Zkrat - co to je, podstata jevu, druhy, příčiny, metody detekce, prevence

Téměř všechny události v každodenním životě související s elektřinou způsobují zkrat v obvodu. Následky mohou být velmi různé – od prostého výpadku sítě až po poškození drahého zařízení a požár. Pojďme analyzovat, co tento jev je, na jaké typy se dělí, jaké jsou jeho příčiny, důsledky a metody detekce a také jaká opatření lze přijmout, abychom mu zabránili.

Zapálení elektroinstalace a zařízení je jedním z důsledků zkratu v síti Zdroj cap.ru

Zkrat – co to je a proč se tak nazývá, podstata jevu, důsledky, druhy

Když se vytvoří kontakt mezi fází a neutrálem nebo fází a zemí (nebo “+” a “-” ve stejnosměrné síti), nebo mezi dvěma nebo třemi fázemi, dojde ke zkratu. Jev je charakterizován prudkým skokem v síle proudu, překročením jmenovité hodnoty 10-100krát a poklesem napětí téměř na 0.

Samotný název “krátký” znamená, že dráha pohybu elektrického proudu je snížena na minimum. Protože v obvyklém případě připojení zařízení také zahrnuje zkrat, ale na rozdíl od uvažovaného případu se správně vypočítaným zatížením.

Abychom pochopili, co se děje, pojďme analyzovat podstatu jevu z fyzikálního hlediska:

  1. Proud je definován jako poměr napětí k odporu.
  2. Pokud předpokládáme, že do sítě bude zahrnuta velmi malá zátěž, například 0,01 Ohm, pak bude proudová síla = 220 / 0,01 = 22000 A nebo 22 kA.
  3. Zároveň domácí zásuvka vydrží 16 A, nikoli 22 kA.

Z toho není těžké odhadnout výsledek experimentu. Právě tato situace nastane při připojení fázových a nulových měděných vodičů. Protože měď v kabeláži má velmi malý odpor.

Tvorba jisker, elektrický oblouk a uvolňování tepla jsou některé z vnějších příznaků zkratu Source laboratoria.by

Následky

Pokud byl do okruhu prozíravě instalován správně vybraný jistič, pak s největší pravděpodobností událost skončí výpadkem sítě. Pokud se síť nevypne včas, důsledky mohou být následující:

  • Výrazný pokles napětí v síti. V důsledku toho se připojené zařízení vypne nebo selže.
  • Fyzické poškození částí elektrického obvodu – prasknutí, roztavení, spálení.
  • Zapálení izolace elektrických rozvodů, spotřebičů, blízkých předmětů.
  • Elektromagnetické účinky na přesná elektronická zařízení.
  • Ohrožení života a zdraví lidí a zvířat – v případě zkratu vzniká silný elektrický oblouk, stoupá teplota a vytvářejí se další škodlivé faktory.
  • Výpadku napájení.

K poznámce! Ve většině případů zkrat způsobí požár. Běžná automatizace přitom nechrání 100 %. Proto je lepší opotřebované části elektroinstalace a zařízení včas vyměnit.

V síti střídavého proudu existují v elektrickém obvodu následující typy zkratů:

  1. 1-fázový – fáze + zem. Nejběžnějším typem jevu je, když fáze prorazí do těla. Ten se zase v té či oné míře vždy dotýká země.
  2. 1-fázový – fáze + nula. Ke zkratu dochází přímo v zařízení mezi fází a nulou.
  3. 2-fázové – fáze + fáze. Vyskytuje se ve 3fázové síti na kontaktu libovolných 2 fází.
  4. 2-fázové – 2 fáze + zem. Kromě toho, že jsou fáze vzájemně propojeny, jsou navíc zkratovány k zemi.
  5. 3-fázové – propojení 3 fází k sobě.
  6. 3-fázové vůči zemi – když jsou 3 fáze uzavřeny nejen vůči sobě, ale i vůči zemi.
ČTĚTE VÍCE
Jaké jsou různé typy stabilizátorů stejnosměrného napětí na základě jejich principu činnosti?

