Что такое короткое замыкание

Виды и причины

В быту короткие замыкания бывают:

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

Например, утром в воскресенье ваш сосед за стенкой соединяет фазу и ноль в розетке, включив в нее перфоратор. Это значит, что цепь замыкается, и ток идет через нагрузку, то есть через включенный в розетку прибор. Если же сосед соединит провода фазы и нуля в розетке без подключения нагрузки, то в цепи возникнет КЗ, но вы сможете поспать подольше.

Тем, кто не знает, для лучшего понимания полезно будет почитать, что такое фаза и ноль в электричестве. Короткое замыкание называют коротким, так как ток при таком замыкании цепи как бы идет по короткому пути, минуя нагрузку. Контролируемое или длинное замыкание – это обычное, привычное всем включение приборов в розетку.

Электрическая цепь — это, как правило, два проводника с разноименным потенциалом и подключенным потребителем тока. Каждый конечный потребитель имеет свое внутреннее сопротивление, которое сопротивляется току и ограничивает, тем самым дозируя его количество и плотность в проводнике, заставляя производить работу.

Поиск поврежденного участка

Если вызов и ожидание мастера-профи не вариант, то хозяевам приходится самим проводить осмотр всей электросети — открытых участков проводки, а также подключенных бытовых и специальных приборов, в том числе сетевых удлинителей. Перед операцией электроцепь обесточивают, отключая автоматы, которые не сработали, затем из розеток вытаскивают вилки всех бытовых приборов.

Как найти короткое замыкание в скрытой проводке? Идеальный вариант — наличие плана электропроводки, однако этих документов у владельцев жилья на руках чаще нет. Иногда они и вовсе бесполезны, так как чертеж и реальная схема — «две большие разницы». Причина — предприимчивость электриков во время строительства объекта. Поэтому чаще хозяева вынуждены проводить «изыскания» довольно тернистыми путями.

Первые симптомы — запах гари и почернение (выгорание) участка, на котором произошло короткое замыкание. Когда осмотр видимой проводки, распределительной коробки и розеток с выключателями результата не принес, переходят к проверке бытовых и осветительных приборов. Если и в этом случае поиски не увенчались успехом, то исследование продолжают. Оно включает в себя несколько этапов.

Подготовка к поискам повреждения при КЗ

Как найти короткое замыкание в скрытой проводке? В первую очередь, обеспечить условие, при котором поиск вообще возможен. Если при обрыве сети операция иногда сложностей не обещает, то при коротком замыкании приходится действовать по-другому, так как при подаче напряжения автомат попросту отключается.

Исключение — отгорание проводов, идущих на выключатель или розетку. Проверить, произошло ли это, легко индикаторной отверткой: достаточно убедиться в наличии фазы в приборе. Если она есть, то можно говорить о том, что, по крайней мере, один проводник в порядке. Найти обрыв нейтрали очень сложно, если нет опыта подобной работы. В этом случае рекомендуют удалить участок полностью, а потом заменить его новой проводкой.

Чтобы предотвратить короткое замыкание, препятствующее возобновлению питания, его необходимо из «сценария» предусмотрительно исключить. Поскольку чаще КЗ — контакт между нейтралью и фазой, один из проводников отключают. Обычно им становится нулевой провод, изоляция которого синего или голубого цвета. Его отсоединяют, изолируют, а затем отводят в сторону.

Надо еще раз напомнить, что перед этой операцией все электроприборы должны быть отключены от розеток. Если в сети больше нет «травмированных» участков, после исключения ноля из схемы автомат срабатывать не будет.

Поиск участка замыкания

Первым делом надо определить проблемный участок, так как найти короткое замыкание в скрытой проводке можно лишь после того, как мастер точно определит, в каком месте оно произошло.

В домах или квартирах принцип разводки одинаков: от распределительной коробки проводка расходится лучами к розеткам, а для выключателей предусматривается отдельные кабели. Работа намного упрощается, если в распоряжении хозяев имеется схема разводки. Но чаще она отсутствует.

