Короткое замыкание и перегрузки в электрической сети. Что такое такое короткое замыкание и токи перегрузки в электропроводке дома или квартиры? Неправильное распределение нагрузки

С металлической жилой провода, при идеальных условиях эксплуатации, может быть и правда ничего не сделается. Однако, в реальных условиях, проводник подвержен окислению, ухудшению контакта и разогреву в месте плохого контакта… Кроме того, плохие контакты образуются и из-за ослабления затяжки винтовых соединений проводов.

А вот с изоляцией проводов - еще сложнее. Старение изоляции становится причиной выхода провода из строя и может сопровождаться различными неприятностями – от короткого замыкания, до пожара.

В чем выражается старение изоляции электропроводки?

Прежде всего, в уменьшении эластичности и механической прочности её материала. Изоляция становится хрупкой и ломкой. Достаточно небольшого воздействия, и ее целостность нарушается. После чего, может произойти электрический пробой изоляции и замыкание. А при том, что раньше в качестве изоляционных материалов использовали, в основном, горючие материалы, то при аварийном нагреве токопроводящих жил проводов и наличии пожароопасной среды, возникает пожар.

Причины старения изоляции электропроводки

Одной из главных причин преждевременного старения изоляции является тепловое старение, вызванное повышением температуры проводника. Естественно, что провод нагревается не просто так, а при перегрузках электросети, вызванных длительным превышением тока, допустимого для данного сечения проводника. Причем, срок службы изоляции при повышении температуры проводника от нормальной всего на 8 градусов - снижается в 2 раза!

Причины перегрузки электросети

Есть несколько причин возникновения перегрузки электросети и электропроводки, среди которых можно выделить:
- неправильный расчет сечения проводника;

Подключение дополнительных потребителей, мощность которых превышает допустимые проектные значения;

Механические перегрузки на валу электродвигателей бытовых электроприборов;

Длительные отклонения напряжения электросети от номинального значения.

Недостаточная электрическая мощность, подведенная к внутренней электросети.

Как избежать перегрузки электросети?

Если при расчете или монтаже электропроводки допущена ошибка и сечение проводника меньше требуемого, то исправить положение можно лишь полной заменой такой проводки или прокладкой новых линий от электрического щита к наиболее нагруженным розеткам, проводом необходимого сечения.

Эксплуатация дополнительных энергоемких потребителей, суммарный потребляемый ток которых превышает значение токовой уставки вводного автоматического выключателя может производится только с использованием устройств автоматики, например, оптимизатора нагрузки на электросеть OEL-820.

Необходимо исключить работу двигателей с механической перегрузкой вала. Например, поставить сетчатый фильтр на всасывающий патрубок погружного насоса, чтобы в него не попадал песок, вовремя очищать от пыли мешок пылесоса, не перегружать миксер, мясорубку, электродрель и т.д.

Если напряжение в доме ниже или выше нормы – нужно использовать стабилизатор напряжения. Однако, следует учитывать, что при низком напряжении на входе стабилизатор увеличивает его на выходе за счет увеличения потребляемого тока, что также может привести к перегрузке проводки.

При недостаточной выделенной или подведенной мощности следует докупить недостающие киловатты у энергетиков, внеся соответствующие изменения в договор и проект.

Самое бюджетное и легкое решение - «виртуальное» повышение мощности электросети без покупки дополнительной мощности. Т.е. применение устройства лимитирования потребляемой мощности с помощью управления неприоритетной нагрузкой. Для бытового использования лучше всего подойдет оптимизатор нагрузки на электросеть OEL-820. Это единственный на рынке бытовой прибор, предназначенный для эффективного снижения потребляемой мощности и подключаемый без помощи специалиста. Включил в розетку - и забыл о проблеме!

