Как сделать короткое замыкание

Короткие замыкания и их классификация. Последствия КЗ на реальных примерах

Добрый день, уважаемые читатели сайта «Заметки электрика».

Давно хотел написать статью про короткое замыкание. Но все как то не доходили руки.

Сегодня решился, потому как повлияли на меня последние события, произошедшие на распределительной подстанции нашего предприятия.

Ранее в статьях мы говорили, что повреждения в электроустановках вызывают короткие замыкания, или сокращенно, к.з.

Короткое замыкание — это одно из самых тяжелых и опасных видов повреждения.

Вы спросите почему? Читайте ниже.

Википедия на этот вопрос отвечает, что короткое замыкание — это:

А теперь давайте рассмотрим подробно, что же происходит с параметрами электроустановки в момент короткого замыкания.

При возникновении короткого замыкания, напряжение на источнике питания, а правильнее назвать ЭДС, замыкается «накоротко» через небольшое (малой величины) сопротивление кабельных и воздушных линий, обмоток трансформаторов и генераторов. Отсюда и название «короткое замыкание».

В «накоротко» замкнутой цепи появляется ток очень большой величины, который и называется током короткого замыкания.

Классификация коротких замыканий

Рассмотрим классификацию коротких замыканий.

Короткие замыкания разделяются по количеству замкнувшихся фаз:

  • трехфазные короткие замыкания
  • двухфазные короткие замыкания
  • однофазные короткие замыкания

Короткие замыкания разделяются по замыканию:

  • с землей
  • без земли

Короткие замыкания разделяются по количеству замкнувшихся точек в сети:

  • в одной точке
  • в двух точках
  • в нескольких точках (более двух)

Пример

Допустим, что наш потребитель питается с подстанции через воздушную линию (ВЛ) электропередач. Питающая линия является транзитной, поэтому питание потребителя осуществляется отпайкой от линии ВЛ в точке «О».

Пунктирной линией под номером 2 показан уровень напряжения на протяжении всей воздушной линии до возникновения короткого замыкания.

По рисунку видно, что напряжение в любой точке электрической сети равно разнице ЭДС источника питания и падения напряжения в электрической цепи до необходимой нам точки.

Например, напряжение в точке «О» можно рассчитать по формуле:

Uо = E — I*Zo, где

  • E — ЭДС источника питания, в нашем случае генератора
  • Zo — полное сопротивление воздушной линий от источника питания до точки «О» (состоит из активного и реактивного сопротивления)
  • I — ток, протекающий по воздушной линии в данный момент времени.

Аналогично, можно рассчитать напряжение в любой точке нашей воздушной линий.

Предположим, что по каким-либо причинам произошло короткое замыкание на воздушной линии, но за пределами нашей отпайки. Назовем эту точку короткого замыкания буквой «К».

Что же произойдет в момент короткого замыкания?

В момент короткого замыкания по воздушной линии проходит уже не номинальный ток, а ток короткого замыкания большой величины, поэтому возрастает падение напряжения на каждом элементе электрической цепи. А именно на сопротивлении Zo и Zк.

Самое наибольшее снижение напряжения будет в месте короткого замыкания, т.е. в точке «К». В остальных точках воздушной линии, удаленных от места к.з., напряжение снизится чуть меньше (это видно на рисунке — линия под номером 1).

В одной из своих статей я привел наглядный пример расчета токов короткого замыкания. Переходите по ссылочке и знакомьтесь с материалами.

Последствия от короткого замыкания

Мы уже выяснили, что в момент короткого замыкания происходит резкое увеличение величины тока и снижение напряжения, что приводит к следующим последствиям.

1. Разрушения

По закону известного физика Джоуля-Ленца, ток короткого замыкания, протекая по активному сопротивлению электрической цепи в течение некоторого времени, выделяет в нем тепло, которое рассчитывается по формуле:

В точке короткого замыкания это тепло, а также пламя электрической дуги, производят огромные разрушения. И чем больше ток короткого замыкания и время его прохождения по цепи, тем больше будут разрушения.

Чтобы было понятно Вам насколько эти разрушения масштабны, ниже приведу примеры из своей практики.

