Как найти и устранить короткое замыкание в квартирной электропроводке

Нередко виновниками аварий в электросетях становятся короткие замыкания. Они же часто являются источником возникновения пожара, причиной выхода из строя электроприборов и отдельных участков сетей. Эффективной мерой в борьбе с последствиями замыканий является применение плавких предохранителей или использование современных автоматов защиты, которые отсекают от питания неисправные участки цепей. Но тогда возникает проблема: как найти короткое замыкание на обесточенном проводе или приборе. Поиск неисправности всегда труднее, чем устранение дефекта, поэтому о некоторых простых способах обнаружения КЗ пойдёт речь в данной статье.

Что такое короткое замыкание

Короткое замыкание (КЗ) — это внештатный режим работы электрической сети. Он характеризуется резким скачком тока вплоть до сотен и тысяч ампер. Напряжение же просаживается практически до нуля. Процесс этот кратковременный и обычно прекращается срабатыванием автоматического выключателя.

В обычной жилой квартире или доме наиболее распространено замыкание фазного проводника на нулевой или заземляющий. На предприятиях и в различных цехах дополнительно встречается КЗ между линейными проводниками. Такое замыкание называется межфазным.

Причины возникновения КЗ

Чтобы бороться с негативными явлениями, необходимо, прежде всего, выяснить причину их возникновения. Для этого дадим определение термину «короткое замыкание».

Уверен, что у большинства из вас ответ готов: «Короткое замыкание, это когда соприкасаются друг с другом два проводника с током разной полярности». Такое определение верно только отчасти. Оно не описывает полной картины КЗ. В частности, короткое замыкание может возникнуть между двумя фазными проводами, и не обязательно в результате их касания.

На рисунке 1 показана схема короткого замыкания фазных проводников.

Поэтому правильный ответ таков: КЗ – явление, возникающее в результате соединение двух точек участка цепи, вызвавшее состояние, при котором сопротивление нагрузки оказывается намного меньше, от внутреннего сопротивления источника тока.

Исходя из определения, становится понятно, что причиной возникновения короткого замыкания может стать любая ситуация, приводящая к значительному уменьшению сопротивления между проводниками с разными потенциалами. Например, пробой диода или другого электронного элемента в схеме электрического устройства. КЗ возникает в результате ошибочного соединения проводов (фазы с нулём) при выполнении монтажа электропроводки.

Довольно часто короткие замыкания вызывает:

1. Обрыв проводов в энергосетях под напором сильного ветра, от налипания снега и по другим причинам.
2. В домашней сети причиной КЗ нередко стаёт неисправность электропроводки или чрезмерная нагрузка отдельных участков электрической сети.
3. Короткие замыкания встречаются в электрическом оборудовании, как правило, из-за плохого состояния соединительных шнуров, причиной которого является небрежное отношение к ним.
4. Электрикам иногда приходится устранять последствия КЗ в результате повреждения кабеля при самовольном выполнении земляных работ. Несанкционированное рытьё траншей приводит не только к нарушению изоляция проводов, но и к замыканиям ковшом экскаватора токоведущих жил.
5. Использование электрической проводки не по назначению. Например, применение во внешних линиях передачи электрического тока проводов, предназначенных для внутренних сетей. Под действием солнечных лучей, влаги, перепадов температур изоляция разрушается. Когда трещины заливает вода, происходит контакт между проводами с накоплением электролитических солей. Рано или поздно там случится короткое замыкание.
6. Механическое повреждение, когда участок электропроводки замыкается от повреждения кабеля гвоздём, шурупом, сверлом или в результате случайного задевания рабочей частью строительного инструмента. Такие короткие замыкания характерны для скрытой электропроводки.

Существуют и другие причины аварий связанных с КЗ, но они встречаются очень редко. Например, эксплуатация электророзеток с плохими контактами. Вследствие искрения розеток образуется сажа, которая оседает на пластиковые детали. При длительной эксплуатации, особенно если включать потребители с повышенными нагрузками, слой сажи может замкнуть провода. Последствие показаны на рисунке 2.

До этого редко доходит, так как замыканию предшествует появление едкого запаха горелой проводки, что обычно побуждает владельца квартиры заменить неисправную розетку.

Причины замыкания в проводке

Короткое замыкание не возникает на ровном месте. Всегда имеются причины и предпосылки. Некоторые из них легко предсказуемы, очевидны и находятся на поверхности. Их возможно выявить за много месяцев до возникновения КЗ. Другие возникают мгновенно. Их нельзя предотвратить заранее.

Основные причины короткого замыкания следующие:

• скачок сетевого напряжения;
• перегрев и расплавление изоляции;
• старение и износ проводов;
• проникновение пыли, грязи и влаги из воздуха;
• грызуны, домашние и дикие животные;
• молнии и атмосферное электричество;
• ошибка человека.

