Неисправности электропроводки: замыкание и обрыв

Прокладывание открытых электросетей как оригинальный декор и избавление от старопроводных проблем

Ремонт скрытой поврежденной электропроводки зачастую сопровождается строительно-восстановительными работами, требующими немалых усилий: снятия отделочных материалов, штробление стен, их дальнейшее заделывание, штукатурка поверхности стены, покрытие ее декоративными материалами. Это разумно, когда ремонтные работы по восстановлению проводки совмещаются с капитальным ремонтом.

Но если капитальный ремонт помещению не предстоит, то более рационально в некоторых ситуациях будет прокладывание новой электропроводки на поверхности стены.

При прокладывании нового электропровода можно предусмотреть отведение специальных линий на разные комнаты или устройства. Также в распределительном щите можно установить отдельные автоматы на мощные электроприборы: холодильник, стиральную машину, бойлер, микроволновку, кондиционер и т.д.

Удобным будет и выделение розеточных, осветительных групп покомнатно.

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, UКЗ, 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 UКЗ. 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 место короткого замыкания в проводке квартиры

Самое трудное – это найти место короткого замыкания в проводке квартиры, если скрытый монтаж кабеля проводился в штробах. Для определения места к.з. электрики пользуются мегаомметром. У вас, вряд ли имеется такой прибор, поэтому для нахождения исправности в домашней сети используют такие приборы как мультиметр, стрелочный тестер, или лампочку с батарейкой.

Для таких целей мультиметр использовать не рекомендуется, так как режим измерения сопротивления проводится при малом токе (микроамперы), которого не хватает для пробоя нагара в месте замыкания. Лучше взять стрелочный тестер или лампочку с батарейкой. Поиск места неисправности нужно начинать с отключения вводного автомата. Все работы с электропроводкой проводятся только в отсутствие сетевого напряжения.

Прозвонка из батарейки и лампочки

Разберем случай, когда вы не знаете, где произошло короткое замыкание, то есть вы не обнаружили запаха горелой изоляции, не слышали искрения в проводах. Перед поиском неисправности необходимо отключить все выключатели освещения во всех комнатах, вынуть вилки из розеток всех потребителей электроэнергии.

Если вводной автомат находится в подъездном электрощите, открутите фазный провод с нижней клеммы автомата и проверьте на к.з. тестером в режиме самого низкого предела сопротивлений. Стрелка прибора не упала на ноль или близко к нему (нет замыкания), тогда по очереди подключаете освещение во всех комнатах, а затем включайте все бытовые приборы также по очереди.

Стрелочный тестер для прозвонки проводов

Если обнаружили источник замыканий, не включайте его пока не отремонтируйте. А если неисправность не обнаружена и тестер показывает ”0” при всех отключенных потребителях электроэнергии, переходим к следующему шагу. В случае, когда вводной автомат находится в подъездном щитке, прозванивают провода от вводного автомата до первой разветвительной коробки в квартире.

Перед этим отсоединяют концы проводов, идущие от вводного автомата, в коробке. Если замыкание не обнаружено, подсоединяют тестер к проводам в коробке, но уже из квартиры и прозванивают с этой коробки всю оставшуюся проводку. Короткое замыкание есть. Тогда отсоединяют провода от распределительной коробки последней комнаты.

Если к.з. еще обнаруживается тестером, по очереди отключают провода, идущие в распределительные коробки других комнат, до тех пор, пока не будет обнаружена комната с неисправностью. В этой комнате сначала проверяют все розетки. Неисправную розетку заменяют на новую.

Если замыкание опять не нашли, откручивают по очереди все провода от розеток, освещения в разветкоробке. Допустим, нашли неисправность в проводах, ведущих к розетке. При скрытой электропроводкенужно выдернуть кабель из штробы, зачистить её и уложить новый отрезок кабеля.

Кабель нужно менять, т. к. его изоляция уже нарушена высокой температурой тока короткого замыкания. Если портить стену не желаете, тогда можно провести кабель от соседней розетки (если нагрузка неисправной розетки небольшая) по кабельному каналу вниз к плинтусу и поднять его до розетки. Когда неисправна сама розетка, ее нужно заменить.

Чистить розетку не желательно, т. к. нагар проникает глубоко в пластик, что может вызвать повторное замыкание. В проводке новых квартир укладывается кабель с жилой защитного заземления (цвет желто – зеленый). Его также прозванивают относительно фазы и нуля.

Короткое замыкание, его причины и последствия

Прежде чем переходить к вопросу, о том, как найти короткое замыкание в скрытой проводке, нужно разобраться с неприятным и опасным явлением, узнать его причины. В этом случае у мастера будет возможность предупредить возникновение таких внештатных ситуаций.

Что такое короткое замыкание?

Для того чтобы объяснить, что такое короткое замыкание, один умный человек привел аналог КЗ, но в бытовой гидравлике. Это внезапный срыв крана. Запорное устройство, работающее исправно, создает потоку воды необходимое сопротивление. Если кран вдруг срывается с резьбы, то сопротивление сразу же падает, а сила напора многократно возрастает. В этом случае хозяевам грозит потоп, ЧП с электросетью может закончиться пожаром.

Короткое замыкание, или КЗ — возникновение контакта между проводниками, имеющими разный потенциал. Причина — возрастание силы тока при снижении сопротивления элементов. Если говорить о типичной электропроводке в квартирах, то в этом случае ЧП провоцирует «внезапная встреча» фазного и нулевого провода. Если в частном доме трехфазное электропитание, то вариантов опасного контакта несколько. Например, замыкание возможно между фазой и нейтралью, а также между фазами, КЗ на землю.

Сила тока при таком контакте сильно увеличивается из-за незначительного сопротивления проводников. Последствием этого явления становится резкий скачок температуры, он провоцирует их нагрев. Если по каким-то причинам не сможет сработать защитный автомат, то температура может достичь предельного значения. Следствием критических величин нередко становится возгорание изоляции и тех материалов, которые легко самовоспламеняются.

Причины, провоцирующие короткое замыкание

Вызвать такую внештатную ситуацию в бытовой проводке может несколько разных факторов. Например:

1. Состояние изоляционных материалов, которые далеки от идеальных. Причины — их старение, особенно в местах перегибов. Свою лепту способна внести повышенная влажность, вызванная «потопом», случившимся из-за халатности соседей.
2. Механическое повреждение изоляции из-за случайного повреждения скрытой проводки. Простые примеры — гвоздь, вбитый в стену, «вмешательство» дрели или перфоратора. Чтобы предотвратить такое ЧП, перед ремонтом рекомендуют узнать, где именно находится проводка.
3. Состояние изношенной проводки. Нередко такие аварии происходят в старых домах, где главные элементы электросети не рассчитаны на реальную мощность всех бытовых электроприборов. Следствие длительной перегрузки — перегрев, расплавление изоляции.
4. Неисправности, возникающие в бытовой технике. Они также провоцируют короткое замыкание в электросети.
5. Обрыв проводов энергосетей из-за порывов ветра, налипания снега и т. д.
6. Некачественный монтаж, некорректный выбор проводников, их сечения.
7. Электроприборы (розетки, выключатели) с плохими контактами.

Самые необычные провокаторы аварии — почти вездесущие грызуны, которые могут решить поточить резцы о первый попавшийся предмет, и тем самым совершить преступление «против человечества» — перегрызть кабель. Такие случаи не повсеместное явление, но они бывают.

Причем иногда «отличаются» мирные питомцы, которые посягают на другое, движимое имущество. Например, «прославился» хомяк, по воле «судьбы» попавший в хозяйский автомобиль, и ставший потом причиной его дорогостоящего ремонта.

Серьезные последствия

Результатом короткого замыкания для хозяев жилья становится:

• выход приборов из строя: в некоторых случаях их ремонт невозможен;
• разрыв/расплавление выключателей, проводов, розеток;
• нагрев и воспламенение изоляционных материалов;
• взрыв, пожар: возможны ожоги и другие травмы;
• худшее последствие — поражение током.

Во всех случаях важнее всего быстро обнаружить источник проблемы и устранить опасность. К сожалению, короткое замыкание происходит внезапно, предотвратить его или заранее определить «слабое» место в сети невозможно.

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.

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

Изношенность разъемов

Контакты в розетке часто начинают трещать в случае если они изрядно изношены. Как правило, это происходит в момент, когда вы вставляете вилку в розетку.

Износ контактов может также появится и в новых розетках, если внутри них был сделан некачественный сплав. Процессы окисления также ухудшают проводимость и могут привести к появлению искр и треска.

Сам процесс небольших коротких замыканий сопровождается высокой температурой, что прожигает металл контактов, а это в свою очередь еще сильнее ухудшает проводимость электроприбора. В результате такую розетку использовать уже будет нельзя, и она подлежит только замене.

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

Как не допустить возникновения КЗ

Регулярно осматривайте все розетки и выключатели

Как только заметите даже маленькую трещину или следы оплавления, сделайте замену. Купить новую розетку или выключатель достаточно дешево, потому это не то, на чем стоит экономить. Тем более что риску Вы подвергаете все жилье.

Выбирайте кабель достаточного сечения

Перед покупкой, обязательно рассчитайте вероятную максимальную нагрузку на линию. Сечение должно быть достаточным для безопасного пропускания тока в пиковые часы нагрузки, например, зимой когда включено отопление или в выходные, когда дома работает максимальное количество электропотребителей.

Оптимальное сечение на розеточные группы 2,5мм² и выше, а на освещение 1,5мм² или 0,5мм² на LED. Но лучше, сделайте точные расчеты максимальной мощности и уже по ним выбирайте сечение.

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.

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.

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.

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.

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.