Короткое замыкание как причина оплавления проводки

Короткое замыкание электропроводки – что это такое, причины возникновения и устранение

Короткое замыкание электропроводки

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.

Лопнувшая изоляция старого кабеля

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.

Подгоревшая изоляция провода

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.

Мышь грызет изоляцию провода

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.

Оплавленная изоляция провода

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.

Последствия короткого замыкания

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.

Фото электропроводки в комнате

  • 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.

Подгоревшие контакты розетки долго не прослужат

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.

Находим и устраняем замыкание электропроводки своими руками

Короткое замыкание в проводке

Повреждения электропроводки хоть и нечасты, но случаются, и найти причины и место повреждения должен уметь любой хозяин в своем доме или квартире. С целью помочь вам в этом несложном деле и написана эта статья.

В ней мы рассмотрим способы поиска неисправностей, наиболее вероятные повреждения и, конечно, способы их устранения.

Возможные причины повреждения электропроводки

Причины короткого замыкания электропроводки достаточно разнообразны, но большинство из них связаны с ее неправильной эксплуатацией и несоблюдением норм во время монтажа.

Мы приведем только наиболее распространенные причины повреждения:

  • Первым и наиболее распространенным является старение проводки. Как и все в нашем мире, провода не вечны. Они подвержены окислению, что изменяет их физико-химические свойства. При этом старению подвержен не только материал проводов, но и изоляция. Особенно ярко это выражается в алюминиевых проводах.
  • Вторым, но не менее важным фактором является перегрузка проводов. Причиной этого может быть как неправильный выбор сечения электропроводки (см. Выполняем расчет сечения провода по мощности), так и подключение электрооборудования, для которого она не предназначена. Вследствие перегрузки провод перегревается, что разрушает его изоляцию и изменяет физико-химические свойства.

На фото представлены последствия короткого замыкания

  • Также любая инструкция вам укажет, что не правильное соединение проводов ведет к их ускоренному старению. Ведь контактные соединения — это слабое место любой электропроводки, и они должны быть выполнены в соответствии c п.2.1.21 ПУЭ. Этот пункт разрешает применять для соединения проводов только методы сварки, пайки и винтовых или болтовых сжимов.
  • Ну и на последнем месте у нас в статье стоит деятельность человека. Вследствие заливания, преднамеренного или случайного повреждения изоляции провода, механического воздействия происходит огромное количество повреждений.

Поиск места повреждения проводки

Поиск места повреждения существенно облегчит план электропроводки, если таковой у вас имеется. Это позволит не только существенно снизить зону поисков, но и исключит лишние действия в неповрежденном участке электросети. Но обычно такого плана нет и приходится осуществлять поиск в надежде на соблюдение общепринятых норм и правил.

Определение повреждения

Прежде, чем приступать к поиску места повреждения, нам следует определиться с характером повреждения. Мы будем рассматривать повреждение однофазной сети 220В, так как в большинстве домов и квартир используется именно она.

Для трехфазной цепи вариантов повреждения может быть значительно больше и только определение характера повреждения потребует значительно больших усилий.

  • Для определения характера повреждения рассмотрим два основных варианта. Это не работает розетка и не работает освещение. Для нормальной работы этих устройств необходимо, чтобы к ним был подключен фазный и нулевой провод. Если они не работают, то один из проводов не подходит и нам необходимо определить какой.
Читайте также  Инструкция по подключению евророзетки с заземлением

Двухполюсный индикатор напряжения

  • Для дальнейшего определения места и характера повреждения нам потребуется двухполюсный индикатор напряжения. С его помощью проверяем наличие фазы в розетке. Если повреждение в сети освещения, то проверяем наличие фазы непосредственно на лампе или месте подключения плафона.

Обратите внимание! При проверке наличия фазы в месте подключения плафона или люстры выключатель сети освещения должен быть включен. Если фаза присутствует, то отключите выключатель и убедитесь, что она пропала. Если фаза все так же присутствует, то подключение вашей сети освещения не соответствует нормам ПУЭ. Это значительно усложнит дальнейший поиск своими руками.

  • Если фаза присутствует, то скорее всего у нас обрыв нулевого провода. Это значительно хуже, ведь определить его сложнее. Дабы точно убедиться в обрыве нулевого провода, можно использовать два варианта. Оба они могут применяться только с соблюдением мер предосторожности и только людьми, как минимум знающими основы электротехники. В противном случае лучше данную проверку не производить.
  • Вариант номер один. Находим нулевой контакт на ближайшей розетке. Подключаем к этому контакту провод достаточный длины. Проверяем наличие цепи между данным проводом и нулевым контактом не рабочей розетки или сети освещения.
  • Вариант два. В распределительной коробке поврежденного участка после снятия напряжения отключаем фазный провод поврежденного участка. Его следует заизолировать. На его место подключаем нулевой провод поврежденного участка. Подаем напряжение и проверяем наличие фазы на контакте, который раньше был нулевым. Отсутствие фазы является верным свидетельством обрыва. Убедившись в этом, восстанавливаем прежнюю схему.