Více než polovina případů v každodenním životě je způsobena zkratem mezi fází a zemí. Podíl 3-fázových obvodů není větší než 5% – jedná se především o poruchy mezi pouzdrem a vinutím motoru.

V důsledku zkratu typu „fáze + země“ se v každodenním životě nejčastěji vznítí domácí spotřebiče, například pračka Zdroj zelenograd24.ru

Příčiny

Porušení izolačního pláště vodičů způsobuje zkraty v každodenním životě nejčastěji. K tomu však může vést několik faktorů:

  • Prudký nárůst napětí. Když potenciál stoupne nad normu, objeví se v izolaci sousedních vodičů místo úniku proudu, které se pak roztáhne a vede k průrazu oblouku.
  • Přehřátí v důsledku přetížení. Při připojení k zátěžovému obvodu přesahujícímu normu se vodiče začnou přehřívat a izolace se roztaví. V důsledku to vede ke kontaktu holých vodičů s proudem.
  • Zhoršení elektroinstalace. Postupem času ztrácí izolační vrstva své pracovní vlastnosti. Praskání, delaminace, destrukce vede k tomu, že nechráněné kovové části přicházejí do vzájemného kontaktu.
  • Usazování prachu, nečistot, vody. V místech bez izolace jsou kovové prvky pokryty vodivou vrstvou prachových částic a vlhkosti. V určitém okamžiku takový povlak vede k přerušení proudu.
  • Vliv biologických faktorů. Za doprovodných podmínek hlodavci často poškozují ochranný obal a vytvářejí nevyhnutelné předpoklady pro zkrat.
  • Přírodní katastrofy. Úder blesku může vést k roztavení izolace, elektrickému selhání a poškození zařízení a materiálů.
  • Lidský faktor. Omylem mohou elektrikáři připojit fázové kontakty k nulovým nebo zemnicím vodičům. Při použití proudu dojde ke zkratu.

Důležité! Šroubové spoje vyžadují pravidelnou kontrolu uvolnění kontaktů. Protože právě oni se díky relaxaci často přehřívají a pálí.

Detekční metody

Pokud se stroj vypnul při zkratu bez viditelných známek, bude nutné určit místo poškození. To lze provést několika způsoby:

  • Inspekce. Nejprve byste měli zkontrolovat spoje vodičů, spojovacích krabic, zásuvek a spínačů. Následky jsou zpravidla patrné okamžitě – zuhelnatělou izolací s charakteristickým zápachem.
  • Výjimka. Vypínání zařízení po etapách – dokud stroj nepřestane bourat, můžete najít přesně to zařízení, které výpadek způsobilo.
  • Použití speciálních měřičů. Podstatou metody je spojitost obvodu pomocí multimetru. Když je detekován uzavírací sektor, začne vysílat signál.

Poškozenou oblast lze také detekovat zvukem, zábleskem světla a kouřem v okamžiku zkratu.

Preventivní opatření

Provedení následujících preventivních opatření pomůže snížit pravděpodobnost nebo zcela zabránit zkratu:

  1. Vyberte vhodný průřez kabelu pro zatížení podle norem PUE.
  2. Provádějte pravidelné kontroly kontaktních bodů, zásuvek, spínačů, štítů.
  3. Pokud je to možné, instalujte moderní a správně vypočítané modely strojů.
  4. Připojte k síťovému zařízení výkonem odpovídajícím vlastnostem elektroinstalace.
  5. Ve vlhkých místnostech používejte vodiče a zařízení s požadovaným stupněm ochrany proti vlhkosti.

Staré elektroinstalace, které byly používány po dlouhou dobu, by měly být vyměněny, zejména pokud jsou použity hliníkové vodiče. Jelikož průměrná životnost vodiče s hliníkovým jádrem nepřesahuje 15 let – a za stejných podmínek vydrží měď dvakrát tak dlouho.

Popis videa

Video o tom, co je zkrat v síti:

Nejdůležitější znaky

Ke zkratu dochází v důsledku kontaktu mezi fází a zemí nebo nulou, stejně jako mezi několika fázemi nebo kontakty plus a minus ve stejnosměrné síti. Jev se tak nazývá, protože proud začíná procházet nejkratší cestou – s minimálním odporem.

ČTĚTE VÍCE
Jaká je průměrná životnost polypropylenových trubek v systémech zásobování studenou vodou?

Následky mohou být velmi různé – od poklesu napětí až po zranění osob a zvířat a požár. Zároveň je jev klasifikován do několika typů v závislosti na typu interakce – například fáze + země, fáze + nula, fáze + fáze atd.

Důvodů pro uzavření je několik:

  • Přepětí.
  • Přehřátí v důsledku přetížení.
  • Stárnutí izolace.
  • Tvorba povrchové vrstvy nečistot a vody.
  • Poškození hlodavců.
  • Úder blesku.
  • Elektrické chyby.

Poškozenou oblast zjistíte vizuální kontrolou, vyloučením a vytočením. Aby se zabránilo vzniku zkratu v elektroinstalaci, měla by být pravidelně přijímána preventivní opatření.

Zkratování elektroinstalace nevěstí nic dobrého. Je to jedna z nejčastějších příčin požárů. Proto každému, kdo využívá výhod elektřiny, by bylo užitečné dozvědět se o tomto tématu více. Získané poznatky pomohou porozumět příčinám uzavření a metodám jeho hledání.

Co je zkrat

Zkrat (zkrat) je nouzový režim provozu elektrické sítě. Vyznačuje se prudkým proudovým rázem až stovek a tisíců ampér. Napětí klesne téměř na nulu. Tento proces je krátkodobý a je obvykle ukončen sepnutím jističe.

Vadné zapojení

V běžném obytném bytě nebo domě je nejčastější zkrat fázového vodiče na nulu nebo zem. V podnicích a v různých dílnách se navíc vyskytuje zkrat mezi lineárními vodiči. Takovému uzavření se říká rozhraní.

Příčiny zkratu v kabeláži

Ke zkratu nedochází zčistajasna. Vždy existují důvody a předpoklady. Některé z nich jsou snadno předvídatelné, zřejmé a na povrchu. Mohou být detekovány mnoho měsíců před výskytem zkratu. Ostatní se objeví okamžitě. Nelze jim předem zabránit.

Hlavní příčiny zkratu jsou následující:

  • přepětí;
  • přehřívání a roztavení izolace;
  • stárnutí a opotřebení drátů;
  • pronikání prachu, nečistot a vlhkosti ze vzduchu;
  • hlodavci, domácí a divoká zvířata;
  • blesk a atmosférická elektřina;
  • lidská chyba.

Přepětí

Standardní síťové napětí pro země SNS je 220-230 voltů. Tento limit je málokdy překročen. Zásuvka má napětí 380 voltů nebo více. V tomto případě by měla fungovat ochranná zařízení v rozvodně nebo přímo u spotřebitele. Nejsou však vždy v dobrém stavu a po drátech „chodí“ přepětí.

Velký rozdíl potenciálů vede k elektrickému porušení izolace. Proces začíná malým svodovým proudem. Následně se zvyšuje. Místo havárie je vytápěno. Poté izolace v místě poškození konečně ztrácí své dielektrické vlastnosti a dochází k úplnému zkratu se vznikem elektrického oblouku.

Přepětí

Přehřívání a roztavení izolace

Elektrický proud protékající vodičem vede k ohřevu vodičů s proudem. Pokud je k zásuvce připojen spotřebič přijatelného výkonu, teplota kabelu zůstává v normálním rozsahu. Pokud proud překročí vypočítanou hodnotu, drát se přehřeje. Postupem času teplota dosáhne hodnoty, při které se izolace roztaví. Proudové žíly zůstávají bez ochranné vrstvy a navzájem se volně dotýkají. Ozve se prasknutí, bliknutí a zkrat je připraven. Pokud vypadne jistič, vše bude fungovat. Pokud ne, elektroinstalace se zahřeje na bílo a izolace bude hořet ohněm, dokud nebude obvod zcela přerušen.