Каждая электросеть, независимо от ее масштабов, рассчитана на определенные нагрузки. Это знают практически все, но при этом почему-то упорно продолжают перегружать электросети, что приводит к плачевным последствиям. Рассмотрим опасность перегрузки электросети на примере загородного дома – они сегодня пользуются большой популярностью. Перегрузки сети в загородном доме могут возникать не только по вине неграмотных электриков или хозяев, но и поставщиков электроэнергии. Перепады напряжения в загородных электросетях весьма частое явление, поэтому отсюда следует первое правило:

• Всегда устанавливать стабилизаторы напряжения

Стабилизатор позволит уберечь от резких перепадов напряжения в любую сторону. Дело в том, что на повышение напряжения отреагируют автоматы, а вот понижения не всегда улавливаются. Если вы обратились в компанию профессионалов, то они обязательно выполнят все работы на должном уровне, применив лучшее оборудование.

Перегрузки по вине электриков

Также перегрузки возможны по вине неопытных электриков. Если они неправильно рассчитали планируемые нагрузки, подобрали провода с неподходящим сечением проводов, неправильно выбрали защитные устройства автоматического отключения, то быть беде. Более того, практически в каждом загородном доме останавливается генератор. Если его неправильно подключить, то может возникнуть короткое замыкание при включении штатного питания. Также электрики могут неправильно подключить силовые агрегаты – насосы, бытовую технику. В этом случае автомат будет все время срабатывать, что сделает применение оборудования практически невозможным. Избежать этого можно только одним способом – обратившись к настоящим профессионалам, а отсюда и правило второе:

• Всегда обращайтесь только к квалифицированным специалистам высокого уровня

Перегрузки по вине владельцев

Нередко сами владельцы виновны в перегрузках электросети. Они подключают к одной подающей ветке слишком много оборудования, используют удлинители с неподходящим сечением проводов, не бережно относятся к электрооборудованию. Результат – короткое замыкание или перегрузки электросети. Отсюда правило третье и правило четвертое:

• Никогда не подключайте к одной розетке более одного электроприбора
• Не применяйте удлинителей сомнительного качества, не ознакомившись с их характеристиками

Опасность перегрузок состоит в том, что по их причине может случиться пожар, выйти из строя дорогостоящее оборудование. Но есть и еще один источник перегрузок, от которого никто не застрахован.

Стихийные перегрузки сети

Речь идет о попадании молнии в подающие ЛЭП. В этом случае стабилизатор может полностью выйти из строя, но самое опасное случится, если разряд будет достаточно мощным, чтобы пробиться во внутренний контур электросети. Нередко от этого выходит из строя электрооборудование, но самое страшное кроется в остаточном электростатическом заряде, который может сохраниться в сети или электроприборах. Тогда прикосновение к ним может привести к поражению электрическим током. Чтобы этого избежать, важно правильно устроить контур заземления, на что способны настоящие профессионалы – опытные электрики компании «сайт».

Электросеть дома или квартиры, независимо от качества и даты сдачи в эксплуатацию, рассчитана на определенную нагрузку. При их превышении возможны самые неприятные последствия:

• . выход из строя розеток, выключателей и приборов учета электроэнергии;
• . разрушение или оплавление изоляции;
• . короткое замыкание проводки;
• . возгорание.

Последний момент таит в себе наибольшую опасность. Чтобы избежать этого, надо устанавливать стабилизаторы напряжения, помнить о возможных причинах перегрузки и избегать их.

Перегрузка сети по вине электрика

Неопытные инженеры и монтажники могут неверно рассчитать нагрузки и выбрать провода с недостаточным сечением. Еще хуже, если по их вине будут установлены защитные устройства с завышенным порогом срабатывания. В таком случае автоматика не отключит подачу энергии даже при коротком замыкании, что гарантирует возникновение очага пожара.

Проблемы могут возникнуть при неверном подключения мощных энергопотребителей: бойлеров, нагревателей, насосов, кондиционеров. Избежать этого можно лишь одним способом — обратившись к высококлассным специалистам с устоявшейся репутацией.

Перегрузки сети по вине владельцев

Небрежное отношение к проводам и оборудованию, использование несоответствующих удлинителей и электроприборов нередко приводит к перегрузке. Поэтому к розетке нужно подключать только один мощный потребитель и не использовать электрику сомнительного качества.

Перегрузки под воздействием стихии

Даже мощный стабилизатор может не выдержат последствий попадания молнии в ЛЭП. Чтобы защитить домашнюю сеть следует использовать контур заземления, выполненный в соответствии с нормативами электробезопасности.

Помните, перегрузку сетей легче предотвратить,чем устранять последствия. Компания «Электромонтаж» всегда готова выехать для устранения аварийных и поставарийных ситуаций . Наши специалисты работают для Вас круглосуточно.

Перегрузкой называется такое явление, когда по электрическим проводам и электрическим приборам идет ток больше допустимого. Опасность перегрузки объясняется тепловым действием тока. При двукратной и большей перегрузке сгораемая изоляция проводников воспламеняется. При небольших перегрузках происходит быстрое старение изоляции и срок ее диэлектрических свойств сокращается.

Так, перегрузка проводов на 25% сокращает срок службы их примерно до 3-5 месяцев вместо 20 лет, а перегрузка на 50% приводит в негодность провода в течение нескольких часов.

Основными причинами перегрузки являются:

• несоответствие сечения проводников рабочему току (например, когда электропроводка к звонку выполняется телефонным проводом)
• параллельное включение в сеть не предусмотренных расчетом токоприемников без увеличения сечения проводников (например, подключение удлинителя с 3-4 розетками в одну рабочую)
• попадание на проводники токов утечки, молнии
• повышение температуры окружающей среды

Кроме того, при перегрузке электросети приборы и аппараты, подключенные к ней, постоянно испытывают нехватку тока, что может привести к их аварийному выходу из строя. В связи с этим, обратите внимание на паспортные данные электроприборов: силу тока и напряжение. Желательно, чтобы напряжение питания электроприборов отклонялось на максимально допустимую величину от 220 В (например, от 90 до 260 В).

Коротким замыканием называется всякое замыкание между проводами, или между проводом и землей. Причиной возникновения короткого замыкания является нарушение изоляции в электрических проводах и кабелях, которое вызывается: перенапряжениями; старением изоляции; механическими повреждениями изоляции. При возникновении замыкания в цепи ее общее сопротивление уменьшается, что приводит к увеличению токов в ее ветвях по сравнению с токами нормального режима.

Переходным сопротивлением называется сопротивление, возникающее в местах перехода тока с одного провода на другой или с провода на какой-либо электроаппарат при наличии плохого контакта в местах соединений и оконцеваний (при скрутке, например). При прохождении тока в таких местах за единицу времени выделяется большое количество теплоты. Если нагретые контакты соприкасаются с горючими материалами, то возможно их воспламенение, а при наличии взрывоопасных смесей взрыв. В этом и заключается опасность ПС, которая усугубляется тем, что места с наличием переходных сопротивлений трудно обнаружить, а защитные аппараты сетей и установок, даже правильно выбранные, не могут предупредить возникновение пожара, так как электрический ток в цепи не возрастает, а нагрев участка с ПС происходит только вследствие увеличения сопротивления.

Искрение и электродуга - результат прохождения тока через воздух. Искрение наблюдается при размыкании электрических цепей под нагрузкой (например, когда вынимается электровилка из электророзетки), при пробое изоляции между проводниками, а также во всех случаях при наличии плохих контактов в местах соединения и оконцевания проводов и кабелей. Под действием электрического поля воздух между контактами ионизируется и, при достаточной величине напряжения, происходит разряд, сопровождающийся свечением воздуха и треском (тлеющий разряд). С увеличением напряжения тлеющий разряд переходит в искровой, а при достаточной мощности искровой разряд может быть в виде электрической дуги. Искры и электродуги при наличии в помещении горючих веществ или взрывоопасных смесей могут быть причиной пожара и взрыва.

Общие принципы пожарной безопасности от искр, дуг, перегрузок, коротких замыканий и переходных сопротивлений.