Короткое замыкание в кабине трансформаторов

Привод переключающего устройства РПН. Короткое замыкание произошло в обмотке асинхронного двигателя

2. Повреждение изоляции

Во время прохождения тока короткого замыкания по неповрежденным линиям, происходит их нагрев выше предельной допустимой температуры, что приводит к повреждению их изоляции.

Активная часть трансформатора. Короткое замыкание произошло по причине повреждения изоляции

Повреждение изоляции кабельной линий привело к короткому замыканию

Короткое замыкание кабеля. Последствия

3. Потребители и электроприемники

Снижение напряжения при коротком замыкании нарушает нормальную работу потребителей и электроприемников электрической энергии.

Например, асинхронный электродвигатель при снижении напряжения сети может вообще остановиться, т.к. момент его вращения может оказаться меньше момента сопротивления и трения механизмов.

Также нарушается нормальная работа и осветительных остановок. Здесь я думаю объяснять не требуется.

Смотрите наглядное видео про причины и последствия короткого замыкания в электроустановке 400 (В) на одной из наших подстанций:

А вот уже случай по-серьезнее — трехфазное короткое замыкание в сети 10 (кВ).

Вот еще фрагменты аварии, которая возникла по причине короткого замыкания в разделке кабеля 10 (кВ):

P.S. В завершении статьи на тему короткое замыкание, хочется подтвердить сказанное в начале своей статьи, что короткое замыкание является самым опасным и тяжелым видом повреждения, которое требует мгновенного и быстрого реагирования и отключения поврежденного участка цепи.

  1. Виды электропроводок
  2. Цветовая маркировка проводов и шин
  3. Измерение сопротивления изоляции
  4. Как правильно установить электросчетчик
  5. Расчет сечения кабеля. Программа Электрик
  6. Как определить сечение провода?

57 комментариев к записи “Короткие замыкания и их классификация. Последствия КЗ на реальных примерах”

Где стоял асинхронник, если РПН так разворатило?

Асинхронный двигатель переключающего устройства стоял в приводе в правом нижнем углу. Там видно оставшиеся секции обмоток. При коротком замыкании произошел пожар внутри привода и сгорело абсолютно все.

Чёткая и понятная инструкция, что делать если случается короткое замыкание. Спасибо! Берём вместе с мужем в заметки!

Приехал только что из командировки, здание ТП осело примерно на 30 см, в результате сильных дождей перезамыкало всё что могло (ввод с земли был). Если интересует, могу фото в коллекцию прислать.

Присылайте. С удовольствием размещу их в данной статье.

Одно маленькое короткое замыкание — и такие последствия! Как Вы разбираетесь потом в этих руинах.

Ничего сложного. Все сгоревшее электрооборудование демонтируется, а на его месте монтируется все заново.

Мда… Я в 2007 году видел последствия короткого замыкания в одном студенческом общежитии. Это было полностью выгоревшее крыло здания — чёрные стены, чёрный потолок и покорёженный расплавленный электрощиток. Зрелище жуткое.

На фоне этого меня поразило отсутствие какой-либо пожарной безопасности в том общежитии — я не знаю, что там стояли за автоматы, но при коротком замыкании они по прежнему не срабатывали.

Ещё больше меня поразило то, что у большинства иностранных студентов из Индии, которые учились на 1-м курсе ДГУ, всё понятие об электричестве сводилось к вставлению вилки в розетку и нажатию на кнопки аппаратуры. Всё! И если на шнуре питания будут выглядывать оголённые провода, которые будут ещё и коротить друг с другом, им абсолютно по барабану, на такие вещи они никогда не обращают внимания, даже если прямо на глазах у них бахнет в момент включения прибора в розетку, они не знают, что нужно делать.

И вот однажды прямо на моих глазах так и произошло — один студент из Индии захотел включить электрокипятильник, на котором у рукоятки провод был повреждён, и вставил вилку в розетку. Тут как бахнет с яркой вспышкой, смотрю на студента, тот сидит перепуганный, не знает что делать, я ему кричу «выдёргивай из розетки. » Вилку он выдернул, ну а свет в комнате конечно же не погас, т.е. никакой защиты от короткого замыкания не было либо она не сработала.