Поиск места повреждения при обрыве

Определив характер повреждения, можно приступать непосредственно к поиску его места. В более чем 50% случаев местом повреждения является одно из контактных соединений.

Ведь это самое слабое место. Поэтому поиск начинаем с осмотра контактных соединений розетки, выключателя или плафона.

Дальше постепенно перемещаемся в распределительную коробку и распределительный шкаф, пока не обнаружим пропавший ноль или фазу.

Прибор для поиска места прокладки проводки

  • Используя этот метод, мы не только исключим одну из возможных причин, но и значительно сузим место поисков. Так проверив контактные соединения, вы можете точно сказать, на каком из участков теряется ноль или фаза.
  • Теперь начинается самое интересное – точное определение места повреждения. Если у вас используется открытый метод прокладки провода, то простой визуальный осмотр провода на данном участке в 90% случаев выявит проблему. В противном случае можно заменить весь провод.
  • Если же у вас скрытая проводка, то все немного сложнее. Для поиска вам потребуется план прокладки электропроводки, хотя бы примерный, и специальный прибор для поиска повреждений. Но стоимость такого прибора достаточно высока. Некоторые предлагают создать собственный прибор для поиска поврежденного элемента. Но лично я пользуюсь значительно более простым способом.
  • Для этого потребуется бесконтактный указатель напряжения. Цена этого прибора не высока, да и вообще он значительно облегчает работу. Данный указатель работает от воздействия электромагнитного поля, которое есть вокруг любого провода под напряжением.
  • Если провод проложен не под очень толстым слоем штукатурки, то обычно бесконтактного указателя вполне достаточно. При поднесении его к проводу, находящемуся под напряжением, он начинает светиться либо издавать звуки, либо и то и другое. Вы просто ведете указателем вдоль линии возможной прокладки провода пока не пропадет индикация.
  • Если индикация пропала, то в данной точке проверяете, что просто не потеряли провод или что он не повернул. Если все верно, то эта точка и есть ваше место повреждения.

Обратите внимание! Дабы не совершить ошибку, проверьте, что в смежной комнате нет розетки или выключателя. Кроме того, прежде, чем приступать к устранению повреждения, проверьте все еще несколько раз.

Бесконтактный указатель напряжения

  • Но, скажете вы, а как же быть с местом повреждения нулевого провода. Его то индикатор не определить. Да, не определит. Поэтому нулевой провод следует сделать фазным, как мы это делали при проверке целостности нулевого провода.

Поиск места повреждения при коротком замыкании

Отдельно рассмотрим вопрос, как найти место повреждения при коротком замыкании. Ведь при данном повреждении подать напряжение к поврежденному участку не представляется возможным.

При подаче напряжения отключается автомат или перегорают пробки:

  • Дабы исключить короткое замыкание, нам следует от него избавиться. Коротким замыканием называют соединение не заизолированных фазного и нулевого проводов. Чтобы исключить это, следует отключить один из них.
  • Для упрощения дальнейшего поиска обычно отключают нулевой провод. Его изолируют и отводят в сторону. Ведь при включении автомата, питающего поврежденный участок сети, он окажется под напряжением.

Обратите внимание! Во время выполнения этих операций от розеток или сети освещения данной группы не должно питаться никаких электроприборов. Все они должны быть изъяты из розеток, иначе это может привести к их повреждению.

  • Теперь подаем напряжение на поврежденный участок цепи. Если нет других коротких замыканий, то автомат не должен отключиться. В противном случае необходимо искать касание провода заземленных частей либо короткое замыкание с нулевым проводом другой группы.
  • Если же автомат не отключился, то выполняем дальнейший поиск, как и в варианте с обрывом фазного провода. Если произошло короткое замыкание с отгоранием проводов, идущих на розетку или выключатель, вы без труда выявите повреждение.
  • Проверить отгорели провода или нет, вы можете, просто проверив наличие фазы в розетке или выключателе на поврежденном участке. Если фаза есть, то это свидетельствует, что, как минимум, один провод не отгорел.

Место обрыва проводки в стене

  • В этом случае поиск места повреждения крайне усложняется и выполнить его в домашних условиях практически невозможно. Поэтому проще будет либо выцепить поврежденный участок, либо выполнить монтаж полностью новой проводки.

Ремонт поврежденного участка

Выполнить ремонт поврежденного участка достаточно просто (см. Диагностика и ремонт электропроводки своими руками). Хотя в идеале следует прокладывать новый провод, можно выполнить временный ремонт и данного участка. Для этого важно использовать провод с сечением не меньше имеющегося и из того же материала.