ČTĚTE VÍCE
Je možné prát polštář v pračce?

Přehřívání izolace

Maximální přípustné proudy bytové elektroinstalace jsou uvedeny v tabulce. Hodnoty se mohou mírně lišit v závislosti na způsobu instalace (otevřená, do zdi atd.)

Průřez drátu, mm2 Maximální povolený proud, A
Měď Hliník
1,5 15
2,5 21 16
6 34 24

Důležité! Pozornost je třeba věnovat šroubovým spojům vodičů a různým svorkovnicím. Jejich kontakty se mohou uvolnit. Uvolněný uzávěr se nevyhnutelně zahřeje a spálí. Obvykle se tento problém pozná podle tresky ze štítu nebo zápachu spáleniny. Porucha je typická pro stará, dříve bezobslužná zařízení.

Stárnutí a opotřebení drátu

Jakékoli elektrické vedení se skládá z vodičů vedoucích proud a vrstvy izolace. Kovový vodič v běžném provozu může vydržet neomezeně dlouho. Izolace podléhá opotřebení. Životnost ochranné vrstvy je ovlivněna:

Hliníkové dráty jsou určeny pro 15-20 let provozu. Měď – na 25-30. Poté izolace začne stárnout, praskat a drolit se. Vodiče jsou ponechány bez ochranné vrstvy a mohou se navzájem volně dotýkat. V důsledku toho dojde ke zkratu.

Pronikání prachu, nečistot a vlhkosti ze vzduchu

Tento typ zkratu je běžný v bytových panelech a rozvaděčích. V těchto úsecích sítě má elektroinstalace otevřené neizolované části. Postupem času se na nich usazuje prach ze vzduchu. Když je suchý, nevede dobře elektrický proud. Ve vzduchu je však určitá vlhkost.

Prach a nečistoty v elektrickém panelu

Na svorkovnicích, zaváděcích strojích a dalších součástech elektrického panelu se usazuje prach. Když je vrstva nečistot dostatečně silná, její odpor prudce klesá a dochází k elektrickému průrazu. Opakované zhoršování situace je schopné dostat se do elektrického panelu vody. Například v případě prasknutí potrubí nebo pokud je štít na čerstvém vzduchu a je ovlivněn srážkami.

Hlodavci, domácí a divoká zvířata

Domácí zvířata a zvířata žijící na ulici jsou často viníky zkratu. Čtyřnohé zuby svědí. Zvíře začne hlodat izolaci. I když zvíře dostane elektrický šok a odnaučí se tomuto zvyku, ochranná vrstva zůstane poškozená. Do otvoru v izolaci se dostane vlhkost. S vysokou pravděpodobností to povede ke zkratu.

Hlodavci mohou způsobit zkrat

V jiném případě čtyřnohého viníka přitahuje teplo vycházející z kabelů a tyčí s proudem. Zvíře leze do elektroinstalací, rozvaděčů a rozvaděčů, pak hledá nejteplejší místo. Zpravidla se jedná o elektrobusy s napětím 0,4 kV.

Blesk a atmosférická elektřina

Vysoké budovy, inženýrské stavby, věže pro přenos energie jsou nutně vybaveny uzemněním. Jedním z jeho úkolů je přitahovat blesky a nálože z atmosféry pro jejich další odstranění na zem.

Jednoduchý systém ochrany před bleskem je železný drát nebo pás propojený mezi střechou budovy, výztuží a zemí. Obvykle se to provádí pro každý vchod zvlášť. Pokud je vyloučena ochrana před bleskem, pak se výboj může dostat do domácí elektrické sítě. Není určen pro vysoké bleskové proudy a napětí. Při nárazu dojde všude k elektrickému průrazu izolace. Existuje vysoké riziko poškození ochranné vrstvy vysokým napětím a dalším vývojem obvodu.

Ochrana střechy chaty před bleskem

lidská chyba

I zkušení elektrikáři dělají chyby. Při zapojování kabelů přes bytovou síť může člověk zamíchat vodiče a připojit fázi přímo k nule nebo zemi. To se obvykle děje ve spojovacích krabicích místností.

ČTĚTE VÍCE
Které topné těleso v ohřívači ventilátoru je lepší?

Pokud je fázový vodič připojen k nule, pak když se pokusíte přivést napětí do bytu, jistič se vypne. Proto by měly být elektrické práce rozděleny do několika etap a po každé zkontrolovat správné připojení.

Chyby v elektroinstalaci

Následky zkratu

V případě zkratu by měl vypadnout jistič. Obvykle se to přesně děje. A pokud ne, pak se elektroinstalace rychle přehřeje, roztaví a začne hořet. Proto je zkrat jednou z nejčastějších příčin požáru. Odpovídající varování je k dispozici také na webových stránkách Ministerstva pro mimořádné situace. Podle tohoto zdroje každý den v Rusku shoří 125 budov kvůli vadné elektroinstalaci.

Požár v důsledku zkratu

Techniky detekce zkratu

Pokud vypadl jistič, pak se předešlo nejhoršímu. Pak vyvstává otázka, jak najít zkrat v elektroinstalaci bytu. Neměli byste panikařit. Existuje šance, že poruchu zjistíte sami, aniž byste zavolali odborníka. Nalezení zkratu v bytě je rozděleno do čtyř jednoduchých kroků:

  1. Vizuální kontrola.
  2. Vylučovací metoda.
  3. Detekce zvukem a čichem.
  4. Použití speciálních měřicích přístrojů.

Vizuální kontrola

Ne skutečnost, že bod zkratu je ve zdi. Problém většinou leží na povrchu. Lze to vidět pouhým okem a rychle odstranit.

Je třeba zkontrolovat prodlužovací kabely. Zejména v místech, kde je ohnutý kabel a zapojená zástrčka. Často se jeden drát odlomí ze zamýšleného místa a visí ve vzduchu. Nezajištěný fázový kontakt se může dotknout nuly a vést ke zkratu. Další na řadě jsou zásuvky. Dráty mohou také spadnout a dostat se na špatné místo.

Vizuální kontrola elektrického vedení v soukromém domě

Vylučovací metoda

Pokud jednoduchá kontrola nepomohla, budete muset přejít na vylučovací metodu. Hlavní věcí je pochopit, proč je stroj spuštěn. Je třeba mít na paměti, za jakých okolností došlo ke zkratu. Pokud se trapas stal v momentě, kdy byla žehlička zapojena do zásuvky, tak je problém v něm. Pokud ne, vypínejte domácí spotřebiče jeden po druhém, dokud nepřestane fungovat jistič.

Pokud jsou absolutně všechna zařízení odpojena od sítě a světla jsou všude zhasnutá, budete muset přejít k dalšímu kroku. Důležité je nezapomenout na kontrolu zařízení, která jsou vždy připojena k zásuvce (ledničky, televizory).

Dodatečné informace. Nikdy nenajdete zkrat, který by tam nebyl. Staré jističe jsou náchylné na falešné vypnutí. To znamená, že nedochází ke zkratu v elektroinstalaci a stroj si žije vlastním životem a bez známého důvodu vypíná byt. Před hledáním zkratu není na škodu se ujistit, že ochranná zařízení fungují adekvátně, abyste s jistotou zjistili, proč jistič vypadne.

Detekce zvuku a pachu

V okamžiku zkratu se uvolní velké množství energie. Neodchází beze stopy. Často se dráty v problémové oblasti zahřívají, izolace se taví, tvoří se kouř a páchne po spálení. Pokud je obvod nestabilní, pak při přivedení napětí v místě zkratu dojde k jasnému záblesku s jiskrami a bavlnou. Jeho intenzita je taková, že je téměř nemožné si tohoto jevu nevšimnout ani ve skryté elektroinstalaci.

ČTĚTE VÍCE
Co je jednoduchými slovy sifon?

Reflow zásuvka

Tato a předchozí metoda vyžadují periodické připojování napětí. To zase povede k uzavření. Je žádoucí provádět takové experimenty co nejméně a alespoň s určitými znalostmi a zkušenostmi s takovou prací. Pokud je to možné, je moudřejší zavolat profesionálního elektrikáře. S největší pravděpodobností bude dodáván s multimetrem nebo meggerem.

Použití speciálních měřicích přístrojů

Metoda vyžaduje elektrotechnické vzdělání. Uzavírací bod se hledá pomocí měřicích přístrojů:

Tato zařízení umožňují prozvonit elektrickou síť bytu a určit, ve kterém konkrétním úseku se nachází bod s abnormálně nízkým odporem mezi fázovým a nulovým (uzemňovacím) vodičem. Nejúčinnější pro nalezení zkratu je megaohmmetr. Ale mnohem bezpečnější je použít multimetr v režimu spojitosti diody. Pokud je k jeho závěrům připojen úsek kabeláže se zkratem, zařízení pípne.

Odstranění následků zkratu

Pokud bylo hledání zkratu úspěšné, pak je čas vydechnout a přistoupit k jeho odstranění. Co dělat dále, záleží na stupni poškození elektroinstalace. Bez ohledu na situaci je před zahájením jakýchkoli oprav bezpodmínečně nutné odpojit byt od napájení a ujistit se, že není žádné napětí.

Je třeba posoudit, jak moc utrpěla izolace kabelu v době zkratu. Pokud dojde k bobtnání, ztmavnutí nebo tání, musí být drát vyměněn. Je-li to možné, je nutné posoudit její stav po celé délce.

Připojení vodičů ve spojovací krabici pomocí svorkovnic

Pokud je povlak drátu v pořádku, odstraní se okamžité umístění obvodu. Přežívající konce vodičů s proudem se odizolují a spojí pomocí svorkovnic Wago, svařováním, pájením nebo krimpováním. V slaboproudých obvodech můžete na vlastní nebezpečí a riziko použít obvyklý rychlý twist. PUE (7. vydání, str. 2.1.21) však takový způsob připojení kabelů neposkytuje a neschvaluje.

Preventivní opatření k zabránění zkratu

Většině zkratů a následných požárů lze předejít. Chcete-li to provést, postupujte podle jednoduchých pravidel:

  1. Nepřetěžujte silovou (proudovou) kabeláž. Vyberte část kabelu a položte ji v souladu s požadavky předpisu o elektrické instalaci.
  2. Pravidelně kontrolujte elektrický panel, zásuvky a vypínače. Zápach hoření, kouř, jiskření a praskání jsou předzvěstí zkratu a požáru.
  3. Vyměňte staré jističe za nové. Zvláště pokud revize štítu nebyla provedena od sovětských dob.
  4. Pokud u vchodu do bytu používáte tavné špunty, pak na ně v žádném případě nedávejte tzv. štěnice. I když známý elektrikář “to udělal 100x a vše bylo v pořádku.” Nejlepší je vyměnit zástrčky za automatické stroje.

Pokud si všimnete, že z elektrického panelu nebo rozvaděče je cítit zápach spáleniny, okamžitě informujte správcovskou společnost. Akce havarijní služby budou zaměřeny na předcházení zkratům a revizi zařízení.

Zkrat se týká těch problémů, kterým je snazší předejít, než napravit následky. Jakákoli kabeláž, různá zařízení a štíty vyžadují pravidelnou kontrolu odborníkem. Dodržování tohoto pravidla zajistí dlouhý a bezpečný provoz elektrického zařízení.

Pokud nebylo možné se zkratu vyhnout, pak je třeba se zamyslet nad jeho příčinami. Staré, příliš tenké a zvířetem poškozené rozvody je nutné vyměnit. Surové sušení a další testování profesionálním elektrikářem pomocí meggeru nebo pokročilejších přístrojů.