Эти явления невозможны, если:

• правильно производить соединение и оконцевание проводников
• тщательно соединять провода и кабели (пайкой, сваркой, опрессовкой, специальными сжимами)
• правильно выбирать сечение проводников по нагреву электрическим током
• ограничить параллельное включение токоприемников в сеть
• создавать условия для охлаждения проводов электроприборов и аппаратов
• применять только калиброванные плавкие предохранители или автоматические выключатели
• проводить планово-предупредительные осмотры и измерения сопротивления изоляции проводов и кабелей
• устанавливать быстродействующие аппараты защиты
• защищать от окисления разъединяемые контакты

Число электроприборов, используемых в домах или квартирах, увеличивается с каждым годом, увеличивая тем самым нагрузку на бытовую сеть. В большинстве жилых помещений монтаж проводки осуществлялся 20-30 лет назад, когда допустимые нагрузки считались по совершенно другим нормам. Соответственно, когда производится подключение мощных потребителей электроэнергии, возникает перегрузка электросети. О ее природе и последствиях пойдет речь в данной статье.

Что такое перегрузка?

В первую очередь необходимо определиться с терминологией, то есть выяснить, что подразумевается под перегрузкой. Касательно электрических сетей так принято называть их нештатный (аварийный) режим работы, при котором проходящий ток превышает допустимую (расчетную) величину.

Основные причины перегрузки электросети

Прежде, чем рассматривать способы защиты домашней электросети от перегрузки, необходимо установить причину ее возникновения. В противном случае предпринятые меры могут оказаться неэффективными. Как показывает практика, чаще всего нештатный режим работы локального участка цепи может быть вызван следующими причинами:

• Подключение к электросети неисправных бытовых электроприборов.
• Неправильное распределение нагрузки между линиями электрической сети.
• Проблемы с проводкой (несвоевременная замена, неправильный монтаж, ошибки в , неправильный выбор номинала автоматических выключателей и т.д.).
• Превышение мощности групп освещения.
• Низкое качество энергоснабжения.

Рассмотрим детально каждую из названных выше причин.

Включение в сеть неисправного электроприбора

Неисправные бытовые приборы включать в сеть категорически противопоказано. Это может привести к короткому замыканию и срабатыванию электромагнитного расцепителя автомата защиты. Вполне может случиться так, что несправная электротехника не вызывает КЗ, но начинает потреблять существенно больше допустимого тока. В такой ситуации срабатывает тепловая защита АВ.

И в первом, и во втором случае возникает перегрузка электропроводки, поэтому при первых признаках неисправности бытовых электроприборов их необходимо отключить от сети и отнести в ремонтную мастерскую. Помните, что несправные устройства могут стать причиной пожара.

Неправильное распределение нагрузки

Это наиболее распространенная причина, по которой происходит перегрузка электропроводки, поэтому имеет смысл привести наглядный пример.

Допустим, в квартире имеется некая электроточка, к которой через «тройник» подключается одновременно стиральная машина и бойлер, мощностью 2,3 и 2,6 кВт, соответственно. Из этого следует, что суммарная мощность электроприборов будет 4,9 кВт. Значит, токовая нагрузка на линию составит чуть больше 22 А (I = P/U = 4900/220 = 22,27).

Поскольку номинальный ток автоматических выключателей в электрощитках большинства квартир – 10 или 16 А, то при одновременном включении указанных бытовых электроприборов будет происходить срабатывание тепловой защиты из-за возникновения перегрузки.

Чтобы выйти из сложившейся ситуации, многие допускают классическую ошибку, которая может стать фатальной. А именно, устанавливают на линию автомат, рассчитанный на большую электрическую мощность, например на 25 или 32 Ампера. Учитывая, что в большинстве домов вторичного рынка жилья при использовался кабель под номинальный ток 19 А, то будет происходить нагрев проводов, с последующим нарушением изоляции проводников.

Помимо этого следует учитывать, что типовые электрические розетки изготавливаются под номинальный ток 16,0 Ампер. Превышение его почти на 40% приведет к тому, что корпус электроточки расплавится.

Вероятность возникновения пожара вследствие такого непродуманного распределения нагрузки довольно велика. Ситуацию можно существенно усугубить, используя тройники или удлинители китайских производителей.

