Как понять что произошло короткое замыкание

Что такое короткое замыкание: определение, объяснение для «чайников»

Мы часто слышим «Произошло короткое замыкание», «В цепи коротнуло». Сразу понятно, что случилось что-то незапланированное и нехорошее. Но почему замыкание именно короткое, а не длинное? Покончим с неопределенностью и разберемся, что именно происходит при коротком замыкании в электрической цепи.

Что такое короткое замыкание (КЗ)

Электрический скат плавает в океане и не устраивает КЗ, вполне обходясь без знания закона Ома. Нам же для понимания природы и причин короткого замыкания этот закон просто необходим. Так что, если вы еще не успели, читаем про закон Ома, силу тока, напряжение, сопротивление и прочие прекрасные физические понятия.

Теперь, когда вы все это знаете, можно привести определение короткого замыкания из физики и электротехники:

Короткое замыкание – это соединение двух точек электрической цепи с различными потенциалами, не предусмотренное нормальным режимом работы цепи и приводящее к критичному росту силы тока в месте соединения.

КЗ приводит к образованию разрушительных токов, превышающих допустимые величины, выходу приборов из строя и повреждениям проводки. Почему это происходит? Детально разберем, что творится в цепи при коротком замыкании.

Возьмем самую простую цепь. В ней есть источник тока, сопротивление и провода. Причем, сопротивлением проводов можно пренебречь. Такой схемы вполне достаточно для понимания сути КЗ.

Простейшая электрическая цепь

В замкнутой цепи действует закон Ома: сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению. Иначе говоря, чем меньше сопротивление, тем больше сила тока.

Точнее, для нашей цепи закон Ома запишется в следующем виде:

Здесь r – внутреннее сопротивление источника тока, а греческая буква эпсилон обозначает ЭДС источника.

Что понимают под силой тока короткого замыкания? Если сопротивления R в нашей цепи не будет, или оно будет очень маленьким, то сила тока увеличится, и в цепи потечет ток короткого замыкания:

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Виды коротких замыканий и их причины

В быту короткие замыкания бывают:

• однофазные – когда фазный провод замыкается на ноль. Такие КЗ случаются чаще всего;
• двухфазные – когда одна фаза замыкается на другую;
• трехфазные – когда замыкаются сразу три фазы. Это самый проблемный вид КЗ.

Например, утром в воскресенье ваш сосед за стенкой соединяет фазу и ноль в розетке, включив в нее перфоратор. Это значит, что цепь замыкается, и ток идет через нагрузку, то есть через включенный в розетку прибор.

Если же сосед соединит провода фазы и нуля в розетке без подключения нагрузки, то в цепи возникнет КЗ, но вы сможете поспать подольше.

Тем, кто не знает, для лучшего понимания полезно будет почитать, что такое фаза и ноль в электричестве.

Короткое замыкание называют коротким, так как ток при таком замыкании цепи как бы идет по короткому пути, минуя нагрузку. Контролируемое или длинное замыкание – это обычное, привычное всем включение приборов в розетку.

Защита от короткого замыкания

Сначала о том, какие последствия может вызвать КЗ:

1. Поражение человека электрическим током и выделяющимся теплом.
2. Пожар.
3. Выход из строя приборов.
4. Отключение электричества и отсутствие интернета дома. Как следствие — вынужденная необходимость читать книги и ужинать при свечах.

КЗ — возможная причина пожара

Как видите, короткое замыкание – враг и вредитель, с которым нужно бороться. Какие есть способы защиты от короткого замыкания?

Почти все они основаны на том, чтобы быстро разомкнуть цепь при обнаружении КЗ. Это можно сделать с помощью разных аппаратов защиты от короткого замыкания.

Почти во всех современных электроприборах есть плавкие предохранители. Большой ток просто расплавляет предохранитель, и цепь разрывается.

В квартирах используются автоматы защиты от короткого замыкания. Это автоматические выключатели, рассчитанные на определенный рабочий ток. При повышении силы тока автомат срабатывает, разрывая цепь.

Для защиты промышленных электродвигателей от коротких замыканий используются специальные реле.

Автомат защиты от КЗ

Теперь вы можете легко дать определение короткому замыканию, заодно знаете про закон Ома, а также фазу и ноль в электричестве. Желаем всем не устраивать коротких замыканий! А если у вас в голове «замкнуло» и совершенно нет сил на какую-то работу, наш студенческий сервис всегда поможет с ней справиться.

А напоследок видео о том, как НЕ НУЖНО обращаться с электрическим током.

• Контрольная работа от 1 дня / от 120 р. Узнать стоимость
• Дипломная работа от 7 дней / от 9540 р. Узнать стоимость
• Курсовая работа от 5 дней / от 2160 р. Узнать стоимость
• Реферат от 1 дня / от 840 р. Узнать стоимость

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

Как понять что произошло короткое замыкание

При оплаті замовлення банківською картою, обробка платежу (включаючи введення номера карти) відбувається на захищеній сторінці процессинговой системи. Це означає, що ваші конфіденційні дані (реквізити карти, реєстраційні дані та ін.) Не надходять до нас, їх обробка повністю захищена і ніхто не може отримати персональні і банківські дані клієнта.

При роботі з картковими даними застосовується стандарт захисту інформації, розроблений міжнародними платіжними системами Visa та MasterCard — Payment Card Industry Data Security Standard (PCI DSS), що забезпечує безпечну обробку реквізитів Банківської карти Власника. Застосовувана технологія передачі даних гарантує безпеку по операціях з банківськими картами шляхом використання протоколів Secure Sockets Layer (SSL).

Проверка проводки и определение кз

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

Причины возникновения

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

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

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

Способы поиска поврежденного участка

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

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

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

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

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

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

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

Возможные последствия

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

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

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

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

Профилактические меры

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

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

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

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

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

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

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

Как определить, где в сети короткое замыкание?

Нередко виновниками аварий в электросетях становятся короткие замыкания. Они же часто являются источником возникновения пожара, причиной выхода из строя электроприборов и отдельных участков сетей. Эффективной мерой в борьбе с последствиями замыканий является применение плавких предохранителей или использование современных автоматов защиты, которые отсекают от питания неисправные участки цепей. Но тогда возникает проблема: как найти короткое замыкание на обесточенном проводе или приборе. Поиск неисправности всегда труднее, чем устранение дефекта, поэтому о некоторых простых способах обнаружения КЗ пойдёт речь в данной статье.

Причины возникновения КЗ

Чтобы бороться с негативными явлениями, необходимо, прежде всего, выяснить причину их возникновения. Для этого дадим определение термину «короткое замыкание».

Уверен, что у большинства из вас ответ готов: «Короткое замыкание, это когда соприкасаются друг с другом два проводника с током разной полярности». Такое определение верно только отчасти. Оно не описывает полной картины КЗ. В частности, короткое замыкание может возникнуть между двумя фазными проводами, и не обязательно в результате их касания.

На рисунке 1 показана схема короткого замыкания фазных проводников.

Рис.1. Короткое замыкание фаз

Поэтому правильный ответ таков: КЗ – явление, возникающее в результате соединение двух точек участка цепи, вызвавшее состояние, при котором сопротивление нагрузки оказывается намного меньше, от внутреннего сопротивления источника тока.

Исходя из определения, становится понятно, что причиной возникновения короткого замыкания может стать любая ситуация, приводящая к значительному уменьшению сопротивления между проводниками с разными потенциалами. Например, пробой диода или другого электронного элемента в схеме электрического устройства. КЗ возникает в результате ошибочного соединения проводов (фазы с нулём) при выполнении монтажа электропроводки.

Довольно часто короткие замыкания вызывает:

1. Обрыв проводов в энергосетях под напором сильного ветра, от налипания снега и по другим причинам.
2. В домашней сети причиной КЗ нередко стаёт неисправность электропроводки или чрезмерная нагрузка отдельных участков электрической сети.
3. Короткие замыкания встречаются в электрическом оборудовании, как правило, из-за плохого состояния соединительных шнуров, причиной которого является небрежное отношение к ним.
4. Электрикам иногда приходится устранять последствия КЗ в результате повреждения кабеля при самовольном выполнении земляных работ. Несанкционированное рытьё траншей приводит не только к нарушению изоляция проводов, но и к замыканиям ковшом экскаватора токоведущих жил.
5. Использование электрической проводки не по назначению. Например, применение во внешних линиях передачи электрического тока проводов, предназначенных для внутренних сетей. Под действием солнечных лучей, влаги, перепадов температур изоляция разрушается. Когда трещины заливает вода, происходит контакт между проводами с накоплением электролитических солей. Рано или поздно там случится короткое замыкание.
6. Механическое повреждение, когда участок электропроводки замыкается от повреждения кабеля гвоздём, шурупом, сверлом или в результате случайного задевания рабочей частью строительного инструмента. Такие короткие замыкания характерны для скрытой электропроводки.

Существуют и другие причины аварий связанных с КЗ, но они встречаются очень редко. Например, эксплуатация электророзеток с плохими контактами. Вследствие искрения розеток образуется сажа, которая оседает на пластиковые детали. При длительной эксплуатации, особенно если включать потребители с повышенными нагрузками, слой сажи может замкнуть провода. Последствие показаны на рисунке 2.

Рис. 2. КЗ, вызванное неисправностью розетки

До этого редко доходит, так как замыканию предшествует появление едкого запаха горелой проводки, что обычно побуждает владельца квартиры заменить неисправную розетку.

Способы поиска короткого замыкания

Если неприятность всё-таки случилась в квартире, где установлены стандартные предохранители или автоматические выключатели, то вы, в худшем случае, отделаетесь лёгким испугом. Вам также придётся пережить временные неудобства, связанные с отсутствием электричества.

Ваши действия: вызывайте электрика либо пытайтесь устранить короткое замыкание самостоятельно.

Алгоритм поиска места КЗ.

Первым делом обесточьте электрическую цепь, удалив предохранители или выключив все не сработавшие автоматы. Потом отключите от питания все электрические приборы и займитесь поиском неисправности.

Визуальный осмотр

В результате короткого замыкания выделяется значительное количество тепла, прежде всего, сильно нагревается точка контакта проводов. Это вызывает процесс возгорания проводки, с выделением запаха и большого количества нагара. Именно по этим признакам можно определить где произошло короткое замыкание или локализовать место поиска.

Если розетки целые, без признаков горения, перейдите к вскрытию распределительных коробок. Вскрывая их по очереди, можно обнаружить возгорание изоляции или даже найти причину этой неприятности.

Пример, демонстрирующий видимые последствия КЗ показан на рис. 3.

Рсунок 3. КЗ электроприборов в шкафу

В случае, когда визуальный осмотр не дал результатов – замените неисправный предохранитель и вверните пробки, либо включите автоматы. Они могли сработать от чрезмерной нагрузки сети или от КЗ в одном из электроприборов. Если это так, то такими действиями вы восстановите электропитание сети. Признаком работоспособности может служить то, что автоматы не срабатывают, а предохранители не перегорают.

Для убеждения включите освещение. По очереди включайте все электроприборы и наблюдайте за светом лампочек. Если при включении очередного потребителя тока свет погаснет – ищите причину КЗ в нём.

Применение мегаомметра или мультиметра

Короткое замыкание может произойти на участке скрытой электропроводки. Это худший из возможных вариантов. Поиск КЗ в стене и способ его устранения очень затруднён. Он требует определённых навыков и наличия оборудования, например мегаомметра или мультиметра. Если вы умеете пользоваться мультиметром, то попытайтесь с его помощью определить неисправную цепь. Облегчить задачу поиска вам наличие схемы проводки.

Проделайте следующие шаги:

1. При отключённых электроприборах (обязательно на обесточенной сети) замеряйте сопротивления цепи на отельных её участках. По возможности используйте электрическую схему электроснабжения вашего дома. На исправных участках прибор будет показывать бесконечно большое сопротивление. А на участке, где есть короткое замыкание, сопротивление должно равняться нулю. Однако прибор мультиметр может показать и большую величину сопротивления, особенно если до места КЗ большое расстояние. Для такого случая лучше использовать мегаомметр (при наличии).
2. При отсутствии упомянутых приборов используйте контрольную лампу с автономным источником тока. Оборудуйте для этого щупами карманный фонарик (лампочка должна загораться от прикосновения штырьков между собой). Замыкая поочерёдно соответствующие жилы проводки на скрутках распределительных коробок, вы, по загоранию лампочки, точно определите, на каком участке сети со скрытой проводкой есть короткое замыкание.
3. Устраните повреждённый провод. Проведение точечного ремонта электропроводки не имеет смысла. Во-первых, скрытая проводка находится под штукатуркой или другой облицовкой, а это дополнительные расходы на заделывание стены. Во-вторых – лучше заменить весь (по возможности) повреждённый провод, так как не исключено повторное замыкание на данном участке. Если позволяют условия, новый провод спрячьте за плинтусом. Используя специальный короб, подведите его к розетке.

Бывают случаи, когда короткое замыкание является причиной обрыва проводки. Для поиска обрыва используйте те же приборы, что и для определения замыканий. Чтобы найти обрыв замыкайте свободные концы проводов на конце участка поиска. В данном случае нулевое или близкое к нулю сопротивление – признак исправности, а бесконечно большое – показывает разрыв. Контрольная лампочка погаснет при подсоединении её к проводу, на котором есть обрыв.

На рисунке 4 показан пример использования мультиметра для поиска КЗ.

Рис. 4. Поиск короткого замыкания при помощи мультиметра

Метод исключения

Данный метод работает, когда есть возможность поочерёдно исключать из зоны поиска неповрежденные приборы или участки цепи.

Народный метод по звуку и запаху

Принцип поиска короткого замыкания по источнику запаха, описанный выше. Что касается звука, то здесь всё сложнее. Если вы не услышали хлопка в момент КЗ, то вряд ли сможете его воспроизвести при поиске на обесточенной цепи. Можно, конечно, принудительно удерживать рычаг автомата во включённом положении или вместо стандартного предохранителя поставить мощный «жучок», но последствия от этого могут быть катастрофическими.

По звуку вы можете определить разве что неисправный контакт. Его уличает потрескивание или шипение. Нагревание неисправного участка электрической цепи служит дополнительным признаком плохого контакта.

Методы устранения и профилактика

• Розетки, шнуры питания и другие замкнувшие элементы сети лучше заменить.
• Для устранения коротких замыканий в электроприборах пользуйтесь услугами специализированных мастерских, либо ремонтируйте самостоятельно (при наличии знаний и опыта).
• Разрыв кабеля ликвидируйте путём замены повреждённого участка новым проводом. При этом следите, чтобы коэффициент сопротивления изоляции соответствовал величине тока.

В целях профилактики проверяйте исправность контактов. Вовремя меняйте розетки. Используйте только стандартные электроприборы. Не допускайте превышения уровней нагрузок. К источнику тока подключайте только исправные электроинструменты и другую бытовую технику.

На рис. 5 показаны последствия эксплуатации электрогенератора с неисправным шнуром.

Рисунок 5. КЗ неисправного шнура

Помните, что ваша безопасность во многом зависит от надёжности системы электроснабжения жилых и бытовых помещений. Это тот, из немногих случаев, где экономия не уместна.