Причины возникновения короткого замыкания

Настройка и подготовка мультиметра

Для правильной работы с мультиметром нужно его настроить. Это значит, что нужно выбрать величину, предполагаемую к измерению, и предел ее функционирования, то есть то значение, за которое она не будет выходить.

Символы на лицевой панели измерителя

Мультиметром можно производить проверку различных электротехнических величин: силы тока, напряжения, сопротивления, частоты. Также с его помощью производится тестирование работоспособности различных радиоэлементов: резисторов, конденсаторов, диодов и транзисторов. Сама часть слова «мульти» подразумевает наличие нескольких типов измерений. Для выбора этих типов на передней панели тестера предусмотрена ручка, поворотом которой можно выбрать необходимую величину.

В большинстве случаев символы, изображенные на корпусе мультиметра, изображают принятые в физике обозначения электротехнических величин либо условно-графические обозначения радиоэлементов, предполагаемых к тесту. На лицевой панели можно встретить такие символы:

  • U — символ напряжения;
  • В — обозначает вольты, это тоже мера напряжения;
  • I — это ток, при установке ручки на это обозначение будет измерена сила тока;
  • А — амперы, мера силы тока;
  • Ω, R — символ сопротивления;
  • Ом — мера сопротивления, Омы;
  • -| |- — таким значком указывается конденсатор, мультиметр измерит его емкость;
  • Диоды и транзисторы тоже маркируются на корпусе тестера своими условно-графическими обозначениями.

Но не только измеряемые величины обозначены на лицевой панели тестера: отверстия для подключения щупов тоже имеют свои обозначения. Одно из гнезд измерителя будет всегда занято черным щупом. Это общее отверстие, оно обычно промаркировано надписью COM, что значит «общий». Кроме него, у мультиметра есть два или три рабочих отверстия, предназначенные соответственно для измерения напряжения, малого тока и большого тока.

Гнездо, отмеченное знаком U, Ω, Hz предназначено для замеров сопротивления, напряжения и частоты, а также для теста различных радиоэлементов. Сюда же нужно устанавливать щуп для прозвонки проводов и кабелей на обрыв.

https://youtube.com/watch?v=DU1hvRCR2Rw

Отверстие с надписью мА (mA) используется для проверки малых токов (до 1 ампера), а с надписью А (10 А) нужно для измерения высокого ампеража.

Пределы измеряемых величин

Кроме обозначений величин проверяемых параметров, на лицевую панель мультиметра нанесены обозначения пределов измерений. В более совершенной аппаратуре этих надписей нет, так как электроника тестера сама выбирает предел, исходя из подаваемого ей на вход сигнала. Однако большинство мультиметров предполагает ручную настройку пределов измерений.

Обычно пределы заданы числами, кратными 2: 2, 20, 200… Таким образом, при выборе предела следует руководствоваться правилом: выбирать ограничение выше измеряемого, но одного порядка. Например, для измерения напряжения в домашней электросети (в розетке) нужно выбрать режим измерения переменного напряжения и предел измерения 2000 вольт. А для прозвонки проводов мультиметром нужно выбрать режим сопротивления и минимальный предел измерений 2 Ом. Однако для длинных кабелей требуется больший предел измерений — 20 Ом. Дополнительно можно включить кнопкой звуковой сигнал, который подается при возникновении короткого замыкания (наличия цепи).

Подключение тестера

Для проверки параметров электроцепей и прозвонки мультиметром проводов и кабелей необходимо правильно подключить измеритель в тестируемую цепь. При проверке на целостность цепи проверяется необходимый участок, заключенный между выводами измерителя. Поэтому тестер подключается к выводам цепи. Если измеряется напряжение, мультиметр нужно подключить параллельно участку, на котором проверяется напряжение.

При измерении тока мультиметр нужно подключить последовательно в разрыв тестируемой цепи, например, между выводом источника питания и клеммой нагрузки.