Правильным решением устранения перегрузки в приведенном примере будет прокладка отдельных линий питания для каждого мощного электроприбора.

Несвоевременная замена проводки

Срок эксплуатации электрической сети – довольно важный фактор, который не следует оставлять без внимания, говоря о причинах перегрузки. Считается, что его продолжительность напрямую зависит от материала, из которого изготовлен электрический кабель. Это отчасти верно, но разумнее руководствоваться Ведомственными строительными нормами, в частности ВСН 58 88, действующими и по сегодняшний день.

В соответствии с данным нормативным документом, срок эксплуатации внутриквартирных бытовых сетей жилых помещений составляет 40 лет для скрытой проводки и 25 лет для внешней. При этом для элементов сети (розеток, выключателей и т.д.) этот срок ограничен 10-ю годами.

Для алюминиевых проводов, используемых для проводки в эпоху массовой застройки прошлого века, срок эксплуатации ограничен 30-ю годами. Напомним, что начиная с 2001 года, провода с алюминиевыми жилами запрещено применять при монтаже проводки. Если Вам досталась квартира с такой проводкой, настоятельно советуем, не затягивая, произвести ее замену.

Но это мы привели нормативные сроки, фактические могут существенно отличаться, как в меньшую, так и большую сторону. Немаловажное влияние на это оказывает нагрев кабеля, вызванный перегрузкой электросети. Превышение температуры всего на 5°С сверх допустимой нормы сокращает срок эксплуатации проводки вдвое.

Приведем обратный пример. Допустим, сечение кабеля проводки 2,50 мм, что допускает величину проходящего тока до 25 А. Если установить на него автоматический предохранитель с номинальным током 16 А, то фактический срок эксплуатации проводки может превысить нормативный, а опасность перегрузок будет практически исключена. Поэтому важно правильно выбирать сечение проводов и номинальный ток автоматических выключателей, чтобы упростить себе задачу, можете воспользоваться приведенной на рисунке таблицей.

Превышение мощности групп освещения

Установка большого количества энергоемких осветительных приборов, может спровоцировать перегрузку. Но в настоящее время, доступность энергосберегающих и светодиодных ламп практически нивелировало эту проблему.

Низкое качество энергоснабжения

Спровоцировать перегрузку сети может устоявшееся заниженное или завышенное напряжение, что также опасно для Ваших приборов. Поскольку качество энергоснабжения является внешним фактором, бороться с этой причиной можно только установкой защиты. В качестве таковой используется стабилизатор и/или реле напряжения.

Возможные последствия

Даже незначительная перегрузка бытовой электросети может создать множество проблем и привести к серьезным последствиям. Перечислим их, чтобы Вы понимали всю серьезность этой проблемы:

• Нагрев кабеля приводит к повреждению изоляции проводов, что может спровоцировать возникновение коротких замыканий и, как следствие, – пожара.
• Частые аварийные автоматические отключения могут привести к потере данных на компьютерном оборудовании и вызвать сбои в работе электронных устройств.
• Существенное повышение тока вызывает падение напряжения в участке цепи, что отражается на работе практически всех электроприборов.

Это далеко не полный список последствий. Как видите, наиболее серьезное из них может привести к тому, что возникнет пожар. Причем, как показывает печальная статистика, при перегрузках чаще всего из-за замыкания возникают возгорания, последствия которых намного серьезней, чем потеря информации из-за отключения автоматов.

Как предотвратить и устранить перегрузки электросети?

Учитывая, какие неприятные последствия происходят, если возникла перегрузка, расскажем о том, как защитить Вашу электросеть. Поскольку перегрузка является следствием, необходимо устранить вызывающие ее причины. Для этого необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

• Не подключать электрические приборы, работоспособность которых вызывает сомнение.
• Правильно распределять нагрузку на бытовую электрическую сеть.
• Серьезно отнестись к расчетам и монтажу электропроводки. Если Вы не имели опыта электромонтажных работ, лучше обратиться к специалистам. Именно проблемная электропроводка наиболее распространенная причина пожара.
• При низком качестве электроэнергии установите стабилизатор и реле напряжения на вводе.