Замыкание электропроводки: причины и варианты ремонта

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.

Итак:

• 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.

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.

Итак:

• 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.

Итак:

• 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.

Короткое замыкание электропроводки. Причины и места возникновения.

Бывала ли у Вас ситуация, когда Вам пришлось столкнуться с проблемой короткого замыкания в Вашем жилище? Что же оно за понятие такое—»короткое замыкание»? Под этой фразой дальше следует понимать как проблему, возникшую с Вашей электропроводкой. Итак, «короткое замыкание» это замыкание между собой одно, двух или более проводов находящихся под напряжением с разными потенциалами.

Привожу примеры: в случае с одним проводом это замыкание фазного провода (в цепях переменного тока) или же плюсового (в цепях постоянного тока) чаще всего на землю или же на корпус заземлённого устройства, состоящего из токопроводящего материала или имеющего оболочку из вышеуказанного материала. Допустим, несущий потенциал провод, который идёт в металлической трубе, связанную с «заземлением», и имеющий участок с повреждённой изоляцией, коснулся этой трубы. Такая ситуация мгновенно вызовет «короткое замыкание«. Такое же сравнение можно привести и с бытовыми приборами, имеющие «заземление». Как только фазный провод коснётся токопроводящего корпуса, тут же сразу должно сработать защитное отключение в щитке—выбьет либо пробка или же сработает автоматический выключатель. Но тут должно присутствовать ещё одно условие—розетки Вашего жилища должны иметь третий контакт, «заземляющий», который должен обязательно быть подключён к «земле» на Вашем щитке. Если же с современными электроприборами по поводу «заземляющего» контакта всё нормально, то с приборами советских времён, а также розеток об этом не скажешь—их там попросту нету, так как они не были чем то необходимым. Но ростом бытовых электроприборов иностранного производства, политика по поводу «заземляющего контакта» поменялась в странах бывшего союза. Он стал уже одной из основных частей розетки и вилки. Хотя он не несёт никакой нагрузки, но способен во время пробоя фазного провода на корпус, спасти нам жизнь. В таком случае получится то самое «короткое замыкание» на корпус.
«Короткое замыкание» очень опасно при неисправных средствах автоматической защиты. Если хозяин своего жилища пытается самостоятельно повысить пропускную токовую нагрузку через пробки методом добавления медных или же металлических проводочков (в народе их называют «жучками»), то он сильно рискует создать пожар в своём доме своими же собственными руками. К счастью уже применяются автоматические пробки (пробки-автомат типа ПАР-10, ПАР-16, ПАР-25), в которых при выбивании просто нажимают на кнопку и активируют работоспособность электричества. Они также имеют максимальную токовую нагрузку не более 25 Ампер, что максимально допустимо для квартирных электропроводок. А для старых квартир рекомендуется такая пробка на ток не более 16 Ампер. Но пробки не так надёжны, как автоматы.

«Короткое замыкание» в квартире или же доме может возникнуть в разных ситуациях. Рассмотрим следующие из них, которые наиболее часты и вероятны.

1. Вы сверлите стену, ли же забиваете гвоздь и попадаете в провод. Но тут возможно два варианта—либо Вы перебиваете один из проводов, и у Вас частично пропадает напряжение в каком-то месте. Либо Вы делаете «короткое замыкание» сверлом, и у Вас пропадает полностью свет во всей квартире. Но тут возможно опять два варианта. Вы меняете пробку на рабочую (или же включаете автомат) и у Вас появляется свет, правда не везде, ведь Вы же перебили провод. А может и не появиться вовсе, если основной провод перебит. Но может случиться так, что Вам так и не удастся включить автомат или пробку. Это может быть обусловлено тем, что во время попадания сверлом в провод, закоротились проводки в месте пробоя за стеной, и тогда уж точно не обойтись без раздалбывания и ликвидации последствий. В месте пробоя нужно сделать соединение, желательно через клеммник, а ещё лучше спаять паяльником, если провод медный. Такое соединение практически не повлияет негативно на дальнейшую работу Вашей электросети. Желательно, чтобы такую работу выполнял квалифицированный электрик. И помните, неисправность средств автоматической защиты и повышенная нагрузка на провод, наиболее часто приводит к пожару!

2. Ещё одна из причин, приводящую к «короткому замыканию«, является подплавление изоляции. Чаще всего такие места бывают в розетках, вилках или же в распределительных коробках (в местах, где есть соединения). Основная причина—плохой контакт в таких местах. Такой контакт начинает нагреваться при увеличении нагрузки, и на проводе начинает плавиться изоляция, оголяя токоведущие части проводника. Вы сами можете визуально определить хороший контакт или уже подгоревший. При последнем варианте изоляция имеет коричневато-чёрный цвет, а при включённой нагрузке ощущается неприятный горелый запах плавленной изоляции. Можно ещё попробовать пластмассовый корпус розетки или вилки рукой. Если на ощупь чувствуется ощутимое тепло, то это уже сигнал о нарушении контакта, и нужно принимать меры пока не поздно. Мой Вам совет, не оттягивайте такую ситуацию, и если уж сами не можете справиться—вызывайте электрика.

3. Третья причина довольно редка, но тем не менее кто-то уже попадал в такую ситуацию. Довольно не приятно, когда Вас затопили соседи. А ведь от этого страдает и электропроводка в первую очередь. Влага, попадая в распределительные и установительные коробки, разрушает изоляционный слой изоленты в первых, и приводит к замыканиям контактов в тех и других. Если короткого замыкания электропроводки не произошло, то не исключено что через некоторое время (в пределах месяца после затопления), в некоторых местах квартиры просто пропадёт свет или же окажутся нерабочими электрические розетки. Тогда уж без электрика точно не обойтись. И то, не всегда есть гарантия что неисправность будет найдена, так как за штукатуркой точного расположения короткого замыкания отыскать достаточно сложно без специальных приборов. Если степень неисправностей превышает 20%, и их нельзя устранить, то нужно принимать решение о замене электропроводки.

4. Четвёртая причина чаще встречается у обладателей старых частных домов—и причиной короткого замыкания могут стать грызуны. В местах им доступным они обгрызают изоляцию проводов, и это может привести также к короткому замыканию.

5. Пятая причина, это повышенная влажность или образовавшаяся сажа, при подгорании контактов или ранее короткого замыкания.

Вот пару ссылок на публикацию статей о коротком замыкании, авторы которых брали у меня интервью. Газета » Сегодня » и » Газета по-украински«.

Короткое замыкание в электрической проводке

Автор DUNDUK На чтение 4 мин. Опубликовано 13.06.2018

Одной из самых серьезных неисправностей и неприятностей в электросети является короткое замыкание. Если какая-либо другая поломка лишает нас возможности пользоваться тем или иным бытовым электроприбором, то короткое замыкание в электрической проводке может привести к самым печальным последствиям — возгоранию и пожару. Поэтому нужно понимать, что такое КЗ, причины его возникновения и как бороться с этим явлением в домашней электросети.