Сначала распределительную коробку открывают, потом на каждой линии измеряют сопротивление и напряжение. Если обнаруживают линию, где показания отсутствуют, то это и есть участок, которые необходимо проверять. Следующий этап — поиски конкретного места короткого замыкания.

Помощь измерительных приборов

Оптимальный вариант — проверка сопротивления на «подозреваемом» участке цепи (или изоляции) мегаомметром, так как мультиметр имеет одно серьезное ограничение. Из-за малого напряжения он подходит только для обследования коротких участков электроцепи — до 3 м, но не более.

Одним проводом мегаомметр подключают к фазовому проводнику, другим к нулю, затем к фазе и заземлению. Если на дисплее высвечивается значение, которое меньше единицы (0,5), то можно констатировать, что с проводкой все в порядке. Когда на нем появляется другая цифра (1), или показатели меняются, это значит, что оголенные проводники в каком-то месте соприкасаются.

Поиск виновника среди бытовых приборов

Нередки случаи, когда короткое замыкание возникает в электроприборах. Чтобы точно определить его источник, используют метод исключения. Сначала от розеток отключают абсолютно всю домашнюю технику, затем восстанавливают работу автомата. Все приборы подключают по одному, по очереди. Виновник будет найден, когда сработает автомат.

Народный метод

В этом случае исследователю важно иметь хороший слух, поскольку в месте, где произошло короткое замыкание, должен улавливаться звук — тихое потрескивание. Однако данный вариант относится к «дедовским методам», поэтому на результат надеяться можно, но сильно полагаться на то, что он будет, не нужно

Причины короткого замыкания

Результатом короткого замыкания в новой электрической проводке может быть только ошибка при монтаже — либо механическое повреждение проводов при их прокладке и крепеже, либо неправильное их соединение в распределительной коробке. Избежать ошибочного соединения помогут провода, имеющие одинаковую расцветку изоляции жил, а также использование кабеля одного производителя.

В старой проводке главная причина возникновения КЗ — это разрушение изоляции проводов от старости или постоянной влажности (например, на кухне или в ванной). Здесь профилактика одна — своевременная замена устаревших проводов и кабелей.

Еще одна причина КЗ — неисправный бытовой электрический прибор. Такую неисправность в электропроводке найти проще всего — поочередно включаем все электроприборы в квартире и ждем «срабатывание» автомата в электрощитке. На котором отключился, тот наш «герой».

Строит учесть, что срабатывают на короткое замыкание только автоматические выключатели с электромагнитными расцепителями. Поэтому необходимо устанавливать автоматы защиты, которые имеют как тепловые расцепители (при перегрузке в сети), так и электромагнитный расцепитель (при КЗ). В продаже практически все автоматические выключатели имеют двойную защиту.

Причины возникновения короткого замыкания

Несмотря на то, что этот нежелательный аварийный процесс считается случайным, на его создание могут влиять следующие причины, связанные с некачественным монтажом или неправильной эксплуатацией электрического оборудования (цепей). Вот основные причины появления короткого замыкания:

1. Снижение качества изоляции токоведущих проводников. Это одна из самых распространенных причин перехода сети в режим КЗ, который возникает вследствие пересыхания, механического повреждения или разрушения изоляции между проводниками с разным потенциалом. Чаще всего все перечисленные причины снижения сопротивления изоляции и её разрушения связаны с воздействием на неё вредных факторов, на которые она не рассчитана. Например, при длительном воздействии солнечных лучей на изоляцию, которая боится ультрафиолетового излучения, происходят пересыхание, потрескивание и, как следствие, короткое замыкание.

Нужно отметить! У любой изоляции есть свой срок использования, старение её приводит к аварийным режимам.

