Короткое замыкание силового кабеля

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

Независимо от причины возникновения, замыкание электропроводки это одна из самых неприятных (в плане диагностики и ремонта) неисправностей любой электроцепи – в квартире, частном доме или производственном помещении. Особенно тяжелым случаем является замыкание скрытой электропроводки, ведь провода при этом спрятаны под слоем штукатурки. Даже если в инструментах домашнего электрика есть приборы, которые помогут найти место повреждения и без вскрытия стен, то для ремонта провода все равно понадобится извлекать.

Разновидности замыканий проводки, их причины и методы поиска

Казалось бы, причины короткого замыкания силовой электропроводки и их разновидности это разные вопросы, но на деле они тесно переплетаются между собой. По сути, замыкание это следствие ряда причин, по которым фазный провод напрямую соприкасается с нулевым, либо изоляция между ними не препятствует возникновению дугового разряда (разумеется, при наличии на проводниках напряжения). Основные причины из-за чего коротит проводка и какие могут быть последствия, по которым можно определить место поломки, следующие:

Физический износ изоляции

Происходит с течением времени и вследствие даже незначительных, но регулярных перепадов температур.

Обычно в таком случае изоляция постепенно из гибкой становится хрупкой – на ней появляются трещины в которых может скапливаться влага или пыль. В случае неблагоприятного стечения обстоятельств это может спровоцировать возникновение КЗ через микродугу, причем это самый тяжелый случай с точки зрения поиска неисправности.

При этом внешне вся проводка выглядит целой, но когда на нее подается напряжение, то со временем выбивает автомат защиты.

Поиск подавляющего большинства неисправностей в электроцепи происходит по принципу проверки «слабых звеньев» — это любые контакты, переходы – все те места, где при монтаже вскрывается наружная изоляция кабеля. Поэтому в скрытой проводке поиск неисправности всегда надо начинать в розетках, коробах и щитках.

Как итог – в этом случае проводится внимательный осмотр проводки – если уже выбивает автомат защиты, то возможно место повреждения изоляции будет подгоревшим и его станет видно. В некоторых случаях приходится устаивать проводке «стресс-тест» – подавая на нее повышенное напряжение. Это достаточно экстремальный способ, ведь по сути приходится провоцировать полноценное короткое замыкание электропроводки, после которого место неисправности видно «невооруженным глазом.

Для скрытой проводки и нахождения микротрещин в изоляции также можно воспользоваться и мегаомметром, но он только покажет наличие КЗ на локализованном участке электроцепи, а место его возникновения определить не сможет.

После того, как находим неисправность, то уже в зависимости от общего состояния проводки надо решать, менять кабель или обойтись восстановлением изоляции посредством изоленты.

Пример работы мегаомметра – на видео:

Повреждение изоляции грызунами

Это достаточно частое явление в сельской местности, да и в промышленных условиях такие поломки далеко не редкость – мыши прогрызают наружную изоляцию кабелей, затем внутреннюю и замыкают собой фазу с нолем.

Сложность поиска такой неисправности может заключаться в том, что неизвестно где мышь могла облюбовать себе место для «трапезы». Но с другой стороны, обычно место повреждения хорошо заметно, поэтому достаточно поверхностного осмотра провода, хоть и по всей его длине.

Надо учитывать, что здесь не всегда происходит полноценное замыкание – иногда мышь может частично повредить изоляцию и замкнуть провода не напрямую, а через себя. В таком случае велика вероятность найти место повреждения провода по погибшему животному, которого судорога от электрического тока приковывает к перегрызенному проводу. Хотя иногда бывает и такое, что мышь отбрасывает от кабеля, особенно если у нее получается замкнуть провода напрямую и произойдет полноценное короткое замыкание погрызенной проводки.

Значительный перегрев изоляции кабелей

Это не всегда заметно глазу, но при подаче напряжения на провода, на них начинает действовать электромагнитное поле, которое стремится распрямить их металлическую часть. Пока провод работает в штатном режиме, это не имеет особого значения, но если к нему подключен слишком мощный потребитель, то жилы начнут нагреваться. Когда вследствие этого изоляция станет мягкой, то жилы под воздействием электромагнитного поля расшатают пластик изнутри, а со временем и полностью его прорвут. В итоге произойдет полноценное замыкание и выбьет автомат защиты, а если совсем не повезет, то загорится сама изоляция кабеля.

Пока не расплавится изоляция провода, визуально заметить, что она становится мягкой невозможно – поэтому после прокладки новой линии или подключении на нее дополнительного электрооборудования, надо обязательно проконтролировать, не нагревается ли кабель.

Производители проводов обычно указывают на бирках, сколько кратковременных нагревов может выдержать изоляция, но в любом случае, если перегревы уже происходили, то кабель лучше менять.

Прямое соединение фазного и нулевого проводов

Причины, по которым напрямую коротнуло силовую проводку могут быть самыми разнообразными – от банальной невнимательности, которую иногда допускают выполняя монтаж, до аварии вследствие бури или другого стихийного бедствия.

Главное здесь то, что при прямом соприкосновении фазы и ноля всегда происходит скачкообразное повышение силы тока и температуры на токоведущих жилах. В большинстве случаев провода не рассчитаны на то, чтобы выдерживать токи короткого замыкания, поэтому в месте соприкосновения происходит мини-взрыв, вследствие которого выгорает изоляция, а разлетающиеся расплавленные частицы токоведущих жил разносят ее пепел вокруг. В этом случае нет особой проблемы в том, как найти короткое замыкание в проводке – все видно невооруженным глазом – провода оплавлены и все вокруг в саже.

Здесь особо надо учитывать, что сажа, которая покрывает всю прилегающую поверхность, как и пыль, в определенных концентрациях способна проводить электрический ток, поэтому при ликвидации последствий замыкания ее надо тщательно вычищать.

Как предупредить короткое замыкание

Самый простой способ – это соблюдать рекомендации, прописанные в ПУЭ – практически всем записям в этой книге предшествует какая-либо авария либо как минимум нештатная ситуация. Ну а так как заучивать правила скорее всего никто не будет, то хотя бы надо руководствоваться здравым смыслом, который диктует следующее:

• Если проводка старая, то настоятельно рекомендуется ее замена. Если по каким-либо причинам это невозможно, то, как минимум, надо осмотреть контакты розеток и оценить, требуется ли им дополнительная изоляция.
• Если квартиру затопили соседи сверху, то, даже если ничего не замкнуло, это повод пересмотреть скрутки проводов в распределительных коробах – под воздействием влаги липкая сторона изоленты теряет свои свойства.
• Нужна осторожность при вбивании гвоздей в стены – неудачно забитый гвоздь приносит с собой большое количество «головной боли» по замене перебитого провода.

Настоятельно рекомендуется при проведении капитального ремонта составить план электропроводки, а если в каком-либо месте есть скрутки проводов, то обязательно указывать её на схеме – это потенциальное «слабое звено».

Также можно просто сделать фото проводов до того, как они будут спрятаны в стену.

• В частном секторе обязательно надо применять дополнительные меры по защите проводки от крыс и мышей – есть достаточно большое количество найденных домашними электриками способов борьбы с грызунами – это могут быть металлические гофры, промазывание кабелей мастикой и прочие методы.
• Если в розетку приходилось включать мощный прибор, то потом стоит перепроверить, не подгорели ли контакты и состояние изоляции.

Пример поиска короткого замыкания специальным прибором — на видео:

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.

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.

Источник

Как найти и устранить короткое замыкание в квартирной электропроводке

Замыкание электропроводки не сулит ничего хорошего. Оно является одной из наиболее распространенных причин пожаров. Поэтому всем, кто пользуется благами электричества, будет нелишним узнать об этой теме подробнее. Полученные знания помогут разобраться в причинах возникновения замыкания и методах его поиска.

Что такое короткое замыкание

Короткое замыкание (КЗ) — это внештатный режим работы электрической сети. Он характеризуется резким скачком тока вплоть до сотен и тысяч ампер. Напряжение же просаживается практически до нуля. Процесс этот кратковременный и обычно прекращается срабатыванием автоматического выключателя.

Неисправность электропроводки

В обычной жилой квартире или доме наиболее распространено замыкание фазного проводника на нулевой или заземляющий. На предприятиях и в различных цехах дополнительно встречается КЗ между линейными проводниками. Такое замыкание называется межфазным.

Причины замыкания в проводке

Короткое замыкание не возникает на ровном месте. Всегда имеются причины и предпосылки. Некоторые из них легко предсказуемы, очевидны и находятся на поверхности. Их возможно выявить за много месяцев до возникновения КЗ. Другие возникают мгновенно. Их нельзя предотвратить заранее.

Основные причины короткого замыкания следующие:

• скачок сетевого напряжения;
• перегрев и расплавление изоляции;
• старение и износ проводов;
• проникновение пыли, грязи и влаги из воздуха;
• грызуны, домашние и дикие животные;
• молнии и атмосферное электричество;
• ошибка человека.

Проводка в старых домах

Скачок сетевого напряжения

Стандартное сетевое напряжение для стран СНГ составляет 220-230 вольт. Редко эта норма превышается. В розетке оказывается напряжение 380 вольт и выше. В этом случае должны сработать устройства защиты на подстанции или непосредственно у потребителя. Однако не всегда они находятся в исправном состоянии и по проводам «гуляет» перенапряжение.

Большая разность потенциалов приводит к электрическому пробою изоляции. Процесс начинается с небольшого тока утечки. Впоследствии он возрастает. Место пробоя греется. Затем изоляция в точке повреждения окончательно теряет диэлектрические свойства и происходит полноценное короткое замыкание с образованием электрической дуги.

Скачок напряжения в электросети

Перегрев и расплавление изоляции

Электрический ток, протекая по проводнику, приводит к нагреву токоведущих жил. Если к розетке подключен допустимый по мощности потребитель, температура кабеля остается в пределах нормы. Если ток превышает расчетный, провод перегревается. Со временем температура достигает значения, при котором происходит расплавление изоляции. Токоведущие жилы остаются без защитного слоя и свободно касаются друг друга. Происходит хлопок, вспышка и КЗ готово. Если сработает автоматический выключатель, то все обойдется. Если нет, то проводка будет греться добела, а изоляция гореть огнем до полного обрыва цепи.

Максимальные допустимые токи квартирной электропроводки указаны в таблице. Значения могут несколько отличаться в зависимости от способа прокладки (открытый, в стене и т. д.)

Сечение провода, мм2	Максимально допустимый ток, А
	Медь	Алюминий
1,5	15	—
2,5	21	16
6	34	24

Важно! Следует уделить внимание болтовым соединениям проводов и различным клеммникам. Их контакты подвержены расшатыванию. Ослабленное крепление неизбежно будет греться и обгорать. Обычно об этой проблеме узнают по треску из щита или запаху гари. Неисправность характерна для старого, необслуживаемого ранее оборудования.

Старение и износ проводов

Любая электрическая проводка состоит из токоведущих жил и слоя изоляции. Металлический проводник в нормальном режиме работы способен прослужить неограниченно долго. Изоляция же подвержена износу. На срок службы защитного слоя влияют:

• нагруженность и температура кабеля;
• условия прокладки (открытая, закрытая);
• температура и влажность окружающей среды;
• механические воздействия и вибрация;
• качество изготовления кабеля.

Срок эксплуатации проводов и кабелей

Алюминиевые провода рассчитаны на 15-20 лет службы. Медные — на 25-30. Затем изоляция начинает стареть, трескаться и крошиться. Проводники остаются без защитного слоя и способны свободно коснуться друг друга. В результате возникнет короткое замыкание.

Проникновение пыли, грязи и влаги из воздуха

Такой вид короткого замыкания распространен в квартирных щитках и распределительных устройствах. На этих участках сети проводка имеет открытые неизолированные части. С течением времени на них осаждается пыль из воздуха. В сухом виде она плохо проводит ток. Однако в воздухе имеется некоторый процент влаги.

Пыль осаживается на клеммные колодки, вводные автоматы и прочие узлы электрического щита. Когда слой грязи становится достаточно толстым, его сопротивление резко снижается и происходит электрический пробой. Многократно усугубить ситуацию способно попадание в электрощиток воды. Например, в случае прорыва трубы или если щит находится под открытым небом, и подвержен влиянию осадков.

Грызуны, домашние и дикие животные

Домашние питомцы и животные, обитающие на улице, часто становятся виновниками коротких замыканий. У четырехлапого чешутся зубы. Животное начинает грызть изоляцию. Даже если питомец получит удар током и отучится от этой привычки, защитный слой останется поврежденным. В отверстие в изоляции попадет влага. С большой вероятностью это приведет к КЗ.

Причиной короткого замыкания могут стать грызуны

В другом случае четырехногого виновника привлекает тепло, идущее от кабелей и токоведущих шин. Животное залезает в электрические сборки, щиты и шкафы РУ, затем ищет самое теплое место. Как правило, это электрические шины напряжением 0,4 кВ.

Молнии и атмосферное электричество

Высокие здания, инженерные сооружения, опоры ЛЭП в обязательном порядке оснащаются заземлением. Одна из его задач — притянуть удар молнии и заряды из атмосферы для дальнейшего их отвода в землю.

Простая система молниезащиты представляет собой железную проволоку или ленту, подключенную между крышей здания, арматурой и землей. Обычно это делается для каждого подъезда в отдельности. Если исключить грозозащиту, то разряд способен попасть в бытовую электросеть. Она не рассчитана на высокие токи и напряжения молнии. При ударе повсеместно будет происходить электрический пробой изоляции. Есть большой риск повреждения защитного слоя высоким напряжением и дальнейшего развития замыкания.

Молниезащита крыши коттеджа

Ошибка человека

Ошибки совершают даже опытные электромонтажники. При разводке кабелей по квартирной сети человек может перепутать провода и подключить фазу непосредственно на ноль или заземление. Обычно такое происходит в распределительных коробках комнат.

Если фазный провод подключить на нулевой, то при попытке подать в квартиру напряжение сработает автоматический выключатель. Поэтому электромонтажные работы следует поделить на несколько этапов и проверять правильность подключения после каждого.

Ошибки при монтаже электропроводки

Последствия короткого замыкания

При КЗ должен сработать автоматический выключатель. Обычно именно так и происходит. А если нет, то проводка достаточно быстро перегревается, плавится и начинает гореть. Поэтому короткое замыкание является одной из наиболее частых причин возникновения пожара. Соответствующее предупреждение имеется и на сайте МЧС. По данным этого ресурса, каждый день в России из-за неисправной проводки сгорает 125 строений.

Пожар из-за замыкания проводки

Методики обнаружения короткого замыкания

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

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

Визуальный осмотр

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

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

Визуальный осмотр электропроводки в частном доме

Метод исключения

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

Если абсолютно все приборы отключены от сети и везде выключен свет, то придется перейти к следующему этапу. Важно не забыть проверить устройства, которые всегда подключены к розетке (холодильники, телевизоры).

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

Обнаружение по звуку и запаху

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

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

Применение специальных измерительных приборов

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

• мультиметра;
• мегомметра;
• индикаторной отвертки;

Проверка электропроводки с помощью мультиметра

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

Устранение последствий КЗ

Если поиск короткого замыкания прошел успешно, то пора выдохнуть и приступить к его устранению. Что делать дальше, зависит от степени повреждения электропроводки. Независимо от ситуации перед началом любых ремонтных работ обязательно следует обесточить квартиру и убедиться в отсутствии напряжения.

Нужно оценить, насколько пострадала изоляция кабеля в момент замыкания. Если имеются вздутия, потемнения или оплавления, то провод подлежит замене. По возможности необходимо оценить его состояние по всей длине.

Соединение проводов в распредкоробке с помощью клеммников

Если покрытие провода в порядке, то непосредственное место замыкания удаляется. Уцелевшие концы токоведущих жил зачищаются и соединяются с помощью клеммников Wago, сварки, спайки или опрессовки. В слаботочных цепях на свой страх и риск можно воспользоваться обычной быстрой скруткой. Однако ПУЭ (7 изд. п. 2.1.21) такой способ соединения кабелей не предусматривает и не одобряет.

Профилактические меры по предотвращению КЗ

Большинство коротких замыканий и вызванных ими пожаров возможно избежать. Для этого следует руководствоваться простыми правилами:

1. Не перегружайте по мощности (току) электропроводку. Подбирайте сечение кабелей и проводите прокладку в соответствии с требованиями ПУЭ.
2. Периодически осматривайте электрощит, розетки и выключатели. Запах гари, дым, искрение и треск — предвестники замыкания и пожара.
3. Замените старые автоматические выключатели новыми. Особенно если ревизия щитка не проводилась с советских времен.
4. Если используете на вводе в квартиру плавкие пробки, то ни в коем случае не ставьте на них так называемые жучки. Даже если знакомый электрик «100 раз так делал и все нормально было». Лучше всего замените пробки автоматами.

Если вы заметили, что от электрического щита или распределительного устройства идет запах гари, то немедленно сообщите в управляющую компанию. Действия аварийной службы будут направлены на предотвращение короткого замыкания и ревизию оборудования.

Короткое замыкание относится к тем неполадкам, которые проще предупреждать, чем исправлять последствия. Любая проводка, различные устройства и щитки нуждаются в периодическом осмотре специалиста. Соблюдение этого правила обеспечит долгую и безопасную работу электрооборудования.

Если избежать КЗ не удалось, то необходимо задуматься о его причинах. Старая, слишком тонкая и поврежденная животными проводка подлежит замене. Сырая — просушиванию и дальнейшему испытанию профессиональным электриком при помощи мегомметра или более совершенных приборов.

Источник