Прежде чем приступать к обсуждению причин короткого замыкания и способах его устранения, необходимо хотя бы поверхностное понимание данного негативного процесса в сети и его проявления.

Что такое короткое замыкание в электропроводке

Сначала давайте вспомним, что такое короткое замыкание. КЗ — это соединение в электрической проводке либо фазного и нулевого, либо двух фазных проводов, либо фазного провода и токопроводящего корпуса, соединенного с землей, либо фазного и заземляющего проводов. Другими словами, короткое замыкание — это соединение проводников с разными потенциалами.

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.

Причины короткого замыкания

Результатом короткого замыкания в новой электрической проводке может быть только ошибка при монтаже — либо механическое повреждение проводов при их прокладке и крепеже, либо неправильное их соединение в распределительной коробке. Избежать ошибочного соединения помогут провода, имеющие одинаковую расцветку изоляции жил, а также использование кабеля одного производителя.

В старой проводке главная причина возникновения КЗ — это разрушение изоляции проводов от старости или постоянной влажности (например, на кухне или в ванной). Здесь профилактика одна — своевременная замена устаревших проводов и кабелей.

Еще одна причина КЗ — неисправный бытовой электрический прибор. Такую неисправность в электропроводке найти проще всего — поочередно включаем все электроприборы в квартире и ждем «срабатывание» автомата в электрощитке. На котором отключился, тот наш «герой».

Используйте на своих сайтах и блогах или на YouTube кликер для adsense

Строит учесть, что срабатывают на короткое замыкание только автоматические выключатели с электромагнитными расцепителями. Поэтому необходимо устанавливать автоматы защиты, которые имеют как тепловые расцепители (при перегрузке в сети), так и электромагнитный расцепитель (при КЗ). В продаже практически все автоматические выключатели имеют двойную защиту.

Как найти место короткого замыкания

Если в вашей электропроводке случилось короткое замыкание, погас свет, отключились электроприборы, «выбило» автомат, но вы не видите место КЗ, то вам следует приступить к его поиску.

Разделим поиск на несколько этапов:

• отключаем все бытовые электроприборы из розеток;
• отключаем освещение — везде переводим выключатели в положение ВЫКЛ;
• взводим «выбитый» автоматический выключатель в положение ВКЛ:
• поочередно включаем осветительные приборы, на котором автомат отключается, тот и «виновник торжества»;
• поочередно включаем электрические приборы, на котором автомат «выбивает», тот неисправен;
• если все отключено, а автоматический выключатель срабатывает мгновенно, при попытке перевести его в рабочее положение, то замыкают провода в электропроводке.

Как найти замыкание в электропроводке

С помощью автоматического выключателя обесточиваем все помещения в квартире или частном доме. Отключаем из розеток все электроприборы, выключаем все приборы освещения.

Берем один из приборов  — мегомметр, мультиметр (электрический тестер), прозвонку (лампочку с батарейкой), «брехунок» (индикатор с батарейкой). Лучше всего использовать либо «брехунок», либо мультиметр в положении замыкания (при соединении щупов стрелка зашкаливает).

Разделяете квартиру или частный дом по комнатам: это делается в распределительных коробках, запитывающих ту или иную комнату. Разъединяете запитывающие провода в распред.коробке и проверяете замыкание с помощью приборов. Если КЗ в данной комнате, то индикатор «брехунка» и стрелка мультиметра зашкалят.

Так поочередно проверяются все комнаты в квартире или частном доме, пока не будет найдено именно то помещение, где и произошло короткое замыкание в электропроводке.

Далее в найденной комнате разбиваете электропроводку на участки с помощью разъединения проводов в распределительных коробках (если таковые имеются). Ищем КЗ по участкам в помещении аналогично с помощью приборов. Участок проводки, где произошло короткое замыкание необходимо заменить.

После замены участка с замкнутыми проводами, автоматический выключатель вернуть в положение ВКЛ.

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.

Как обнаружить место короткого замыкания в электропроводке

Электричество, как и другие блага цивилизации, доступно сегодня каждому человеку. Мы уже не можем представить себе жизнь без освещения, телевидения, компьютеров и холодильников. Но с этим явлением следует обращаться аккуратно, поскольку иногда нас ожидают неприятные сюрпризы. Одним из таких является замыкание между проводами электропроводки. Результатом в лучшем случае является срабатывание автоматов защиты и отсутствие сети 220 В в одном из жилых помещений. Как найти короткое замыкание в проводке квартиры (КЗ)? Это по силам каждому образованному человеку.

Содержание страницы

Разновидности коротких замыканий, их проявления

Электрические сети, распределённые проводкой по стенам дома, бывают однофазными и трёхфазными. Трёхфазные тоже имеют разновидности – четырёхпроводные с нейтральным проводом или трёхпроводные без него. Если нагрузка во всех фазах симметрична, можно использовать только 3 фазных провода. Если же нет – обязательно наличие нейтрального провода.

По последним стандартам, ввод осуществляется по пяти проводникам – к 4 вышеупомянутым добавляется ещё провод заземления. Таким образом, в однофазной сети КЗ в скрытой проводке бывает только одно – между фазой и нулевым проводником. Для 3-фазных сетей бывают разные виды коротких замыканий:

между двумя фазными проводниками;
между одной из фаз и нулевой жилой;
между фазой и заземлением;
между нулевым и заземляющим проводниками.

Теперь можно дать определение короткому замыканию. Это – кратковременный или продолжительный контакт двух токопроводящих проводников, имеющих разные потенциалы. При этом сила тока между замкнутыми жилами возрастает многократно.

Если защитный автомат на электрощите вовремя не сработал – начинается перегрев проводников, приводящий к расплавлению изоляции с её последующим возгоранием. Как следствие – возникновение пожара. Кроме того, могут пострадать подключенные приборы и даже люди, если начнут тушить пожар водой, не отключив электричество.

Причины возникновения КЗ

Причины возникновения таких аварийных ситуаций бывают самыми разнообразными.

Повреждение изоляционного слоя – наиболее распространённое явление во время ремонта или перепланировки. Например, попавший в изоляцию гвоздь, который вбили в стену.
Нарушение изоляции при попадании воды – например, от соседей. Более всего страдают соединения проводников, защищённые изоляционной лентой, при монтаже.
Старение кабелей, особенно в старых постройках. В то время провода не имели столь качественной изоляции, как сейчас. Со временем она начинает разрушаться, что приводит к КЗ.
Воздействие грызунов, которые любят пробовать электропроводку на вкус, рискуя своей жизнью. Такие явления имеют место в частных домах, подвалы которых облюбовывают мыши и крысы.
Слишком большая сетевая нагрузка для проводки, на которую токоведущие жилы не рассчитаны. Как следствие – перегрев и разрушение изоляции.
Вышедший из строя электроприбор, который при подключении к электросети создаёт короткое замыкание.

Методы локализации замыкания проводов

Как самостоятельно найти короткое замыкание в проводке квартиры? Для этого существуют несколько способов. Кроме современных приборов придётся подключить свои органы восприятия – зрение и обоняние.

Визуальный осмотр

Это – первое, что необходимо сделать. Довольно часто такой метод позволяет сразу обнаружить КЗ. С большой вероятностью вы найдете коротыш в наиболее уязвимых местах. Таких, как:
электрощитки;
распределительные коробки;
розетки, выключатели освещения;
места открытого расположения электропроводки;
приборы освещения;
сетевые удлинители;
штепсельные вилки и сетевые провода приборов.

Как правило, короткое замыкание сопровождается потрескиванием, световыми и дымовыми эффектами, которые оставляют следы на розетках, выключателях и стенах. Такие явления сопровождаются появлением дыма, запах которого также поможет сориентироваться.

Мультиметр

Довольно часто обнаруживают поражённый участок сети с помощью этого прибора. Как найти замыкание при помощи мультиметра? Для этого тестер переключается в режим измерения сопротивления, выбирается диапазон, который способен измерять мегаомы. Если сеть однофазная, замеряется сопротивление между двумя проводниками – фазой и нулём. Если же трёхфазная, придётся замерять сопротивление между фазами, каждой фазой и нулём, фазами и землёй.

Поиск лучше всего производить в распределительных коробках. От них провода, как правило, расходятся в виде лучей. Поэтому придётся последовательно прозвонить все кабельные прокладки. Ускорить обнаружение можно по записям электриков на электрической схеме проводки для вашей квартиры. Такая информация может быть полезной, потому что реальная разводка часто не совпадает с той, что нарисована на чертеже.

Если участок сети не подвержен КЗ, сопротивления между проводниками не будет. В противном случае мультиметр покажет какое-то конкретное значение или 0, причём оно может периодически меняться.

К сожалению, при такой проверке на проводники подаётся небольшая разность потенциалов, около 9 Вольт. Пробитая изоляция вполне может выдержать такое напряжение. Но при 220 Вольт она уже не может изолировать жилы, они закорочены. Поэтому не всегда можно доверять показаниям тестера.

Определение неисправного прибора

Если при нескольких включенных в сеть приборах выбивает защитный автомат, причина может быть не в электропроводке, а в одном из приборов. Обнаружить его достаточно просто. Для этого отключаются от сети все приборы в квартире. Затем включается автомат. Если его не выбивает, находим неисправный прибор, последовательно подключая электрооборудование. Как только неисправный подключится, автомат тут же сработает.

Методы устранения КЗ

После того как обнаружена неисправная розетка, выключатель или участок электропроводки, можно приступать к восстановлению рабочего состояния сети. С розетками, выключателями всё просто – потребуется установка новых устройств, благо они продаются в широком ассортименте. Не стоит пытаться их ремонтировать – новые стоят совсем недорого.

С ликвидацией найденных участков проводки с коротким замыканием немного сложнее. Потребуется найти места расположения штробов, в которых скрыта проводка. Следует помнить, что кабели прокладывают строго в горизонтальном и вертикальном направлениях, это облегчит обнаружение. Иногда штробы обнаруживаются визуально – особенно во время ремонта, если сорвать со стен обои.

Для определения расположения проводки можно воспользоваться подручными средствами или приборами, специально созданными для этой цели. Затем провода освобождаются от штукатурки, алебастра и удаляются. После этого прокладывается новый кабель. Места соединения нужно выполнить скруткой, тщательно их заизолировав.

Несколько полезных советов

Если ваша постройка имеет солидный возраст, старую электропроводку лучше всего поменять полностью. Короткое замыкание может произойти в любом другом месте, поскольку изоляция проводников уже потеряла нужные свойства.
Если обнаружите, что какой-то из выключателей или розетка начинают искрить – лучше сразу же заменить их. Именно в таких местах возникают очаги повышенной вероятности замыкания.
Если по каким-то причинам защитные автоматы и УЗО (устройство защитного отключения) не установлены – необходимо эту недоработку устранить, иначе последствия могут быть плачевными. Такое упущение наблюдается в старых зданиях.
Если устанавливается новая электропроводка, сечение кабеля обязательно должно быть с запасом, чтобы не перегреть жилы во время больших нагрузок. Для этого вы должны чётко представлять себе, какие электроприборы будут подключаться и где.

Чётко выполняя все вышеуказанные рекомендации, можно устранить короткое замыкание проводов собственными силами, не имея для этого специального образования и навыков.

Как найти короткое замыкание в проводке квартиры

Возможные причины короткого замыкания

Прежде всего, отметим негативное воздействие тока короткого замыкания на электропроводку. Даже новая проводка, не защищенная автоматом, под воздействием к.з. теряется сопротивление изоляции, перегретые провода становятся ломкими, снижается проводимость за счёт появление окиси.

Определение короткого замыкания

В зависимости от продолжительности и величины тока к.з. электропроводка может прийти в полную негодность. Замена всей электропроводки в квартире может обойтись хозяину недешево. Поэтому монтажу электропроводки нужно уделять особое внимание. Причин короткого замыкания в проводах квартиры может быть несколько.

Старение электропроводки является основной причиной возникновения короткого замыкания. Со временем изоляция электропроводки разрушается, теряется сопротивление изоляции, особенно в местах, где периодически появляется сырость. При сырых стенах и нарушении изоляции проводов ощущается легкое пощипывание или удар током во время касания стен руками. От сырости провода нарушенной изоляцией начинают искрить, появляется нагар, который хорошо проводит ток. Как результат в сырой стене происходит короткое замыкание. Этот вид к.з. в стене самый трудоемкий в поиске его места нахождения.

Механическое нарушение электропроводки при ремонтных работах или иных действий хозяина. Такое замыкание электропроводки наиболее легкое в плане обнаружении места нахождения. Зная место поврежденных проводов нетрудно вскрыть стену и отремонтировать провода перемычкой с надежным соединением.

Если повреждена проводка грызунами под полом, то и в этом случае можно определить место нарушения изоляции проводов, хотя для этого нужно вскрывать пол. Когда у вас есть только единственный вариант монтажа проводки под полом, то и здесь нужно соблюдать правила монтажа электропроводки под полом и использовать бронированный кабель.

Короткое замыкание в розетке

Неверный выбор автоматического выключателя по номинальному току для данного сечения проводов. Подобная причина возникновения к.з. возможна при длительном перегреве электропроводки и постепенному ухудшению изоляции кабелей.

Короткое замыкание в проводке квартиры может возникнуть в плохом контакте розетки, вилки, распределительной коробке, электрощитке, освещении. В любом случае необходимо вызвать электрика или найти и устранить короткое замыкание в проводке квартиры своими руками.

