Почему происходит короткое замыкание

Короткое замыкание

Почему происходит короткое замыкание

Короткое замыкание может привести к тому, что у вас не будет работать электричество. Если проводка состоит из медных проводов, и ее постоянно диагностируют, замыкание происходит только в редких случаях. Но бывают ситуации, когда провода старые, или поврежденные.

Поэтому при перегрузке кабеля происходит замыкание.

О проводке необходимо беспокоится во время постройки дома. Иначе потом могут возникнуть проблемы.

Двухжильный кабель состоит из двух жил. У них разные потенциалы, то есть плюс и минус. Сверху провода покрыты резиновым материалом или изолентой, образовывая изоляцию.

При перегревании, изоляция плавится, а провода могут соприкоснуться. Таким образом, случается замыкание. 

Происходит вспышка, а иногда и пожар. Для защиты от пожаров существуют специальные автоматы.

Их устанавливают в щитках, и они самостоятельно отключаются, обесточивая линию.

Проблемы с изоляцией проводов.

Проводка старая или поврежденная.

Система электроснабжения находится в плохом состоянии.

Количество потребляемой энергии выше, чем пропускная способность проводов.

Изоляция может повредиться от попадания на нее воды. К примеру, вас затопили соседи.

Если человек монтировал проводку с выполнением всех требований по технике безопасности, замыкание не произойдет. Материал, используемый при разводке должен быть качественным. Хорошо подойдут кабеля, в котором жилы сделаны из меди, а изоляция из поливинилхлорида.

 Изоляция может повредиться от попадания на нее воды. К примеру, вас затопили соседи.

При попадании на провода, влага постепенно ослабляет изоляцию. Это не значит, что короткое замыкание произойдет прямо во время затопления. Возможно, вода только ослабит контакты, а замыкание произойдет через пару месяцев. Если вы обитаете в частном доме, причиной замыкания могут стать грызуны. Очень часто они обгрызают изоляцию проводов.

Еще одной причиной короткого замыкания может стать образование сажи на проводе. Возможно, у вас уже ранее случалось короткое замыкание, и таким образом она появилась.

Если произошло короткое замыкание, вы почувствуете запах паленой пластмассы. Вам понадобится вызвать электрика. Пока он не прибудет, постарайтесь не допустить возникновения пожара.

В случаях, когда автомат не сработал, придется выключить его самостоятельно. Если в щитке много выключателей, отключите все.

При возникновении пожара необходимо его затушить и вызвать МЧС по телефону 112 . Подойдут любые средства кроме воды.  Она хорошо проводит ток и потому есть риск, что вас ударит электричеством. Для тушения хорошо подойдут огнетушитель и песок.

Теперь осталось только подождать электрика, который сможет устранить повреждения проводки. Необходимо выяснить причину короткого замыкания, и причину по которой не сработал автомат.

Самое главное – своевременная диагностика. Если проводка старая или поврежденная, следует вызвать специалиста для ее замены. Если вы все делаете правильно, проблемы с коротким замыканием вас не коснуться.

Оно может случиться в следующих местах:

  1. Розетка.
  2. Шнур с вилкой.
  3. Электроприборы .
  4. Скрытая проводка. 
  5. Распределительная и соединительная коробка.​

Если у вас в доме погас свет. 

1  Не следует паниковать!!! 

2  Проверьте щиток. Если у автомата опущенный вниз тумблер, значит он отключен.

3 Вы можете включить его, подняв тумблер вверх.

4 Автомат может отключиться не только, если проводка неисправна. Порой он выключается, если произошел высокий перепад напряжения.

5 Бывают случаи, когда не получается включить автомат и тумблер самостоятельно опускается вниз.

Существуют две причины такого явления:

  •  Неисправность самого автомата.
  • Короткое замыкание произошло на проводнике.

В этом случае нужно сразу звать специалиста.

Техника безопасности

 Не следует ремонтировать все самостоятельно, даже если вы хорошо разбираетесь в электричестве. Следует поручить это дело тому, у кого не один год опыта работы. Подобные люди умеют находить места повреждения при помощи специального прибора, и исправлять их без потерь для отделки.

 Подобное оборудование нужно не только для поиска места, где перегородка перегорела. Ее также используют, если человек не знает, где именно находится проводка. Например, в домах старого типа ее делают за стеной.

И владелец, проделывая отверстие в стене, может случайно повредить проводку. Можно воспользоваться помощью специалиста. Он сделает схему расположения проводки в доме.

Своевременно диагностируйте и ремонтируйте проводку, чтобы избежать короткого замыкания и его последствий.

Электрика в новостройке Электрика в доме Как выбрать электрощит

Источник: https://xn-----7kcbiaqb5akjkjooffije6agi.xn--p1ai/korotkoe-zamykanie/

Что такое короткое замыкание и как оно происходит?

Почему происходит короткое замыкание

КЗ образуется вследствие замыкания двух проводов цепи, которые подсоединены к разным контактам (это плюс и минус). В данном случае происходит это через маленькое сопротивление, которое можно сравнить с сопротивлением самого провода. При этом ток может превысить номинальное значение в несколько раз. Чтобы предотвратить возгорание, электрическая цепь должна быть разорвана до того, как провода нагреются до критической температуры.

:

Что такое короткое замыкание?

Ежедневно, где бы мы не находились, мы осуществляем замыкание электрической цепи. При этом ничего опасного не происходит, так как при подсоединении вилки электрооборудования в розетку электрическая энергия превращается в:

  • механическую энергию;
  • тепловую мощность.

Данные виды замыкания можно условно назвать «длинными». Короткое замыкание – это, говоря простым языком, такой вид энергии, которая выражается в виде искры, хлопка или возгорания. Это такое состояние, когда сопротивление самой нагрузки становится меньше сопротивления источника питания.

При коротком замыкании мгновенно увеличивается сила тока, которая приводит к сильному выделению тепла. Это — в свою очередь — может привести к расплавлению проводки и её последующему возгоранию.

Такое КЗ способно не только нарушить работоспособность элемента электрической цепи, но и привести к снижению входного напряжения у других потребителей.

В нормальном рабочем режиме ток между фазным и нулевым проводом протекает лишь в том случае, когда подсоединена нагрузка, которая и осуществляет его ограничение на безопасном уровне для электрической проводки. Как происходит короткое замыкание? В тех случаях, когда появляется нарушение изоляционного покрытия, приводящее к замыканию плюса и минуса, ток минует нагрузку и течёт между этими проводами. Данный вид контакта называется «коротким», в связи с тем, что минует электрические приборы.

Металлическое короткое замыкание – это такое замыкание, в котором не учитывается переходное сопротивление. Оно возможно только в случае его специальной подготовки при помощи болтового соединения токоведущих частей.

Ток короткого замыкания – это такой ток, который появляется вследствие повреждения изоляции токоведущих частей, обладающих различным электрическим потенциалом. Возникнуть он может и просто при случайном соединении проводящих частей с теми же потенциалами.

Ударный ток короткого замыкания – это максимальная величина тока, которая возникает при трёхфазном КЗ.

Режим короткого замыкания – это такое состояние двухполюсника, когда его выходы соединены между собой при помощи проводника с нулевым сопротивлением. В данном режиме вторичная обмотка замыкается накоротко. При проведении такого опыта можно определить величину потерь в обмотках самого трансформатора.

Также стоит знать, что напряжение короткого замыкания трансформатора – это такое напряжение, которое необходимо подать на обмотку, когда вторая замкнута. И тогда в последней обмотке начнёт протекать номинальный ток.

Как его обнаружить и предотвратить? 

Можно вспомнить всем известный закон Ома, который гласит: «Ток в цепи прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению». Как раз на последнее и стоит обращать в данном случае пристальное внимание. В связи с тем, что сопротивление проводки очень мало, его принято считать равным «0». В случае с КЗ его величина  — наоборот — очень велика, так как в замкнутой цепи начинает течь ток.