Методы поиска

Заранее определить, где может возникнуть ток КЗ очень сложно, да и никому нет дела до такого мероприятия. Чаще всего приходят к поиску после того, как выбьет автоматический выключатель.

Найти короткое замыкание в проводке дома можно следующим образом:

Визуальный осмотр. Если изоляция в определенном месте повреждена и две оголенных жилы соприкасаются, причина находится именно здесь. Чаще всего повреждения обнаруживаются в распределительных коробках, розетках и выключателях в местах соединения проводов. Увидели подгорелую оболочку – вероятнее всего это и есть место неисправности.

Используя мегаомметр (либо мультиметр) необходимо проверить сопротивление цепи. Подключаетесь одним проводом тестера к фазе, другим к нулю (потом к заземлению). Если на табло ноль, значит проводка в норме, если есть какое либо значение, контакты соприкасаются. О том, как правильно пользоваться мультиметром, мы рассказали в соответствующей статье!

Обращаем Ваше внимание на то, что найти короткое замыкание мультиметром не всегда возможно, что связано с его малым напряжением. Как правило, данный вид тестера используется на участке цепи не более 3 метров

Если виновником ситуации является сам электроприбор, а не сеть, его можно быстро вычислить. При возникновении короткого замыкания в скрытой проводке автоматический выключатель сразу же выбивает. Сначала выключаете всю технику с розеток, потом включаете автомат и поочередно подсоединяете каждый прибор. Методом исключения нужно найти вышедший из строя участок проводки и отремонтировать его.

Кстати, существует народный метод поиска короткого замыкания на линии – по звуку. Суть заключается в том, что в месте, где контакты коротят будет слышно потрескивание. Схожий способ – определить по запаху горелой пластмассы проблемную зону в квартире либо доме.

Опираться на дедовские способы мы не рекомендуем и советуем отдавать предпочтение тестерам, которые помогут точно найти место неисправности даже в стене.

Также рекомендуем просмотреть видео инструкцию, на которой продемонстрирован метод поиска с помощью радиоприемника:

Опасность в доме

Неисправность, называемая на сленге электриков «коротышом», в бытовой сети без защитного отключения и «жучками» вместо предохранителей, чревата серьезными последствиями. Всегда наносит материальный ущерб.

При «благополучном» сценарии перегорит проводка в месте замыкания, оплавится электрофурнитура в месте контакта с металлическими частями, выйдет из строя электротехническое оборудование.

В экстремальной ситуации, если вовремя не обесточить сеть, может возникнуть пожар в частном доме. Например, от дуговой вспышки воспламенится изоляция или электроприбор, затем очаг возгорания распространится по прилегающим помещениям объекта. Это приведет к материальным потерям с последствиями, описываемыми в сводках МЧС.

Определение и физическое обоснование возникновения неисправности:

Коротким замыканием называют возникновение электрического контакта между двумя точками участков электрической цепи с разными значениями электрического потенциала, если подобное соединение не предусмотрено конструкцией прибора. Что приводит к нарушениям в работе.

В отличии от длинного замыкания, которым называется включение электроприборов в сеть, коротким называется замыкание цепи по короткому пути, минуя  потребителей.

Энергосистема объекта, включая жилой дом, состоит из электрических устройств и линейных  элементов прохождения электрического тока потребителям от вводно-распределительного устройства.

Она обеспечивает бесперебойную работу силовых агрегатов, бытовой техники, нагревателей и светильников.

Подачу рабочего напряжения к электроприемникам обеспечивают шлейфы из двухжильного и многожильного провода. Для разводки используются проводники с медными или алюминиевыми жилами в оболочке из диэлектрика (используется резина, поливинилхлорид, тканевая оплетка).

В нормальном состоянии проводники с различным электрическим потенциалом «фаза» и «ноль» не взаимодействуют, они разделены слоем диэлектрика. Если в аварийной ситуации возникает электрический контакт, немедленно лавинообразно возрастает и сила тока. Это связано с тем, что сеть представляет источник переменного напряжения U = 220 В или U = 380 В, значение которого практически не меняется. Следовательно, ток при неизменном напряжении определяется значением сопротивления в нагрузке Iкз = U/Rкз, где значение Rкз в знаменателе равно 0.