  • Прежде всего нам придется снять слой штукатурки, под которым скрывается проводка. Делать это следует осторожно, дабы еще больше не повредить ее.
  • Убеждаемся, что мы правильно определили место повреждения по наличию обрыва или следов короткого замыкания.
  • Разделываем поврежденный провод и подключаем к нему небольшую вставку из провода того же материала. Подключение лучше выполнять пайкой или прессовкой. Это значительно уменьшит глубину необходимой ниши для последующей штукатурки провода.

Ремонт поврежденных проводов

  • В качестве изоляции лучше всего использовать термоусадку, которую будет значительно проще одеть и которая опять-таки сэкономит место.
  • После ремонта выполните проверку работоспособности вашей сети путем подачи напряжения и включения нагрузки. При возможности дайте нагрузку побольше и проверьте, что в местах соединения нет повышенного нагрева. Если все нормально, можно заштукатурить нишу с проводом.
  • Повторную подачу напряжения и ввод в работу лучше осуществлять уже после высыхания штукатурки.

Вывод

Как видите, поиск места повреждения проводки и устранение неисправностей — не такая уж и сложная задача. Главное, соблюдать меры безопасности и иметь минимальный набор знаний.

Ведь есть видео, которые являются лучшим примером того, что бывает с теми, кто, не разбираясь в электричестве, пробует его чинить.

Исследование электрических проводников со следами аварийных режимов работы

Исследования проводников на аварийные режимы работы в электросети

Версии о причастности к пожару электротехнических приборов, электропроводок и устройств необходимо обязательно рассматривать, если в очаговой зоне имелось электрооборудование, а электросеть была под напряжением. Это связано с тем, что электрооборудование, как правило, представляет реальную пожарную опасность, и выявить или исключить его причастность к возникновению пожара следует непременно.

Существуют следующие типичные пожароопасные режимы:

  • Короткое замыкание, то есть режим, при котором происходит соединение разнополярных проводников, находящихся под напряжением, через малое сопротивление, не предусмотренное режимом работы цепи, машины или аппарата
  • Перегрузка, то есть режим, при котором в проводниках возникают токи, превышающие величины, допускаемые нормами
  • Большие переходные сопротивления (БПС) в местах перехода тока с одной контактной поверхности на другую через площадки их действительного соприкосновения, влекущие значительное локальное выделение тепла.

К следам короткого замыкания относятся различные оплавления проводников, прожоги и проплавления в металлических деталях (трубы, корпуса приборов и т.д.). Признаками оплавлений токами короткого замыкания является характерная форма оплавлений (шаровая, овальная, каплеобразная с гладковытянутой или неровной поверхностью, либо в виде выемок с неровными наплывами) и их локальность.

Пример локального оплавления на медном проводнике

Пример локального оплавления на медном проводнике

Признаками образования больших переходных сопротивлений являются: изъязвление контактных площадок вследствие искрения; появление на металле в местах соединений цветов побежалости; хрупкость и растрескивание изоляции.

Признаком всех аварийных режимов работы электрооборудования является обугливание изоляции на кабелях, шнурах и проводах преимущественно изнутри (то есть со стороны токопроводящих жил).

Повреждения на электротехнических изделиях могут быть вызваны не только электрическим током, но и другими факторами, например, механические повреждения или воздействие температуры пожара.

Пример оплавлений, вызванных теплом пожара

Пример оплавлений, вызванных теплом пожара

Этапы исследования электротехнических объектов включают в себя:

  • Визуальный осмотр
  • Морфологические исследования
  • Рентгенофазовый анализ
  • Металлографические исследования

Визуальный осмотр и морфологические исследования

В процессе визуального осмотра эксперты выявляют наличие следов аварийных режимов работы электрооборудования. Для этого используются различные измерительные приборы и инструменты, зачастую используется микроскоп МБС-10 (морфологические исследования).

Микроскоп МБС-10

На этапе визуального осмотра и морфологических исследований объектов эксперт выявляет наличие следов аварийных режимов работы электрооборудования, и, при выявлении их наличия, принимает решение о дальнейших действиях.

Следы больших переходных сопротивлений

Следы больших переходных сопротивлений под микроскопом МБС-10

Основная сложность состоит в том, что аварийные режимы работы электрооборудования могут являться не только причиной пожара, но и могут быть вызваны самим пожаром. Например, когда изоляция проводников плавится (сгорает) и разнополярные жилы проводников соединяются между собой.

Лаборатория металлов и сплавов

Лаборатория металлов и сплавов

Поэтому, для определения причастности аварийных режимов работы электрооборудования к возникновению пожара, в ФГБУ СЭУ ФПС ИПЛ по Республике Мордовия применяются инструментальные методы исследований — рентгенофазовый анализ и металлографические исследования.

Рентгенофазовый анализ

Данный метод применяется только для медных жил. Он является не разрушающим методом и позволяет сохранить участки жил с оплавлениями для дальнейших исследований. Рентгенофазовый анализ выполняется при помощи рентгеновского дифрактометра ДР-01.