Студент из Индии смотрит на меня перепуганным взглядом и спрашивает, что произошло ? Я показываю ему на чёрную от сажи розетку, вилку и на чёрный обугленный провод в месте короткого замыкания. Тут и выяснилось, что он ничего не знал на эту тему, попытался ему объяснить, что такое короткое замыкание, чем оно грозит, и почему нужно всегда обращать внимание на отсутствие повреждений проводов всего того, что включается в розетку.

М-да, жесть…и не только из Индии, половина Азии в том числе.

Что вызывает короткое замыкание и как этого избежать?

от Aleksey | Инструменты Советы Декор Мастерская | Вторник, 09 февраля 2021

Термин «короткое замыкание» часто используется несколько неправильно для обозначения любой проблемы с проводкой в электрической цепи. Истинное короткое замыкание происходит, когда провода электрической цепи или соединения проводов обнажены или повреждены. Они должны быть диагностированы и отремонтированы как можно скорее.

Что такое короткое замыкание?

Короткое замыкание относится к определенному состоянию, при котором электричество выходит за пределы установленного пути электрической цепи. Короткое замыкание происходит, когда электрический поток завершает свой путь через более короткое расстояние.

Определение короткого замыкания

По своей природе электричество стремится вернуться на землю, и в правильно функционирующей цепи это означает, что ток течет через установленную электрическую цепь обратно к сервисной панели и далее через электрические провода. Однако, если соединения внутри проводки ослабнут или разорвутся, может произойти утечка. В этом случае электрический ток мгновенно стремится вернуться к земле по более короткому пути. Этот путь вполне может идти через горючие материалы или даже через человека, поэтому короткое замыкание представляет опасность пожара или смертельного шока.

Причина этого заключается в том, что другие материалы предлагают путь с меньшим сопротивлением, чем в медной проводке цепи. Например, в выключателе света с неисправной проводкой или ненадежным соединением проводов, если оголенный медный провод касается металлической распределительной коробки или металлической лицевой панели на переключателе, ток будет прыгать в сторону любого пути с наименьшим сопротивлением, что вполне может проходить через палец, руку и тело того, кто прикасается к переключателю.

2 типа замыкания

В общих чертах, короткое замыкание – это любое состояние, при котором установленная электрическая цепь прерывается из-за дефекта проводки или электрических соединений. На самом деле, есть две ситуации, которые квалифицируются как короткие замыкания, хотя имеют разные названия.

Короткое замыкание

Термин «короткое замыкание» чаще всего используется электриками для обозначения ситуации, когда фаза, по которому проходит постоянный ток, касается провода ноль. Когда это происходит, сопротивление мгновенно уменьшается, и большой объем тока протекает неожиданным путем. Когда происходит это классическое короткое замыкание, иногда разлетаются искры, вы можете услышать треск, а иногда возникает дым и пламя.

3 причины короткого замыкания

Есть несколько причин короткого замыкания, мы рассмотрим три, которые чаще всего случаются.

Неисправная изоляция провода цепи

Старая или поврежденная изоляция может привести к соприкосновению ноль и фазы, что может вызвать короткое замыкание. Проколы гвоздями и шурупами, а также старение могут привести к повреждению изоляции проводов и возникновению коротких замыканий. Или, если животные-вредители, такие как мыши, крысы или белки, грызут проводку, провода могут быть оголены, что вызовет короткое замыкание.

Ослабленные соединения проводов

Крепления могут ослабнуть, что приведет к соприкосновению ноль и фазы. Исправить соединения проводов сложно, и с этим лучше всего справятся те, кто хорошо знаком с электромонтажными работами.

Неисправная проводка устройства

Когда устройство подключено к розетке, его проводка фактически становится продолжением цепи, а любые проблемы в проводке устройства становятся проблемами цепи. В старых или сломанных приборах со временем могут возникнуть внутренние короткие замыкания. Короткое замыкание в электроприборах может происходить в вилках, шнурах питания или внутри самого устройства.

Чтобы защитить дом от коротких замыканий используйте автоматические выключатели или предохранители

Практически все новые или обновленные системы электропроводки защищены главной сервисной панелью, на которой размещены отдельные автоматические выключателями, управляющие отдельными цепями в доме. В старых установках проводки аналогичная защита обеспечивается предохранителями. В автоматических выключателях используется внутренняя система пружин или сжатого воздуха, чтобы определять изменения в протекании тока и разрывать соединение цепи при возникновении нарушений, таких как внезапное беспрепятственное протекание тока, возникающее во время короткого замыкания.

Работа с короткими замыканиями

Самый распространенный признак короткого замыкания – это срабатывание автоматического выключателя и отключение цепи. Однако есть и другие условия, которые могут вызвать срабатывание автоматического выключателя, например, перегрузка по мощности, поэтому важно определить, почему срабатывает автоматический выключатель. Если автоматический выключатель продолжает отключаться сразу после включения, это явный признак того, что есть проблема с проводкой где-то в цепи или в одном из приборов, подключенных к этой цепи.

Следуйте этой процедуре, если вы подозреваете короткое замыкание:

  1. Найдите сработавший автоматический выключатель: На главной сервисной панели найдите отдельный автоматический выключатель с лапкой, которая находится в положении ВЫКЛ. Некоторые выключатели могут иметь красный или оранжевый индикатор в маленьком окошке, чтобы их было легче обнаружить. Этот сработавший прерыватель идентифицирует цепь, в которой существует проблема. При осмотре цепи оставьте автоматический выключатель выключенным.
  2. Осмотрите шнуры питания устройства: проверьте все шнуры питания, подключенные к розеткам в цепи, которая отключилась. Если вы обнаружите что-либо поврежденное или на котором пластиковая изоляция расплавилась, велика вероятность, что короткое замыкание произошло внутри самого прибора или устройства. Отключите эти приборы от электрической сети. Если вы обнаружите подозрительные устройства, снова включите автоматический выключатель после их отключения. Если цепь теперь остается активной и не срабатывает снова, вполне вероятно, что проблема возникла в приборе. Однако, если автоматический выключатель сразу же сработает, перейдите к следующему шагу.
  3. Выключите все выключатели света и приборов в цепи. Затем верните автоматический выключатель в положение ВКЛ.
  4. Включите каждый выключатель света или выключатель прибора по очереди. Если вы дойдете до переключателя, который снова вызывает срабатывание автоматического выключателя, вы определили участок электрической проводки, в котором имеется слабое соединение или проблема с проводкой.
  5. Устранить проблему с электропроводкой. Это шаг, который может потребовать помощи профессионального электрика. Не пытайтесь сделать это, если вы не уверены в своих знаниях и уровне навыков. Этот ремонт будет включать отключение цепи, затем открытие розеток и распределительных коробок для проверки проводов и соединений проводов и выполнения любого необходимого ремонта.

Если вы не можете найти очевидную проблему в одном из подключаемых устройств или проводных соединениях, проблема, вероятно, скрыта где-то в настенной проводке. Для решения этой проблемы вам потребуется вызвать квалифицированного электрика. Не включайте цепь повторно, пока проблема не будет обнаружена и устранена – это может привести к пожару и поражению электрическим током вас и вашей семьи. Любой запах дыма, следы обугливания или расплавленного пластика – признак серьезной проблемы.

Подписывайтесь на нас в Pinterest , где вы найдете еще больше интересных статей.

Короткое замыкание электропроводки – что это такое, причины возникновения и устранение

Независимо от причины возникновения, замыкание электропроводки это одна из самых неприятных (в плане диагностики и ремонта) неисправностей любой электроцепи – в квартире, частном доме или производственном помещении. Особенно тяжелым случаем является замыкание скрытой электропроводки, ведь провода при этом спрятаны под слоем штукатурки. Даже если в инструментах домашнего электрика есть приборы, которые помогут найти место повреждения и без вскрытия стен, то для ремонта провода все равно понадобится извлекать.

Разновидности замыканий проводки, их причины и методы поиска

Казалось бы, причины короткого замыкания силовой электропроводки и их разновидности это разные вопросы, но на деле они тесно переплетаются между собой. По сути, замыкание это следствие ряда причин, по которым фазный провод напрямую соприкасается с нулевым, либо изоляция между ними не препятствует возникновению дугового разряда (разумеется, при наличии на проводниках напряжения). Основные причины из-за чего коротит проводка и какие могут быть последствия, по которым можно определить место поломки, следующие:

Физический износ изоляции

Происходит с течением времени и вследствие даже незначительных, но регулярных перепадов температур.