1. Изменение физических параметров электрической сети, например, перенапряжение. Такое явление возможно во время грозы, а именно попадания молнии в проводник с током.
2. Неправильная коммутация, ошибки монтажа или укладки кабеля, с несоответствием техническим условиям, заявленным заводом производителем.

Любой электромонтажник или электромонтер не застрахован от ошибочных, неправильных действий при монтаже электропроводки или при выполнении оперативных переключений. В низковольтных цепях такие ошибки менее опасны, чем в высоковольтных цепях с мощными источниками энергии, например, на высоковольтных силовых подстанциях электроснабжения. Даже с современными элементами и устройствами защиты от превышения нагрузок процесс КЗ в силовых высоковольтных цепях опасен не только для оборудования, но и для обслуживающего персонала, из-за появления мощной электрической дуги.

1. Длительная эксплуатация электрического оборудования и линий в режиме перегрузок или в условиях с завышенными температурами окружающей среды. Это приводит к перегреву изоляции между обмотками электрооборудования, значит, происходит снижение сопротивления изоляции, которое в какой-то момент достигает критического значения.

Выполнение монтажа качественными материалами, правильная организация работ в электроустановках, а также своевременное обслуживание, с заменой повреждённых участков линии, снизят риск появления короткого замыкания.

Какие бывают виды

Короткое замыкание. Каждый слышал это словосочетание. Многие видели надпись «Не закорачивать!» Часто, когда ломается какой-нибудь электроприбор, говорят: «Коротнуло!» И несмотря на негативный оттенок этих слов, профессионалы знают, что короткое замыкание – не печальный приговор. Иногда с коротким замыканием (КЗ) бороться бессмысленно, а порой и принципиально невозможно. В этой статье будут даны ответы на самые важные вопросы: что такое короткое замыкание и какие виды КЗ встречаются в технике.

Начнем рассматривать эти вопросы под необычным углом – узнаем, в каких случаях короткие замыкания неизбежны и где они не играют роль повреждений. Возьмем за оба конца обыкновенный металлический провод. Соединим концы вместе. Провод замкнулся накоротко – произошло КЗ. Но так как в цепи отсутствуют источники электрической энергии и нагрузка, такое короткое замыкание никакого вреда не несет. В некоторых областях электротехники КЗ, которое мы рассмотрели, играет на руку, например, в электрических аппаратах и электрических машинах.

Взглянем на однофазное реле или пускатель, в конструкции которых есть магнитная система с подвижными частями – электромагнит, притягивающий якорь. Из-за постоянно меняющейся полярности тока, текущего в обмотках электромагнита, его магнитный поток периодически становится равен нулю, что вызывает дребезжание якоря, появляются вибрации и характерное, знакомое всем электрикам гудение. Чтобы избавиться от этого явления, на торец сердечника электромагнита или якоря прикрепляют короткозамкнутый виток – кольцо или прямоугольник из меди или алюминия.

Из-за явления электромагнитной индукции в витке создается ток, создающий свой магнитный поток, компенсирующий пропадание основного магнитного потока, создаваемого электромагнитом, что приводит к уменьшению или исчезновению вибраций, разрушающих конструкцию.

Так же на руку играет короткое замыкание и в роторе асинхронного электродвигателя. Благодаря взаимодействию магнитного поля, создаваемого обмотками статора, с короткозамкнутым ротором, в роторе по уже упомянутому закону появляются свои токи, создающие свое поле, что приводит ротор во вращение

Конечно, важно грамотное проектирование электродвигателя или электрического аппарата, чтобы токи, протекающие в короткозамкнутых элементах, не приводили к перегреву и порче изоляции основных обмоток

Возгорание розетки

Подобным образом понятие «короткое замыкание» используется применительно к трансформаторам. Люди, так или иначе связанные с энергетикой, знают, что одна из важнейших характеристик трансформатора – это напряжение короткого замыкания, U_КЗ, измеряемое в процентах. Возьмем трансформатор. Одну из его обмоток, скажем, низшего напряжения (НН) закоротим амперметром, сопротивление которого, как известно, принимается равным нулю. Обмотку высшего напряжения (ВН) подключаем к источнику напряжения. Повышаем напряжение на обмотке ВН до тех пор, пока ток в обмотке НН не станет равным номинальному, фиксируем это напряжение.