Скачок сетевого напряжения

Стандартное сетевое напряжение для стран СНГ составляет 220-230 вольт. Редко эта норма превышается. В розетке оказывается напряжение 380 вольт и выше. В этом случае должны сработать устройства защиты на подстанции или непосредственно у потребителя. Однако не всегда они находятся в исправном состоянии и по проводам «гуляет» перенапряжение.

Большая разность потенциалов приводит к электрическому пробою изоляции. Процесс начинается с небольшого тока утечки. Впоследствии он возрастает. Место пробоя греется. Затем изоляция в точке повреждения окончательно теряет диэлектрические свойства и происходит полноценное короткое замыкание с образованием электрической дуги.

Перегрев и расплавление изоляции

Электрический ток, протекая по проводнику, приводит к нагреву токоведущих жил. Если к розетке подключен допустимый по мощности потребитель, температура кабеля остается в пределах нормы. Если ток превышает расчетный, провод перегревается. Со временем температура достигает значения, при котором происходит расплавление изоляции. Токоведущие жилы остаются без защитного слоя и свободно касаются друг друга. Происходит хлопок, вспышка и КЗ готово. Если сработает автоматический выключатель, то все обойдется. Если нет, то проводка будет греться добела, а изоляция гореть огнем до полного обрыва цепи.

Максимальные допустимые токи квартирной электропроводки указаны в таблице. Значения могут несколько отличаться в зависимости от способа прокладки (открытый, в стене и т. д.)

Сечение провода, мм2	Максимально допустимый ток, А
	Медь	Алюминий
1,5	15	—
2,5	21	16
6	34	24

Важно! Следует уделить внимание болтовым соединениям проводов и различным клеммникам. Их контакты подвержены расшатыванию. Ослабленное крепление неизбежно будет греться и обгорать. Обычно об этой проблеме узнают по треску из щита или запаху гари. Неисправность характерна для старого, необслуживаемого ранее оборудования.

Старение и износ проводов

Любая электрическая проводка состоит из токоведущих жил и слоя изоляции. Металлический проводник в нормальном режиме работы способен прослужить неограниченно долго. Изоляция же подвержена износу. На срок службы защитного слоя влияют:

• нагруженность и температура кабеля;
• условия прокладки (открытая, закрытая);
• температура и влажность окружающей среды;
• механические воздействия и вибрация;
• качество изготовления кабеля.

Алюминиевые провода рассчитаны на 15-20 лет службы. Медные — на 25-30. Затем изоляция начинает стареть, трескаться и крошиться. Проводники остаются без защитного слоя и способны свободно коснуться друг друга. В результате возникнет короткое замыкание.

Проникновение пыли, грязи и влаги из воздуха

Такой вид короткого замыкания распространен в квартирных щитках и распределительных устройствах. На этих участках сети проводка имеет открытые неизолированные части. С течением времени на них осаждается пыль из воздуха. В сухом виде она плохо проводит ток. Однако в воздухе имеется некоторый процент влаги.

Пыль осаживается на клеммные колодки, вводные автоматы и прочие узлы электрического щита. Когда слой грязи становится достаточно толстым, его сопротивление резко снижается и происходит электрический пробой. Многократно усугубить ситуацию способно попадание в электрощиток воды. Например, в случае прорыва трубы или если щит находится под открытым небом, и подвержен влиянию осадков.

Грызуны, домашние и дикие животные

Домашние питомцы и животные, обитающие на улице, часто становятся виновниками коротких замыканий. У четырехлапого чешутся зубы. Животное начинает грызть изоляцию. Даже если питомец получит удар током и отучится от этой привычки, защитный слой останется поврежденным. В отверстие в изоляции попадет влага. С большой вероятностью это приведет к КЗ.

В другом случае четырехногого виновника привлекает тепло, идущее от кабелей и токоведущих шин. Животное залезает в электрические сборки, щиты и шкафы РУ, затем ищет самое теплое место. Как правило, это электрические шины напряжением 0,4 кВ.

Молнии и атмосферное электричество

Высокие здания, инженерные сооружения, опоры ЛЭП в обязательном порядке оснащаются заземлением. Одна из его задач — притянуть удар молнии и заряды из атмосферы для дальнейшего их отвода в землю.

Простая система молниезащиты представляет собой железную проволоку или ленту, подключенную между крышей здания, арматурой и землей. Обычно это делается для каждого подъезда в отдельности. Если исключить грозозащиту, то разряд способен попасть в бытовую электросеть. Она не рассчитана на высокие токи и напряжения молнии. При ударе повсеместно будет происходить электрический пробой изоляции. Есть большой риск повреждения защитного слоя высоким напряжением и дальнейшего развития замыкания.