В соответствии с физическим законом Джоуля-Ленца, протекающий ток большой силы вызывает значительное выделение тепла, нагревающего замкнутые проводники до температуры 5000 °C .

Если не сработает автомат защиты, то нагрев может достичь критических величин и вызвать возгорание изоляции или соприкасающихся с проводкой горючих материалов

Меры по предотвращению КЗ в домашней электросети

Чтобы уменьшить вероятность возникновения короткого замыкания владелец жилья должен периодически производить осмотр своей сети освещения. Конечно, осмотр не даст 100% гарантии, но поможет устранить неисправности, приводящие к появлению КЗ в сети.

В процессе осмотра нужно производить следующие действия:

если розетка начала греться, искрить, появился запах пластика, то ее следует заменить новой, или отремонтировать;
ревизия всей сети освещения и силовой группы проводов проводится раз в полгода

Нужно обращать внимание на цвет изоляции. Возможные места опасного нагрева определяются по цвету изоляции проводов;
установка автоматического выключателя с УЗО

Автоматический выключатель отключит сеть в случае КЗ, а УЗО (устройство защитного отключения) реагирует на прикосновение человека к оголенным проводам. Применение этого устройства может спасти жизнь;
сечение проводов электропроводки рассчитывается исходя из суммарной мощности всех электрических приборов;
при монтаже не следует слишком плотно укладывать кабели проводки;
если нужно произвести какие-либо работы, например, просверлить стену, то следует убедиться в отсутствии электропроводки под штукатуркой в этом месте.

Не включайте частично поврежденные приборы

Если в утюге или холодильнике перетерся кабель и видна внутренняя оболочка, не включайте его, до того, как отремонтируете. Сначала аккуратно снимите верхний слой изоляции в поврежденном участке и осмотрите внешнее состояние изоляции. Все повреждения и трещины плотно замотайте изолентой. Затем верните назад верхнюю оболочку и тоже перемотайте.

Часто требуется замена штепсельной вилки, например, если она сильно расшатана или поврежден корпус. Она продается в любом переходе или магазине, потому не откладывайте с покупкой.

Повреждения могут быть не только на шнуре питания, но и внутри. Например, если Вы включаете что-либо и слышите внутри искрение. Это уже говорит о серьезной неисправности, даже если электрооборудование работает, на первый взгляд, нормально. В таком случае, выключите его из розетки и отнесите в сервисный центр (или отремонтируйте самостоятельно).

Даже если Вы проверили всю проводку и включаете только новую исправную технику, это не дает 100%-ой гарантии, что в вашей сети не случится аварии. Потому, всегда устанавливайте в щиток качественные автоматические выключатели и УЗО.

При параллельной прокладке разделяйте линии

Если у Вас проложено несколько силовых линий параллельно, старайтесь соблюдать между ними расстояние не менее 10см. Дело в том, что при плотной прокладке кабель хуже охлаждается, из-за этого сильнее нагревается оболочка, и теряются ее изоляционные свойства. В результате она может оплавиться или случится пробой, и контакты замкнутся.

Для параллельной прокладки применяются также специальные кабель-каналы с перегородкой посередине. Она изолирует силовые линии между собой.

Защищайте кабель при прокладке

Старайтесь делать скрытую проводку в стенах, штукатурке, там изоляция сохранится намного дольше и меньше риск ее повреждения. При открытой проводке старайтесь применять защитные средства: кабель-каналы, пластиковые трубы, гофру. Защищая от внешних факторов, они увеличивают срок службы проводки в несколько раз.

Замените алюминиевую проводку на медную

При меньшем сечении провода медь лучше проводит электричество и выдерживает большую нагрузку. Кроме того, она выдерживает больше механических изгибов и не так быстро окисляется, как алюминий.

В советские времена в жилых домах часто делали алюминиевую проводку. Если Ваша квартира до сих пор пользуется таким «советским наследством», задумайтесь, срок эксплуатации ее, наверняка, уже давно вышел.

Не игнорируйте пылевлагозащиту

Размещая розетки, выключатели или электроприборы в местах повышенной влажности позаботьтесь о высоком уровне пылевлагозащиты. Например, на улице, где возможны осадки, роса и туман, он должен быть не ниже IP67. Минимальный уровень для ванной IP44, если существует вероятность прямого попадания водяных брызгов, тогда лучше IP56.

Если внутрь проникнет вода, розетка начнет искриться, оплавится пластиковый корпус и в конце концов случится короткое замыкание. Потому всегда выбирайте оптимальный уровень пылевлагозащиты.

Как найти короткое замыкание в автомобиле

Короткое замыкание в машине (или «коротыш» на сленге электриков) – вещь очень серьезная. Большинство самостоятельных возгораний автомобилей происходит именно из-за них. Как же найти короткое замыкание проводки в авто?

Узнать о коротком замыкании не сложно. Если все прошло штатно, то при возникновении замыкания сгорает предохранитель и перестает работать соответствующая электрическая цепь. Питать она может что угодно от фар до часов в салоне. В поисках неисправности обычно первым делом проверяют предохранитель и, если он перебит, вставляют новый, с таким же номиналом. Если новый предохранитель постигла та же участь – значит в машине короткое замыкание.

Поиск замыкания в проводке производится методом исключения и представляет собой весьма муторное занятие. Смысл его заключается в отключении разных потребителей электричества на соответствующей электролинии (узнать, что именно на ней запитано можно из электросхемы автомобиля) и в проверке целостности проводов. Проверить провода, проходящие, например, под торпедой

, легко и просто не получится, поэтому начинать нужно именно с исключения потребителей. На провода же переходим, после того, как убедимся, что в «коротыше» не виноваты потребители.

Чтобы найти некое устройство (например, магнитолу), имеющее внутри себя короткое замыкание, нужно, чтобы электролиния была под напряжением. Как это сделать, ведь предохранитель тут же сгорает? В этом и есть весь секрет поиска коротких замыканий в автомобиле!

Перед тем, как приступить к поиску, нужно включить в электролинию собственный мощный потребитель электричества. Это нужно для того, чтобы понизить высокий ток короткого замыкания и не допустить возгорания проводки.

Для поиска короткого замыкания в автомобиле можно использовать обычную лампу головного света

Сделать это проще всего при помощи обычной лампы головного света на 55 Ватт, включенной вместо предохранителя. То есть нужно взять лампочку, подключить к ее выводам два провода с заранее обжатыми на них клеммами (Почитайте, как обжать клемму на проводе в автомобиле

) и другие концы проводов включить вместо предохранителя. Подключаться нужно через клеммы, то есть надежно. Если предохранители современные «флажковые», то на проводе следует обжатьклеммы типа «папа» . В блоках предохранителей классических моделей АвтоВАЗа эти клеммы не подойдут, в них, подключаться проще прямо к «лапкам», удерживающим предохранитель, надевая на нихклеммы типа «мама» . Подключение должно быть последовательным, то есть ток должен проходить через лампочку.

Лампу нужно расположить так, чтобы ее было видно. В момент включения в электролинию с коротким замыканием, она зажжется на полную мощность, как в фаре. Яркое свечение подтверждает наличие «коротыша». И теперь, при отключении различных устройств, включенных в линию, нужно дождаться, чтобы лампочка «притухла». Это произойдет при исключении оборудования, вызвавшего замыкание, из линии и большого снижения силы тока до нормальных значений. Если, при отключении, скажем регулятора подсветки приборов лампа начала светиться еле-еле, значит, вы устранили причину «коротыша», который произошел внутри регулятора.

Другое дело, если уже все потребители исключены из линии, а лампа продолжает светиться в полный накал. Это означает, что короткое замыкание произошло не в каком-то потребителе, а в проводке. Например, из-за повреждения изоляции провода.

Такой расклад гораздо сложнее, потому что, чтобы просмотреть всю электролинию, скорее всего, придется разбирать салон, снимать различные панели, а то и торпеду. Однако если воспользоваться мультиметром, то можно промерять доступные участки электролинии на предмет большого тока, тем самым сужая круг поисков. Если вы не сильно владеете данным инструментом и не «на ты» с электричеством, лучше доверить это дело электрикам. Причем не обычным, а автоэлектрикам, потому что кроме непосредственно поиска замыкания, человек должен еще уметь разбирать и собирать разные части машины.

Найдя устройство, вызвавшее короткое замыкание, можно попробовать его починить. Но лучше заменить новым – с замыканиями шутки плохи. Если предохранитель по какой-то причине выдержит проходящий ток и не сгорит, произойдет возгорание проводки и сгорит весь автомобиль.

Чтобы этого не допустить, нужно знать, как выбрать предохранители для автомобиля

,причины короткого замыкания в автомобиле , а при самостоятельном электромонтаже обязательно знать,как пользоваться изолентой .

Аварийная защита от КЗ

Существует достаточно много устройств, обеспечивающих безопасность потребителя при коротком замыкании, в основе своей эти устройства отключают аварийный участок сети:

  • плавкие предохранители различных типов;
  • электрические автоматы;
  • дифференциальные автоматические устройства защиты;
  • токоограничители.

Наиболее простым, но в тоже время эффективным способом защиты от возникновения короткого замыкания служит включение в электросеть плавких предохранителей. При повышенной нагрузке нить таких предохранителей плавится и перегорает, тем самым обрывая от источника повреждённый участок сети.

Но, помимо высокой эффективности, эти устройства обладают рядом недостатков. В первую очередь, это необходимость их постоянной замены и работа только при определенных нагрузках. При дефиците таких предохранителей их зачастую заменяли «жучками», которые могли служить проводником тока, но не выполняли функции предохранителей, что, в свою очередь, могло привести к печальным последствиям.

Также достаточно эффективным и надёжным средством обеспечения безопасности служат автоматические выключатели, также известные как электрические автоматы. Принцип их действия основан на использовании тепловых реле. При нагреве пластины сверх нормы они расширяются и отключают автомат, для включения сети достаточно просто включить его обратно. Эти устройства более удобны, чем плавкие предохранители, более эффективны в работе.

Дифференциальные автоматы отключают ток даже при небольших изменениях параметров тока на подключённом к ним участке, эти устройства наиболее эффективны и безопасны, но в тоже время достаточно дорого стоят.

Токоограничивающий реактор применяется в сетях высокого напряжения, использование этих устройств, рассчитанных на промышленные нагрузки, в быту нерационально. Практически это катушка, последовательно включённая в токоведущую сеть. При коротком замыкании реактор принимает энергию на себя. В настоящее время применяются токоограничители различных конструкций.

Важно! Использование «жучков» вместо плавких предохранителей может грозить выходом из строя электрооборудования, а также пожаром!

Предохранитель

Как найти короткое замыкание в скрытой проводке?

Чаще источник проблемы находится на виду, однако существуют и исключения из правил. В этом случае самым простым вариантов становится удаление штукатурки на всем участке от распределительной коробки до места повреждения. Но этот вариант можно рассматривать в том случае, когда у мастера есть схема.

Однако у такой масштабной операции есть минус: мало кого прельщает вскрытие штроб, шум и пыль от такого рода деятельности. И все ради одного участка небольших размеров. Работу несколько упростит главное правила монтажа электропроводки: кабели прокладывают только вертикально или горизонтально. Но и это условие не исключает затянувшихся поисков и большого количества мусора.

Иногда возникают затруднения другого рода. Электрики — «тоже люди», поэтому желание сэкономить и быстро сделать работу нередко приводит к тому, что трассу прокладывают не так, как предписано правилами монтажа и ГОСТом, а «в обход» — самым коротким путем. В этом случае потребуется снимать со стен всю штукатурку. Такая перспектива не понравится никому.

Простейшие приборы

Чаще кабели скрываются под не очень толстым слоем штукатурки, поэтому отыскать их в стенах можно самостоятельно, причем относительно легко и не слишком затратно. Чтобы избежать тяжелой и неплодотворной работы, электрики используют специальные приборы для обнаружения сети или точного места неисправности — бесконтактные индикаторы напряжения. Есть несколько видов детекторов, которыми пользуются электрики при поисках скрытой проводки.

  1. MEET MS-58M. Данный инструмент относится к профессиональным приборам, однако его цена невысока: она составляет менее 500 рублей. С помощью этого индикатора неисправности ищут как на открытых, так и на скрытых участках проводки. Этот бесконтактный тестер-пробник может определить напряжение на трассе через бетон, дерево, кирпич и другие стройматериалы.
  2. MS-48NS. Это простейшие прибор — индикаторная отвертка, позволяющая делать тест на разрыв, регулируя уровень чувствительности тестера, определить напряжение на участках трассы. Средняя цена такого индикатора — 300 рублей.

Оба электротехнических прибора довольно точно определяют место неисправности. Погрешность составляет 50-100 мм. Помощь недорогих устройств дает возможность избежать самой неприятной работы — полного «раскурочивания» стен.

После нахождения «аварийного участка трассы» штукатурку вскрывают, достают и чинят (заменяют) поврежденный электрокабель. После завершения работ его возвращают на место, а стену восстанавливают. Идеальное решение — прокладка новой линии, однако допускается и временный ремонт поврежденного участка.

Трассоискатели скрытой проводки

Их называют профессиональными определителями, измерителями, кабелеискателями, или просто искателями скрытой проводки. Этот вариант не самый лучший, так как цена мощных приборов устроит далеко не всех, а приобретать их для разовой работы не имеет никакого смысла.

Ассортимент этого поискового оборудования нельзя назвать «узким», однако качественные, эффективные, чувствительные приборы стоят несколько тысяч, а такие траты вряд ли оправданы для электриков-любителей. Вторая причина для отказа от этого приобретения — сложность работы с трассоискателями: для поиска неисправности необходима не только большая практика, но и теоретические знания.

Причины короткого замыкания

Замыкание в цепи освещения Основной фактор, вызывающий короткое замыкание – это резкое возрастание силы тока. Оно сопровождается снижением сопротивления электропроводки и приводит к повышению температуры выше нормального значения. Это приводит к тому, что может произойти возгорание легковоспламеняемых материалов.

Почему происходит короткое замыкание:

  • Износ электросети. С течением времени изоляция изнашивается, оголяется часть провода, и на этом участке может произойти короткое замыкание.
  • Влага. Попадание жидкости на изоленту, защищающую скрутку, может произойти во время затопления. Это приводит к отклеиванию липкой стороны ленты и оголению места соединения.
  • Механическое воздействие на изоляцию. Во время ремонтных работ можно случайно вбить гвоздь в место прокладки кабеля и повредить защитный слой. Также перегрызть провода могут грызуны.
  • Перегрузки электросети в течение длительного времени. Приводит к плавлению изоляции.
  • Неправильный выбор номинала автоматического выключателя. Устройство защиты может не среагировать и пропустить скачки напряжения, из-за чего повышается риск возникновения короткого замыкания.
  • Неверно выбраны электропровода для проводки.
  • Слабый и ненадежный контакт в месте соединения двух проводников или при подключении к розетке, выключателю, распределительной коробке. Если электропроводка старая, может встречаться соединение, выполненное методом скрутки. Если неправильно замкнуть контакт, он быстро нагревается, разрушается и может коротнуть.
  • Поломка электроприбора, который приводит к закорачиванию всей электрической цепи.

Основной причиной любых коротких замыканий является поврежденная изоляция проводников или неисправные потребители электроэнергии. В некоторых случаях замыкание возникает по таким причинам, о которых водитель даже не догадывается.

Короткое замыкание в машине, произошедшее из-за нарушенной изоляции, прежде всего связано с неправильной прокладкой проводов. Жгуты могут соприкоснуться с раскаленной трубой глушителя, а отдельные провода нередко пережимаются какими-либо предметами во время проведения ремонта. Некоторые детали автомобиля буквально окружены проводами, поэтому о поврежденной изоляции никто не догадывается до самой поломки.

Существует отдельная категория причин, никак не связанных с электрическим током. На первый взгляд все находится в целости, но, тем не менее, замыкание присутствует. Нередко такие ситуации возникают в определённых условиях, после установки дополнительных деталей и оборудования.

Особенно часто это происходит в районе колесных арок или в задней части кузова. Во время монтажа используются саморезы, которые попадая внутрь пространства повреждают изоляцию проводов, хотя снаружи это совсем незаметно. Вполне естественно, что такую неисправность обнаружить очень проблематично. Поэтому перед началом тюнинга и других работ следует изучить электрическую схему и точно установить места прокладки тех или иных проводов.

Следует особенно отметить причину, связанную с недостаточными знаниями и квалификацией водителя. Человек берется за самостоятельный ремонт, считает, что все делает правильно, а в конце концов его действия приводят к замыканиям. Многие из них проявляются не сразу, а по мере включения некоторых видов оборудования.

Что такое короткое замыкание?

Если говорить нормальным человеческим языком, короткое замыкание — это соединение двух противоположных проводов между собою, то есть соприкосновение фазного и нулевого провода без нагрузки между ними.

Почему же так происходит? Почему же происходит именно короткое замыкание, а не появляется джин или не рождается очередной электрик? Из курса  школьной физики вам должно быть известно  то, что любая электрическая цепь -это контур. С одной стороны которого находится источник питания, а с другой нагрузка (потребитель). Источником питания, в обычных электрических сетях, является трансформаторная подстанция, куда в свою очередь энергия поступает от электростанций (ТЭЦ, ГЭС, АЭС). Также источником питания в цепи может быть простая батарейка, аккумулятор или генератор. А нагрузкой или потребителем — может быть любой электроприбор (лампочка, двигатель, обогреватель и .т.п).

Электрическая цепь

Так вот, когда в электрической цепи источник питания есть, а нагрузка (потребитель) отсутствует. При замыкании цепи (закорачивании двух проводов) сила тока (Амперы) мгновенно увеличивается до своих предельных значений. За короткий промежуток времени, выделяется больше количество тепловой энергии. Этот процесс и называется коротким замыканием.

Короткое замыкание в электрической цепи

Почему ток короткого замыкания, практически всегда вызывает значительное повышение температуры и может привести к возгоранию? Потому что, в момент КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ, происходит мгновенный выплеск всей энергии источника. Если сравнивать ток с водой, то просто представьте что у ведра оторвалось дно.

Можно взять обычную пальчиковую батарейку и закоротить её фольгой или тонкой проволокой. При это вы увидите что, вся энергия батарейки выплескивается за короткий промежуток времени. Этого будет вполне достаточно, чтобы что-нибудь поджечь.

Что такое короткое замыкание

Короткое замыкание (сокращённо КЗ) – это аварийный режим электрической цепи, который представляет собой соединение двух точек этой цепи с разницей потенциалов. Так как это аварийный режим работы, то он не предусматривается конструкцией устройства или линией электроснабжения, находящейся под напряжением. Возникновение процесса КЗ связано с резким увеличением силы тока, до максимально возможного значения, при этом масштабы повышения характеризуются мощностью источника питания. Также увеличение тока в режиме замыкания сопровождается снижением величины напряжения, так как происходит падение напряжения.

Важно! Увеличение силы тока вызывает повышенный резкий перегрев проводников. Соответственно, для надёжности электроснабжения в случае возникновения короткого замыкания любая (без исключения) цепь должна иметь надёжные инструменты и быстро реагирующую аппаратуру для аварийного отключения потенциально опасного участка от источника напряжения

Понятие «короткое замыкание»

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

Таким образом, КЗ приводит к образованию разрушительных токов, превышающих допустимые величины. Что способствует выходу приборов из строя и повреждениям проводки. Для того, чтобы понять, что может спровоцировать этот процесс, нужно детально разобраться в процессах, происходящих при коротком замыкании.

По закону Ома сила тока (I) обратно пропорциональна сопротивлению (R)

Пример применения закона Ома к лампе накаливания мощностью в 100 Вт, подключенную к электросети в 220В. Здесь можно с помощью закона Ома рассчитать величину тока для нормального режима работы и короткого замыкания. Сопротивление источника и электропроводки проигнорируем.

Электрическая схема нормального режима работы (a) и короткого замыкания (b)

Вот пример нормальной цепи, по которой ток течет от источника к лампе накаливания. На схеме ниже изображен этот процесс.

Пример нормальной цепи, ток течет от источника к лампе

А теперь, представим, что произошла поломка, из-за которой в цепь попал дополнительный проводник.

Дополнительный проводник замыкает цепь

Сопротивление проводников стремится к нулю. Вот почему большая часть электрического тока после замыкания сразу потечет через дополнительный проводник, как бы избегая лампы накаливания с высоким сопротивлением. Результатом будет некорректная работа прибора, потому, что он не получит достаточно тока. И это еще не самый опасный вариант.

Как известно, по закону Ома сила тока обратно пропорциональна сопротивлению. Когда давление в цепи падает в результате короткого замыкания — на несколько порядков возрастет сила тока. По закону Джоуля – Ленца при росте силы тока увеличивается выделение тепла.

При многократном росте силы тока проводники мгновенно нагреваются. А теперь представим, что в сети нет предохранителей либо они не сработали достаточно быстро. В результате проводники плавятся, а изоляция начинает гореть. Зачастую, так возникают пожары в результате короткого замыкания.

Виды коротких замыканий

Схемы кз

Короткие замыкания в быту:

  • однофазные – происходит, когда фазный провод замыкается на ноль. Такие КЗ случаются чаще всего. Обозначен, как однофазное с землей К(1)
  • двухфазные – ( К2)происходит, когда одна фаза замыкается на другую, относится к несимметричным процессам. Есть еще 2-х фазное с землей К (1,1)в системах с заземленной нейтралью;
  • трехфазные – происходит, когда замыкаются сразу три фазы. Самый опасный вид КЗ. Это единственный вид короткого замыкания, при котором не происходит перекос фаз, процесс протекает симметрично;

Вот типичная картина последствий короткого замыкания: оплавленная или сгоревшая изоляция, запах гари, следы оплавления или горения внутри электрического прибора.

Последствия короткого замыкания в электрощите многоэтажного дома

В реальных условиях короткое замыкание происходит в таких ситуациях:

  • Повреждение изоляции проводников. Это может произойти из-за изношенности изоляции, а так же механического воздействия на неё. Жилы кабеля замыкаются напрямую или через корпус оборудования.
  • Некорректное подключение электроприборов к сети. Данный случай характеризуется допущением ошибки мастера или владельца квартиры из-за чего и происходит короткое замыкание.
  • Попадание в электрический прибор воды. Конечно же нельзя допускать попадание воды на электроприборы, ведь она является хорошим проводником электричества и замыкает контакты.

В обустройстве быта короткое замыкание происходит во время ремонта стен, если случайно повредить проводку. Также аварии случаются в квартирах и домах со старой проводкой. В результате чрезмерного нагревания она повреждается в следствие воздействия воды или грызунов.