Обычно в таком случае изоляция постепенно из гибкой становится хрупкой – на ней появляются трещины в которых может скапливаться влага или пыль. В случае неблагоприятного стечения обстоятельств это может спровоцировать возникновение КЗ через микродугу, причем это самый тяжелый случай с точки зрения поиска неисправности.

При этом внешне вся проводка выглядит целой, но когда на нее подается напряжение, то со временем выбивает автомат защиты.

Поиск подавляющего большинства неисправностей в электроцепи происходит по принципу проверки «слабых звеньев» — это любые контакты, переходы – все те места, где при монтаже вскрывается наружная изоляция кабеля. Поэтому в скрытой проводке поиск неисправности всегда надо начинать в розетках, коробах и щитках.

Как итог – в этом случае проводится внимательный осмотр проводки – если уже выбивает автомат защиты, то возможно место повреждения изоляции будет подгоревшим и его станет видно. В некоторых случаях приходится устаивать проводке «стресс-тест» – подавая на нее повышенное напряжение. Это достаточно экстремальный способ, ведь по сути приходится провоцировать полноценное короткое замыкание электропроводки, после которого место неисправности видно «невооруженным глазом.

Для скрытой проводки и нахождения микротрещин в изоляции также можно воспользоваться и мегаомметром, но он только покажет наличие КЗ на локализованном участке электроцепи, а место его возникновения определить не сможет.

После того, как находим неисправность, то уже в зависимости от общего состояния проводки надо решать, менять кабель или обойтись восстановлением изоляции посредством изоленты.

Пример работы мегаомметра – на видео:

Повреждение изоляции грызунами

Это достаточно частое явление в сельской местности, да и в промышленных условиях такие поломки далеко не редкость – мыши прогрызают наружную изоляцию кабелей, затем внутреннюю и замыкают собой фазу с нолем.

Сложность поиска такой неисправности может заключаться в том, что неизвестно где мышь могла облюбовать себе место для «трапезы». Но с другой стороны, обычно место повреждения хорошо заметно, поэтому достаточно поверхностного осмотра провода, хоть и по всей его длине.

Надо учитывать, что здесь не всегда происходит полноценное замыкание – иногда мышь может частично повредить изоляцию и замкнуть провода не напрямую, а через себя. В таком случае велика вероятность найти место повреждения провода по погибшему животному, которого судорога от электрического тока приковывает к перегрызенному проводу. Хотя иногда бывает и такое, что мышь отбрасывает от кабеля, особенно если у нее получается замкнуть провода напрямую и произойдет полноценное короткое замыкание погрызенной проводки.

Значительный перегрев изоляции кабелей

Это не всегда заметно глазу, но при подаче напряжения на провода, на них начинает действовать электромагнитное поле, которое стремится распрямить их металлическую часть. Пока провод работает в штатном режиме, это не имеет особого значения, но если к нему подключен слишком мощный потребитель, то жилы начнут нагреваться. Когда вследствие этого изоляция станет мягкой, то жилы под воздействием электромагнитного поля расшатают пластик изнутри, а со временем и полностью его прорвут. В итоге произойдет полноценное замыкание и выбьет автомат защиты, а если совсем не повезет, то загорится сама изоляция кабеля.

Пока не расплавится изоляция провода, визуально заметить, что она становится мягкой невозможно – поэтому после прокладки новой линии или подключении на нее дополнительного электрооборудования, надо обязательно проконтролировать, не нагревается ли кабель.

Производители проводов обычно указывают на бирках, сколько кратковременных нагревов может выдержать изоляция, но в любом случае, если перегревы уже происходили, то кабель лучше менять.

Прямое соединение фазного и нулевого проводов

Причины, по которым напрямую коротнуло силовую проводку могут быть самыми разнообразными – от банальной невнимательности, которую иногда допускают выполняя монтаж, до аварии вследствие бури или другого стихийного бедствия.

Главное здесь то, что при прямом соприкосновении фазы и ноля всегда происходит скачкообразное повышение силы тока и температуры на токоведущих жилах. В большинстве случаев провода не рассчитаны на то, чтобы выдерживать токи короткого замыкания, поэтому в месте соприкосновения происходит мини-взрыв, вследствие которого выгорает изоляция, а разлетающиеся расплавленные частицы токоведущих жил разносят ее пепел вокруг. В этом случае нет особой проблемы в том, как найти короткое замыкание в проводке – все видно невооруженным глазом – провода оплавлены и все вокруг в саже.

Здесь особо надо учитывать, что сажа, которая покрывает всю прилегающую поверхность, как и пыль, в определенных концентрациях способна проводить электрический ток, поэтому при ликвидации последствий замыкания ее надо тщательно вычищать.

Как предупредить короткое замыкание

Самый простой способ – это соблюдать рекомендации, прописанные в ПУЭ – практически всем записям в этой книге предшествует какая-либо авария либо как минимум нештатная ситуация. Ну а так как заучивать правила скорее всего никто не будет, то хотя бы надо руководствоваться здравым смыслом, который диктует следующее:

  • Если проводка старая, то настоятельно рекомендуется ее замена. Если по каким-либо причинам это невозможно, то, как минимум, надо осмотреть контакты розеток и оценить, требуется ли им дополнительная изоляция.
  • Если квартиру затопили соседи сверху, то, даже если ничего не замкнуло, это повод пересмотреть скрутки проводов в распределительных коробах – под воздействием влаги липкая сторона изоленты теряет свои свойства.
  • Нужна осторожность при вбивании гвоздей в стены – неудачно забитый гвоздь приносит с собой большое количество «головной боли» по замене перебитого провода.

Настоятельно рекомендуется при проведении капитального ремонта составить план электропроводки, а если в каком-либо месте есть скрутки проводов, то обязательно указывать её на схеме – это потенциальное «слабое звено».

Также можно просто сделать фото проводов до того, как они будут спрятаны в стену.

  • В частном секторе обязательно надо применять дополнительные меры по защите проводки от крыс и мышей – есть достаточно большое количество найденных домашними электриками способов борьбы с грызунами – это могут быть металлические гофры, промазывание кабелей мастикой и прочие методы.
  • Если в розетку приходилось включать мощный прибор, то потом стоит перепроверить, не подгорели ли контакты и состояние изоляции.

Пример поиска короткого замыкания специальным прибором — на видео:

Устранение последствий короткого замыкания

Чаще всего все сводится к замене поврежденного участка проводки, причем практически гарантированно потребуется наращивать кабель вместо его выгоревшего куска. Основные правила следующие:

  • Пространство прилегающее к месту возникновения КЗ надо тщательно вычистить от сажи – она может спровоцировать повторение замыкания.
  • Не стоит экономить на проводе и пытаться оставить токоведущую жилу, на которой сгорела изоляция – всегда лучше полностью заменить провод.
  • Если полноценного замыкания еще не произошло, но розетки начали подплавляться, то не стоит пробовать их ремонтировать – после многочисленных нагревов/охлаждений меняется структура металла и устройство становится более уязвимым.

Если проводка начала коротить «от старости» (изоляция стала хрупкой), то это настоятельный сигнал к полноценному ремонту – он в любом случае обойдется дешевле, чем устранение последствий возможного пожара.

Как итог – надо ли бояться короткого замыкания

Обычно сам процесс возникновения полноценного короткого замыкания электропроводки проходит очень быстро – все происходит в течение долей секунды, после чего срабатывает защита. У электриков старой школы даже есть черный юмор на эту тему: «Включай – если оно коротит, то мы это сразу увидим». Это значит, что все необходимые меры безопасности надо применять до возникновения нештатной ситуации, а если она все-таки произошла, то остается только устранять последствия.

Несложная схема защиты от короткого замыкания

Схема защиты цепей постоянного тока проста в сборке и не нуждается в настройке. Способна не только отслеживать короткое замыкание в цепи, но и следить за понижением напряжения на нагрузке. Устройство умеет индикацию работы и кнопку запуска.