Как найти место короткого замыкания в проводке квартиры

Самое трудное — это найти место короткого замыкания в проводке квартиры, если скрытый монтаж кабеля проводился в штробах. Для определения места к.з. электрики пользуются мегаомметром. У вас, вряд ли имеется такой прибор, поэтому для нахождения исправности в домашней сети используют такие приборы как мультиметр, стрелочный тестер, или лампочку с батарейкой.

Для таких целей мультиметр использовать не рекомендуется, так как режим измерения сопротивления проводится при малом токе (микроамперы), которого не хватает для пробоя нагара в месте замыкания. Лучше взять стрелочный тестер или лампочку с батарейкой. Поиск места неисправности нужно начинать с отключения вводного автомата. Все работы с электропроводкой проводятся только в отсутствие сетевого напряжения.

Прозвонка из батарейки и лампочки

Разберем случай, когда вы не знаете, где произошло короткое замыкание, то есть вы не обнаружили запаха горелой изоляции, не слышали искрения в проводах. Перед поиском неисправности необходимо отключить все выключатели освещения во всех комнатах, вынуть вилки из розеток всех потребителей электроэнергии.

Если вводной автомат находится в подъездном электрощите, открутите фазный провод с нижней клеммы автомата и проверьте на к.з. тестером в режиме самого низкого предела сопротивлений. Стрелка прибора не упала на ноль или близко к нему (нет замыкания), тогда по очереди подключаете освещение во всех комнатах, а затем включайте все бытовые приборы также по очереди.

Стрелочный тестер для прозвонки проводов

Если обнаружили источник замыканий, не включайте его пока не отремонтируйте. А если неисправность не обнаружена и тестер показывает ”0” при всех отключенных потребителях электроэнергии, переходим к следующему шагу. В случае, когда вводной автомат находится в подъездном щитке, прозванивают провода от вводного автомата до первой разветвительной коробки в квартире.

Перед этим отсоединяют концы проводов, идущие от вводного автомата, в коробке. Если замыкание не обнаружено, подсоединяют тестер к проводам в коробке, но уже из квартиры и прозванивают с этой коробки всю оставшуюся проводку. Короткое замыкание есть. Тогда отсоединяют провода от распределительной коробки последней комнаты.

Если к.з. еще обнаруживается тестером, по очереди отключают провода, идущие в распределительные коробки других комнат, до тех пор, пока не будет обнаружена комната с неисправностью. В этой комнате сначала проверяют все розетки. Неисправную розетку заменяют на новую.

Если замыкание опять не нашли, откручивают по очереди все провода от розеток, освещения в разветкоробке. Допустим, нашли неисправность в проводах, ведущих к розетке. При скрытой электропроводкенужно выдернуть кабель из штробы, зачистить её и уложить новый отрезок кабеля.

Кабель нужно менять, т. к. его изоляция уже нарушена высокой температурой тока короткого замыкания. Если портить стену не желаете, тогда можно провести кабель от соседней розетки (если нагрузка неисправной розетки небольшая) по кабельному каналу вниз к плинтусу и поднять его до розетки. Когда неисправна сама розетка, ее нужно заменить.

Чистить розетку не желательно, т. к. нагар проникает глубоко в пластик, что может вызвать повторное замыкание. В проводке новых квартир укладывается кабель с жилой защитного заземления (цвет желто – зеленый). Его также прозванивают относительно фазы и нуля.

Тоже интересные статьи

Электрическое короткое замыкание — типы, причины и предотвращение

Короткое замыкание — это соединение с низким сопротивлением между двумя проводниками, которые подают электроэнергию в цепь. Это вызовет избыточное протекание напряжения и вызовет чрезмерное протекание тока в источнике питания. Электричество пройдет по «короткому» маршруту и ​​вызовет короткое замыкание.

Что такое Типы электрического короткого замыкания

1.Нормальное короткое замыкание

Это когда горячий провод, по которому проходит ток, касается нейтрального провода. Когда это произойдет, сопротивление мгновенно упадет, и большой ток пройдет неожиданным путем.

2. Короткое замыкание при замыкании на землю

Короткое замыкание на землю происходит, когда ток, по которому проходит ток, входит в контакт с некоторой заземленной частью системы. Это может быть заземленная металлическая настенная коробка, оголенный провод заземления или заземленная часть прибора.

Каковы основные причины электрического короткого замыкания

• Неисправная изоляция проводов цепи

Если изоляция повреждена или устарела, горячие провода могут соприкоснуться с нейтралью. Это вызовет короткое замыкание.

Возраст провода, гвоздей или шурупов может повредить изоляцию и привести к короткому замыканию. Есть риск, что вредители прогрызут изоляцию, а также оголят жилы проводов.

Если есть какие-либо незакрепленные соединения или крепления проводов, это позволит контактировать токоведущий и нейтральный провод.Если вы видите неисправные соединения проводов, не пытайтесь исправить это самостоятельно и немедленно обратитесь к специалисту.

Если вы подключите прибор к розетке, его проводка станет продолжением цепи. Таким образом, если есть какие-либо проблемы в электропроводке устройства, это станет проблемой цепи.

Короткое замыкание может произойти в шнурах питания, вилках или внутри устройства. Убедитесь, что у вас есть защита от короткого замыкания для всех приборов.

Как предотвратить короткое замыкание

• Контрольные розетки и устройства

К каждой розетке подключена сеть проводов.Если есть неисправные провода, неплотные соединения коробки или розетка старше 15-25 лет, это может привести к короткому замыканию. Обратите внимание на возможные признаки неисправности розеток, в том числе:

1. Следы ожогов на розетке или запах гари
2. Искры, исходящие от розетки
3. Жужжащий звук от розетки

Аналогичным образом проверьте приборы и их проводку слишком. Неисправная проводка прибора или трещины в приборе могут вызвать короткое замыкание.Отремонтируйте такие приборы или замените их полностью.

• Используйте меньше электроэнергии во время шторма

Короткое замыкание, вызванное ударами молнии, может быть чрезвычайно опасным, так как большое количество электричества может привести к повреждению. Уменьшите потребление электроэнергии во время шторма, поскольку это может помочь предотвратить короткое замыкание и уменьшить ущерб в случае скачка напряжения.

• Пройдите ежегодный осмотр электрооборудования

Позвоните сертифицированному специалисту и проведите осмотр электрического оборудования не реже одного раза в год.Они могут выявить критические проблемы и решить их до того, как они станут опасными, потому что знают, как исправить короткое замыкание.

• Установите устройства, предотвращающие короткое замыкание

1. Автоматические выключатели или предохранители: Автоматический выключатель — это переключающее устройство в цепи, которое прерывает ненормальное протекание тока. Он использует внутреннюю систему пружин или сжатого воздуха для определения любых изменений в текущем потоке. Это «разомкнет» цепь и отключит ток.Предохранитель — это устройство, обеспечивающее защиту от сверхтока. В нем есть металлическая полоса или проволока, которая плавится при прохождении через нее большого количества тока. Это прерывает цепь.

2. Прерыватели цепи при замыкании на землю (GFCI): GFCI работает, сравнивая величину тока, протекающего в цепи и из нее. Если есть замыкание на землю или дисбаланс между входящими и выходящими токами, GFCI отключит электрическое питание.

3. Прерыватели цепи при возникновении дугового замыкания (AFCI): AFCI разрывает цепь при обнаружении электрической дуги в цепи.Это помогает предотвратить электрические пожары.

Проверьте AFCI против GFCI и где вы должны их установить, чтобы получить дополнительную информацию о том, где вы должны устанавливать AFCI и GFCI.

D&F Liquidators ‘обслуживает потребности в строительных материалах для электротехники более 30 лет. Это международная клиринговая палата площадью 180 000 квадратных метров, расположенная в Хейворде, Калифорния. В нем хранится обширный перечень электрических разъемов, кабелепроводов, автоматических выключателей, распределительных коробок, проводного кабеля, предохранительных выключателей и т. Д.Он закупает электрические материалы у ведущих компаний по всему миру. Компания также ведет обширный инвентарь взрывозащищенной продукции и современных решений для электрического освещения. Поскольку компания D&F закупает материалы оптом, она имеет уникальную возможность предложить конкурентоспособную структуру ценообразования. Кроме того, он может удовлетворить самые взыскательные запросы и отгрузить материал в тот же день.

.

Явление короткого замыкания, вы должны понимать

Почему короткое замыкание так важно?

Короткое замыкание в электрической цепи — это часть цепи, которая по некоторым причинам стала «короче», чем должна быть. Ток в электрической цепи протекает проще всего, и если две точки в цепи с разными потенциалами соединены с низким электрическим импедансом, ток между этими двумя точками сокращается.

Явление короткого замыкания, вы должны понимать

Последствия короткого замыкания могут быть самыми разными: от незначительной неисправности до аварии.Последствия зависят от способности системы управлять током в ситуации короткого замыкания и от того, как долго ток короткого замыкания может течь. Почти в каждой электрической цепи должна быть какая-то защита от токов короткого замыкания.

Когда схемы анализируются математически, короткое замыкание обычно описывается нулевым импедансом между двумя узлами в схеме .

На самом деле невозможно, чтобы импеданс был равен нулю, и поэтому расчеты дадут не «реальное» значение, а в большинстве случаев максимально возможное значение.Для получения правильных результатов расчета также важно знать все параметры схемы.

Особенно в ситуациях короткого замыкания поведение цепей является «странным», и нет линейности между напряжением системы и протекающим током.

В комплекте:

1. Необходимость расчета тока короткого замыкания трансформатора
2. Симметричные компоненты
3. Два вида короткого замыкания
   1. Цепи постоянного тока
   2. Цепи переменного тока
      1. Однофазные цепи
      2. Трехфазные цепи
   3. Развитие тока короткого замыкания

1.Необходимость расчета тока короткого замыкания трансформатора

Сегодня, как никогда раньше, электросеть развивается так быстро — мощность электростанции, мощность подстанции и электрическая нагрузка, а также плотность нагрузки постоянно растут.

Возьмем, к примеру, Китай. Количество подстанций 500 кВ в электросети Северного Китая почти в 2 раза больше, чем в прошлом десятилетии. Число увеличилось с 48 до 97; мощность подстанции увеличилась с 52 069 000 кВА до 157 960 000 кВА .

В результате, токи короткого замыкания в электросети увеличиваются из года в год . Согласно статистическому анализу Государственной сетевой корпорации Китая (SGCC), КЗТ силовых трансформаторов (типоразмер ≥ 110 кВ) произошли 125 раз. Суммарная электрическая мощность, на которую повлияли аварии с коротким замыканием, составила 7 996 МВА в 1995-1999 гг. Это число составляет 37,5% всех аварий на электроэнергии и 44% аварий трансформаторов.

Ток короткого замыкания является важной спецификацией и стандартом для оборудования и проводов в электроэнергетике, а выдерживает ток короткого замыкания. основных устройств решает, будет ли сеть работать более безопасно или нет.Поэтому важно рассчитать ток короткого замыкания и предложить некоторые возможные решения.

Правильный расчет нам поможет:

1. Укажите номинальные значения неисправностей для электрооборудования (например, стойкость к короткому замыканию).
2. Помощь в выявлении потенциальных проблем и слабых мест в системе и помощь в планировании системы
3. Создание основы для исследований координации защиты

Вернуться к содержанию ↑

2.Симметричные компоненты

В практической работе инженеры часто используют « симметричные компоненты » для анализа трехфазной системы питания. Он был изобретен канадским инженером-электриком Чарльзом Фортескью в 1913 году. Первоначальной целью мистера Фортескью был анализ работы электродвигателей.

Теория не использовалась для энергосистемы до 1937 года. Аналитическая методика была принята и усовершенствована инженерами General Electric и Westinghouse, а после Второй мировой войны это был принятый метод для анализа асимметричных неисправностей .

Теперь это обычный инструмент, используемый для анализа неисправностей трехфазной энергосистемы.

Основная установка теории состоит в том, что любые несбалансированные системные величины (ток или напряжение) могут быть разложены на 3 симметричных набора сбалансированных векторов:

1. Компоненты прямой последовательности,
2. Компоненты обратной последовательности и
3. Компоненты нулевой последовательности.

Рисунок 1 — Компоненты последовательности для представления трехфазной электрической системы

Составляющая тока прямой последовательности, показанная на Рисунке 1 выше, сбалансирована по величине с разделением фаз 120 градусов и вращением против часовой стрелки, как и в исходной сбалансированной системе.

Составляющая тока обратной последовательности сбалансирована по величине с разделением фаз 120 градусов, но имеет противоположное вращение, в данном случае по часовой стрелке.

Компоненты нулевой последовательности имеют одинаковых величин, но нулевое разделение фаз .

Здесь мы обозначаем положительную последовательность индексом «1». Точно так же отрицательная последовательность обозначается индексом «2», а нулевая последовательность обозначается индексом «0».

При отсутствии неисправности система питания считается по существу симметричной системой и поэтому существуют только токи и напряжения прямой последовательности .Во время неисправности существуют токи и напряжения прямой, обратной и, возможно, нулевой последовательности.

Используя реальные фазные напряжения и токи, а также формулы Fortescue, можно рассчитать все токи прямой, обратной и нулевой последовательности. Защитные реле используют эти компоненты последовательности вместе с данными фазного тока и / или напряжения в качестве входных данных для защитных элементов.

Принципы симметричных компонентов (ВИДЕО)

Вернуться к содержанию ↑

3.Два вида короткого замыкания

3.1 Цепи постоянного тока

Какая информация о цепи необходима для расчета короткого замыкания в цепи постоянного тока? В электрической цепи ток зависит от электродвижущей силы (ЭДС), электромагнитного поля и полного импеданса цепи .

