Что такое куцее замыкание и из-за чего происходят недлинные замыкания

Недлинные замыкания в проводке в большинстве случаев происходят из-за нарушения изоляции токопроводящих частей в итоге механического повреждения, старения, воздействия воды и брутальных сред, также некорректных действий людей. При появлении недлинного замыкания растет сила тока, а количество выделяющейся теплоты, как понятно, пропорционально квадрату тока. Так, если при маленьком замыкании ток возрастет в 20 раз, то выделяющееся при всем этом количество тепла вырастет приблизительно в 400 раз.

Термическое воздействие на изоляцию проводов резко понижает ее механические и диэлектрические характеристики. К примеру, если проводимость электрокартона (как изоляционного материала) при 20 °С принять за единицу, то при температурах 30, 40 и 50 °С она возрастет в 4, 13 и 37 раз соответственно. Термическое старение изоляции более нередко появляется из-за перегрузки электросетей токами, превосходящими продолжительно допустимые для данного вида и сечений проводников. К примеру, для кабелей с картонной изоляцией срок их службы может быть определен по известному «восьмиградусному правилу»: превышение температуры на каждые 8 °С уменьшает срок службы изоляции в 2 раза. Термическому разрушению подвержены и полимерные изоляционные материалы.

Воздействие воды и брутальных сред на изоляцию проводов значительно усугубляет ее состояние из-за возникновения поверхностных токов утечки. От возникающего при
этом тепла жидкость испаряется, а на изоляции остаются следы соли. При прекращении испарения ток утечки исчезает. При многократном воздействии воды процесс повторяется, но из-за увеличения концентрации соли проводимость возрастает так, что ток утечки не прекращается даже после окончания испарения. Не считая того, возникают мелкие искры. В предстоящем под действием тока утечки изоляция обугливается, теряет крепкость, что может привести к появлению местного дугового поверхностного разряда, способного воспламенить изоляцию.

Пожарная опасность маленьких замыканий электропроводов характеризуется последующими вероятными проявлениями электронного тока:
воспламенением изоляции проводов и окружающих горючих предметов и веществ;
способностью изоляции проводов распространять горение при поджигании ее от сторонних источников зажигания;
образованием при маленьком замыкании расплавленных частиц металла, поджигающих окружающие горючие материалы (скорость разлета расплавленных частиц металла может достигать 11 м/с, а их температура — 2050—2700 °С).

При перегрузке электропроводок также появляется аварийный режим.
Из-за неверного выбора, включения либо повреждения потребителей суммарный ток, проходящий в проводах, превосходит номинальное значение, т. е. происходит увеличение плотности тока (перегрузка). К примеру, при прохождении тока в 40 А через поочередно соединенные три кусочка провода схожей длины, но различного сечения — 10; 4 и 1 мм2 плотность его будет различна: 4, 10 и 40 А/мм2. В последнем кусочке самая высочайшая плотность тока, и соответственно, самые высочайшие утраты мощности. Провод сечением 10 мм2 немного нагреется, температура провода сечением 4 мм2 достигнет допустимой, а изоляция провода сечением 1 мм2 просто сгорит.

Чем ток недлинного замыкания отличается от тока перегрузки

Основное отличие недлинного замыкания от перегрузки состоит в том, что при маленьком замыкании нарушение изоляции является предпосылкой аварийного режима, а при перегрузке — его следствием. При определенных обстоятельствах перегрузка проводов и кабелей в связи с большей продолжительностью аварийного режима более пожароопасна, чем куцее замыкание.

Материал жилы проводов оказывает существенное воздействие на зажигающую способность при перегрузках. Сопоставление характеристик пожарной угрозы проводов марок АПВ и ПВ, приобретенных при испытаниях в режиме перегрузки, указывает, что возможность воспламенения изоляции в проводах с медными токопроводящими жилами выше, чем у дюралевых.

При маленьком замыкании наблюдается та же закономерность. Прожигающая способность дуговых разрядов в цепях с медными токопроводящими жилами более высочайшая, чем с жилами из алюминия. К примеру, железная труба с шириной стены 2,8 мм прожигается (либо воспламеняется горючий материал на ее поверхности) при сечении жилы из алюминия 16 мм2, а с медной жилой — при сечении 6 мм2.

Кратность тока определяется отношением тока недлинного замыкания либо перегрузки к продолжительно допустимому току для данного сечения проводника.

Большей пожарной угрозой владеют провода и кабели с полиэтиленовой оболочкой, также полиэтиленовые трубы при прокладке в их проводов и кабелей. Проводки в полиэтиленовых трубах в пожарном отношении представляют огромную опасность, чем проводки в винипластовых трубах, потому область внедрения полиэтиленовых труб существенно уже.
В особенности небезопасна перегрузка в личных домах, где, обычно, от одной сети питаются все потребители, а аппараты защиты часто отсутствуют либо рассчитаны лишь на ток недлинного замыкания.
В высотных домах также ничто не препятствует жильцам воспользоваться более сильными лампами либо включать бытовые электроприборы общей мощностью большей, чем та, на которую рассчитана сеть.

На электроустановочных устройствах (розетках, выключателях, патронах и т. д.) указаны предельные значения токов, напряжений, мощности, а на зажимах, разъемах и других изделиях, не считая того, самые большие сечения присоединяемых проводников. Для неопасного использования этими устройствами нужно уметь расшифровывать эти надписи.

К примеру, на выключателе нанесено «6,3 А; 250 В», на патроне — «4 А; 250 В; 300 Вт», а на удлинителе-разветвителе — «250 В; 6,3 А», «220 В. 1300 Вт», «127 В, 700 Вт».
«6,3 А» предупреждает о том, что ток, проходящий через выключатель, не должен превосходить 6,3 А, по другому выключатель перегреется. Для хоть какого наименьшего тока выключатель годится, потому что чем меньше ток, тем меньше греется контакт. Надпись «250 В» показывает, что выключатель может применяться в сетях напряжением не выше 250 В.

Если помножить 4 А на 250 В, то получится 1000, а не 300 Вт. Как связать вычисленное значение с надписью? Нужно исходить из мощности. При напряжении в сети 220 В допустимый ток:
1,3 А (300:220); при напряжении 127 В — 2,3 А (300—127). Току 4 А соответствует напряжение 75 В (300:4). Надпись «250 В; 6,3 А» показывает, что устройство создано для сетей напряжением менее 250 В и для тока менее 6,3 А. Умножая 6,3 А на 220 В, получаем 1386 Вт (округло 1300 Вт). Умножая 6,3 А на 127 В, получаем 799 Вт (округло 700 Вт). Появляется вопрос: не небезопасно ли так округлять? Не небезопасно, потому что после округления вышли наименьшие значения мощности. Если мощность меньше, то меньше греются контакты.

При протекании через контактное соединение электронного тока из-за переходного сопротивления на контактном соединении падает напряжение, мощность и выделяется энергия, которая вызывает нагрев контактов. Чрезмерное повышение тока в цепи либо возрастание сопротивления ведет к предстоящему увеличению температуры контакта и подводящих проводов, что может вызвать пожар.

В электроустановках используются неразъемные контактные соединения (пайка, сварка) и разъемные (на винтах, втычные, пружинящие и т. п.), также контакты коммутационных устройств — магнитных пускателей, реле, выключателей и других аппаратов, специально созданных для замыкания и размыкания электронных цепей, т. е. для их коммутации. В сетях внутреннего электроснабжения от ввода до приемника электроэнергии электронный ток нагрузки протекает через огромное количество контактных соединений.

Контактные соединения никогда, ни в коем случае не должны нарушаться. Но исследования проведенные чуть раньше над оборудованием внутренних сетей, проявили, что из всех обследованных контактов только 50 % удовлетворяют требованиям ГОСТа. При протекании тока нагрузки в плохом контактном соединении за единицу времени выделяется существенное количество тепла, пропорциональное квадрату тока (плотности тока) и сопротивлению точек реального соприкосновения контакта.

Если нагретые контакты будут соприкасаться с горючими материалами, то может быть их воспламенение либо обугливание и загорание изоляции проводов.

Величина переходного сопротивления контактов находится в зависимости от плотности тока, силы сжатия контактов (величины площади сопротивления), от материала, из которого они сделаны, степени окисления контактных поверхностей и т. д.

Для уменьшения плотности тока в контакте (а означает, и температуры) нужно прирастить площадь реального соприкосновения контактов. Если контактные плоскости придавить друг к другу с некой силой, маленькие бугорки в местах касания будут некординально смяты. Из-за этого увеличатся размеры соприкасающихся простых площадок и появятся дополнительные площадки касания, а плотность тока, переходное сопротивление и нагрев контакта снизятся. Экспериментальные исследования проявили, что меж сопротивлением контакта и величиной вращающего момента (силой сжатия) существует назад пропорциональная зависимость. С уменьшением
вращающего момента в 2 раза сопротивление контактного соединения провода АПВ сечением 4 мм2 либо 2-ух проводов сечением 2,5 мм2 возрастает в 4—5 раз.

Для отвода тепла от контактов и рассеивания его в окружающую среду изготавливают контакты определенной массы и поверхности остывания. Повышенное внимание уделяют местам соединения проводов и подключения их к контактам вводных устройств электроприемников. На съемных концах проводов используют наконечники различной формы и особые зажимы. Надежность контакта обеспечивается обыкновенными шайбами, пружинящими и с бортиками. Через 3—3,5 года сопротивление контакта возрастает приблизительно в 2 раза. Существенно возрастает сопротивление контактов и при маленьком замыкании в итоге лаконичного повторяющегося воздействия тока на контакт. Тесты проявили, что самую большую стабильность при воздействии неблагоприятных причин имеют контактные соединения с упругими пружинящими шайбами.

К огорчению, «экономия на шайбах» — явление достаточно распространенное. Шайба должна быть из цветного металла, к примеру, из латуни. Железную шайбу защищают противокоррозийным покрытием.