Рентгеновский дифрактометр ДР-01

Рентгеновский дифрактометр ДР-01

Известно, что медь обладает большим сродством с кислородом. При коротком замыкании не в условиях пожара по длине жилы возникает градиент температур. В месте оплавления достигается температура расплавления меди 1083°С и выше, на поверхности оплавления и вблизи него на прилегающем участке, интенсивно образуется закись меди Сu2О в виде пленки или чешуек черного цвета. По мере удаления от места оплавления температурное влияние дуги короткого замыкания ослабевает, и содержание закиси меди на поверхности жилы уменьшается. При коротком замыкании в условиях реального пожара в задымленной атмосфере содержатся продукты неполного сгорания органических веществ, в частности СО. В этом случае при коротком замыкании будет происходить восстановление закиси меди в месте оплавления и на непосредственно прилегающем к нему участке жилы. Поэтому приповерхностное содержание закиси меди Сu2О на этих участках будет значительно ниже, чем на отстоящем участке.

Читайте также  Монтаж навесных вентилируемых фасадов

Данное исследование заключается в определении и последующем сравнении количества Cu2О в приповерхностном слое медного проводника непосредственно вблизи оплавления (участок 1) и на удалении от него на 30-35 мм (участок 2).

Участки провода, подвергаемые рентгеноструктурному анализу.

Участки провода, подвергаемые рентгеноструктурному анализу.

После измерений находят соотношение площадей линий Cu2O и Cu для первого и второго измерения, пропорциональное интенсивности этих линий ICu2O/ IСu и поверхностной концентрации закиси меди.

Рентгенограмма

Линии меди и закиси меди в дифрактограмме медного проводника

Если величина отношения интенсивностей ICu2O/ICu участка 1 больше величины участка 2 в два и более раз, то оплавление образовалось в результате короткого замыкания, возникшего не в условиях пожара. Если величина отношения интенсивностей ICu2O/ICu участка 1 меньше величины участка 1 в два и более раз, то оплавление образовалось в результате короткого замыкания, возникшего в процессе пожара.

Металлографический анализ

Данный анализ проводится после рентгеноструктурного, он более информативен и позволяет более точно и наглядно установить условия, в которых произошло короткое замыкание. Металлографическое исследование проводов — более трудоемкий метод анализа, нежели рентгеноструктурный. Кроме того, это разрушающий метод (в отличие от неразрушающего рентгеновского), который ведет к утрате об­разца. В лаборатории исследуемый участок провода (шарик оплавления) заливают в специальный твердеющий состав и делают так называемый «шлиф» на шлифовальном станке.

Установка для приготовления металлографических шлифов

Установка для приготовления металлографических шлифов

Затем шлиф обрабатывают кислотным составом («травят») для того, чтобы проявилась структура металла, и рассматривают ее с помощью металлографического микроскопа.

Металлографический микроскоп

Структура оплавления при различных условиях неодинакова. Короткое замыкание в нормальных условиях происходит при относительно низкой температуре окружающей среды, поэтому рост кристаллов меди при охлаждении из расплава происходит в основном в направлении максимального оттока тепла по проводнику, в результате образуется зона вытянутых кристаллов — столбчатых дендритов.

В случае короткого замыкания медных деталей в условиях до пожара с нормальным содержанием кислорода, в месте оплавления наблюдается двухфазная структура-эвтектический сплав Cu + Cu-Cu2O. При этом могут наблюдаться три типа микроструктур:

  • на участке оплавления содержится от 0,05% до 0,39% кислорода – основу сплава составляет медь с участками эвтектики Cu-Cu2O;
  • на участке оплавления содержится 0,39% кислорода – в данном случае сплав состоит сплошь из эвтектики Cu-Cu2O;
  • на участке оплавления содержится более 0,39% кислорода – помимо эвтектики Cu-Cu2O в сплаве появляются кристаллы закиси меди Cu2O.

Отсутствие в атмосфере газов-восстановителей приводит к тому, что газовые раковины и поры в оплавленном участке практически не образуются.

Микроструктура оплавления медного проводника при коротком замыкании в нормальных условиях, то есть не в условиях пожара

Микроструктура оплавления медного проводника при коротком замыкании в нормальных условиях, то есть не в условиях пожара. (Содержание кислорода более 0,39%, имеются дендриты оксида меди, поры отсутствуют).

При коротком замыкании в условиях пожара (в условиях с пониженным содержанием кислорода, высокой температурой, высоким содержанием газообразных продуктов горения) в месте оплавления медных деталей эвтектика практически не наблюдается, массовая доля кислорода в оплавлении не превышает 0,05%, зерна имеют равноосную форму, образуется большое количество пор.

Исследования электротехнических изделий и проводников на предмет обнаружения следов аварийных режимов работы в испытательной пожарной лаборатории по Республике Мордовия производятся в рамках экспертных исследований по делам о пожарах в соответствии с прейскурантом цен на данный вид деятельности.