Для того чтобы предотвратить короткое замыкание, необходимо периодически производить замеры сопротивления проводки. Если вы самостоятельно не можете это делать, то стоит обратиться за помощью к специалистам. Они на профессиональном уровне проведут все измерения, касающиеся проводки, а также помогут провести испытание измерительных трансформаторов тока, что также убережет ваше оборудование и повысит пожарную безопасность.

Кроме того, необходимо правильно производить монтаж электрической проводки; подбирать оборудование, которое соизмеримо с величиной тока; устанавливать соответствующие предохранительные устройства; производить плановый осмотр и замер сопротивления изоляции.

Инженерный центр «ПрофЭнергия» имеет все необходимые инструменты для качественного проведения испытания силовых кабельных линий, слаженный коллектив профессионалов и лицензии, которые дают право осуществлять все необходимые испытания и замеры. Оставив выбор на электролаборатории «ПрофЭнергия» вы выбираете надежную и качествунную работу своего оборудования!

Источник: https://energiatrend.ru/news/chto-takoe-korotkoe-zamykanie-i-kak-ono-proishodit

Короткое замыкание и его устранение — МосЭлектриК

Почему происходит короткое замыкание

От чего зачастую страдает электропроводка в квартире, от чего иногда требуется частичная замена электропроводки? Да, виной этому может быть короткое замыкание. Это скажет каждый электрик, что обычно вызов электрика, даже срочный вызов электрика требуется в случае с коротким замыканием.

Многие сталкивались с замыканием электропроводов, с последующим хлопком со вспышкой не понаслышке. Мы вам расскажем о том, что такое короткое замыкание в электропроводке в квартире или в доме, о возможных причинах его возникновения и последствиях. Опишем некоторые способы устранения последствий короткого замыкания и профилактики электропроводки.

Напомним, что услуги электрика пригождаются не только тогда, когда нужно выполнить электромонтаж, провести новую электропроводку.

Что такое короткое замыкание

Короткое замыкание – это касание, соприкосновение токоведущих разно-полюсных жил (с разными потенциалами) или частей электропроводки, с возникновением вспышки от плазменной дуги и возможным разбрызгиванием расплавленного металла проводников.

Это краткое описание простыми словами какой провод или правильнее электропровод может пострадать. Очень часто короткое замыкание является причиной воспламенения электропроводки в квартире или в доме, а бывает и пожара.

Сокращенно такое замыкание электропроводки обозначают аббревиатурой КЗ.

Небольшой пример короткого замыкания

Например, в розетке долгое время что-то искрит и потрескивает, кабель и розетка греются, а может и оплавляется вилка провода электроприбора. Потом в розетке возникает хлопок, возможно, гаснет свет — вся квартира обесточена в связи с выключением автоматов в электрощите, возможно срабатывание в электрощите узо. Когда приезжает электрик на дом, то поначалу видит закопченную розетку.

При осмотре электрик видит, что причина всему этому — обугливание изоляции проводов в розетке, касания фазового провода и нулевого провода. В месте касания проводов возникает очень маленькое сопротивление и вся большая сила тока, находящаяся в цепи, беспрепятственно ринулась со всей высоты разности потенциалов в нулевой проводник.

В точке касания проводников металл мгновенно и сильно разогревается, возникает плазменная дуга (как у электрода при работе сварочным аппаратом), расплавленный металл разлетается в разные стороны. Это становится видно, когда выполняется ремонт электропроводки.

Хорошо, если рядом нет сухих бумажных обоев или других легко воспламеняющихся материалов или веществ! Если они рядом – может быть пожар! Так что при малейшем подозрении заказывайте услуги электрика, а если что срочный вызов электрика на дом.

Как устранить короткое замыкание

При возникновении которкого замыкания можно попытаться восстановить электропитание в квартире, если не полностью, то хотя бы частично.

Для этого нужно в электрощите установить рычажки всех автоматов в выключенное положение, затем включить вводной автомат, потом узо если есть, затем по очереди автомат освещения, силовые автоматы.

Если при включении какого-либо автомата рычажок не включается, то есть выбывает автомат, то его больше включать нельзя, нужно обязательно вызвать электрика для ремонта электропроводки.

Самим ремонтировать электропроводку опасно. Повторим, что после включения или попытки включения части автоматов, самое правильное действие – вызвать электрика. Дальше он сам выяснит причину и способ устранения короткого замыкания.

В основном причина короткого замыкания – плохой контакт в электрической цепи, особенно если электропроводка в квартире ветхая.

Плохой контакт может быть в розетке, в монтажной коробке, или можно нечаянно повредить электропроводку в квартире на потолке (в месте соединения проводов люстры и питающих проводов), в месте сверления стен и т.д.

Так же причиной короткого замыкания может быть очень большая нагрузка на электропроводку. Например, когда в одну розетку подключают удлинитель, в который одновременно включают мощные потребители: электронагреватель, пылесос, микроволновку и т.д.

В основном ремонт электрики происходит следующим образом. Заказывается вызов электрика, приходит электрик на дом. В месте короткого замыкания электрик зачистит контакты, заменит при необходимости части проводов, установит новую розетку или зажим. Может быть, понадобятся еще какие-либо работы по ремонту электропроводки, где-то понадобится прокладка кабеля. Ремонт проводки отличается от монтажа электропроводки заново.

Методы предупреждения короткого замыкания

Из вышеперечисленных примеров видно, какие действия могут привести к возникновению такого опасного происшествия, как короткое замыкание.

Поэтому, хотя бы раз в три года, заказывайте услуги электрика, вызов электрика для осмотра электропроводки, вызывайте грамотного квалифицированного электрика для профилактических работ по электропроводке.

Проверка контактов подключенных приборов, проверка правильности распределения нагрузки на цепь, правильности номиналов установленных автоматов и УЗО, а так же другие мелкие устранения неисправностей являются возможностью защиты вашего жилища или офиса, производственного помещения от короткого замыкания.

Рекомендуем вам обратиться к нам и вызвать опытного электрика-специалиста для проведения профилактических работ. Заказать услуги электрика можете по нашему телефону

Берегите свой дом!

Звоните.

Скалин Евгений.

Источник: http://www.moselectrik.ru/articles/short-closure-and-it-elimination/

Короткое замыкание в электросети квартиры

Практически каждый человек сталкивался с коротким замыканием. Это очень опасная неисправность электросети. Если повреждения проводки или неисправные автоматические выключатели  лишают возможности пользоваться электроприборами, то короткое замыкание может привести к возгоранию или пожару.

Прежде чем разбираться в причинах короткого замыкания и способах его устранения, давайте поймем, как проявляется короткое замыкание.

Что такое короткое замыкание в электросети

Напомню, что короткое замыкание это соприкосновение фазного и нулевого проводников или двух разно фазных проводников. Также короткое замыкание это прямое касание фазного провода токопроводящих корпусов, соединенных с землей.

В полностью смонтированной электропроводке квартиры, короткое замыкание проявляется в почти, моментальном отключении автомата защиты, той групповой цепи, где произошло короткое замыкание.

При попытке взвести автомат защиты в рабочее положение, происходит повторное отключение. Все диагноз верен – в сети короткое замыкание. Остается его найти и устранить.

Причины короткого замыкания

В этой статье я не буду заниматься теорией КЗ. Как-никак, а статья из практического раздела «Ремонт электропроводки». Здесь только практика.

Выявим причины короткого замыкания:

Если электропроводка новая, то есть только что смонтированная, то короткое замыкание результат ошибочного монтажа. Скорее всего, перепутана одна из распаек.  Избежать этого поможет соблюдение единой цветности проводов при монтаже и использование кабеля одного производителя.

