называют другие КЗ.

Однофазное замыкание на землю в сетях с изолированной нейтралью не является коротким, но может представлять угрозу жизни живых существ. Металлическим называют КЗ, в котором переходное сопротивление равно нулю – например, при болтовом или сварочном соединении. Токи КЗ в зависимости от напряжения и вида повреждения могут достигать тысяч и сотен тысяч ампер, приводить к пожарам и колоссальным электродинамическим усилиям, «выворачивающим» шины и провода. Защита от КЗ может осуществляться автоматическими выключателями или предохранителями, а в высоковольтных сетях – средствами релейной защиты и автоматики.

Защита блока питания от короткого замыкания.

Проявление КЗ в домашней сети

Главным сигнализатором появления короткого замыкания в электрической проводке является автоматический выключатель, защищающий ее. Именно автомат защищает проводку именно от короткого замыкания. Поэтому если у вас в квартире или частном доме вдруг «выбило» автомат, то 50% — это КЗ. Вторые 50% мы оставляем на перегрузку в сети (нагрев проводов).

Для того чтобы дать КЗ все 100%, ждем некоторое время (чтобы остыли провода) и пытаемся взвести рычаг автомата защиты в рабочее положение. Если произошло повторное отключение, то диагноз установлен – в сети короткое замыкание. Остается обнаружить место замыкания и устранить его.

Если у нас в квартире или доме имеется открытая электропроводка, то и отключения автоматического выключателя бывает не нужно. Просто слышится хлопок, в воздухе появляется запах плавления изоляции, гаснет свет и отключаются электроприборы.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий

Adblock
detector