В аккумуляторе значение ЭДС зависит от заряда аккумулятора. Внутреннее сопротивление батареи также является изменяющимся параметром и зависит от заряда, температуры, возраста батареи и так далее.

В цепи постоянного тока сопротивление является фактором ограничения тока вместе с ЭДС в установившемся режиме, что означает «через некоторое время».

В начале переходного процесса, например, в случае короткого замыкания, индуктивность цепи также ограничивается. Любая индуктивность в цепи сглаживает рост тока. Ток растет экспоненциально из-за соотношения между индуктивностью и сопротивлением цепи.

Рисунок 2 — Ток в катушке индуктивности

Постоянный ток вызывает проблемы, отличные от переменного тока, при попытке прервать токи большой величины, поскольку гашение дуги более затруднено.Переменный ток проходит через ноль каждые полупериод, что помогает отключению тока.

Автоматический выключатель для определенного переменного тока обычно не может отключить постоянный ток той же величины. Сложность разрыва цепи постоянного тока возрастает с увеличением отношения индуктивности к сопротивлению в цепи. Индуктивности всегда противостоят изменениям тока.

Вернуться к содержанию ↑

3.2 Цепи переменного тока

Цепи переменного тока (AC) решить сложнее, чем цепи постоянного тока (DC).На результаты влияет больше параметров, и в быстро меняющихся ситуациях первые значения тока сильно зависят от фазы активного источника напряжения.

3.2.1 Однофазные цепи

Большинство крупных электросетей являются трехфазными, но особенно в системах низкого напряжения, большинство подключенных цепей однофазные. При расчете токов короткого замыкания ситуация зависит от , как близко к генератору или трансформатору происходит сбой .

Не только из-за увеличения импеданса в конце сети, но и из-за того, что генераторы и трансформаторы работают «странно», когда они не нагружены симметрично во всех фазах.

В некоторых случаях цепь может питаться от однофазного трансформатора с допустимой нагрузкой по току, недостаточной для того, чтобы трехфазная система вела себя «странно».

Тот факт, что ток короткого замыкания легче вычислить вдали от трансформатора или генератора, заключается в том, что импедансы линии играют важную роль в процессе, а импедансы часто легче узнать, чем напряжение в начале цепи. .

При более длинных линиях токи уменьшаются, и напряжение от источника не сильно изменяется.

В однофазных цепях низкого напряжения, которые обычно используются в домашних условиях, токи короткого замыкания должны отключаться по разным причинам. Одна из причин — из-за напряжения прикосновения, которое может возникнуть во время контакта между фазой и защитным заземлением.

Защитное заземление в цепи используется для предотвращения воздействия на открытые проводящие части опасного потенциала относительно земли.Когда прямой контакт между фазой и открытыми токопроводящими частями устанавливается в результате неисправности, потенциал повышается до опасного уровня, чтобы люди могли дотронуться до него, и поэтому цепь должна быть отключена с помощью защитных устройств , таких как предохранители и автоматические выключатели .

Рисунок 3 — Ток короткого замыкания фазы на землю (однофазный)

В домашних условиях максимальное время отключения составляет , обычно 0,4 секунды . Чтобы узнать время отключения в условиях повреждения, предполагаемый ток повреждения должен быть определен путем измерения или расчета.Обеспокоенность вызывает предполагаемый ток, который будет протекать, когда конец защищаемого кабеля подсоединен к проводнику защитного заземления.

При длинных кабелях этот ожидаемый ток может оказаться сравнительно низким.

Однако следует помнить, что первая проблема с длинными кабелями — это возможность чрезмерного падения напряжения, и кабели следует выбирать сначала по номинальному току, а затем проверять падение напряжения, прежде чем определять предполагаемое повреждение .

Вернуться к содержанию ↑

3.2.2 Трехфазные цепи

Трехфазная электроэнергия — это обычный метод производства, передачи и распределения электроэнергии переменного тока . Это тип многофазной системы и наиболее распространенный метод, используемый электрическими сетями во всем мире для передачи энергии.

Он также используется для питания больших двигателей и тяжелых грузов. Трехфазная система обычно более экономична, чем эквивалентная однофазная или двухфазная система при том же напряжении, потому что в ней используется меньше проводящего материала для передачи электроэнергии.

Трехфазная система была независимо изобретена Галилео Феррарисом, Михаилом Доливо-Добровольским и Николой Тесла в конце 1880-х годов.

Большинство однофазных цепей являются лишь частью трехфазной сети. В трехфазной системе могут возникать различные типы короткого замыкания.

Например, ток короткого замыкания может быть между фазой и землей, (80% отказов), междуфазным замыканием, (15% отказов — этот тип короткого замыкания часто перерастает в трехфазное замыкание) и t трехфазный (только 5% от начальных неисправностей).Эти различные токи короткого замыкания показаны на рисунке 4.

Рисунок 4 — Типы неисправностей

В Китае существует еще одна приблизительная классификация, основанная на номере фазы короткого замыкания: трехфазное замыкание, двухфазное замыкание и однофазное замыкание из-за замыкания фазы на землю, которое может произойти для двух фаз.

Основные характеристики токов короткого замыкания:

1. Продолжительность — Ток может быть самозатухающим, переходным или установившимся
2. Источник — это может быть вызвано механическими причинами (разрыв проводника, случайный электрический контакт между двумя проводниками через инородное проводящее тело, такое как инструмент или животное), внутреннее или атмосферное перенапряжение и пробой изоляции из-за нагрева, влажность или агрессивная среда
3. Расположение (внутри или снаружи машины или электрического распределительного щита)

Последствия короткого замыкания зависят от типа и продолжительности ошибки, а также от имеющейся мощности короткого замыкания.Локально в месте повреждения могут возникнуть электрические дуги, вызывающие повреждение изоляции, сварку проводов и возгорание.

Падения напряжения происходят в других сетях во время короткого замыкания, и отключение части сети может включать также «здоровые» части сети в зависимости от конструкции всей сети.

Вернуться к содержанию ↑

3.3 Развитие тока короткого замыкания

Упрощенная сеть переменного тока может быть представлена ​​источником переменного тока, каким-либо переключающим устройством, полным сопротивлением Z _N , которое представляет все импедансы перед точкой переключения и нагрузки, представленные ее полным сопротивлением (см. Рисунок 5).

В реальной сети полный импеданс Z _N складывается из импедансов всех компонентов на входе . Компонентами являются, например, генераторы, трансформаторы, провода, автоматические выключатели и измерительные системы.

Когда короткое замыкание с пренебрежимо малым сопротивлением происходит между A и B , в цепи протекает ток короткого замыкания, ограниченный только Z _N . Ток короткого замыкания I _sc возникает в переходных условиях в зависимости от соотношения между индуктивностями и сопротивлениями во всей цепи.

Рисунок 5 — Простое короткое замыкание

Если цепь в основном резистивная, форма волны тока соответствует форме волны напряжения, но если в цепи есть индуктивности, форма волны тока будет отличаться от формы волны напряжения в течение переходного времени процесса.