Причиной короткого замыкания, может стать неисправный электроприбор. Это короткое замыкание найти проще всего. Включаете поочереди бытовые приборы и смотрите, когда сработает автомат защиты.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как узнать есть ли заряд в батарейке

«Обнаруживают» короткое замыкание лишь автоматы защиты с электромагнитными расцепителями. Устанавливайте автоматы защиты, которые имеют, как тепловые (перегрузка), так и электромагнитный расцепитель (короткое замыкание). Отмечу, что в продаже практически все автоматы двойной защиты.

Как найти причину короткого замыкания

Если произошло короткое замыкание, и вы визуально не видите его причину, например ничего, нигде не почернело и не сверкнуло, начинаем искать его причину.

Источник: https://ehto.ru/remont-elektriki/korotkoe-zamy-kanie-v-elektroseti

Что такое КЗ: простое определение, виды и причины короткого замыкания

Нередко при обсуждении каких-либо тем, связанных с электричеством, причиной поломки оборудования или возникновения пожара называют короткое замыкание (КЗ). Со школьных уроков физики люди знают, что оно несёт неприятности, но многие даже не догадываются о его пользе. Узнав, что такое КЗ, и разобравшись в природе его появления, можно понять, когда оно становится губительным, а в каких случаях помогает.

В учебниках физики коротким замыканием принято называть возникновение электрического соединения между двумя точками в электрической цепи, находящимися под разными значениями потенциала в случаях, не предусмотренных конструкцией прибора и приводящих к нарушениям в его работе.

Для того чтобы разобраться в этом определении, следует понять, что такое потенциал. Но правильней будет говорить «электростатический потенциал», ведь он бывает биологическим, химическим и математическим. Заряд — это физическая величина, определяющая свойство тел или частиц взаимодействовать в электромагнитном поле. Понятие электрический заряд является первичным в электродинамике, на его основе составляются определения для других физических процессов и явлений, в том числе для потенциала.

Потенциал обозначает энергию, которой обладает заряд, помещённый в электрическое поле. За единицу его измерения принимается вольт, равный отношению джоуля к кулону. То есть электрический потенциал характеризуется отношением энергии взаимодействия заряда с окружающим его полем к значению его величины.

Работа, которую совершает электричество или энергия, определяется разностью потенциалов (напряжением). Чем она выше, тем больше работы необходимо выполнить электрической силе для перемещения заряда из одной точки в другую. Для движения необходима энергия, при этом во время перемещения выделяется мощность. Если передвижение заряда происходит упорядоченное, то возникает ток.

Полезной считается в этом случае та работа, когда потенциальная энергия из разных концов электрической цепи преодолевает определённое сопротивление. Но если его не будет, то из одной части схемы ток без потерь потечёт к другой, при этом выделится мощность, соответствующая силе тока.

Объяснить по-простому, что такое короткое замыкание, можно следующим образом: если в проводнике с током, находящимся под напряжением, сопротивление уменьшится до ничтожного значения, то вся энергия начнёт выделяться в месте электрического соединения двух значений потенциалов. Образование этой мощности и называется возникновением короткого замыкания или пробоем.

Виды явления

Процесс появления КЗ подразумевает образование электрического контакта между двумя потенциалами. В зависимости от площади замыкание может быть точечным и сплошным. Если оно возникает в электроустановках, то его разделяют на межвитковое или корпусное. Первый вид характерен для ротора или статора. При этом пробой может произойти через землю или воздух. В зависимости от типа проводки и количества замкнувших фаз явление делится на следующие виды:

  • трёхфазное — все фазовые провода соединяются в одну точку;
  • двухфазное — между двумя проводами, находящимися под разным потенциалом, возникает электрический контакт;
  • однофазное — замыкание фазы на нулевой провод или заземляющий контур.

Ток короткого замыкания

Для понимания определения короткого замыкания следует вспомнить основополагающий принцип в электричестве — закон Ома. Его формулировка заключается в следующем: сила тока на участке цепи прямо пропорциональна разности потенциалов и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению этого участка. Формулой это можно выразить в виде I = U/R, где:

  • I — сила тока, А;
  • U — значение напряжения, В;
  • R — сопротивление (импеданс), Ом.

Таким образом, чем будет больше величина импеданса, тем меньше станет ток. Например, когда электрическая линия с напряжением 220 вольт перемыкается сопротивлением 1 кОм, то через элемент течёт ток, равный I = 220/1000 = 0,220 А.

Если резистор будет подходящей мощности, то ничего не произойдёт, на нём упадёт какое-то количество напряжения, однако схема будет продолжать работать. Но если вместо резистора использовать проводник с бесконечно малым внутренним сопротивлением, то сила тока начнёт стремительно расти, пока замкнутые части не перегорят и не разорвут электрический контакт. Ток, при котором происходит разрыв контакта, называется пробойным.

Кстати, короткое замыкание поэтому и получило такое своё название, ведь ток стремится пойти по направлению с наименьшим сопротивлением для его протекания. Такая линия оказывается самой короткой на его пути.

При точном расчёте пробоя используется формула, учитывающая внутреннее сопротивление источника питания: Iкз = E/(R+r). В этом случае появляющаяся тепловая мощность будет определяться с помощью выражения P = E2*R/(R+r).

Расчёт тока КЗ важен, поскольку он используется при выборе электрооборудования, защиты, устройств автоматики и ограничителей тока. Явление пробоя происходит чаще всего из-за появления переходных сопротивлений, через которые начинает протекать ток.

К ним относятся электрические дуги, посторонние предметы в месте повреждения изоляций, опор и их заземлений, а также контакт с землёй или между фазовыми проводами. Но для упрощения вычислений эти сопротивления принимаются равными нулю и не учитываются.

Причины появления

При образовании контакта между двумя потоками зарядов возникает огромная сила тока, которой характеризуется КЗ. Так как это резкое возрастание энергии происходит из-за появления ударного электрического импульса, то, согласно закону Джоуля — Ленца, появившаяся мощность имеет высокую степень выделения тепла.

Причина такого явления заключается в нарушении изоляционных свойств проводников. Это может произойти из-за естественного износа или возникновения аварийных ситуаций в работе электрооборудования. На практике это обозначает непосредственный контакт между нулевым и фазовым проводом.

Но провода необязательно должны соприкоснуться между собой. Мгновенный рост силы тока также возникает, если между ними появляется проводящее тело или среда с ничтожно малым сопротивлением, например, проводящий предмет, вода или влажный воздух. Такую ситуацию называют пробоем. Можно выделить следующие причины возникновения КЗ:

  1. Перенапряжение. При превышении физических параметров электролинии, когда по проводнику проходит большая сила тока, его сопротивление оказывается для неё большим, поэтому происходит интенсивное выделение тепла. Проводник греется, передавая тепло изоляционному слою, который растрескивается и разрушается. Появление высокого напряжения может быть вызвано как природными явлениями (ударом молнии), так и ошибками в работе электроприборов или источников энергии.
  2. Естественное старение изоляции. Любая изоляция имеет свой ресурс, который сокращается при нахождении в агрессивной окружающей среде, например, при перепадах температуры.
  3. Механическое повреждение: перетирание, повреждение при выполнении строительных работ, результат действия грызунов.
  4. Ошибка монтажа. Неосторожное обращение с токоведущими частями оборудования, нарушения в укладке кабеля (сгибание под острым углом, пересечение проводов).
  5. Неправильная коммутация электрооборудования или кабелей. Происходит из-за действий человека. Это может быть связано с неудачным ремонтом, ошибкой соединения проводов или электролиний, использованием сломанных устройств.

Последствия и защита

Самая большая неприятность, которая может возникнуть во время КЗ, — это возникновение пожара. Образовавшийся избыток тепла вызывает возгорание изоляции и близко расположенных горючих веществ. Кроме того, при пробое возникает электрическая дуга, представляющая собой открытый источник огня. При этом она может воспламенить рядом находящиеся предметы.

Если в зону действия замыкания попадает человек, то он подвергается удару большой силы тока. Это приводит к выделению организмом тепла и последующему сгоранию тела.

К менее значимым последствиям можно отнести возникновение электрического поля большой величины и электромагнитного удара, которые негативно воздействуют на электронные узлы и блоки радиоаппаратуры, а также электродвигатели. Появление КЗ приводит к перекосу фаз в электросети, что вызывает в ней всплеск напряжения, а это ведёт к поломкам блоков питания электрических устройств, подключённых к ней.

Для предотвращения последствий при конструировании электрических систем используются специальные устройства и мероприятия по защите. К таким мерам относят:

  • периодическое испытание изоляции оборудования и линий электропередач;
  • использование техники или электропроводки с повышенным классом защиты в потенциально опасных местах, например, применение высококачественных диэлектриков или не поддерживающей горение двойной изоляции;
  • установка предохранителей, перегорающих при достижении тока опасной величины;
  • использование громозащиты, автоматических и дифференциальных выключателей, устройств контроля напряжения.

Очень важно при построении системы электропередачи использовать правильные материалы и защитное оборудование. В большей мере это касается сечения токопроводящего кабеля, расчёта параметров используемых защитных модулей и грамотного построения заземляющего контура.

Преднамеренное использование

Непреднамеренное возникновение КЗ несёт в себе опасности и неприятности, но контролируя его, можно извлечь выгоду. Благодаря этому появилась электродуговая сварка.

Одна обмотка трансформатора подключается к свариваемой детали, образуя с ней постоянный контакт, а вторая соединяется с электродом. При его прикосновении к детали возникает КЗ с образованием дуги и выделением тепла. Именно эта дуга и применяется для расплавления металлов.

Но если электрод «прилипнет» к металлу, то вся используемая мощность начнёт выделяться на преобразователе, что приведёт к его межвитковому замыканию.

Другое применение явления используется в короткозамыкателях — устройствах, оборудованных автоматическими выключателями. При возникновении необходимости быстро отключить линию электропередачи происходит её замыкание, на которую реагирует электромеханическое устройство, отключающее участок.

Индукционные виброметры и сейсмоприёмники в основе своей работы используют КЗ, что позволяет демпфировать механические колебания. Часто режим пробоя используется при соединении усилительных каскадов в электронике, например, каскодных усилителей.

Цепи питания электронных плат тоже работают в режиме КЗ для переменного тока. На их линиях питания устанавливаются шунтирующие блокировочные конденсаторы.

Предназначены они для снижения самовозбуждения усилительных каскадов, помех и сбоев кодов в цифровых устройствах.

Подводя итоги, можно отметить важные аспекты электрических процессов. Для того чтобы возник ток, должна появиться разность потенциалов, а затем физическое их соединение. Тогда заряд начнёт передаваться из одной точки в другую, встречая на своём пути сопротивление.

На нём будет выделяться энергия, которая используется для каких-либо процессов. Образованная мощность характеризуется полезной работой. Но если на своём пути ток не встретит препятствия, то при соединении двух потенциалов вся мощность выделится на этом пути.

В результате она преобразуется в тепловую энергию и частично в световую.

Это и есть принцип возникновения КЗ, а также явлений, сопровождающих его, — чрезмерного нагрева и световой вспышки. При возникновении такого режима ток в цепи намного превышает номинальные значения (из-за отсутствия сопротивления), что и приводит к выходу из строя источника энергии и её приёмника в электрической цепи.

Источник: https://220v.guru/vse-ob-elektroenergii/prostoe-opredelenie-korotkogo-zamykaniya-kz.html

Короткое замыкание: что это и как его предотвратить

18 сентября 2018

Из-за короткого замыкания часто происходят пожары. Из этой статьи вы узнаете, что такое короткое замыкание, в каких ситуациях оно происходит и как его предупредить.

Короткое замыкание – одна из основных причин пожаров в быту и на производстве

В каких ситуациях происходит короткое замыкание

В реальных условиях короткое замыкание происходит в таких ситуациях:

  • Повреждение изоляции проводников. Из-за изношенности или механического воздействия изоляция повреждается, а жилы кабеля замыкаются напрямую или через корпус оборудования.
  • Некорректное подключение электроприборов к сети. В данном случае короткое замыкание возникает из-за ошибки монтера или владельца электрооборудования.
  • Попадание в электрический прибор воды. Она выступает проводником и замыкает контакты.

На практике в быту короткое замыкание происходит во время ремонта стен, когда рабочий повреждает проводку. Также аварии случаются в квартирах и домах со старой проводкой, которая повреждается из-за нагревания, в результате воздействия воды, грызунов.

Последствия короткого замыкания можно определить по типичной картине: оплавленная или сгоревшая изоляция, запах гари, следы оплавления или горения внутри электрического прибора.

Типичная картина последствий короткого замыкания в электрощитовой многоэтажного дома

Как предотвратить короткое замыкание

На этот вопрос есть короткий ответ: чтобы не произошло короткое замыкание, соблюдайте правила эксплуатации электрических приборов. Конкретные рекомендации ниже помогут предупредить короткое замыкание.

Следите за состоянием проводки

Аварии обычно происходят в старых зданиях, проводка которых прокладывалась десятки лет назад. Сечение кабеля старой проводки часто не соответствует мощности и силе тока, необходимым для работы современных электроприборов: кондиционеров, стиральных машин, микроволновых печей, электрочайников и так далее. Это приводит к нагреву кабеля и риску короткого замыкания.

Старую проводку нужно своевременно менять. Сечение кабеля новой проводки должно соответствовать потребляемой мощности и силе тока в сети. Эти параметры устанавливаются поставщиком электроэнергии, а посмотреть их можно в договоре на подключение здания к электросети. Выбрать нужное сечение кабеля поможет таблица.

Таблица для выбора сечения кабеля по мощности и силе тока

Используйте подходящие автоматические предохранители

Рекомендация в первую очередь касается бытовых потребителей: владельцев квартир, домов, дач. Использование вместо предохранителей так называемых «жучков», а также установка неподходящих автоматических выключателей повышает риск нагрева кабеля и короткого замыкания.

Пример: поставщик электроэнергии согласовал установку «автомата» 16А. Этот предохранитель рассчитан на разрешенную потребляемую мощность и силу тока. Он срабатывает, когда сила тока превышает 16 ампер и защищает сеть от аварии. Если установить в эту сеть «автомат» 40А или «жучок», потребитель не будет страдать от частых срабатываний предохранителя. Но сеть останется незащищенной от ненормативных нагрузок. Это повышает риск повреждения кабеля и короткого замыкания.

«Жучком» называют самодельный или самостоятельно модифицированный предохранитель. Обычно это предохранитель, в котором вместо плавкой вставки используется толстая проволока.

Предохранитель с «жучком»

Проверяйте работоспособность кабеля

Перед монтажом проводки проверяйте кабель на целостность изоляции и отсутствие короткого замыкания. Кабель с ленточной броней надо проверять на замыкание на броню. Это проще всего сделать с помощью мегаомметра.

Мегаомметр поможет выявить короткое замыкание

Не эксплуатируйте электросети без заземления или зануления

Заземление и зануление само по себе не предупреждает короткое замыкание. Но благодаря этой защите при коротком замыкании сила тока мгновенно уменьшается до безопасного для человека и оборудования уровня.

В многоквартирных и частных домах заземление реализовано так, чтобы при коротком замыкании срабатывали автоматы защиты. Поэтому бытовым потребителям достаточно использовать надежные предохранители, как описано выше.

Учитывайте схему электропроводки в здании и на участке во время ремонта

Во время ремонта или земляных работ на участке важно не повредить проводку. Поэтому при сверлении или штроблении стен важно проверить участок с помощью тестера скрытой проводки. А перед выполнением земляных работ важно изучить схему проводки на участке.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Нужно ли включать габаритные огни днем

Заключение

Короткое замыкание возникает в результате повреждения проводников или электрических приборов, а также их некорректного подключения. В этой ситуации возможен пожар, выход приборов из строя и поражение людей током. Чтобы предупредить замыкание, используйте кабели с подходящим сечением и предохранители. Избегайте механического повреждения проводки во время ремонта.

Источник: https://tze1.ru/articles/detail/korotkoe-zamykanie-chto-eto-i-kak-ego-predotvratit/

Что такое короткое замыкание? — Онлайн-журнал

Каждый день, будь то дома или на работе мы замыкаем электрическую цепь, и ничего взрывоопасного не происходит. Замыкая цепь с помощью штепсельной вилки электроприбора,  электроэнергия превращается:

  • — в механическую энергию — двигатели насосов, пылесосов и различных электрических приспособлений.
  • — в тепловую энергию — горячий воздух фена, кипяток  электрического чайника, тепловое излучение электрического конвектора.

Это хорошее замыкание, назовем ее условно в противопоставлении короткому, “длинное” замыкание электрической цепи.

Короткое замыкание имеет отрицательный результат, то есть, энергия  позиционирует себя в виде искр, хлопка, часто возгорание проводки и легко возгораемых материалов — пожар.

Что же такое короткое замыкание?

Пример: Локомотив должен доставить груз, допустим из города Нижний Новгород в такой  мегаполис  как Москва. Путь состава должен быть длинным.  Локомотив, таща за собой 50 вагонов угля, набирает большую скорость. Но вдруг, в городе Владимир диспетчер совершает роковую ошибку, переключив стрелку на путь, где находится другой состав — аварии не миновать.

Состав набравший большую скорость быстро не остановить. Наглядный пример может показаться примитивным, но хочется показать принцип лежащий в основе – это сила, мощь, использованная не по назначению, несущая разрушение. Путь следования локомотива с множеством вагонов оказался коротким, не завершенным, не достиг цели.

Именно СИЛА тока производит разрушение, при коротком замыкании ток увеличивается в 20 раз, количество тепла возрастает примерно в 400 раз.

Вот еще одно яркое объяснение, что такое короткое замыкание

Известно, что неисправная электропроводка приводит к короткому замыканию, от него чаще всего и возникает возгорание. Об этом частенько упоминается в пожарных отчетах. Что же такое короткое замыкание, чем оно опасно?

В нормальном режиме работы ток в проводке между фазным и нулевым проводами протекает через нагрузку, которая этот ток ограничивает на безопасном для проводки уровне. При разрушении изоляции ток протекает, минуя нагрузку, сразу между проводами. Такой контакт, называется коротким, поскольку происходит помимо электроприбора.

Вспомним закон Ома: I = U/R, что словами, обычно, произносится так: «Ток в цепи прямо пропорционален напряжению, и обратно пропорционален СОПРОТИВЛЕНИЮ». Именно на СОПРОТИВЛЕНИЕ здесь и стоит обратить внимание.

Сопротивление ТПЖ электропроводки, как правило, невелико, поэтому им можно пренебречь, считать его равным нулю. Согласно законам математики деление на ноль невозможно, а результат будет стремиться к бесконечности. В случае короткого замыкания к этой самой бесконечности будет стремиться ток в цепи.

Конечно, это не совсем так, провода имеют какое-то конечное сопротивление, поэтому до бесконечности ток, конечно же, не дойдет, но будет достаточной силы, чтобы произвести разрушительное действие, достаточно мощный взрыв. Возникает вольтова дуга, температура которой достигает 5000 градусов по Цельсию.

Как не допустить короткое замыкание?

Для предупреждения короткого замыкания необходимо.

  •  Грамотно монтировать и эксплуатировать электроустановки.
  • Подбирать электропроводку в соответствии с величиной тока.
  • Регулярно проводить плановые осмотры и измерения сопротивления изоляции;
  • Правильно выбирать автоматику защиты, которые предназначены отключать поврежденный участок.
  • Прежде чем производить работы с проводкой ее необходимо обесточить.

Польза короткого замыкания

На основе короткого замыкания зародилась дуговая сварка, которая используется на производстве. Точка контакта стержня и металлическая поверхность нагревается до температуры плавления, металлическая конструкция соединяется в единое целое. Например, современные кузова автомобилей скреплены именно посредством короткого замыкания  –  дуговой сварки.

Как мы увидели, короткое замыкание может приносить разрушения, если сила тока используется не по назначению. Если правильно управлять энергией, можно достичь отличных технических достижений.

Источник: http://electric-tolk.ru/chto-takoe-korotkoe-zamykanie/

Короткое замыкание: причины возникновения и основные виды, признаки и последствия негативного явления

Коротким замыканием называется нештатное соединение двух точек электрической сети, обладающих разными потенциалами. При этом явлении происходит нарушение нормальной работы цепи, не предусмотренное конструкцией оборудования. Такая ситуация может возникать при повреждении изоляции проводников или прикосновении оголенных их частей. Резкое падение сопротивления нагрузки при подключении к сети также относится к короткому замыканию.

Природа негативного явления

Чтобы лучше понять происхождение этого явления, следует сделать короткое замыкание своими руками. Для этого нужно собрать простейшую электрическую цепь из батарейки, лампочки и оголенных проводов. Как только будут соединены проводами источник питания и устройство, то по цепи пойдет ток, и лампочка загорится. Провода, идущие к лампочке, необходимо замкнуть любым металлическим отрезком. Ток начнет проходить по новому проводнику и через лампочку.

Но так как сопротивление провода очень мало, то весь ток будет протекать через него. Если говорить простым языком, короткое замыкание — это кратчайшее прохождение электрического тока по пути, где наименьшее сопротивление в цепи. Проводок сильно нагреется, так как, согласно Закону Ома из физики, по нему потечет ток большого значения. В результате сильного нагрева возможен обрыв проводов или их возгорание. В больших масштабах часто из-за этого явления возникают пожары.

Причины возникновения

Считается, что короткое замыкание (КЗ) — явление случайное, которое может произойти в любое время. Существует ряд прямых и косвенных причин, приводящих к этому негативному событию. К ним относятся:

  1. В процессе длительной эксплуатации большой износ энергетических систем или бытовой электрической сети. Провода со временем теряют качество изоляции, что приводит к непреднамеренным соединениям. Проверяется такая ситуация в местах соединения электрической проводки по степени ее нагрева. Если происходит большой нагрев проводников, значит, где-то произошло нарушение изоляции.
  2. Часто причиной короткого замыкания считается удар молнии в высоковольтную линию. Происходит кратковременное перенапряжение сети с последующим замыканием. Если даже молния ударила рядом с линией, все равно это вызывает ионизацию воздуха, что приводит к увеличению электрической проводимости. Вследствие чего образуется дуга, соединяющая линии электрических передач.
  3. В бытовых условиях происходит механическое повреждение изоляции. Особенно часто такая ситуация возникает во время проведения ремонта.
  4. Возможно попадание на токоведущие элементы посторонних металлических предметов. Такая ситуация говорит о неудовлетворительном уходе за электрическим оборудованием.
  5. Подключение к сети неисправных приборов, у которых низкое внутреннее сопротивление.

Вам это будет интересно  Киловатт — производная единица измерения мощности

Кроме того, большое значение имеют действия человека, которые иногда могут привести к замыканию. Особенно такие моменты часто происходят при неправильном монтаже электрической проводки.

Основные виды

Существует несколько видов КЗ. Все они описываются и подтверждаются документально национальным стандартом. В перечень входят:

  1. Трехфазное — электрический контакт осуществляется между тремя фазами цепи. В отличие от других видов, этот процесс протекает симметрично, поэтому более точно можно рассчитать силу тока в этот период. Такой вид замыкания считается самым опасным по тепловым и электродинамическим воздействиям. Наличие контакта с землей никак не влияет на параметры процесса.
  2. Двухфазное — это короткое замыкание в электрической цепи, как все последующие, вызывает неравномерное распределение напряжения в сети. Такой вид негативного явления в кабельных линиях может быстро перейти в трехфазное замыкание из-за разрушения изоляции проводников.
  3. Двухфазное с землей — обычно такой процесс наблюдается в электрических магистралях с заземленной нейтралью.
  4. Однофазное с землей — наиболее часто встречающаяся ситуация, которая происходит в бытовых или промышленных электросетях и подключенным к ним устройствам.
  5. Двойное замыкание на землю — когда две фазы замыкаются через землю, не взаимодействуя напрямую друг с другом. Наблюдается в сетях с заземленной нейтралью.

Характерные признаки и последствия

Визуально такой процесс можно определить по ярким вспышкам, появлению дыма, обугленным проводам и перегоревшим плавким предохранителям. Кроме того, при этом происходит падение напряжения и рост силы тока в электрической магистрали. Все эти явления представляют большую опасность, а именно:

  1. В месте соприкосновения проводников или элементов устройств появляется источник возгорания, который часто приводит к возникновению пожара.
  2. Падение напряжения приводит к сбою в работе электрического оборудования и бытовой техники.
  3. Возникают электромагнитные волны, которые оказывают влияние на линии связи и коммуникаций.
  4. Происходит цепь различных аварий, приводящих к отключению потребителей от энергетической системы до устранения последствий.

Последствия негативного явления считаются очень серьезными, поэтому при проектировании и монтаже электрооборудования обязательно устанавливаются средства защиты от КЗ.

Методы защиты

Так как возникновение этого явления полностью нельзя исключить, поэтому все меры защиты основаны на профилактике и предупреждении КЗ. Основной задачей считается применение мероприятий, понижающих вероятность возникновения аварийной ситуации. К ним относятся:

  1. Наблюдение за состоянием изолирующего материала на токоведущих элементах или линиях электрических передач. Раз в три года проводятся испытания изоляции электрических проводов в производственных помещениях, а в бытовых магистралях определение ее надежности осуществляется согласно сроку эксплуатации. Для медного провода он составляет 40 лет.
  2. Перед проведением ремонтных работ, связанных со сверлением стен, необходимо с помощью специального прибора определить месторасположение скрытых проводов.
  3. Отказаться или минимизировать использование электрического оборудования в ванной комнате и в других помещениях с повышенной влажностью.

Для обеспечения безопасности электрического оборудования проводится установка автоматических выключателей как на ввод, так и на каждую внутреннюю линию. Выключатель срабатывает при протекании через него большого тока, который образуется в результате замыкания в электрической сети или бытовом приборе.

В некоторых распределительных устройствах используются плавкие предохранители, рассчитанные на определенную силу тока. На производстве для защиты электрических двигателей устанавливается специальное реле, которое разрывает цепь при замыкании якоря или обмотки статора устройства.

Применение короткого замыкания

Помимо негативных характеристик, это явление широко применяется в некотором электрическом оборудовании. По этому принципу работают короткозамыкатели, которые представляют собой быстродействующие приводы.

Используются они для создания преднамеренного замыкания с целью вызвать защитное отключение. Такие приборы применяются при аварийных ситуациях в высоковольтных линиях. При поломке силового трансформатора устройство вызывает замыкание между фазами в электрических магистралях до 35 кВ или фазой и землей при напряжении от 110 кВ.

Прибор включается как автоматически, так и вручную, если есть необходимость. На основе замыкания работает электродуговая сварка, которая позволяет получить крепкие металлические соединения. Чаще всего такое устройство используется для соединения кузовных деталей автомобилей.

Источник: https://rusenergetics.ru/praktika/prichiny-korotkogo-zamykaniya

Короткое замыкание АКБ

Задать вопрос

Наши специалисты ответят на любой интересующий вопрос по услуге

В любом автомобиле возможно короткое замыкание аккумулятора, которое может привести к неприятным последствиям. Чтобы его избежать, рекомендуется знать основные причины и признаки.

Ток короткого замыкания автомобильного аккумулятора

В нормальном состоянии пластины с положительным и отрицательным зарядом в аккумуляторе изолированы друг от друга. 

Если по каким-то причинам между ними происходит соединение, обеспечивающее течение электротока – происходит короткое замыкание (КЗ). 

Это очень опасное техническое явление, которое не только разрушает сам аккумулятор, но и может навредить здоровью человека. Батарея после этого не подлежит ремонту и восстановлению.

Причины и признаки короткого замыкания

Каждому автовладельцу рекомендуется хорошо знать все основные признаки КЗ аккумулятора, чтобы уметь вовремя распознать приближение этой ситуации и успеть снять батарею до того, как произойдет самое неприятное.

Причины:

  • искривление металлических пластин, происходящее из-за нарушения правил эксплуатации или естественного износа материалов;
  • окислительные процессы, вследствие которых частицы свинца смещаются с пластин, накапливаются между ними, образуя соединяющий мостик-проводник;
  • шлам (мусор, частички материалов), накапливающийся на дне, провоцирующий замыкание нижней части сеток – это чаще всего происходит у старых АКБ, выработавших свой ресурс;
  • случайное попадание посторонних предметов внутрь, происходящее из-за небрежной работы при техническом обслуживании и зарядке батареи;
  • механические повреждения, происходящие из-за резких маневров автомобиля в движении, если батарея плохо закреплена;
  • регулярная сильная разрядка, происходящая из-за неисправного генератора;
  • нарушения правил сборки устройства на заводе-изготовителе.

Самый первый сигнал о неисправности – это если заряженный аккумулятор не запускает двигатель.

Другие признаки короткого замыкания:

  • снижение плотности электролита;
  • падение электрического напряжения;
  • изменение нормального тока;
  • нагрев корпуса при работе;
  • нарушение цепи аккумулятора, быстрая потеря зарядки.

В старых аккумуляторах возможность КЗ является естественным «возрастным» состоянием.

Для проверки состояния АКБ можно самостоятельно сделать предварительные выводы, если обратить внимание на несколько факторов:

  • напряжение резко падает до 9-10 Вольт и ниже при проверке нагрузочной вилкой;
  • электролит кипит в замкнутой банке при проверке вилкой (если АКБ не имеет пробок, которые нельзя открутить, чтобы посмотреть на состояние электролита – кипение можно услышать, если создать полную тишину);
  • электролит кипит при подаче напряжения в 14 В.

Если АКБ разряжена, то перед такой проверкой его надо зарядить. Если мостик между пластинами находится в начальной стадии формирования, то быстрой разрядки батареи не произойдет, и такая проверка не выявит признаки КЗ. В этом случае надо обратить внимание на то, как быстро разряжается батарея после полной зарядки в состоянии покоя. Если при неработающем двигателе за 3-4 суток падает напряжение – АКБ неисправна.

Чтобы избежать короткого замыкания, рекомендуется:

  • избегать превышения зарядки;
  • устанавливать правильное значение тока при зарядке;
  • избегать попадания мусора, пыли, посторонних предметов внутрь;
  • избегать падения батареи, ударов, опрокидывания набок, переворачивания;
  • содержать в чистоте корпус и особенно клеммы;
  • регулярно проверять плотность электролита, напряжение, уровень зарядки.

Если часто происходит перезарядка, то свинцовые пластины могут получить повреждения.

Корпус должен быть ровным и исправным, без вмятин, искривлений и прочих дефектов. Иначе батарея может неожиданно выйти из строя. На корпусе не должно быть пыли, грязи, капелек масла и других рабочих жидкостей. Клеммы со временем начинают окисляться. Их нужно очищать. Крепление должно быть прочным — клеммы должны прилегать к свинцовым наконечникам максимально плотно.

Опасность и последствия для аккумулятора и машины

Если короткое замыкание все-таки произошло, то могут быть следующие последствия:

  • полный выход АКБ из строя;
  • пожар;
  • выход из строя бортового компьютера, сигнализации и всей остальной автомобильной электроники;
  • сгорание предохранителей;
  • поломка генератора.

В интернете много советов о том, как восстановить батарею, в которой произошло КЗ. Но большинство специалистов не рекомендуют пытаться самостоятельно выполнять какие-то действия. Это не только бесполезно, но и опасно. Можно повредить автомобиль, можно получить травмы.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое поверка счетчиков электроэнергии

Вышедшую из строя АКБ нужно снять с машины и сдать в утиль. Ни в коем случае нельзя выкидывать его на свалку! В состав батареи входит много вредных для окружающей среды веществ. Разборкой этих устройств должны заниматься только сотрудники специальной фирмы, которая имеет соответствующую лицензию, и в которой есть необходимое оборудование, инструменты, защитные средства.

Жители Москвы могут обратиться в ООО «Стандарт». Здесь можно сдать старые АКБ в любом состоянии и получить за них хорошие деньги.

Заказать услугу

Оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.

Источник: https://akb-util.ru/services/stati-i-dokumenty/korotkoe-zamykanie-akb/

Короткое замыкание. Токи короткого замыкания

Что называется коротким замыканием (КЗ)? Короткое замыкание — это соединение токоведущих частей разных фаз или потенциалов между собой или на корпус оборудования, соединенный с землей, в сетях электроснабжения или в электроприемниках.

Почему происходит короткое замыкание (кз)?

  • ухудшение сопротивления изоляции во влажной или химически активной среде;
  • при недопустимом перегреве изоляции;
  • механические воздействия;
  • ошибочные воздействия персонала при обслуживании и ремонте и т. д.

При коротком замыкании путь тока укорачивается

Как видно из самого названия процесса, при КЗ путь тока укорачивается, т. е. он идет, минуя сопротивление нагрузки, поэтому он может увеличиться до недопустимых величин, если напряжение не отключится под действием электрической зашиты.

Но напряжение может не отключиться и при наличии защиты, если КЗ случилось в удаленной точке, и из-за большого сопротивления до места КЗ ток недостаточен для срабатывания защиты. Но этот ток может быть достаточным для возгорания проводов, что может привести к пожару.

Чтобы быть уверенными в безопасности Вашей электропроводки, обязательно проконсультируйтесь с мастером электриком в Королеве или вызовите электрика в Мытищи. Мастер проведет ремонтные и электромонтажные работы, чтобы предотвратить возможность короткого замыкания.

Токи короткого замыкания: необходим точный расчет

Отсюда возникает необходимость расчета тока короткого замыкания — тока КЗ. Величина токов КЗ может меняться, если к сети электроснабжения вашего дома присоединяются другие электроприемники в более удаленных местах. В таких случаях снова производится расчет тока КЗ в месте установки новых электроприемников.

Токи КЗ производят также электродинамическое действие на аппараты и проводники, когда их детали могут деформироваться под действием механических сил, возникающих при больших токах.

Помощь в расчете токов короткого замыкания вам может оказать наш инженер электрик в Пушкино. И если у вас квартира, дом, офис или производственное помещение в Ивантеевке, то закажите у нас вызов электрика в Ивантеевке, чтобы провести диагностику электропроводки для предотвращения короткого замыкания.

При коротком замыкании происходит перегрев аппаратов и проводов

Термическое действие токов КЗ заключается в перегреве аппаратов и проводов. Поэтому при выборе аппаратов их нужно проверять по условиям КЗ, с тем чтобы они выдержали токи КЗ в месте их установки.

Как известно, наряду с сетями с глухозаземленной нейтралью существуют сети с изолированной нейтралью. Рассмотрим характерные отличия этих сетей при КЗ.

Однофазные короткие замыкания

На практике в большинстве случаев происходят однофазные короткие замыкания.

В сетях с изолированной нейтралью при соединении одной фазы с землей режим не является коротким замыканием и бесперебойность электроснабжения не нарушается, но он должен быть отключен, так как соответствует аварийному состоянию.

При замыкании одной фазы на землю в данной сети напряжения на двух других фазах повышаются в 1,73 раза, а напряжение на нулевой точке становится равным фазному напряжению относительно земли.

В сетях с глухозаземленной нейтралью при соединении провода с землей сгорает предохранитель или срабатывает автоматический выключатель, при этом электроснабжение нарушается, а при сгорании предохранителя могут повредиться обмотки двигателей при работе на двух фазах.

Если в любой части электропроводки или электроприбора (лампочки, утюга и т. д.) нарушится изоляция и фазный провод коснется нулевого, произойдет короткое замыкание

Поскольку между замкнувшимися проводами нет никакой нагрузки, иначе говоря, электрическое сопротивление места контакта практически равно нулю, ток через контакт начнет расти до тех пор, пока не расплавятся провода, что, в частности, может привести к пожару. Для защиты от короткого замыкания и служат предохранители.

Простой (в виде «пробки») предохранитель — это включенная в фазный провод легкоплавкая вставка, которая при росте тока сгорит и разомкнет цепь задолго до того, как произойдут более серьезные неприятности. Конструктивно предохранитель выполнен так, что эта микрокатастрофа не приводит к порче предохранительной колодки.

Пожертвовавшую собой маленькую героиню выбрасывают и заменяют следующей.

Защита от токов короткого замыкания

Как мы выяснили, токи КЗ весьма опасны, прежде всего с точки зрения пожарной безопасности. Поэтому необходимо построить защиту от токов короткого замыкания, то есть установить в щите автоматические выключатели.

Автоматические предохранители устроены так, что в случае короткого замыкания рост тока КЗ приводит к срабатыванию электромагнитного расцепителя мгновенного действия, который разъединяет электрическую цепь без ущерба для себя.

Для того, чтобы после устранения короткого замыкания снова включить электричество, необходимо просто нажать на белую кнопку (красная служит для выключения) или перекинуть вверх опустившийся при срабатывании предохранителя рычажок.

Правила монтажа электропроводки предусматривают расчет нагрузки и токов, идущих через автоматы защиты. Понятно, что предохранитель должен срабатывать при значениях тока, выбранных с солидным запасом. Иначе случайные небольшие колебания напряжения в сети (а следовательно, и тока) будут приводить к постоянному ложному срабатыванию защиты. С другой стороны, запас не должен быть и слишком велик, чтобы действия тока не причинило вреда сети раньше, чем произойдет отсечка.

Автоматический предохранитель защищает внутреннюю и внешнюю сеть

Заметим, что автоматические предохранители, установленные в начале каждой домовой линии (рабочей группы), защищают от короткого замыкания не только домовую сеть, но и наружную.

В самом деле, если бы их не было, то аварийное короткое замыкание привело бы к выходу из строя трансформаторной подстанции, а вернее, электрического силового щита более высокого уровня, так что электричества лишилось бы значительное количество пользователей, да и без вызова аварийной службы было бы не обойтись.

А при наличии «автомата» достаточно включить его после срабатывания (удалив, конечно, причину короткого замыкания). Становится понятна и необходимость нескольких линий в доме: если одна линия вылетела, в запасе есть другие.

Кстати, отсюда вывод: удобно, если от каждой рабочей группы питается лампочка аварийного освещения в районе счетчика или аварийная розетка, в которую можно включить переносную лампу.

Если материал этой статьи был для вас интересен и полезен, поделитесь им со своими знакомыми в социальных сетях. Возможно, кому-то эта информация очень пригодится. C уважением, Королевский электрик в Сергиевом Посаде.

Источник: http://elektrik-korolev.ru/kz.html

Как образуется короткое замыкание

Как мы помним из учебника физики за 8 класс, закон Ома для участка цепи определяется по формуле:

где

I – сила тока в цепи, А

U – напряжение, В

R – сопротивление, Ом

Давайте рассмотрим вот такую схему

Если мы подключим настольную лампу EL к источнику тока Bat и замкнем ключ SA, то вольфрамовая нить лампы начнет разогреваться под тепловым воздействием тока. В этом случае значительная часть электрической энергии преобразуется в световую и тепловую.

А теперь покончим с лирическими отступлениями и замкнем два провода, которые идут на лампочку, через толстый провод AВ

Что будет дальше, если мы замкнем контакты ключа SA?

В результате ток пойдет по укороченному пути, минуя нагрузку. Короткий путь в данном случае и есть провод AB. Сопротивление провода АВ близко к нулю. В результате наша схема преобразуется в делитель тока.

Согласно правилу делителя тока, если нагрузки соединены параллельно, то через нагрузку с меньшим сопротивлением побежит большая сила тока, а через нагрузку с большим значением сопротивления – меньшая сила тока.

Так как провод АВ обладает почти нулевым сопротивлением, то через него потечет большая сила тока, согласно опять же закону Ома:

Как я уже сказал, в режиме КЗ сила тока достигает критических значений, превышающих допустимые для данной цепи.

Закон Джоуля-Ленца

Согласно закону Джоуля-Ленца, тепловое действие тока прямо пропорционально квадрату силы тока на данном участке электрической цепи

где

Q – это количество теплоты, которое выделяется на сопротивлении нагрузки Rн . Выражается в Джоулях. 1 Джоуль = 1 Ватт х секунда.

I – сила тока в этой цепи, А

Rн – сопротивление нагрузки, Ом

t – период времени, в течение которого происходит выделение теплоты на нагрузке Rн , секунды

Это означает, что на проводе AB будет выделяться бешеное количество теплоты. Провод резко нагреется от температуры, а потом и сгорит. Все зависит от мощности источника питания.

То есть, если ток при коротком замыкании возрастет в 20 раз, то количество выделяющейся при этом теплоты — примерно в 400 раз! Вот почему бывшая еще мгновение назад мирной электроэнергия превращается в настоящее стихийное бедствие: горит проводка, расплавленный металл проводов поджигает находящиеся рядом предметы, возникают пожары. 

Существуют еще запланированные  и контролируемые КЗ, а также специальное замыкающее оборудование. Например, сварочные аппараты работают как раз на контролируемом КЗ, где требуется большая сила тока для плавки металла.

Основные причины короткого замыкания

Все многообразие причин возникновения коротких замыканий можно свести к следующим:

  • Нарушение изоляции
  • Внешние воздействия
  • Перегрузка сети

Нарушение изоляции вызывается как естественным износом, так и внешним вмешательством. Естественное старение элементов электросети ускоряется за счет длительного теплового воздействия тока (тепловое старение изоляции), агрессивных химических сред.

Внешние воздействия могут быть вызваны грызунами, насекомыми и другими животными. Сюда же относится и человеческий фактор. Это может быть “кривой” электромонтаж, либо несоблюдение техники электробезопасности.

Намного чаще короткое замыкание вызывается перегрузкой сети из-за подключения большого количества потребителей тока.

Так, если совокупная мощность одновременно включенных в бытовую сеть электроприборов превышает допустимую нагрузку на проводку, с большой вероятностью произойдет короткое замыкание, так как сила тока в такой цепи начинает превышать допустимое значение.

Такое явление можно часто наблюдать в домах со старой проводкой, где провода чаще всего алюминиевые и не рассчитаны на современные мощные электроприборы.

В цепи постоянного тока

В этом случае КЗ бывает, как правило, между напряжением питания, которое чаще всего обозначается как “+”, и общим проводом схемы, который соединяют с “-“. Последствия такого КЗ зависят от мощности источника питания постоянного тока.

Если в автомобиле голый плюсовой провод заденет корпус автомобиля, который соединяется с “минусом” аккумулятора, то провода начнут плавится и гореть как спички, при условии если не сработает предохранитель, либо вместо него уже стоит “жучок” – самопальный предохранитель.

Ниже на фото вы можете увидеть результат такого КЗ.

В цепи переменного тока

Трехфазное замыкание

Это когда три фазных провода коротнули между собой.

Трехфазное на землю

Здесь все три фазы соединены между собой, да еще и замкнуты на землю

Двухфазное

В этом случае любые две фазы замкнуты между собой

Двухфазное на землю

Любые две фазы замкнуты между собой, да еще и замкнуты на землю

Однофазное на землю

Однофазное на ноль

Эти две ситуации чаще всего бывают в ваших квартирах и домах, так как к простым потребителям идет два провода: фаза и ноль.

В трехфазных сетях наиболее часто происходит однофазное замыкание на землю –  60-70% всех коротких замыканий. Двухфазные КЗ составляют 20-25%. Двойное замыкание фаз на землю происходит в электросетях с изолированной нейтралью и составляет 10-15% всех случаев. До 3-5% занимают трехфазные КЗ, при которых происходит нарушение изоляции между всеми тремя фазами.

В электрических двигателях короткое замыкание чаще всего возникает между обмотками двигателя и его корпусом.

Последствия короткого замыкания

Во время КЗ температура в зоне контакта возрастает до нескольких тысяч градусов. Помимо воспламенения изоляции, расплавления и механических повреждений выключателей и розеток и возгорания проводки, следствием замыкания может стать выход из строя компьютерного и телекоммуникационного оборудования и линий связи, которые находятся рядом, вследствие сильного электромагнитного воздействия.

Но падение напряжения и выход из строя оборудования — не самое опасное последствие. Нередко короткие замыкания становятся причиной разрушительных пожаров, зачастую с человеческими жертвами и огромными экономическими потерями.

Из-за удаленности и большого сопротивления до места замыкания защитное оборудование может не сработать. Бывают ситуации, когда ток недостаточен для срабатывания защиты и отключения напряжения, но в месте КЗ его вполне хватает для расплавления проводов и возникновения источников возгорания. Поэтому, токи коротких замыканий очень важны для расчетов аварийных режимов работы.

Меры, исключающие короткое замыкание

Еще на заре развития электротехники появились плавкие предохранители. Принцип действия подобной защиты очень прост: под влиянием теплового действия тока предохранитель разрушается, тем самым размыкая цепь. Предохранители наиболее часто используются в бытовых электросетях и бытовых электроприборах, электрическом оборудовании транспортных средств и промышленном электрооборудовании до 1000 В. Встречаются они и в цепях с высоковольтным оборудованием.

Вот такие предохранители используются в цепях с малыми токами

вот такие плавкие предохранители вы можете увидеть в автомобилях

А вот эти большие предохранители используются в промышленности, и они уже рассчитаны на очень большие значения токов

Более сложную конструкцию имеют автоматические выключатели, оснащенные электромагнитными и/или тепловыми датчиками. Ниже на фото однофазный автоматический выключатель, а справа – трехфазный

Их принцип действия основан на размыкании цепи при превышении допустимых значений силы тока.

В быту мы чаще всего сталкиваемся со следующими устройствами защиты электросети:

  • Плавкие предохранители (применяются в том числе в бытовых электроприборах).
  • Автоматические выключатели.
  • Стабилизаторы напряжения.
  • Устройства дифференциального тока.

Все вышеперечисленное защитное оборудование относится к устройствам вторичной защиты, действующим по инерционному принципу. На вводе бытовых электросетей наиболее часто устанавливаются автоматические защитные устройства, действующие по адаптивному принципу. Такие устройства можно увидеть возле счетчиков электроэнергии квартир, коттеджей, офисов.

В высоковольтных сетях защита чаще обеспечивается:

  • Устройствами релейной защиты и другим отключающим оборудованием.
  • Понижающими трансформаторами.
  • Распараллеливанием цепей.
  • Токоограничивающими реакторами.

Большинства коротких замыканий можно избежать, если устранить основные причины их возникновения: своевременно ремонтировать или заменять изношенное оборудование, исключить вредные воздействия человека. Не допускать неправильных действий при монтажных и ремонтных работах, соблюдать СНИПы и правила техники безопасности.

Источник: https://www.ruselectronic.com/korotkoje-zamykanije/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электро Дело
Что за газ в лампочке

Закрыть