Делим его на номинальное напряжение высшей стороны, умножаем на 100%, получаем U_КЗ. Эта величина характеризует потери мощности в трансформаторе и его сопротивление, от которого зависит ток короткого замыкания, ведущий к повреждениям. Поговорим наконец о коротких замыканиях, несущих негативные последствия. Такие короткие замыкания появляются, когда ток от источника питания протекает не через нагрузку, а только через провода, обладающие ничтожно маленьким сопротивлением. Например, трехфазный кабель питается от трансформатора, и одним неосторожным движением ковша экскаватора происходит его повреждение – две фазы закорачиваются через ковш. Такое КЗ называют двухфазным. Аналогично по количеству замкнутых фаз называют другие КЗ.

Однофазное замыкание на землю в сетях с изолированной нейтралью не является коротким, но может представлять угрозу жизни живых существ. Металлическим называют КЗ, в котором переходное сопротивление равно нулю – например, при болтовом или сварочном соединении. Токи КЗ в зависимости от напряжения и вида повреждения могут достигать тысяч и сотен тысяч ампер, приводить к пожарам и колоссальным электродинамическим усилиям, «выворачивающим» шины и провода. Защита от КЗ может осуществляться автоматическими выключателями или предохранителями, а в высоковольтных сетях – средствами релейной защиты и автоматики.

Защита блока питания от короткого замыкания.

Как найти короткое замыкание в проводке автомобиля

Короткое замыкание — это недопустимое соединение части цепи с «массой» или другой частью цепи. Часто причиной короткого замыкания бывает сильное окисление контактов в колодке, либо повреждение изоляции проводов. Если после замены неисправного предохранителя он снова перегорает, вероятно, в электропроводке есть короткое замыкание.

Чтобы найти короткое замыкание следует отсоединить проверяемый участок электропроводки от остальной проводки автомобиля. Мультиметр устанавливаем в режим прозвонки. Один щуп прибора подсоединяем к участку цепи, а другой — к кузову («массе»).

• Если короткого замыкания на участке цепи нет — прибор не будет подавать звуковых сигналов.
• Если есть короткое замыкание — мультиметр подаст звуковой сигнал (цепь окажется замкнутой).

Осматриваем весь участок цепи на наличие повреждений.

Напомним, выполнять диагностику проводки удобней тогда, когда под рукой есть схемы электрооборудования автомобиля (для Lada XRAY, Vesta, Largus, Granta, Kalina, Priora, Niva 4×4).

Ключевые слова: универсальная статья

Короткое замыкание, уже само по себе явление не из приятных, а когда оно касается электропроводки вашего автомобиля, это может стать просто катастрофой. Причины его возникновения как правило заключаются в старости проводки, когда со временем оплётка становится хрупкой и теряет свою эластичность. Изгибы проводки, соприкосновения её с трущимися поверхностями в следствии чего проводящая часть оголяется и соприкасается между собой.

Практически все электрические цепи автомобиля защищены плавкими предохранителями. Которые выполняют функцию слабого места, которое в случае возникновения замыкания перегорает, тем самым прекращая ток на этом участке цепи. Проблема не решится, но добраться до гаража или в ремонтную мастерскую у вас будет возможность.

Разберёмся теперь по подробнее с причинами возникновения короткого замыкания, определим наиболее тонкие и уязвимые места в автомобиле, где возникновение замыкания наиболее вероятней встретить и рассмотрим методику устранения и поиска этих неисправностей.