Ошибка человека

Ошибки совершают даже опытные электромонтажники. При разводке кабелей по квартирной сети человек может перепутать провода и подключить фазу непосредственно на ноль или заземление. Обычно такое происходит в распределительных коробках комнат.

Если фазный провод подключить на нулевой, то при попытке подать в квартиру напряжение сработает автоматический выключатель. Поэтому электромонтажные работы следует поделить на несколько этапов и проверять правильность подключения после каждого.

Основные неисправности проводки

Вот какие бывают неисправности электропроводки в квартире и доме:

1. Повреждение изоляции. В результате этого, возникнет утечка тока, и если у вас нет УЗО в щитке, то поражения током не избежать. Устранить такую поломку можно с помощью восстановления целостности изоляции или же просто заменить поврежденный участок.
2. Повреждение токоведущей жилы. Оно может произойти в результате неаккуратного монтажа или ремонтных работ. Алюминиевые жилы очень хрупкие , поэтому скручивать их винтовым зажимом нужно максимально аккуратно, потому что если они переломаются, пропадет питание.
3. Из-за неправильно подобранного сечения жил или плохого контакта в скрутках может возникнуть оплавление изоляции. Такая неисправность может привести к пожару в доме или квартире. Устранить такую неисправность можно заменой кабеля на более мощный.
4. Выход из строя бытовой техники. Если ваши электроприборы бьются током или слышен запах гари, значит, из строя вышла бытовая техника. В таком случае может произойти удар током или возгорание электропроводки.
5. Плохой контакт в местах подключения проводов к автоматам, розеткам или же плохой контакт в скрутках. В таком случае возникает нагрев жил, оплавление изоляции. И вследствие этого возникает возгорание электропроводки. Устранить неисправность можно подтягиванием зажимов или периодической проверкой всех соединений.
6. Выход из строя выключателей и розеток. В среднем у электрического изделия срок службы не превышает 10 лет. Если розетка старая, то при подключении вилки может возникнуть перегрев, из-за которого происходит пожар. Если происходит изнашивание выключателя, то он просто перестает работать.
7. Обгорание нулевого провода в щитке. Это самая опасная неисправность электропроводки. Вследствие нее может возникнуть опасность поражения человека током. Устранить такую поломку можно только восстановлением контакта, а предотвратить опасность можно, установив реле контроля напряжения.

Последствия короткого замыкания

При КЗ должен сработать автоматический выключатель. Обычно именно так и происходит. А если нет, то проводка достаточно быстро перегревается, плавится и начинает гореть. Поэтому короткое замыкание является одной из наиболее частых причин возникновения пожара. Соответствующее предупреждение имеется и на сайте МЧС. По данным этого ресурса, каждый день в России из-за неисправной проводки сгорает 125 строений.

Методики обнаружения короткого замыкания

Если автоматический выключатель сработал, то самого худшего удалось избежать. Затем возникает вопрос, как найти короткое замыкание в проводке квартиры. Не следует паниковать. Есть шанс, что обнаружить неисправность удастся самому без вызова специалиста. Поиск короткого замыкания в квартире делится на четыре простых шага:

1. Визуальный осмотр.
2. Метод исключения.
3. Обнаружение по звуку и запаху.
4. Применение специальных измерительных приборов.

Визуальный осмотр

Не факт, что точка КЗ находится в стене. Обычно неисправность лежит на поверхности. Ее возможно заметить невооруженным глазом и оперативно устранить.

Необходимо осмотреть удлинители. Особенно в местах, где кабель изгибается и подключена штепсельная вилка. Часто один провод отрывается от положенного места и болтается в воздухе. Ничем не закрепленный фазный контакт способен коснуться нулевого, и привести к замыканию. Далее — розетки. Провода могут так же отвалиться и попасть в неположенное место.

Метод исключения

Если простой осмотр не помог, придется перейти к методу исключения. Главное — понять, из-за чего происходит срабатывание автомата. Следует вспомнить, при каких обстоятельствах произошло короткое замыкание. Если конфуз случился в момент, когда включали утюг в розетку, то проблема в нем. Если нет, следует поочередно отключать бытовые приборы, пока срабатывание автоматического выключателя не прекратится.

Если абсолютно все приборы отключены от сети и везде выключен свет, то придется перейти к следующему этапу. Важно не забыть проверить устройства, которые всегда подключены к розетке (холодильники, телевизоры).

Дополнительная информация. Вы никогда не найдете короткое замыкание, которого нет. Старые автоматические выключатели подвержены ложным срабатываниям. То есть, в проводке нет КЗ, а автомат живет своей жизнью и отключает квартиру без ведомых на то причин. Перед поиском замыкания не помешает убедиться в адекватности работы устройств защиты, узнать наверняка, почему срабатывает автоматический выключатель.

Обнаружение по звуку и запаху

В момент короткого замыкания высвобождается много энергии. Она не уходит бесследно. Часто на проблемном участке греются провода, плавится изоляции, образуется дым и пахнет гарью. Если замыкание неустойчивое, то при подаче напряжения в точке КЗ будет происходить яркая вспышка с искрами и хлопок. Ее интенсивность такова, что не заметить это явление практически невозможно даже в скрытой проводке.

Этот и предыдущий способы требуют периодического повторного включения напряжения. Оно, в свою очередь, снова приведет к замыканию. Проводить такие эксперименты желательно минимальное количество раз и хотя бы с какими-то знаниями и опытом подобных работ. Если есть возможность, то разумнее вызвать профессионального электрика. Он, скорее всего, придет с мультиметром или мегомметром.

Применение специальных измерительных приборов

Метод требует электротехнического образования. Точка замыкания ищется с помощью измерительных приборов:

• мультиметра;
• мегомметра;
• индикаторной отвертки;

Устранение последствий КЗ

Если поиск короткого замыкания прошел успешно, то пора выдохнуть и приступить к его устранению. Что делать дальше, зависит от степени повреждения электропроводки. Независимо от ситуации перед началом любых ремонтных работ обязательно следует обесточить квартиру и убедиться в отсутствии напряжения.

Нужно оценить, насколько пострадала изоляция кабеля в момент замыкания. Если имеются вздутия, потемнения или оплавления, то провод подлежит замене. По возможности необходимо оценить его состояние по всей длине.

Если покрытие провода в порядке, то непосредственное место замыкания удаляется. Уцелевшие концы токоведущих жил зачищаются и соединяются с помощью клеммников Wago, сварки, спайки или опрессовки. В слаботочных цепях на свой страх и риск можно воспользоваться обычной быстрой скруткой. Однако ПУЭ (7 изд. п. 2.1.21) такой способ соединения кабелей не предусматривает и не одобряет.

Способ обогрева трубопроводов

Скрученные параллельно жилы из меди создают постоянное напряжение по всей длине электрокабеля. Кабельный подогревающий провод оснащен термопластичной оболочкой, которая дает защиту от конденсата и испарений.

К преимуществам подогрева саморегулирующимся кабелем можно отнести:

1. Возможность автоматически сокращать температурный режим на участках с меньшей отдачей тепла, не изменяя температуру прочих зон.
2. Высокая стойкость к перепадам напряжения.
3. Допустимость нарезки кабеля необходимой длины.
4. Возможность делать перехлёст кабеля для водопроводной системы.

Оплётка из металла создает заземление и экран и защищает элементы от действий механического происхождения. Предельная длина, которую имеет прогревающий термошнур для нагрева трубопровода, ограничена 60-100 м. Согревающий наружный кабель может при уменьшении температуры повысить мощность, а при ее увеличении – автоматически отключиться.

Греющий кабель стоит достаточно дорого

Стоит такой шнур для водоснабжения и канализации дороже резистивного, но расходы на эксплуатацию в разы меньше. Система не перегревается из-за наличия нормирования тепловыделения. Различают монтаж кабеля снаружи и изнутри трубы.

Профилактические меры по предотвращению КЗ

Большинство коротких замыканий и вызванных ими пожаров возможно избежать. Для этого следует руководствоваться простыми правилами:

1. Не перегружайте по мощности (току) электропроводку. Подбирайте сечение кабелей и проводите прокладку в соответствии с требованиями ПУЭ.
2. Периодически осматривайте электрощит, розетки и выключатели. Запах гари, дым, искрение и треск — предвестники замыкания и пожара.
3. Замените старые автоматические выключатели новыми. Особенно если ревизия щитка не проводилась с советских времен.
4. Если используете на вводе в квартиру плавкие пробки, то ни в коем случае не ставьте на них так называемые жучки. Даже если знакомый электрик «100 раз так делал и все нормально было». Лучше всего замените пробки автоматами.

Если вы заметили, что от электрического щита или распределительного устройства идет запах гари, то немедленно сообщите в управляющую компанию. Действия аварийной службы будут направлены на предотвращение короткого замыкания и ревизию оборудования.

Короткое замыкание относится к тем неполадкам, которые проще предупреждать, чем исправлять последствия. Любая проводка, различные устройства и щитки нуждаются в периодическом осмотре специалиста. Соблюдение этого правила обеспечит долгую и безопасную работу электрооборудования.

Если избежать КЗ не удалось, то необходимо задуматься о его причинах. Старая, слишком тонкая и поврежденная животными проводка подлежит замене. Сырая — просушиванию и дальнейшему испытанию профессиональным электриком при помощи мегомметра или более совершенных приборов.