Термин короткое замыкание часто используется несколько неправильно для обозначения любой проблемы с проводкой в электрической цепи. Официально, однако, короткое замыкание относится к определенному состоянию, в котором электричество отклоняется от установленного пути электрической цепи.
Определение короткого замыкания
Как следует из названия, короткое замыкание - это состояние, при котором электрический поток завершает свое путешествие по цепи на более короткое расстояние, чем в установленной проводке. По своей природе электричество стремится вернуться на землю , и в правильно функционирующей цепи это означает, что ток протекает через установленную проводную цепь обратно на сервисную панель, а затем обратно через электрические провода. Однако, если соединения внутри проводки ослаблены или оборваны, электрический ток может «протечь». В этом случае электрический ток мгновенно стремится вернуться обратно на землю по более короткому пути. Этот путь вполне может быть через легковоспламеняющиеся материалы или даже через человека, поэтому короткое замыкание представляет опасность пожара или смертельного удара.
Причина, по которой это происходит, состоит в том, что эти другие материалы предлагают путь меньшего сопротивления, чем присутствует в медной проводке цепи. Например, в выключателе освещения с неисправной проводкой или слабым проводным соединением, если оголенный медный горячий провод касается металлической электрической коробки или металлической лицевой панели на выключателе, ток будет прыгать в направлении к любому пути, дающему наименьшее сопротивление - что вполне может быть сквозь палец, руку и тело того, кто прикасается к переключателю.
2 типа короткого замыкания
В общих чертах, короткое замыкание - это любое состояние, при котором замыкающая проводная цепь прерывается из-за дефекта в проводке или проводных соединениях. На самом деле, однако, есть две ситуации, которые квалифицируются как короткие замыкания, хотя они носят разные названия.
Короткое замыкание
Термин короткое замыкание чаще всего используется электриками для обозначения ситуации, в которой горячий провод, несущий ток под напряжением, касается нейтрального провода. Когда это происходит, сопротивление мгновенно уменьшается, и большой объем тока протекает по неожиданному пути. Когда происходит это классическое короткое замыкание, иногда летят искры, вы можете услышать потрескивание, а иногда дым и пламя.
Замыкание на землю
Замыкание на землю - это тип короткого замыкания, который возникает, когда ток, несущий горячий провод, входит в контакт с какой-либо заземленной частью системы, такой как неизолированный медный провод заземления, заземленная металлическая стенная коробка или заземленная часть прибора. Как и в случае классического короткого замыкания, замыкание на землю приводит к мгновенному снижению сопротивления, что позволяет большому количеству беспрепятственного тока протекать по неожиданному пути. Здесь меньше вероятность возникновения пламени и огня, но значительная вероятность шока.
3 причины коротких замыканий
Есть несколько причин короткого замыкания, в том числе три, которые чаще всего виноваты.
Неисправная изоляция провода цепи
Старая или поврежденная изоляция может касаться нейтральных и горячих проводов, что может привести к короткому замыканию. Пронзание гвоздями и винтами, а также их износ могут привести к повреждению оболочки проводов или изоляции и возникновению коротких замыканий. Или, если вредители животных, такие как мыши, крысы или белки грызут проводку, внутренние проводники могут быть подвержены коротким замыканиям.
Свободные провода
Навесное оборудование может ослабнуть, иногда позволяя соприкоснуться нейтральным и проводам под напряжением. Устранить неисправные соединения проводки сложно, и лучше всего с ними справляются те, кто хорошо знаком с электромонтажными работами.
Неисправная электропроводка прибора
Когда прибор подключен к сетевой розетке, его проводка фактически становится продолжением цепи, а любые проблемы в проводке прибора становятся проблемами схемы. Старые или сломанные приборы могут со временем вызвать внутреннее короткое замыкание. Короткие замыкания в приборах могут возникать в вилках, шнурах питания или внутри самого устройства. Лучше, чтобы технический специалист посмотрел на шорты в более крупных приборах, таких как духовки и посудомоечные машины. Меньшие приборы, такие как лампы, часто можно перемонтировать самостоятельно.
3 средства защиты от коротких замыканий
Поскольку как классические короткие замыкания, так и замыкания на землю представляют опасность поражения электрическим током, ваша проводная система имеет различные средства защиты от этих опасностей.
Автоматические выключатели или предохранители
С 1960-х годов практически все новые или обновленные системы электропроводки защищены главной сервисной панелью, в которой размещены отдельные автоматические выключатели, которые управляют отдельными цепями в доме. Старые проводные установки обеспечивают аналогичную защиту через предохранители. В автоматических выключателях используется внутренняя система пружин или сжатого воздуха для определения изменений в потоке тока и разрыва соединения цепи при возникновении нарушений, таких как внезапный беспрепятственный поток тока, возникающий при коротком замыкании.
Прерыватели замыкания на землю (GFCI)
Начиная с 1971 года, электрические коды начали требовать защиты от замыкания на землю либо через специальные автоматические выключатели GFCI, либо через розетки GFCI. Эти устройства выполняют функцию, аналогичную функциям автоматических выключателей, в том смысле, что они чувствуют изменения в потоке тока, но они гораздо более чувствительны, чем автоматические выключатели, и отключают поток тока, когда они чувствуют незначительные колебания тока. GFCI наиболее ценны для защиты от ударов, которые могут возникнуть при коротких замыканиях типа замыкания на землю.
Прерыватели дуговых замыканий (AFCI)
Начиная с 1999 года, электрические коды стали требовать нового типа защиты от искрения - искры, возникающие при скачках напряжения между металлическими контактами, например, когда проволочное соединение ослаблено, но не полностью отсоединено. Вы можете рассматривать AFCI как устройство, которое предвидит короткие замыкания и отключает питание, прежде чем оно сможет достичь состояния короткого замыкания. В отличие от GFCI, которые предназначены для защиты от ударов, AFCI наиболее полезны для предотвращения пожаров, вызванных искрением. Защита от AFCI может быть обеспечена как автоматическими выключателями AFCI, так и розетками AFCI.
Работа с короткими замыканиями
Наиболее распространенным признаком короткого замыкания является случай, когда автоматический выключатель отключается и вызывает отключение цепи. Тем не менее, существуют другие условия, которые могут вызвать отключение выключателя, например, перегрузки по мощности, поэтому важно определить, почему выключатель срабатывает. Если автоматический выключатель продолжает отключаться сразу после сброса, это является сильным признаком того, что существует проблема с проводкой где-то вдоль цепи или в одном из приборов, подключенных к этой цепи.
Вот процедура, которой нужно следовать, если вы подозреваете короткое замыкание:
- Найдите отключенный автоматический выключатель. На главной сервисной панели найдите отдельный автоматический выключатель с рукояткой, которая была зафиксирована в положении ВЫКЛ. Некоторые выключатели могут иметь красный или оранжевый индикатор окна, чтобы их было легко обнаружить. Этот отключенный выключатель идентифицирует цепь, в которой существует проблема. Оставьте выключатель выключенным во время проверки вдоль цепи.
- Проверьте шнуры питания устройства: проверьте все шнуры питания, подключенные к розеткам в цепи, которая сработала. Если вы обнаружите какие-либо поврежденные или на которых пластиковая изоляция расплавилась, есть большая вероятность, что короткое замыкание находится внутри устройства или самого устройства. Отключите эти приборы от цепи. Если вы обнаружите подозрительные приборы, включите автоматический выключатель после их отключения. Если цепь теперь остается активной без повторного отключения, вполне вероятно, что ваша проблема существовала в устройстве. Однако, если автоматический выключатель снова отключается, переходите к следующему шагу.
- Выключите все выключатели освещения и устройства вдоль цепи. Затем верните автоматический выключатель в положение ВКЛ.
- Включите каждый выключатель света или выключатель прибора , по одному за раз. Если вы дойдете до выключателя, который вызывает повторное размыкание автоматического выключателя, вы выявили участок проводной цепи, где существует слабое соединение или проблема с проводкой.
- Устранить проблему с проводкой цепи. Это шаг, который может потребовать помощи профессионального электрика. Не пытайтесь делать это, если вы не очень уверены в своих знаниях и уровне навыков. Этот ремонт будет включать в себя отключение цепи, затем открытие розеток и распределительных коробок для проверки проводов и соединений проводов и выполнение любых необходимых ремонтных работ.
Если вы не можете найти какой-либо очевидной проблемы в одном из подключаемых устройств или проводных соединений арматуры, проблема, вероятно, скрыта где-то в настенной проводке. Решение этой проблемы потребует от вас вызова лицензированного электрика для решения этой проблемы. Не активируйте цепь до тех пор, пока проблема не будет выявлена и устранена - это может привести к пожару и шоку для вас и вашей семьи. Любой запах дыма или признаки обугливания или расплавленного пластика - признак того, что у вас есть серьезные проблемы.