Что делать при коротком замыкании

Короткое замыкание при возникновении обычно вызывает приступ паники у людей, не готовых к этому событию. Они просто не знают, что делать дальше, а иногда их действия приводят к совершенно необдуманным поступкам, усугубляющим ситуацию. Всё хорошо на теории, но практическая часть обычно хромает, а у некоторых индивидуумов даже хватает ума догадаться плеснуть водой на тлеющие провода. В разных ситуациях нужно реагировать по-разному, чтобы минимизировать последствия. Поэтому сегодня эксперты «ПрофЭлектро» расскажут, что делать при коротком замыкании.

Если рассказать об этом вкратце, то вы получаете соприкосновение нуля и фазы, либо заземленных частей с оголенным проводом. Это возможно, если произошла перегрузка или проводник был сильно поврежден. Также на получение данного эффекта сильно влияет качество сборки электросети. Малейшие зазоры могут обеспечить пробой электрической дуги с последующим воспламенением.

Если дымит проводка

Едкий запах подгоревшего металла и оплётки из поливинилхлорида нельзя спутать с чем-либо другим, ведь обычно этот дым сильно щиплет нос. Нужно не заниматься самодеятельностью, пытаться прислушиваться или принюхиваться. Сразу же вызывайте электрика, а также попытайтесь максимально снизить нагрузку на сеть. Выключите из розеток все приборы, оставив только освещение, а потом звоните профильному специалисту. Если вы продолжите работу, то эффект может выжечь большой фрагмент провода, а также сжечь блоки питания, электродвигатели и прочие активные части.

Если закоротило кабель

Совет один – как можно быстрее пытайтесь покинуть помещение. Силовые проводники могут создавать при коротком замыкании мощнейшие разряды. Пытаясь пробежать мимо щитка, где происходит пробой электрической дуги, лучше оставайтесь в помещении. Ток может пройти через вас, ведь до другой стены коридора или комнаты слишком далеко, а вы лишь сократите расстояние. Или старайтесь найти обходной путь. Немедленно вызывайте МЧС, чтобы они обесточили здание. Ответственные за противопожарное состояние в данной ситуации должны удостовериться, что не произошло возгорания. И не пытайтесь геройствовать, ведь незнание опасности чаще всего приводит к нехорошим последствиям. Также не допускайте проход мимо короткого замыкания других сотрудников или членов их семей. Наиболее часто это явление в бытовом варианте возникает в домах, где установлены электрические плиты.

Если место замыкания хорошо видно

Соблюдайте следующую последовательность действий, чтобы всё завершилось благополучно:

  • Сразу же идите к щитку, выключайте на автомате выключатель, который отвечает за данный участок электрической цепи. Как только произойдёт отключение, то явление сразу же прекратится.
  • После отключения внимательно следите за точкой, чтобы не было воспламенения. Вы можете спокойно уйти в магазин электротоваров или звать знакомого электрика, а в это время в квартире случится самый настоящий пожар. Не оставляйте всё без присмотра. Даже при отсутствии тока, нельзя пользоваться водой, чтобы всё потушить. Также желательно увидеть место, где произошло возгорание. Обязательно откройте коробку отверткой с хорошо заизолированной ручкой.
  • Когда всё закончилось, и опасность миновала, можете вызывать профильного специалиста. Это первое, что нужно делать при коротком замыкании. Вы можете не понять настоящей причины. Нагрузка на соединение проводов может возникать из-за неисправной настольной лампы, подключенной в данный момент к сети. Также причиной бывает неисправная обмотка компрессора холодильника. Вы не сможете определить это собственными силами, а замыкание только усилится при следующем включении. И дорогостоящую технику вы также можете потерять.
  • Если случился открытый огонь, то выключайте быстро деревянным предметом всё, что есть на щитке, а потом применяйте огнетушитель или даже воду с расстояния. Не дайте пожару ни единого шанса. После тушения вызывайте электрика.
  • Если загорелся шнур на технике или переноске, то нужно немедленно обесточить его. Ни в коем случае не пытайтесь затушить его при помощи воды или мокрой тряпки сразу. Если есть возможность, можно использовать землю или песок.

Категорически запрещено каким-то образом пытаться лезть инструментом в зону КЗ. Вы можете получить сильнейший удар током и термическое поражение. Если это выключатель, то не трогайте его руками, лучше использовать палку или кусок пластика.