Для сборки понадобятся следующие детали:

  • Операционный усилитель LM358 – http://ali.pub/5jqqeg
  • Микросхема-стабилизатор TL431 – http://alii.pub/5mclsi
  • Тактовая кнопка – http://alii.pub/5nnu8o
  • Светодиод – http://alii.pub/5lag4f
  • Транзистор IRFZ441N – http://alii.pub/5ct567
  • Переменный резистор 50 кОм – http://alii.pub/5o27v2
  • Резисторы: 3 кОм, 200 кОм, 1 кОм – 2 штуки – http://alii.pub/5h6ouv

Принципиальная схема

Устройство защиты состоит из ключа на транзисторе, который коммутирует нагрузку с источником тока. Транзистором в свою очередь управляет операционный усилитель, собранный на микросхеме LM358, который берет данные с нагрузки и стабилизатора напряжения, собранного на TL431.

Переменным резистором задается порог срабатывания. Как только на нагрузке напряжение упадет ниже порога срабатывания, операционный усилитель закроет ключ и нагрузка обесточится.

Изготовление устройства защиты от короткого замыкания

Схема собирается навесным монтажом. В роли шин питания использованы толстые металлические проводники. Слева вход питания с блока, справа выход на нагрузку.

Проверка в работе и настройка

Подключаем схему в цепь. В роли нагрузки используется лампа накаливания. В роли источника – регулируемый источник постоянного тока на напряжение 5-15 В.

Пока устройство выключено – горит светодиод. Если нажать на кнопку, а лампа не загорится, значит на переменном резисторе установлен слишком большой порог. Нужно взять отвертку и выставить нужный.

Теперь если нажать на кнопку, то загорится лампочка. Схема работает. Стоит только замкнуть вывода лампы, как устройство тут же отключит ее от питания. И будет ждать повторного включения кнопкой.

Одна полезная функция схемы

Данная схема может не только работать зажитой от КЗ, но и зажитой от чрезмерной нагрузки двигателя. Для наглядности подключим двигатель постоянного тока вместо лампы накаливания. Нажмем на кнопку, вал мотора крутится как надо.

Теперь, если затормозить вал двигателя пальцем, в цепи «просядет» напряжение и устройство отключит двигатель, тем самым защитив его и источник питания.

Данная функция может быть крайне полезной для различных целей.

Смотрите видео

Подробную сборку и испытание устройства смотрите ниже:

Короткое замыкание в доме

Короткое замыкание может возникнуть в любом доме, и от этого никто не застрахован.

Данный процесс является аварийным режимом работы источником электричества.

Понять, что в доме произошло замыкание можно по такому простому признаку – все приборы и свет отключились.

В таком случае, необходимо проверить пробки или автопредохранитель.

Если вы увидели, что пробка перегорела или сработал автопредохранитель, то будьте уверенны, произошла перегрузка, неполадки с заземлением или короткое замыкание.

Как устранить данные проблемы и выявить, из-за чего в доме нет света, мы и поговорим далее.

Виды короткого замыкания

Тут все просто. Существует всего два вида:

  • cимметричное;
  • yесимметричное короткое замыкание.

При симметричном замыкании все три фазы электроприбора находятся в одинаковом положении (сопротивление всех фаз равно).

При несимметричном – все фазы не равны друг другу.

Узнать вероятность возникновения того или иного вида замыкания можно глядя на таблицу ниже.

Причины короткого замыкания

Замыкание может произойти:

  • вследствие природных аномалий;
  • в цепях постоянного тока;
  • в схемах переменного тока.

Разберем подробнее каждый из видов.

Причины короткого замыкания из-за природных аномалий

К таким аномалиям относят молнии. Они особо опасны, как для жизни человека, так и для вашего дома.

Источником образования молнии является высокое статическое электричество, которое накопилось в облаках при их движении.

Охлаждение естественным путем при подъеме на большую высоту способствуют конденсации пара и влаги, образуя дождь.

Влага имеет низкое сопротивление к электричеству. Таким образом, создает пробой в воздухе, по которому проходит ток, в виде молнии.

Разряд молнии способен привести к замыканию и другим печальным последствиям.

Причина короткого замыкания может быть в цепи постоянного тока

Источник напряжения создает разницу отрицательных и положительных потенциалов. Эти в свою очередь, обеспечивают правильную работу схемы.