В индуктивной цепи ток не может начинаться с любого значения, кроме нуля. Влияние индуктивностей описывается реактивным сопротивлением X в цепях переменного тока с фиксированной частотой напряжения.

В системах низкого напряжения, где кабели и проводники составляют большую часть полного сопротивления , его можно рассматривать как в основном резистивный . В распределительных сетях реактивное сопротивление обычно намного больше, чем сопротивления.

Обычно полный импеданс Z в установившемся режиме в цепи переменного тока состоит из общего сопротивления R и полного реактивного сопротивления X, как показано в следующем соотношении.

В приведенной выше упрощенной схеме напряжение постоянно, равно как и полное сопротивление.В случае коротких замыканий вдали от генераторов и трансформаторов, где большая часть полного сопротивления состоит из сопротивлений проводов, расчеты могут быть выполнены с хорошим результатом, а переходный ток почти такой же, как если бы ток протекал в течение более длительного времени.

Значение «далеко от» не обязательно физическое, но означает, что полное сопротивление генератора или трансформатора меньше, чем сопротивление элементов от проводов .

Элементы полного сопротивления проводов постоянны при постоянной температуре , но импедансы генераторов меняются во время короткого замыкания, а импедансы трансформаторов изменяются, если трансформаторы асимметрично нагружены большими токами.

Рисунок 6 — Токи продолжаются симметрично

На рисунке 6 показан ток в начале короткого замыкания вдали от генератора . Короткое замыкание начинается в момент, когда ток обычно равен нулю, и продолжается симметрично.

Рисунок 7 — Токи продолжаются несимметрично

На рисунке 7 показан ток, когда короткое замыкание начинается в момент, когда напряжение равно нулю, и ток также начинается с нуля, но асимметрично в течение переходного времени.

IEC 61439 — Испытания на устойчивость к короткому замыканию (ВИДЕО)

Испытания на устойчивость к короткому замыканию, примеры испытаний на условное короткое замыкание (Icc), номинальное значение на функциональных блоках низковольтной сборки (срабатывание защитных расцепителей)

Вернуться к содержанию ↑

Ссылка // Расчет тока короткого замыкания трансформатора и решения по Ling Song

,

Что такое схема? — learn.sparkfun.com

Обзор

Добро пожаловать на трассу 101! Одна из первых вещей, с которыми вы столкнетесь при изучении электроники, — это концепция схемы . Это руководство объяснит, что такое схема, а также более подробно обсудит напряжение .

Простая схема, состоящая из кнопки, светодиода и резистора, построена двумя разными способами.

Рекомендуемая литература

Есть несколько концепций, которые вы должны хорошо понимать, чтобы извлечь максимальную пользу из этого руководства.

Основы схемотехники

Напряжение и принцип работы

Вы, наверное, слышали, что аккумулятор или розетка имеет определенное число вольт . Это измерение электрического потенциала , создаваемого аккумулятором или электросетью, подключенной к розетке.

Все эти вольт ждут, пока вы ими воспользуетесь, но есть одна загвоздка: , чтобы электричество выполняло любую работу, оно должно перемещаться .Это что-то вроде надутого воздушного шара; если отщипнуть его, там будет воздух, и может что-то сделать, если его отпустить, но на самом деле он ничего не сделает, пока вы его не выпустите.

В отличие от воздуха, выходящего из воздушного шара, электричество может проходить только через материалы, которые могут проводить электричество, например, медный провод. Если вы подключите провод к батарее или настенной розетке ( ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: напряжение в розетке опасно, не делайте этого!), Вы дадите электричеству дорогу, по которой следует идти.Но если провод ни к чему не подключен, электричеству некуда будет идти и оно все равно не будет двигаться.

Что заставляет электричество двигаться? Электричество хочет перейти с более высокого напряжения на более низкое. Это точно так же, как воздушный шар: сжатый воздух в воздушном шаре хочет вытечь изнутри баллона (более высокое давление) наружу (более низкое давление). Если вы создадите проводящий путь между более высоким и более низким напряжением, по этому пути будет течь электричество.И если вы вставите что-то полезное в этот путь, например, светодиод, протекающее электричество будет делать некоторую работу за вас, например, зажигать этот светодиод. Ура!

Итак, где вы найдете более высокое и более низкое напряжение? Вот что действительно полезно знать: у каждого источника электричества есть две стороны . Вы можете увидеть это на батареях, у которых есть металлические крышки с обоих концов, или на розетке с двумя (или более) отверстиями. В аккумуляторах и других источниках напряжения постоянного тока эти стороны (часто называемые клеммами ) обозначаются положительным (или «+») и отрицательным (или «-»).

Почему у каждого источника электричества есть две стороны? Это восходит к идее «потенциала» и того, что вам нужна разность напряжений, чтобы заставить электричество течь. Это звучит глупо, но у вас не может быть разницы без двух разных вещей. В любом источнике питания положительная сторона будет иметь более высокое напряжение, чем отрицательная сторона, а это именно то, что нам нужно. Фактически, когда мы измеряем напряжение, мы обычно говорим, что отрицательная сторона составляет 0 вольт, а положительная сторона — сколько вольт может обеспечить источник питания.

Электрические источники подобны насосам. У насосов всегда две стороны: выход, который что-то выдувает, и вход, который что-то всасывает. Батареи, генераторы и солнечные панели работают одинаково. Что-то внутри них усердно работает, перемещая электричество к розетке (положительная сторона), но все это электричество, выходящее из устройства, создает пустоту, а это означает, что отрицательная сторона должна втянуть электричество, чтобы заменить его. *

Что мы узнали на данный момент?

• Напряжение потенциально, но электричество должно течь, чтобы делать что-нибудь полезное.
• Электричество нуждается в проходе, через который должен проходить электрический провод, например, медный провод.
• Электроэнергия будет перетекать с более высокого напряжения на более низкое.
Источники напряжения постоянного тока
• всегда имеют две стороны, называемые положительной и отрицательной, при этом положительная сторона имеет более высокое напряжение, чем отрицательная сторона.

Простейшая схема

Наконец-то мы готовы заставить электричество работать на нас! Если мы подключим положительную сторону источника напряжения через что-то, что выполняет некоторую работу, например, светоизлучающий диод (LED), и обратно к отрицательной стороне источника напряжения; электричество, или текущий , будет течь.И мы можем поместить на путь вещи, которые делают полезные вещи, когда через них течет ток, например, светодиоды, которые загораются.

Этот круговой путь, который всегда требуется, чтобы заставить электричество течь и делать что-то полезное, называется цепью. Схема — это путь, который начинается и заканчивается в одном и том же месте, что мы и делаем.

Щелкните эту ссылку, чтобы увидеть симуляцию тока, протекающего по простой цепи. Для этого моделирования требуется запуск Java.

---

* Бенджамин Франклин первоначально писал, что электричество течет с положительной стороны источника напряжения на отрицательную.Однако Франклин не мог знать, что электроны на самом деле текут в противоположном направлении — на атомном уровне они выходят из отрицательной стороны и возвращаются обратно в положительную сторону. Поскольку инженеры следовали примеру Франклина на протяжении сотен лет, прежде чем правда была открыта, мы до сих пор используем «неправильное» соглашение. С практической точки зрения эта деталь не имеет значения, и пока все используют одно и то же соглашение, мы все можем создавать схемы, которые работают нормально.

Короткие и открытые цепи

Что такое «нагрузка»?

Причина, по которой мы хотим создавать электрические цепи, — заставить электричество делать для нас полезные вещи.Мы делаем это, вставляя в цепь элементы, которые используют текущий поток, чтобы загораться, шуметь, запускать программы и т. Д.

Эти вещи называются нагрузками , потому что они «перегружают» источник питания, точно так же, как вы «загружаетесь», когда что-то несете. Точно так же, как вы можете быть загружены слишком большим весом, вы можете слишком сильно перегрузить источник питания, что замедлит ток. Но, в отличие от вас, также можно нагружать цепь слишком мало — это может позволить слишком большому току протекать (представьте, что бежите слишком быстро, если вы не несете никакого веса), что может сжечь ваши детали или даже источник питания.

Из следующего руководства вы узнаете все о напряжении, токе и нагрузках: напряжение, ток, сопротивление и закон Ома. А пока давайте узнаем о двух особых случаях цепи: короткое замыкание и обрыв . Информация об этом очень поможет при устранении неполадок в собственных цепях.

Короткое замыкание

НЕ ДЕЛАЙТЕ ЭТОГО, но если вы подключите провод напрямую от положительной к отрицательной стороне источника питания, вы создадите так называемое короткое замыкание .Это очень плохая идея.

Кажется, это лучшая схема, так почему же это плохая идея? Помните, что электрический ток хочет течь от более высокого напряжения к более низкому, и если вы добавите нагрузку к току, вы можете сделать что-то полезное, например, зажечь светодиод.

Если у вас ДЕЙСТВИТЕЛЬНО есть нагрузка по току, ток, протекающий через вашу цепь, будет ограничен тем, что потребляет ваше устройство, что обычно очень мало. Однако, если вы НЕ вставляете ничего, чтобы ограничить текущий поток, не будет ничего, что могло бы замедлить ток, и он будет пытаться быть бесконечным!

Ваш блок питания не может обеспечить бесконечный ток, но он будет обеспечивать его столько, сколько может, а это может быть много.Это может привести к возгоранию вашего провода, повреждению источника питания, разрядке аккумулятора или другим интересным вещам. В большинстве случаев в ваш блок питания будет встроен какой-то предохранительный механизм для ограничения максимального тока в случае короткого замыкания, но не всегда. По этой причине во всех домах и зданиях есть автоматические выключатели, чтобы предотвратить возникновение пожара в случае короткого замыкания где-либо в проводке.

Тесно связанная проблема — случайно пропустить слишком большой ток через часть вашей цепи, что приведет к ее сгоранию.Это не совсем короткое замыкание, но оно близко. Чаще всего это происходит, когда вы используете неправильное значение резистора , которое пропускает слишком большой ток через другой компонент, такой как светодиод.

Итог: если вы заметили, что вещи внезапно нагреваются или какая-то деталь внезапно перегорает, немедленно отключите питание и ищите возможные короткие замыкания.

Обрыв цепи

Противоположностью короткому замыканию является разрыв цепи .Это схема, в которой петля не полностью подключена (и, следовательно, это вообще не схема).

В отличие от описанного выше короткого замыкания, эта «цепь» ничего не повредит, но и ваша цепь не будет работать. Если вы новичок в схемах, часто бывает трудно найти, где находится разрыв, особенно если вы используете макетные платы, где все проводники скрыты.

Если ваша цепь не работает, наиболее вероятная причина — обрыв цепи. Обычно это происходит из-за обрыва соединения или ослабленного провода.(Короткое замыкание может украсть всю мощность у остальной части вашей схемы, поэтому обязательно ищите и их.)

СОВЕТ: , если вы не можете легко найти, где ваша цепь разомкнута, мультиметр может быть очень полезным инструментом. Если вы установите его для измерения вольт, вы можете использовать его для проверки напряжения в различных точках вашей цепи с питанием и в конечном итоге найти точку, в которой напряжение не проходит.

Ресурсы и движение вперед

Вы только что узнали, в самом простом виде, что такое схема.По мере продолжения обучения вы столкнетесь с более сложными схемами, имеющими несколько контуров и гораздо большим количеством электронных компонентов. Но ВСЕ схемы, какими бы сложными они ни были, будут следовать тем же правилам, что и базовая схема с одним контуром, о которой вы только что узнали.

Ваше путешествие в мир электроники только начинается. Предлагаем следующие темы для изучения:

• Макетные платы — это полезные инструменты, которые позволяют быстро создавать временные схемы с помощью перемычек.Мы используем их постоянно. Вы также можете освоить работу с проводом, чтобы помочь себе построить свои схемы.
• Мультиметр позволяет измерять напряжение, ток и сопротивление и является большим подспорьем при поиске и устранении неисправностей в цепях.
• Цепи бывают разных размеров, форм и конфигураций. Ознакомьтесь с руководством по последовательным и параллельным схемам, чтобы увидеть, как схемы переходят на новый уровень.

Вот несколько руководств по наиболее распространенным компонентам, которые вы будете использовать при построении схем.

• Отличный способ узнать о схемах — это начать их создавать. Наше руководство по светодиодам покажет, как зажечь один или несколько светодиодов.
Резисторы
• — один из наиболее широко используемых компонентов в схемах.
• Конденсаторы также встречаются в большинстве схем. Как и диоды.

.

Короткое замыкание — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Эта статья не имеет исходников . Вы можете помочь Википедии, найдя хорошие источники и добавив их. (август 2018 г.)

Короткое замыкание между двумя гвоздями

Короткое замыкание — это проблема в электрической цепи, при которой соприкасаются два или более провода, которые не должны контактировать друг с другом.Короткое замыкание может привести к протеканию очень большого тока через цепь. Этот высокий ток может разрушить компоненты, расплавить изоляцию и вызвать пожар. Если имеется достаточное напряжение, это также может вызвать взрыв, называемый вспышкой дуги. Автоматические выключатели и предохранители — это устройства, которые обнаруживают короткое замыкание и (обычно) отключают питание до того, как может быть нанесен какой-либо ущерб.

«Короткое замыкание» также происходит при шунтировании электрического тока. Как электричество «лениво», когда есть байпас без «нагрузки» (эл.g.bulb), он будет двигаться по маршруту с наименьшим электрическим сопротивлением.

Термин «короткое замыкание» иногда неправильно используется для описания любой электрической проблемы.

,