Эти несложные меры позволят быстро среагировать на ситуацию. Теперь вы точно знаете, что делать при коротком замыкании. Также мы рекомендуем приобретать только надежные фирменные электрические товары в нашем интернет-магазине «ПрофЭлектро». С ними вероятность возникновения неприятных явлений значительно ниже.

Сгорела ночью во сне пенсионерка в смертельном пожаре в Новосибирской области. Причина — замыкание проводки

Короткое замыкание электропроводки стало причиной трагического пожара

В Мошковском районе Новосибирской области аварийное состояние электропроводки привело к пожару в жилом доме. Оперативные действия пожарных МЧС России позволили не допустить полного уничтожения дома. К сожалению, в результате пожара погибла пенсионерка.

27 мая в 01:56 (вр. местн.) поступило сообщение о возгорании в частном жилом кирпичном доме на двух хозяев в селе Новомошковское. Через 6 минут первый пожарные расчеты были на месте. На момент прибытия пожарно-спасательных подразделений открытым огнем горела веранда, внутри дома было плотное задымление одной из квартир. Меньше десяти минут потребовалось огнеборцам МЧС России, чтобы локализовать пожар и не допустить его перехода на соседнюю квартиру, хозяева которой эвакуировались самостоятельно. В ходе разведки звена газодымозащитной службы в задымленной квартире была обнаружена женщина без признаков жизни.

По предварительной информации причиной пожара стал аварийный режим работы электросети, который привел к короткому замыканию электропроводки на веранде. В результате пожара огнем уничтожена веранда на площади 20 квадратных метров, а также повреждены домашние вещи и мебель на площади 9 квадратных метров. Вторая квартира не повреждена. На реагирование привлекались 7 человек и 2 единицы техники.


Дом не был оборудован автономным дымовым пожарным извещателем (АДПИ) с GSM-модулем, который оперативно передает сигнал о пожаре в пожарную охрану и своевременно обеспечивает реагирование оперативных подразделений на вызов. Кроме того, датчик издает громкий звуковой сигнал, что позволяет хозяину проснуться, разбудить спящих, эвакуироваться из горящего помещения и тем самым спастись. В этом году датчик неоднократно помогал спасать людей, в том числе пенсионеров и многодетные семьи.

Короткое замыкание

Короткое замыкание (КЗ, англ. short curcuit) — незапланированное соединение точек цепи с различными потенциалами друг с другом или с другими электрическими цепями через пренебрежимо малое сопротивление. При этом образуется сверхток, значения которого на порядки превышают предусмотренные нормальными условиями работы.

Определение КЗ из “Элементарного учебника физики” Ландсберга

В результате короткого замыкания выходит из строя электрооборудование, происходят возгорания. О самых разрушительных последствиях коротких замыканий мы регулярно узнаем из новостных рубрик «Чрезвычайные происшествия». Что же именно происходит при КЗ? В результате чего они появляются? Какими могут быть последствия? Давайте рассмотрим подробнее эти и другие вопросы в приведенной ниже статье.

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.

Ток короткого замыкания

Сверхток, образующийся в результате КЗ, называется током короткого замыкания. Как только произошло короткое замыкание в цепи, ток короткого замыкания достигает максимальных значений. После того, как провода начнут греться и плавиться, ток короткого замыкания идет на спад, так как сопротивление проводов в при нагреве возрастает.

Для источников ЭДС ток короткого замыкания может быть вычислен по формуле

где

Iкз – это ток короткого замыкания, А

E – ЭДС источника питания, В

Rвнутр. – внутреннее сопротивление источника ЭДС, Ом

Более подробно про ЭДС и внутреннее сопротивление .

Ниже на рисунке как раз изображен такой источник ЭДС в виде автомобильного аккумулятора с замкнутыми клеммами

Внутреннее сопротивление автомобильного аккумулятора может достигать значений в доли Ома. Теперь представьте, какой ток короткого замыкания будет течь через проводник, если закоротить им клеммы аккумулятора. Внутреннее сопротивление аккумулятора зависит от многих факторов. Возьмем среднее значение Rвнутр = 0,1 Ом. Тогда ток короткого замыкания будет равен Iкз =E/Rвнутр. = 12/0,1=120 Ампер. Это очень большое значение.

Виды коротких замыканий

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.

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.

Рубрики: Статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *