Причины короткого замыкания электропроводки

Что такое короткое замыкание по-простому

КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ – это электрическое соединение разных фаз или потенциалов электроустановки между собой или с землей, не предусмотренное в нормальном режиме работы, при котором в проводниках, в месте контакта, резко возрастает сила тока, превышая максимально допустимые величины.

Если же говорить простым языком, короткое замыкание – это любое незапланированное, нештатное соединение электрических проводников с разным потенциалом, например, фазы и ноля, при котором образуются разрушительные токи.

Как вы заметили, акцент на том, что короткое замыкание в электрической цепи – это именно незапланированный, не предусмотренный процесс, сделан не зря, ведь, по большому счету, контролируемое замыкание (некоторые еще назывыают его по-аналогии длинным) запускает электроприборы. Все они включаются в розетку, и, так или иначе, фазный провод, посредством электроприбора соединяется с нулевым, но короткого замыкания при этом не происходит, давайте разберемся почему.

Почему происходит короткое замыкание

Для того чтобы понять почему происходит короткое замыкание, нужно вспомнить закон Ома для участка цепи – «Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению на этом участке», формула при этом следующая:

I=U/R

где I – сила тока, U – напряжение на участке цепи, R – сопротивление.

Любой электроприбор в квартире, включающийся в розетку, это активное сопротивление (R – в формуле), напряжение в бытовой электросети вам должно быть известно – 220В-230 В и оно практически не меняется. Соответственно, чем выше сопротивление электроприбора (или материала, проводника и т.д.) включаемого в сеть, тем меньше величина тока, так, как зависимость между этими величинами обратно пропорциональная.

Теперь представьте, что мы включаем в сеть электроприбор практически без сопротивления, допустим его величина R=0.05 Ом, считаем, что тогда будет с силой тока по закону Ома.

I=220В(U)/0,05(Ом)=4400А

В результате получается очень высокий ток, для сравнения стандартная электрическая розетка в нашей квартире, выдерживает лишь ток 10-16А, а у нас по расчетам 4,4 кА.

Современные медные провода, используемые в проводке, имеют настолько хорошие показатели электрической проводимости, что их сопротивление, при относительно небольшой длине, можно принять за ноль. Соответственно, прямое соединение фазного и нулевого провода, можно сравнить, с подключением к сети электроприбора, с очень низким сопротивлением. Чаще всего, в бытовых условиях, мы сталкиваемся именно с таким типом короткого замыкания.

Конечно, это очень грубый пример, в реальных условиях, при расчете силы тока при коротком замыкании, учитывать приходится гораздо больше показателей, таких как: сопротивление всей линии проводов, идущих к вам, соединений, дополнительного оборудования сети и даже дуги образующейся при коротком замыкании, а также некоторых других.Поэтому, чаще всего, сопротивление будет выше тех 0,05 Ом, что мы взяли в расчете, но общий принцип возникновения КЗ и его разрушительных эффектов понятен.

Почему короткое замыкание так называется

Подключая какую-то нагрузку к сети, например, утюг, телевизор или любой другой электроприбор, мы создаём сопротивление для протекания электрического тока.
Если же мы умышленно или случайно соединим, например, фазу и ноль напрямую, без нагрузки, мы, в каком-то смысле, укорачиваем путь, делаем его коротким.

Поэтому, короткое замыкание и называют коротким, подразумевая движение электронов по кротчайшему пути, без сопротивления.

Чем опасно короткое замыкание

Самая значительная опасность при коротком замыкании – это большая вероятность возникновения пожара.

При значительном увеличении силы тока, которое происходит при КЗ, выделяется большое количество теплоты в проводниках, что вызывает разрушение изоляции и возгорание.
Кроме того, в быту, чаще всего происходит дуговое короткое замыкание, при котором, между проводниками в месте КЗ, возникает мощнейший электрический разряд, который нередко воспламеняет окружающие предметы.

Так же не стоит забывать про опасность поражения электрическим током или резким выделением тепла человека, которая так же достаточно высока.

Из менее опасных последствий, происходящих при КЗ, стоит отменить значительное снижение напряжения в электрической сети особенно в месте его возникновения, что негативно влияет на различные электроприборы, в частности оснащенные двигателями. Также, не стоит забывать про сильное электромагнитное воздействие на чувствительное к этому оборудование.

Как видите, последствия от возникновения короткого замыкания могут быть очень серьезными, поэтому, при проектировании любой электроустановки и монтаже электропроводки, необходимо предусмотреть защиту от короткого замыкания.

Защита от короткого замыкания

Большинство современных способов защиты от короткого замыкания основаны на принципе разрыва электрической цепи, при обнаружении КЗ.

Самые простые устройства, которые есть во многих электроприборах, защищающие от последствий коротких замыканий – это плавкие предохранители.

Чаще всего, плавкий предохранитель представляет собой проводник, рассчитанный на определенный предельный ток, который он сможет пропускать через себя, при превышении этого значения, проводник разрушается, тем самым разрывая электрическую цепь. Плавкий предохранитель – это самый слабый участок электрической цепи, который первый выходит из строя под действием высокого тока, тем самым защищает все остальные элементы.

Для защиты от коротких замыканий в квартире или доме, используются автоматические выключатели -АВ (чаще всего их называют просто автоматы), они устанавливаются на каждую группу электрической сети.

Каждый автоматический выключатель рассчитан на определенный рабочий ток, при превышении которого он разрывает цепь. Это происходит либо с помощью теплового расцепителя, который при нагреве, вследствие протекания высокого тока, механически разъединяет контакты, либо с помощью электромагнитного.

Принцип работы автоматических выключателей — это тема отдельной статьи, о них мы поговорим в другой раз. Сейчас же, хочу еще раз напомнить, что от короткого замыкания не спасает УЗО, его предназначение совсем в другом.

Для того, чтобы правильно выбрать защитный автоматический выключатель, делаются расчеты величины возможного тока короткого замыкания для конкретной электроустановки. Чтобы в случае, если КЗ произойдёт, автоматика сработала оперативно, не пропустив резко возросший ток и не сгорев от него, не успев разорвав цепь.

Причины короткого замыкания

Чаще всего в бытовых условиях квартиры или частного дома, короткое замыкание возникает по нескольким причинам, основные из которых:

– в следствии нарушения изоляции электрических проводов или мест их соединений. Факторов приводящих к этому достаточно много, здесь и банальное старение материалов, и механическое повреждение, и даже загрязнения изоляторов.

– из-за случайного или преднамеренного соединения проводников с различным потенциалом, чаще всего фазного и нулевого. Это может быть вызвано ошибками при работе с электропроводкой под напряжением, неисправностью электроприборов, случайным попаданием проводников на контактные группы и т.д.

Поэтому, очень важно ответственно относится как к монтажу электроустановки, так и к её эксплуатации и обслуживанию.

Будьте аккуратны и осмотрительны при обращении с электрическими приборами и оборудованием, не включайте их в сеть если они повреждены или открыты. Не хватайтесь за электрические провода, если точно не знаете, что они не под напряжением.

Ну и как всегда, если у вас есть что добавить, вы нашли неточности или ошибки – обязательно пишите в комментариях к статье, кроме того задавайте свои вопросы, делитесь полезным опытом.

Проверка проводки и определение кз

Неисправности электрической проводки случаются не часто. Наиболее распространенная и опасная проблема – короткое замыкание. Если предохранительные выключатели вышли из строя или попросту не установлены, последствия КЗ могут быть очень серьезными, вплоть до пожара. Поэтому полезно знать причины короткого замыкания проводки, как найти и устранить проблему без вызова электриков.

Причины возникновения

Физически описать короткое замыкание можно следующим образом: в исправной проводке нагрузка ограничивает величину тока, протекающего между проводами с разными потенциалами, когда повреждается изоляционный материал, ток минует нагрузку и протекает непосредственно между проводниками. Такой контакт называют коротким. Замыкание проводки случается по следующим причинам:

1. если электропроводка в помещении старая, вероятнее всего, что замыкание произошло из-за изношенности изоляционного материала. Со временем в защитной оболочке кабелей появляются микротрещины, которые становятся причиной утечки тока. В свою очередь это вызывает КЗ.
2. частые перегрузки электросети со временем расплавляют изоляцию провода. Случается из-за неверного расчета сечения проводки.
3. если монтаж электропроводки, особенно места соединения двух кабелей, выполнен с нарушениями. В соответствии с правилами устройства электроустановок соединение проводников возможно 3 способами: сварка, пайка, винтовые или болтовые сжимы.
4. механическое повреждение проводки нередко становится причиной замыкания. Случается при неосторожном сверлении стен, также характерно для частных домов, в которых завелись грызуны.
5. замыкание проводки может случиться при выходе из строя электроприбора, подключенного к сети.
6. попадание влаги на открытые участки проводки может вызвать короткое замыкание.

После ознакомления с возможными причинами остается узнать, как найти короткое замыкание в проводке и оперативно устранить проблему.

Способы поиска поврежденного участка

Если в наличии имеется план электропроводки помещения, это значительно ускорит поиск и сэкономит силы. Но, как правило, такой документации нет, и приходится осматривать практически всю проводку.

Первым делом нужно произвести визуальный осмотр открытой проводки и всех подключенных электроприборов. Место между замкнутыми кабелями обычно полностью выгорает или становится черным, при этом слышен характерный запах. Если осмотр открытой проводки, розеток, распределительных коробок не дал результата, можно проверить светильники и люстры. Иногда замыкает лампочка, в плафонах закрытого типа увидеть проблему сложно.

Если случилось замыкание скрытой электропроводки, то поиск займет значительно больше времени. Перед тем, как начать, необходимо перевести рубильник на электрощите в положение «выкл». Далее квартиру или дом условно разделить на помещения, в которых есть распределительные коробки. Для проведения поисковых работ понадобиться мультиметр или мегаомметр, которые выставляются в положение «замыкание». Затем поочередно вскрываются распределительные коробки, отсоединяются питающие провода и проверяются прибором. После того, как найдется комната с поврежденной проводкой необходимо аналогичным методом проверить все кабеля, приходящие на распределительную коробку.

Если часто выбивает автоматический выключатель, скорее всего проблема в одном из электроприборов. Найти проблемный участок можно методом исключения.

Суть предельно проста: вся аппаратура отключается от сети, включается автомат, и поочередно подсоединяются приборы. После того, как найдена причина и выявлен поврежденный участок можно переходить к ремонту.

В идеале нужно заменить весь кабель, но в случае со скрытой проводкой это сделать проблематично. Поэтому необходимо удалить место КЗ и сделать вставку провода такого же сечения. Соединение выполняется методом пайки, замененный участок заизолировать. В качестве изоляционного материала лучше использовать термоусадку. После ремонта места замыкания необходимо проверить работоспособность сети, в которую подается напряжение. Убедившись, что кабель не перегревается можно штукатурить стену.

Если перегорел патрон светильника, выключатель или розетка, то лучше заменить новым.

Возможные последствия

В зависимости от расстояния аварийного участка до электроприборов, места возникновения и продолжительности воздействия короткое замыкание электропроводки разделяют на местное и общее. Наиболее серьезные последствия у местного замыкания. Нередко это открытое возгорание проводки и переход пламени на окружающие предметы. Без оперативного тушения возможен пожар.

Самым безобидным вариантом замыкания является разрыв или расплавление розеток, выключателей или проводов. Замыкание проводки приводит к падению напряжения в электросети, что может вывести из строя электроприборы. В большинстве случаев аппаратура подлежит ремонту.

Если замкнула открытая проводка, может пострадать рядом стоящий человек. В результате резкого повышения температуры изоляция и жилы кабелей плавятся, иногда даже взрываются. Это может оставить серьезные ожоги и увечья на теле.

Как известно, вода является отличным проводником. Если квартиру затопило, замыкание может случиться в скрытой проводке. В таких ситуациях людей может ударить током при прикосновении к стенам.

Профилактические меры

Если от выключателя или розетки слышен запах горения пластмассы, треск или заметно искрение, то рано или поздно именно это изделие станет причиной короткого замыкания проводки. Наличие этих признаков говорит о необходимости оперативной замены устройства новым.

При прокладывании новой проводки, первым делом, нужно четко определиться с мощностью подключаемых потребителей. Это делается для того, чтобы правильно произвести расчет требуемого сечения кабелей.

При монтаже нельзя перекручивать проводку. Кабеля должны лежать параллельно, между ними должно быть немного свободного пространства.

Перед проникновением в толщу стен (сверление, бурение и т.д.) необходимо убедиться, что в этом месте не проложена проводка. Сделать это можно при помощи специального бесконтактного искателя или изучив схему электропроводки помещения.

В каждом доме должен быть установлен автоматический выключатель или специальное устройство защитного отключения. Если возникнет коротыш в проводке, эти устройства обезопасят от печальных последствий.

Ежегодно 2-3 раза необходимо осуществлять осмотр розеток, выключателей, распределительных коробок и мощных электроприборов. Кроме того, если проводка имеет алюминиевые жилы, лучше заменить такие провода. В месте контакта алюминий имеет свойство окисляться, тем самым нагреваясь и повышая сопротивление цепи. В конечном итоге это приводит к обрыву, замыканию или расплавлению проводки.

Поиск и устранение замыкания проводки необходимо выполнять, соблюдая технику безопасности при работе с электричеством. Имея даже минимальный багаж знаний можно без помощи электриков решить возникшую проблему в кратчайшие сроки.

Что делать при коротком замыкании

Короткое замыкание при возникновении обычно вызывает приступ паники у людей, не готовых к этому событию. Они просто не знают, что делать дальше, а иногда их действия приводят к совершенно необдуманным поступкам, усугубляющим ситуацию. Всё хорошо на теории, но практическая часть обычно хромает, а у некоторых индивидуумов даже хватает ума догадаться плеснуть водой на тлеющие провода. В разных ситуациях нужно реагировать по-разному, чтобы минимизировать последствия. Поэтому сегодня эксперты «ПрофЭлектро» расскажут, что делать при коротком замыкании.

Если рассказать об этом вкратце, то вы получаете соприкосновение нуля и фазы, либо заземленных частей с оголенным проводом. Это возможно, если произошла перегрузка или проводник был сильно поврежден. Также на получение данного эффекта сильно влияет качество сборки электросети. Малейшие зазоры могут обеспечить пробой электрической дуги с последующим воспламенением.

Если дымит проводка

Едкий запах подгоревшего металла и оплётки из поливинилхлорида нельзя спутать с чем-либо другим, ведь обычно этот дым сильно щиплет нос. Нужно не заниматься самодеятельностью, пытаться прислушиваться или принюхиваться. Сразу же вызывайте электрика, а также попытайтесь максимально снизить нагрузку на сеть. Выключите из розеток все приборы, оставив только освещение, а потом звоните профильному специалисту. Если вы продолжите работу, то эффект может выжечь большой фрагмент провода, а также сжечь блоки питания, электродвигатели и прочие активные части.

Если закоротило кабель

Совет один – как можно быстрее пытайтесь покинуть помещение. Силовые проводники могут создавать при коротком замыкании мощнейшие разряды. Пытаясь пробежать мимо щитка, где происходит пробой электрической дуги, лучше оставайтесь в помещении. Ток может пройти через вас, ведь до другой стены коридора или комнаты слишком далеко, а вы лишь сократите расстояние. Или старайтесь найти обходной путь. Немедленно вызывайте МЧС, чтобы они обесточили здание. Ответственные за противопожарное состояние в данной ситуации должны удостовериться, что не произошло возгорания. И не пытайтесь геройствовать, ведь незнание опасности чаще всего приводит к нехорошим последствиям. Также не допускайте проход мимо короткого замыкания других сотрудников или членов их семей. Наиболее часто это явление в бытовом варианте возникает в домах, где установлены электрические плиты.

Если место замыкания хорошо видно

Соблюдайте следующую последовательность действий, чтобы всё завершилось благополучно:

• Сразу же идите к щитку, выключайте на автомате выключатель, который отвечает за данный участок электрической цепи. Как только произойдёт отключение, то явление сразу же прекратится.
• После отключения внимательно следите за точкой, чтобы не было воспламенения. Вы можете спокойно уйти в магазин электротоваров или звать знакомого электрика, а в это время в квартире случится самый настоящий пожар. Не оставляйте всё без присмотра. Даже при отсутствии тока, нельзя пользоваться водой, чтобы всё потушить. Также желательно увидеть место, где произошло возгорание. Обязательно откройте коробку отверткой с хорошо заизолированной ручкой.
• Когда всё закончилось, и опасность миновала, можете вызывать профильного специалиста. Это первое, что нужно делать при коротком замыкании. Вы можете не понять настоящей причины. Нагрузка на соединение проводов может возникать из-за неисправной настольной лампы, подключенной в данный момент к сети. Также причиной бывает неисправная обмотка компрессора холодильника. Вы не сможете определить это собственными силами, а замыкание только усилится при следующем включении. И дорогостоящую технику вы также можете потерять.
• Если случился открытый огонь, то выключайте быстро деревянным предметом всё, что есть на щитке, а потом применяйте огнетушитель или даже воду с расстояния. Не дайте пожару ни единого шанса. После тушения вызывайте электрика.
• Если загорелся шнур на технике или переноске, то нужно немедленно обесточить его. Ни в коем случае не пытайтесь затушить его при помощи воды или мокрой тряпки сразу. Если есть возможность, можно использовать землю или песок.

Категорически запрещено каким-то образом пытаться лезть инструментом в зону КЗ. Вы можете получить сильнейший удар током и термическое поражение. Если это выключатель, то не трогайте его руками, лучше использовать палку или кусок пластика.

Эти несложные меры позволят быстро среагировать на ситуацию. Теперь вы точно знаете, что делать при коротком замыкании. Также мы рекомендуем приобретать только надежные фирменные электрические товары в нашем интернет-магазине «ПрофЭлектро». С ними вероятность возникновения неприятных явлений значительно ниже.