Короткое замыкание, что это такое и как с этим бороться? Бортовая система электропитания автомобиля питается от аккумуляторной батареи номинальным напряжением 12 вольт. Емкость определяется величиной выраженной в Ач что это означает — если мы подключим к нашему аккумулятору устройство, которое будет потреблять силу тока равную 1А, то до полной разрядки это устройство проработает (Емкость батареи)/(Силу потребляемого тока) = … часов, как правило на легковых автомобилях установлена батарея емкостью 55Ач. Восстановление аккумулятора автомобиля нужно проводить только с учётом накопленных знаний.

Я специально начал статью с небольшой физической предыстории, что бы вы поняли механизм разряда и тот момент, что чем больший ток протекает в проводнике, тем сильнее он нагревается. А от чего зависит величина тока? От сопротивления. Из курса физики I=U/R. Короткое замыкание — это встреча «голого плюса» с «голым минусом» конечно это утрированное название, но смысл именно такой. Любой проводник имеет своё собственное сопротивление, хоть и очень маленькое, но имеет, но оно на столько не значительно по сравнению с сопротивлением даже самой маленькой лампочки в автомобиле, что мы условно считаем сопротивление проводника равным нулю.

К сожалению не все участки цепи электропитания засрахованы. но на это есть свои причины. При установке самостоятельно противоугонных систем и многих других электрических аксесуаров могут возникнуть сложности.

Использование этого явления

Данное явление нашло свое применение в дуговой сварке, принцип работы которой построен на взаимодействии стержня с металлической поверхностью. Поверхность нагревается до температуры плавки, благодаря чему появляется новое прочное соединение, т.е. сварочный электрод замыкается с заземляющим контуром.

Такие режимы короткого замыкания действуют непродолжительный промежуток времени. В момент сварки в месте соединения стержня и поверхности возникает нестандартный заряд тока, из-за чего выделяется большое количество теплоты. Ее достаточно для плавки металла и создания сварочного шва.

Также короткое замыкание используется в сфере промышленной автоматики, с его помощью создаются информационные системы, которые отражают параметры передачи токового сигнала.

Полезное КЗ применяется в электродинамических датчиках. Например, в индукционных виброметрах, сейсмических приемниках. Короткое замыкание дает возможность дополнительно уменьшить количество колебаний подвижной системы.

Режим КЗ может использоваться при объединении каскадов в электронике, когда выход первого активного компонента работает в режиме КЗ.

{SOURCE}

Разновидности замыканий проводки

Скрытая проводка в деревянном доме: ПУЭ

Электрические коммуникации бывают одно,- двух,- и трёхфазными. Все электродвигатели имеют обмотки, состоящие из множества витков проводов. Во всех этих видах электропередачи бывают короткие замыкания:

1. КЗ однофазной проводки возникает, когда фазовый провод замыкается прямо на землю или на какой-либо заземлённый элемент. Причиной может быть неправильно сделанное заземление или нарушение поверхностного слоя проводника.
2. Двухфазное замыкание происходит при полном контакте двух токоведущих ветвей электрической цепи. Также КЗ происходит при одновременном замыкании 2-х фаз на землю.
3. Трёхфазное или симметричное КЗ – это соединение трёх проводов с разными фазами между собой. Это может быть вызвано механическим повреждением проводников, перегревом, пробоем изоляции или результатом перехлёста проводов.
4. Замыкание обмоток катушечных деталей называют межвитковым. Такой вид КЗ характерен для электродвигателей, трансформаторов и различных устройств.
5. Один из опасных видов КЗ – это когда происходят обрыв провода питания внутри силового блока и последующее замыкание его на металлический корпус. Если в это время не выключать ток, то люди могут быть неожиданно поражены высоким напряжением.

Разновидности замыканий

Короткое замыкание – какие виды бывают?