Почему замыкает проводка

В административно-бытовых, развлекательных, лечебный, учебных и т.п. учреждениях, а так же промышленных предприятиях возможно появление аварийной ситуации, при которой возникает пожар, одна из таких причин пожара – короткое замыкание. В результате замыкания в месте механического соприкосновения электросети и неизолированных элементов токопроводящих элементов оборудования возможно возникновение возгорания, которое часто и является причиной пожара. Так почему замыкает проводка? В данной статье вы найдёте то, что нужно знать про короткое замыкание – причины возникновения и последствия, обнаружение, устранение, профилактика и защита.

Короткое замыкание: причины и последствия

Что такое короткое замыкание (к.з)? Под этим термином понимают не предусмотренный конструкцией сети электрический контакт между её точками, имеющими разный электрический потенциал. При этом малое сопротивление в месте контакта приводит к резкому увеличению силы тока, в результате которого происходит увеличение выделения тепла и возгоранию в месте замыкания.
Это может происходить как при непосредственном соприкосновении проводников, у которых повреждена изоляция, так и в некоторых других случаях. Основные причины короткого замыкания – это:

  • старение изоляционного слоя кабелей и проводов, токопроводящих элементов в электроприборах и т. п.;
  • работа электросети в режиме перегрузки;
  • обрыв проводов под действием снега, ветра или других причин;
  • механическое повреждение изоляционного покрытия кабелей или проводов, например грызунами или при сверлении стены;
  • попадание металлических предметов на токопроводящие элементы электросети;
  • применение кабельно-проводниковой продукции не по назначению, например использование кабелей предназначенных для эксплуатации внутри помещений – вне их;
  • использование неисправных электроприборов, розеток и др.

Если замкнула проводка – что делать?

Первый вопрос, который возникает тогда, который появляется, в случае если замкнула проводка в квартире – что делать? Сначала необходимо обнаружить место, где произошло замыкание. Для этого есть несколько способов:

  • визуальный осмотр проводки. Как было ранее отмечено, в месте возникновения к.з. происходит нагревание, следы которого можно обнаружить по наличию нагара, оплавленной изоляции и специфическому запаху.
  • применение специальных приборов, например мегаомметра. Обесточив сеть и отключив от неё все приборы, необходимо произвести замеры сопротивления изоляции на отдельных её участках. На исправных участках сопротивление будет бесконечно большим, поскольку цепь разомкнута, а для участка, где произошло замыкание, прибор покажет нулевое сопротивление.
  • по запаху и звуку (народный метод). В момент возникновения короткого замыкания иногда слышен хлопок, по которому можно понять, где оно произошло. Также место короткого замыкания можно обнаружить по запаху палёной проводки.

После обнаружения места замыкания нужно заменить проводку на повреждённом участке цепи. Если неисправна розетка, необходимо заменить её.
Для профилактики замыканий необходимо следить за состоянием электропроводки и используемого электрооборудования и соединительных элементов, следить за тем, чтобы контакты были исправны, не использовать нестандартные электроприборы.

Защита от короткого замыкания

Главными элементами, которые необходимы для обеспечения защиты отдельных участков сети от короткого замыкания являются автоматические выключатели и предохранители, в том числе пробочного типа. Кроме того, в качестве дополнительной защиты и повышения уровня защиты от возгорания при замыканиях на заземленные части, в случаях, когда значение тока недостаточно для срабатывания автоматического выключателя (предохранителя), на вводе предусматривается установка УДТ (УЗО) с номинальным отключающим дифференциальным током срабатывания до 300 мА.

Коротит проводка — причины и способы устранения проблемы

Рано или поздно приходится сталкиваться с таким явлением, как короткое замыкание (КЗ). Внезапно потухший свет в квартире, выключенный компьютер, замолкнувшая магнитола, запнувшаяся детская электрическая игрушка – всё это может быть следствием короткого замыкания проводников тока. Электротехники комментируют такую ситуацию коротким словом «коротит».

Когда коротит

Почему в проводах и контактах короткое замыкание

Главный фактор КЗ – это пробой изоляции токопроводников. Нарушение целостности изоляционной оболочки проводов, пробивка сопротивлений контактов в электрической или электронной схеме – всё это вызывает короткое замыкание.

К основным причинам, вызывающим КЗ, относятся:

  • скачок высокого напряжения;
  • износ изоляции;
  • механическое повреждение;
  • проникновение посторонних предметов;
  • удар молнии.

Скачок высокого напряжения

Колебания напряжения в централизованной электросети нередко наблюдаются в отдалённых районах сельской местности, бывают такие случаи и в городских условиях.

Во время скачка напряжения, намного превышающего допустимый норматив, резко повышается риск пробоя изоляции проводов или электросхемы. Создаётся ситуация, при которой коротит проводка, и может возникнуть кратковременный дуговой разряд.

Износ изоляции

Старая диэлектрическая оболочка проводов со временем пересыхает и может саморазрушиться. Не проводившаяся замена старых проводов на протяжении десятилетий нередко приводит к возникновению короткого замыкания.

Механическое повреждение

Внешнее механическое воздействие на электросеть приводит к повреждению изоляционного слоя проводников. Примером этому может послужить сверление стен со скрытой проводкой. Сверло, попавшее между проводами, становится причиной короткого замыкания.

Проникновение посторонних предметов

Пыль, мелкий мусор, попавшие внутрь корпуса через щели вентиляционной решётки электрического или электронного прибора, чаще всего провоцируют возникновение КЗ между элементами устройства. Виной замыкания иногда становятся насекомые и мелкие грызуны.

Удар молнии

Природный электрический разряд «привлекает» электромагнитное поле различного электрооборудования. Мощный магнитопровод может стать целью молнии.

Что такое короткозамкнутый виток

Во многих электрических приборах и устройствах используются катушки – это дроссели, трансформаторы, магнитные пускатели, контакторы. Электрические двигатели имеют обмотки на якоре и статоре. В этих деталях могут возникать короткозамкнутые витки. Причин появления этого вида КЗ несколько:

  • некачественная намотка проводов (перехлёсты витков, чрезмерное натяжение);
  • механическое повреждение изоляции;
  • проникновение влаги;
  • перегорание изоляции от скачка напряжения.

Разновидности замыканий проводки

Электрические коммуникации бывают одно,- двух,- и трёхфазными. Все электродвигатели имеют обмотки, состоящие из множества витков проводов. Во всех этих видах электропередачи бывают короткие замыкания:

  1. КЗ однофазной проводки возникает, когда фазовый провод замыкается прямо на землю или на какой-либо заземлённый элемент. Причиной может быть неправильно сделанное заземление или нарушение поверхностного слоя проводника.
  2. Двухфазное замыкание происходит при полном контакте двух токоведущих ветвей электрической цепи. Также КЗ происходит при одновременном замыкании 2-х фаз на землю.
  3. Трёхфазное или симметричное КЗ – это соединение трёх проводов с разными фазами между собой. Это может быть вызвано механическим повреждением проводников, перегревом, пробоем изоляции или результатом перехлёста проводов.
  4. Замыкание обмоток катушечных деталей называют межвитковым. Такой вид КЗ характерен для электродвигателей, трансформаторов и различных устройств.
  5. Один из опасных видов КЗ – это когда происходят обрыв провода питания внутри силового блока и последующее замыкание его на металлический корпус. Если в это время не выключать ток, то люди могут быть неожиданно поражены высоким напряжением.

Разновидности замыканий

Причины и устранение коротких замыканий в кабелях и соединениях

КЗ возникает по следующим причинам:

  • физический износ изоляции;
  • повреждение изоляции грызунами;
  • значительный перегрев изоляции кабелей;
  • прямое соединение фазного и нулевого проводов.

Физический износ изоляции

Изоляционные оболочки для проводов изготавливают в основном из поливинилхлорида. Виниловый материал может сохранять свои эксплуатационные качества на протяжении не одного десятка лет. Но агрессивная среда может значительно укоротить срок службы защитного слоя проводов. Этому же фактору подвержены все виды изоляционных лент.

Устранение короткого замыкания вследствие физического износа кабелей и проводов заключается в постоянном контроле состояния проводников и своевременной заменой на новую электротехническую продукцию.

Важно! Когда пропадает звук в правом или левом канале наушников или колонок, следует проверить состояние токоподводящих проводов. Плохая пайка, низкокачественная изоляция могут вызвать КЗ, и звуковоспроизводящие приборы выходят из строя. Это часто встречается в дешёвой китайской продукции, где используются тонкие быстроизнашиваемые проводки.

Повреждение изоляции грызунами

Мыши и крысы нередко становятся виновниками короткого замыкания. Кабели, проложенные в подвальных помещениях и под землёй, зачастую подвергаются риску повреждения грызунами. Прогрызая защитную оболочку силовых проводников, мелкие животные провоцируют замыкание оголённых проводов между собой и на землю.

Читайте также  Как разметить стены и потолок под проводку?

Устранить такие негативные явления прокладки подземных коммуникаций можно, используя бронировку поверхностного слоя изоляции кабельной продукции. Бронированные кабели обладают повышенной защитой от внешнего физического воздействия, в том числе от грызунов. При этом необходимо сделать санацию в местах обитания мелких вредителей.

Обратите внимание! В гаражах нередко появляются грызуны. Питаясь запасами продовольствия в подвалах боксов, мыши и крысы не брезгуют изоляцией проводки автомобиля. Они могут повредить провода, идущие от аккумулятора, стартера или генератора. В результате происходит замыкание силовых проводов, что может садить АКБ и при движении привести к пожару в машине.

Значительный перегрев изоляции кабелей

В результате большого нагрева изоляция разрушается, что ещё хуже – она может загореться. Перегрев происходит в результате резкого возрастания количества ампер силы тока. Обычно причиной тому являются скачки напряжения в розетках централизованной электросети.

Какой делать защиту от резкого возрастания напряжения и силы тока, решает сам хозяин жилища. Иногда лучше обращаться к специалистам, чтобы они предложили наилучший вариант исключения перегрева кабелей и проводов. Эффективным средством предотвращения негативного фактора является установка автоматических предохранительных блоков.

Электрическую сеть дома или квартиры разделяют на отдельные ветви, которые запитывают от определённого автомата. Назначение каждого прибора маркируют.

Для того чтобы избежать перегрева материнской платы ПК, компьютер подключают к розетке через стабилизатор напряжения. Также подсоединяют стабилизаторы к другим электрическим и электронным приборам. В некоторых случаях устанавливают единый стабилизатор на входе сети электроснабжения.

Прямое соединение фазного и нулевого проводов

В результате прямого контакта между фазным и нулевым проводами мгновенно происходит короткое замыкание. Самое опасное – это то, что может возникнуть электрическая дуга, которая может привести к пожару и произвести значительные разрушения окружающего пространства.

Следствие замыкания в электрощитовой

Когда коротит скрытая проводка

Короткое замыкание в скрытой проводке может быть вызвано следующими причинами:

  • механическое проникновение в жилы проводов;
  • протекание воды;
  • скачки напряжения.

Механическое проникновение в жилы проводов

Во время ремонтных работ (обшивка стен гипсокартоном, монтаж креплений, смена штукатурного слоя и пр.) возникает риск механического повреждения изоляции проводов. Это чревато коротким замыканием оголённых жил скрытой проводки. Виной этому часто бывают дрели и перфораторы. Сверло или зубило, пробив проводку, замыкает жилы проводов, вызывая КЗ.

Протекание воды

Насыщение стен влагой протечками сверху или с внешней стороны потрескавшихся вертикальных ограждений порой становится причиной короткого замыкания скрытой проводки.

Скачки напряжения

КЗ от перегрева старой изоляции происходит вследствие резкого изменения характеристик тока. Нагрев расплавляет защитную оболочку проводов, отчего происходит короткое замыкание.

КЗ от скачка напряжения

Внешние признаки короткого замыкания

Определить место КЗ можно по различным признакам:

  1. Визуальный осмотр.
  2. Применение мегаомметра или мультиметра.
  3. Метод исключения.
  4. Народный метод по звуку и запаху.

Визуальный осмотр

Починить проводку или контактное соединение можно, определив визуально место КЗ. Находят участок проводки, где произошло короткое замыкание по обгорелой изоляции и потёкам расплавленного металла жил. Те же признаки обнаруживают на контактных поверхностях электрических соединений.

Применение мегаомметра или мультиметра

Эти приборы являются эффективными поисковиками разрывов и замыканий электрических цепей. КЗ проявляет себя отсутствием сопротивления на пути фазы к заземлению.

Мегаомметр используют для проверки высоковольтных линий электропередач. Мультиметр устанавливают в режим измерения сопротивления, установив поворотник прибора в нужную позицию. Использование мультиметра – это один из самых лучших способов, как найти место короткого замыкания в скрытой проводке.

Дополнительная информация. Для тестирования обмоток устройств несложно сделать индикатор короткозамкнутых витков своими руками. Принципиальную схему такого прибора можно найти по ссылке http://radionet.com.ru/shem/shem77.html.

Метод исключения

Чтобы найти точку короткого замыкания в схеме радиоэлектронного устройства или скрытой проводки помещения, применяют метод исключения. Поочерёдно отключают токоведущие ветви схемы и отдельных ветвей проводки. Если при этом нигде не происходит КЗ, значит, нужно продолжать поиск, пока замыкание не проявит себя.

Короткое замыкание печатной платы

Народный метод по звуку и запаху

Способ поиска КЗ довольно прост. От очага замыкания исходит неприятный сильный запах сгоревшей изоляции. Если замыкание сопровождается искрением, то оно издаёт треск и громкие щелчки.

Возможные последствия

Короткое замыкание в обмотках электрических двигателей может привести к полному выходу из строя бытовой техники, такой, как стиральная машина, кухонный комбайн и микроволновая печь.

КЗ в электронных схемах оканчивается полной заменой печатных плат. Короткое замыкание скрытой проводки может привести к пожару в квартире или доме.

Способы устранения и профилактика

Прежде избавляются от причин, вызвавших КЗ. Сгоревшую проводку меняют на новые провода. Пришедшие в негодность радиодетали и катушки заменяют аналогичными новыми комплектующими.

Профилактика короткого замыкания заключается в установке предохранительной автоматики, стабилизаторов напряжения, замене старого оборудования и изношенной проводки.

Блок предохранительных автоматов

Вовремя предпринятые меры, исключающие возникновение КЗ, сохранят дорогое оборудование, электронные приборы, бытовую технику. Надо помнить о том, что короткое замыкание может погубить не только имущество, но и жизни людей.

Видео

Произошло замыкание в электропроводке: как найти причину и советы по исправлению

Что такое короткое замыкание? Предотвратить серьезную неполадку в электросети дома намного проще, чем устранять последствия аварии.

Замыкание электропроводки: случайность или ожидаемая поломка?

замыкание электропроводки

Короткое замыкание – неприятная поломка электрики в плане развития негативного процесса и устранения причин возникновения.

Неисправность в доме возникает внезапно и становится полной неожиданностью для пользователей бытовой техники и электроприборов. В случае скрытой проводки трудно без специальных приборов самостоятельно определить место КЗ.

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.

замыкание электропроводки

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 .

Какое может быть замыкание

По типу протекающего тока различают короткое замыкание переменного AC и постоянного DС тока.

Замыкание фазного тока (переменный ток)

замыкание электропроводки

В однофазной сети нарушение изоляции в любом месте бытовой сети переменного тока напряжением 220 В приведет к протеканию токов короткого замыкания, если образуется цепь «фаза↔нуль».

Неисправность «коротыш» возникает и в трехфазной сети 380 В в случае замыкания:

  • любых 2 или 3 фаз между собой;
  • одной любой фазы на ноль;
  • 1, 2 или 3 фаз на землю.

В цепях постоянного тока

После прохождения через адаптеры и встроенные блоки питания переменное напряжение сети 220 в 50 Гц преобразуется в постоянное. Полученное напряжение 6–24 В постоянного тока DC питает домашнюю электронику, аудио-видео аппаратуру, зарядные устройства, адаптеры и бытовые приборы. От него работают слаботочные платы управления силовых агрегатов, сплит-систем и сложной бытовой техники. При возникновении в каскадах устройств КЗ срабатывает токовая защита, перегорают предохранители, которыми оснащается современная СБТ.

Возникающий «коротыш» устраняется полным обесточиванием электротехнического изделия с последующим ремонтом закороченной платы или полной заменой модуля.

Причины замыкания

замыкание электропроводки

  1. Небрежное обращение пользователей с электрикой в доме: повреждение изоляции, закоротка контактов посторонними предметами и заливание проводов.
  2. Проводка не рассчитана на существующую токовую нагрузку по причине неправильного расчета сечения проводов или подключения энергоемкого электрооборудования.
  3. Контактные соединения жил выполнены скруткой, неправильно выполнена скрытая проводка, шлейф проводов на стене закреплен с нарушением норм электромонтажа.
  4. Превышен срок службы проводов, старая проводка обветшала, изоляция потеряла свои физико-химические свойства и осыпалась.

Как избежать замыкания электропроводки в доме

Выполнение определенных требований позволит избежать замыкания электропроводки по функциональным причинам.

Как найти в скрытой проводке помеху мультиметром

В первую очередь, надо проверить сопротивление цепи, предварительно отключив электропитание. Оба провода тестера с зажимами «крокодил» на концах подключить к оголенным жилам фазы и нуля кабеля, идущего от электрощитка в штробу стены. Повторить аналогичный замер с подключением «фаза – земля». Если табло прибора в обеих случаях покажет «0» – проводка исправна. Показание любого значения сопротивления свидетельствует о замыкании. Тогда поочередным отключением проводов шлейфа в распределительных коробках, вставляя щупы мультиметра в розетки, выявляется неисправная цепь.

Срок эксплуатации проводки

замыкание электропроводки

Номинальный срок службы медного провода при использовании во внутридомовых магистралях составляет 20 лет. Реальная продолжительность на 5–10 лет больше.

Нагрузка на сеть

Мощность единовременного включения всех потребителей в доме называют расчетной мощностью. Электрика в советское время проектировалась из расчета 8–10 кВт на один ввод. Сегодня потребляется мощность 14–20 кВт.

Старая проводка в панельном доме

Старая проводка, установленная 30 и более лет назад по нормативам своего времени, не соответствует современным требованиям:

  1. Тогда применялся недолговечный алюминиевый провод, который сейчас в строительстве домов не используется.
  2. Применялось соединение концов проводов скруткой вместо более надежного сочленения сваркой или болтами, пружинными колпачками и клеммниками.

Что делать, если замкнуло: экстренные действия

замыкание электропроводки

В случае отключения электроэнергии в доме следует убедиться, что произошла авария в доме. О проблемах «расскажут» дым и едкий запах расплавившейся пластмассы.

Необходимо отключить автоматы, выкрутить пробки на электрическом щитке, отсоединить из розеток электроприборы. Открытый огонь лучше сбить, накрыв одеялом или плотной тканью.

Причины серьезных неисправностей электропроводки разнообразны, но в большинстве случаев известны. Возникновение КЗ связано с неправильной эксплуатацией и нарушением при монтаже электропроводки п.2.1.21 правил ПЭУ.

Полезное видео

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: