Практически все происшествия в быту, связанные с электричеством, вызывает короткое замыкание в цепи. Последствия могут быть самыми разными – от простого обесточивания сети до порчи дорогостоящего оборудования и пожара. Разберем, что собой представляет это явление, на какие виды подразделяется, каковы его причины, последствия и методы обнаружения, а также какими мерами можно его предотвратить.
Воспламенение проводки и оборудования – одно из последствий короткого замыкания в сети
Короткое замыкание – что это такое и почему так называется, суть явления, последствия, виды
Когда между фазой и нулем или фазой и землей (либо «+» и «-» в сети постоянного тока), а также между двумя или тремя фазами образуется контакт, возникает эффект короткого замыкания. Явление характеризуется резким скачком силы тока, превышающий номинал в 10-100 раз, и падением напряжения почти до 0.
Само название «короткое» означает, что путь движения электрического тока сокращается до минимума. Так как в обычном случае подключение прибора также предполагает замыкание, но в отличие от рассматриваемого случая – с правильно рассчитанной нагрузкой.
Чтобы понять, что происходит, разберем суть явления с физической точки зрения:
- Сила тока определяется, как отношение напряжения к сопротивлению.
- Если предположить, что в сеть будет включена очень малая нагрузка, например, 0,01 Ом, то сила тока будет равна = 220/0,01 = 22000 А или 22 кА.
- При этом бытовая розетка выдерживает 16 А, а никак не 22 кА.
Из этого нетрудно предположить результат эксперимента. Именно такая ситуация произойдет при соединении фазного и нулевого медного провода. Так как медь в проводке имеет очень малую величину сопротивления.
Образование искр, электрической дуги и выделение тепла – одни из внешних признаков короткого замыкания
Последствия
Если в цепи был предусмотрительно установлен правильно подобранный автоматический выключатель, то, скорее всего, событие закончится обесточиванием сети. Если же сеть вовремя не отключилась, последствия могут иметь следующий характер:
- Значительное падение напряжения в сети. В результате отключается или выходит из строя подключенное оборудование.
- Физическое повреждение участков электроцепи – разрыв, расплавление, обгорание.
- Воспламенение изоляции электропроводки, приборов, рядом расположенных предметов.
- Электромагнитное воздействие на точную электронную технику.
- Риск для жизни и здоровья людей и животных – при коротком замыкании возникает мощная электродуга, повышается температура, образуются другие поражающие факторы.
- Нарушение электроснабжения.
На заметку! В большинстве случаев короткое замыкание становится причиной пожара. При этом обычная автоматика не защищает на 100 %. Поэтому лучше своевременно заменить изношенные части проводки и оборудования.
Старая электропроводка нередко замыкает и приводит к пожару
Виды
В сети переменного тока бывают следующие виды корочения в электроцепи:
- 1-фазное – фаза + земля. Самый распространенный тип явления, когда фазу пробивает на корпус. Последний в свою очередь в той или иной степени всегда контактирует с землей.
- 1-фазное – фаза + ноль. Замыкание происходит непосредственно в оборудовании между фазой и нейтралью.
- 2-фазное – фаза + фаза. Возникает в 3-х-фазной сети при контакте 2-х любых фаз.
- 2-фазное – 2 фазы + земля. Помимо того что фазы соединены между собой, они дополнительно замыкаются на землю.
- 3-фазное – соединение 3-х фаз между собой.
- 3-фазное с землей – когда 3 фазы замкнуты не только друг на друга, но и еще на землю.
Более половины случаев в быту приходится на корочение между фазой и землей. На долю 3-х-фазных цепей доводится не более 5 % – в основном это пробои между корпусом и обмотками двигателей.
В результате замыкания по типу «фаза + земля» чаще всего в быту загораются бытовые приборы, например, стиральная машина
Причины
Нарушение изоляционной оболочки проводов – то, из-за чего происходит короткое замыкание в быту чаще всего. Однако приводить к этому может несколько факторов:
- Резкий рост напряжения. При повышении потенциала сверх нормы в изоляции смежных проводников возникает точка утечки тока, которая затем расширяется и приводит к дуговому пробою.
- Перегрев вследствие перегрузки. При подключении к цепи нагрузки сверх нормы проводники начинают перегреваться, и изоляция плавиться. В итоге это приводит к соприкосновению оголенных токоведущих жил.
- Износ электропроводки. Со временем изоляционный слой теряет свои рабочие свойства. Растрескивание, отслоение, разрушение приводит к тому, что незащищенные металлические части контактируют между собой.
- Оседание пыли, грязи, воды. В местах без изоляции металлические элементы покрываются токопроводящим слоем из пылевых частиц и влаги. В определенный момент такое покрытие приводит к пробою тока.
- Воздействие биологических факторов. В сопутствующих условиях грызуны нередко повреждают защитную оболочку, создавая неминуемые предпосылки для замыкания.
Устаревшие электропредохранители и старая проводка – одна из причин замыкания в сети
- Природные стихийные бедствия. Удар молнии способен привести к расплавлению изоляции, пробою электричества и порче оборудования и материалов.
- Человеческий фактор. По ошибке электромонтажники могут соединить фазные контакты с нулевыми или заземляющими проводами. При подаче тока произойдет корочение.
Важно! Болтовые соединения требуют регулярного осмотра на предмет расшатывания контактов. Так как именно они из-за расслабления часто перегреваются и горят.
Методы обнаружения
Если выключение автомата при замыкании произошло без видимых признаков, потребуется определить место повреждения. Сделать это можно несколькими путями:
- Осмотр. В первую очередь следует проверить стыки проводов, распредкоробки, розетки и выключатели. Как правило, последствия заметны сразу – по обгорелой изоляции с характерным запахом.
- Исключение. Поэтапно отключая оборудование – пока автомат перестанет вырубать, можно найти именно тот прибор, из-за которого произошло обесточивание.
Определить поврежденный участок цепи можно прозвонкой с помощью мультиметра
- Применение специальных измерителей. Суть метода состоит в прозвонке цепи с помощью мультиметра. При обнаружении замыкающего сектора он начнет издавать сигнал.
Поврежденный участок также можно обнаружить по звуку, световой вспышке и дыму в момент замыкания.
Меры профилактики
Выполнение следующих профилактических мер поможет снизить вероятность или полностью предотвратить короткое замыкание:
- Подбирать соответствующее нагрузке сечение кабеля по нормативам ПУЭ.
- Проводить периодический осмотр мест контактов, розеток, выключателей, щитков.
- По возможности установить современные и правильно рассчитанные модели автоматов.
- Подключать в сеть оборудование с мощностью, соответствующей характеристикам проводки.
- В сырых помещениях использовать проводники и приборы с необходимой степенью влагозащиты.
Старую давно эксплуатируемую проводку следует заменить, тем более, если используется алюминиевые жилы. Так как средний срок проводника с сердечником из алюминия не превышает 15 лет – а при тех же условиях медный прослужит вдвое дольше.
Видео описание
Видео о том, что такое короткое замыкание в сети:
Коротко о главном
Короткое замыкание возникает по причине возникновения контакта между фазой и землей или нулем, а также между несколькими фазами, или плюсовым и минусовыми контактами в сети постоянного тока. Называется явление так, потому что ток начинает проходить кратчайшим путем – с минимальным сопротивлением.
Последствия могут быть самые разные – от падения напряжения до поражения людей и животных и пожара. При этом классифицируется явление на несколько видов в зависимости от типа взаимодействия – например, фаза + земля, фаза + ноль, фаза + фаза и т. д.
Причин замыкания бывает несколько:
- Скачок напряжения.
- Перегрев из-за перегрузки.
- Старение изоляции.
- Образование поверхностного слоя из грязи и воды.
- Повреждение грызунам.
- Удар молнии.
- Ошибки электромонтажников.
Обнаружить поврежденный участок можно визуальным осмотром, методом исключения и прозвонкой. Чтобы предотвратить появление короткого замыкания в электропроводке, следует регулярно проводить профилактические мероприятия.