КЗ делится в зависимости от фазы сети. В однофазной системе выделяют следующую классификацию:

• фаза и ноль – наиболее распространенный тип в быту. Замыкание случается, если использовать электрические приборы, которые не рассчитаны на стандартную величину токов или если в розетке находится плохой контакт. В результате этого наблюдается перегрев, и изоляция проводов нарушается;
• фаза и заземление – ситуация, в которой фазный провод начинает контактировать с заземленным корпусом другого оборудования.

КЗ может происходить в трехфазной системе:

• однофазное – рассмотрено выше;
• двухфазное – в процессе принимает участие две системы. Подобная ситуация часто случается с воздушными линиями электропередач. Чаще всего это происходит во время сильного ветра, когда линии проводов пересекаются между собой и образуют замыкание;
• трехфазное и земля – одновременный контакт трех системы с землей;
• трехфазное – одновременный контакт трех системы, спровоцированный соединением между собой токопроводящего предмета.

Основные причины, провоцирующие возникновение КЗ:

• нарушение целостности изоляции, что может возникать вследствие износа электрооборудования, в связи с загрязнением поверхности приборов, а так же механическими повреждениями;
• механическое нарушение целостности элементов сети (к примеру, обрыв линии передачи);
• скачки напряжения – пробой изоляции проводника, что приводит к развитию утечки тока и созданию дугового кратковременного разряда;
• удар молнии;
• попадание животных и птиц на токоведущие части;
• человеческий фактор – ошибки персонала при проведении работ по переключению;
• преднамеренное КЗ с использованием короткозамыкателей – используются с целью экономии выключателей. Сегодня данная технология не применяется и является запрещенной.

Причины и последствия короткого замыкания

Давайте рассмотрим причины, по которым возникает ток короткого замыкания и какие могут быть последствия этого явления.

Причины

Физическая причина короткого замыкания – упавшее до недопустимого минимума сопротивление электрической проводки. Это возникает по ряду внешних факторов, которые и принято считать причиной КЗ. Рассмотрим основные явления и факторы:

Одна из основных причин: естественное старение изоляции. Во время эксплуатации изолирующий слой проводки изнашивается, в нем появляются микротрещины, через которые появляется ток утечки. Со временем это приводит к возникновению КЗ. Такая причина более характерна для скрытой проводки. Если в квартире установлено УЗО, этот прибор вовремя сработает и предупредит об утечках тока;
Воздействие воды, являющейся отличным проводником. Часто причиной КЗ становится потекшая крыша или затопившие соседи. Провода, проложенные в скрытой проводке, не предназначены для прокладки во влажной среде

Вода, попадая за оплетку, вызывает короткое замыкание, а влажные стены хорошо проводят ток, что может стать причиной поражения человека электричеством;
При сверлении стен или вбивании гвоздя, также следует соблюдать осторожность: если попасть по проводу, это вызовет КЗ и поражение человека током. Поэтому перед подобными работами в квартире, следует изучить электрическую схему;
В частном доме проложенный кабель могут повредить грызуны

Поэтому для частного дома рекомендуется отдавать предпочтение скрытой проводке, а под полом лучше проложить бронированный кабель;
Банальное расплавление изолирующего слоя проводки, вызванное продолжительными перегрузками сети – еще одна распространенная причина возникновения короткого замыкания
Поэтому важно правильно рассчитывать мощность потребителей и сечение подводящего провода;
Также причиной, по которой возник ток КЗ, может стать вышедший из строя электроприбор: такую причину легче всего найти и устранить.

Последствия

Что касается последствий, то здесь все более понятно:

1. Выход из строя (возможно безвозвратный) электроприбора, в котором произошло КЗ;
2. Поражение человека не только электротоком, травму могут вызвать расплавленные брызги металла и изоляции. После затопления мокрые стены долго будут бить током, поэтому нужно найти и устранить место пробоя оплетки;
3. Самым печальным последствием короткого замыкания является пожар. Он возникает, если автоматическая защита отсутствует или вышла из строя. В таком случае многократно возросший ток вызывает открытое горение проводки, что приводит к возгоранию других предметов.