Нагрузка электричества на прибор распределяется равномерно, но в аварийном режиме между клеммами может возникнуть закоротка, которая имеет низкое сопротивление.

Короткое замыкание исключает равномерное протекание тока и выводит схему из работы.

Таким образом, выходит что, величина электричества не изменилась, а значение тока возросло. Соответственно ваш прибор перегорел.

Причины короткого замыкания могут быть в цепях переменного тока

В цепях переменного тока все действует аналогичным образом, как и в цепях постоянного. Следует выделить некоторые особенности, которые влияют на похождение тока:

  • схемы с 1 и 3 фазным сетей различных конфигураций;
  • наличие или отсутствие контура заземления.

Говоря на простом языке, причинами короткого замыкания в доме и электропроводке могут стать следующие ситуации:

  • мы взялись делать ремонт и начали сверлить стену или вбивать гвоздь. Попадаете в провод, что приводит к короткому замыканию;
  • перенапряжение (использование множества бытовых приборов одновременно);
  • подплавление изоляции, вызванное плохим контактом в розетках, вилках и т.д.;
  • при затоплении соседями, влага попадает в распределительные коробки, что приводит к разрушению изоляционного слоя и замыканию контактов;
  • наличие грызунов;
  • старая проводка.

Причиной замыкания может стать все что угодно, поэтому стоит уделить особое внимание данному вопросу, чтобы избежать таких последствий как поломка, возгорание или даже смерть.

Как найти короткое замыкание в проводке

Как правило, поиск замыкания происходит уже после того, как выбило пробки или автоматический выключатель.

Тут есть несколько вариантов:

  • внешний осмотр;
  • использование специальных приборов;
  • исключением;
  • по звуку;
  • по запаху.

Внешний осмотр при коротком замыкании

Если вы обнаружили, что повреждена изоляция или соприкосновение двух оголенных жил – можете считать, что причина найдена.

Обычно, такие повреждения можно найти в распределительных коробках, выключателях или розетках, где соединяются провода.

Заметили обгорелую оболочку – это и есть неисправность.

Как найти короткое замыкания, используя приборы

Использовать для этого лучше мегаомметр или мультимерт. Они быстро проверят сопротивление в цепи.

Подключите один провод прибора к фазе, а другой к заземлению (к нулю).

Если прибор показывает ноль – проводка в норме. Все, что выше нуля свидетельствует о соприкосновении контактов.

Стоит учесть, что мультиметр имеет маленькое сопротивление, поэтому определить короткое замыкание с его помощью не всегда возможно.

Как найти замыкание методом исключения

Тут все просто, но способ эффективен в случае вины электроприбора.

Когда у вас выбило выключатель, выключите всю технику от электричества.

Затем включите автомат и начинайте подключать каждый из приборов.

Как найти короткое замыкание по звуку и запаху

При замыкании контактов можно услышать потрескивание. Главное иметь хороший слух.

По запаху гари пластмассы и легкого дымка вы легко найдете обрыв проводки в доме.

Как устранить короткое замыкание

Ваши действия должны быть следующими:

  • удалите поврежденный участок и заново соедините контакты, при этом хорошо заизолировав;
  • что касается розеток и выключателей, то проще заменить на новые, чем восстановить контакты;
  • старую проводку рекомендуется заменить полностью (хоть и удовольствие не из дешевых, но жизнь дороже);
  • отремонтируйте бытовую технику или избавьтесь от нее вовсе.

Если вы не имеете опыта работы с электричеством, то лучше вызвать опытного электрика, который точно знает, что делать.

Профилактика и защита от короткого замыкания

Для того, чтобы замыканий в доме или квартире не возникало, рекомендуется осматривать провода раз в три месяца. Так вы можете предотвратить на корню последствия.

Если вы заметили пожелтевшую розетку и подплавления, тут же замените ее.

Установите автоматический выключатель. Это станет своеобразной защитой дома.

При монтаже электропроводки рассчитывайте сечение кабеля правильно. Это спасет от перегрузок.

Не складывайте тесно кабеля при монтаже, так вы можете повредить защитные оболочки.

Перед сверлением или ремонтом отмечайте прохождение кабеля и проводки в стене.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий