Ток короткого замыкания и его определение. как рассчитать ток кз?

Содержание

Понятие «короткое замыкание»

Короткое замыкание – это соединение двух точек электрической цепи с различными потенциалами, что не предусмотрено нормальным режимом работы цепи и приводит к критичному росту силы тока в месте соединения.

Таким образом, КЗ приводит к образованию разрушительных токов, превышающих допустимые величины. Что способствует выходу приборов из строя и повреждениям проводки. Для того, чтобы понять, что может спровоцировать этот процесс, нужно детально разобраться в процессах, происходящих при коротком замыкании.

По закону Ома сила тока (I) обратно пропорциональна сопротивлению (R)

Пример применения закона Ома к лампе накаливания мощностью в 100 Вт, подключенную к электросети в 220В. Здесь можно с помощью закона Ома рассчитать величину тока для нормального режима работы и короткого замыкания. Сопротивление источника и электропроводки проигнорируем.

Электрическая схема нормального режима работы (a) и короткого замыкания (b)

Вот пример нормальной цепи, по которой ток течет от источника к лампе накаливания. На схеме ниже изображен этот процесс.

Пример нормальной цепи, ток течет от источника к лампе

А теперь, представим, что произошла поломка, из-за которой в цепь попал дополнительный проводник.

Дополнительный проводник замыкает цепь

Сопротивление проводников стремится к нулю. Вот почему большая часть электрического тока после замыкания сразу потечет через дополнительный проводник, как бы избегая лампы накаливания с высоким сопротивлением. Результатом будет некорректная работа прибора, потому, что он не получит достаточно тока. И это еще не самый опасный вариант.

Как известно, по закону Ома сила тока обратно пропорциональна сопротивлению. Когда давление в цепи падает в результате короткого замыкания — на несколько порядков возрастет сила тока. По закону Джоуля – Ленца при росте силы тока увеличивается выделение тепла.

При многократном росте силы тока проводники мгновенно нагреваются. А теперь представим, что в сети нет предохранителей либо они не сработали достаточно быстро. В результате проводники плавятся, а изоляция начинает гореть. Зачастую, так возникают пожары в результате короткого замыкания.

Виды коротких замыканий

Схемы кз

Короткие замыкания в быту:

однофазные – происходит, когда фазный провод замыкается на ноль. Такие КЗ случаются чаще всего. Обозначен, как однофазное с землей К(1)
двухфазные – ( К2)происходит, когда одна фаза замыкается на другую, относится к несимметричным процессам. Есть еще 2-х фазное с землей К (1,1)в системах с заземленной нейтралью;
трехфазные – происходит, когда замыкаются сразу три фазы. Самый опасный вид КЗ. Это единственный вид короткого замыкания, при котором не происходит перекос фаз, процесс протекает симметрично;

Вот типичная картина последствий короткого замыкания: оплавленная или сгоревшая изоляция, запах гари, следы оплавления или горения внутри электрического прибора.

Последствия короткого замыкания в электрощите многоэтажного дома

В реальных условиях короткое замыкание происходит в таких ситуациях:

Повреждение изоляции проводников. Это может произойти из-за изношенности изоляции, а так же механического воздействия на неё. Жилы кабеля замыкаются напрямую или через корпус оборудования.
Некорректное подключение электроприборов к сети. Данный случай характеризуется допущением ошибки мастера или владельца квартиры из-за чего и происходит короткое замыкание.
Попадание в электрический прибор воды. Конечно же нельзя допускать попадание воды на электроприборы, ведь она является хорошим проводником электричества и замыкает контакты.

В обустройстве быта короткое замыкание происходит во время ремонта стен, если случайно повредить проводку. Также аварии случаются в квартирах и домах со старой проводкой. В результате чрезмерного нагревания она повреждается в следствие воздействия воды или грызунов.

Методы устранения и профилактика

Если производилась частичная замена проводки, следует проверять надежность мест соединения, целостность изоляционного слоя.

Раз в несколько месяцев следует проверять источники света, осветительную сеть и силовые провода. Короткое замыкание может возникать со временем. Выявить его можно по изменению цвета устройств или их плавлению. В квартире обязательно должны стоять автоматические выключатели. На мощные электроприборы ставятся отдельные средства защиты, которые должны сработать при аварийной ситуации.

При самостоятельном проведении монтажа электропроводки важно правильно рассчитывать сечение кабеля. Если оно не способно выдержать мощность всех подключаемых приборов, будет происходить перегрузка, приводящая к короткому замыканию. Кабели не должны укладываться тесно друг с другом – это может привести к повреждению защитного слоя

Кабели не должны укладываться тесно друг с другом – это может привести к повреждению защитного слоя.

Розетки, шнуры питания и другие замкнувшие элементы сети лучше заменить.
Для устранения коротких замыканий в электроприборах пользуйтесь услугами специализированных мастерских, либо ремонтируйте самостоятельно (при наличии знаний и опыта).
Разрыв кабеля ликвидируйте путём замены повреждённого участка новым проводом. При этом следите, чтобы коэффициент сопротивления изоляции соответствовал величине тока.

В целях профилактики проверяйте исправность контактов. Вовремя меняйте розетки. Используйте только стандартные электроприборы. Не допускайте превышения уровней нагрузок. К источнику тока подключайте только исправные электроинструменты и другую бытовую технику.

На рис. 5 показаны последствия эксплуатации электрогенератора с неисправным шнуром.

Рисунок 5. КЗ неисправного шнура

https://youtube.com/watch?v=5jS4cQFJXIM

Помните, что ваша безопасность во многом зависит от надёжности системы электроснабжения жилых и бытовых помещений. Это тот, из немногих случаев, где экономия не уместна.

Неустранимые ограничения

Электрическая энергия в любой момент времени находится в распоряжении потребителей- (см. гл. 2). Это, однако, не означает, что эта энергия может быть использована без ограничений. При определении условий поставки электроэнергии потребителям различают два этапа — прогностический, учитывающий будущие запросы потребителя, оперативный, учитывающий имеющиеся характеристики потребительского оборудования на местах

На первом этапе принимают во внимание главным образом те запросы мощности, которые делает абонент. Эти мощности сравнивают с мощностью к.з., которая характеризует возможности сети, и далее осуществляют выбор величины напряжения и точек присоединения новых потребителей

На втором этапе уточняют требуемую мощность (оказывается обычно меньше) и проверяют возможную перегрузку сети, особенно в связи с потреблением реактивной энергии, сопровождающим потребление активной. Небесполезно уточнить два упомянутых понятия: мощность к.з. и реактивная энергия,

Чем КЗ отличается от перегрузки

Если фазу и ноль электрической сети соединить под напряжением друг с другом не через потребитель, а напрямую, то возникнет короткое замыкание, сокращенно КЗ. Коротким замыканием называется соединение проводников отдельных фаз между собой или с землей через относительно малое сопротивление, принимаемое равным нулю при глухом металлическом коротком замыкании.

Никакая сеть не предназначена для длительной работы в таком режиме. Однако данный аварийный режим иногда возникает. Так, короткое замыкание может случиться из-за нарушения изоляции электропроводки или из-за случайного замыкания разноименных проводников проводящими частями электрооборудования. Нормальная работа электрической сети будет нарушена. Чтобы это нежелательное явление предотвратить, электрики используют клеммники либо просто изолируют соединения.

https://youtube.com/watch?v=Bb3b8FCKWbc

Проблема режима КЗ заключается в том, что в момент его возникновения в сети многократно увеличивается ток (до 20 раз превышает номинал), что приводит к выделению огромного количества джоулева тепла (до 400 раз превышает норму), поскольку количество выделяемой теплоты пропорционально квадрату тока и сопротивлению потребителя.

Теперь представьте: сопротивление потребителя здесь — доли ома проводки, а ток, как известно, тем выше, чем меньше сопротивление. В итоге, если мгновенно не сработает защитное устройство, произойдет чрезмерный перегрев проводки, провода расплавятся, изоляция воспламенится, и может случиться пожар в помещении. В соседних помещениях, питаемых этой же сетью, упадет напряжение, и некоторые электроприборы могут выйти из строя.

Или замыкание может случиться через проводящий корпус прибора. Вообще проводящие корпуса следует заземлять, дабы защитить персонал от случайного поражения током, а провода в квартирах использовать те, что в негорючей изоляции. Есть еще один вид аварийного режима нагрузки электрической сети, связанный с превышением нормального тока.

Это так называемая перегрузка. Перегрузки иногда возникают в квартирах, в домах, на предприятиях. Это опасный режим, порой более опасный, чем короткое замыкание. Ведь короткое замыкание в квартире может быть на корню остановлено мгновенно сработавшим автоматическим выключателем в щитке. А вот токовая перегрузка — случай более хитрый.

Выключатели для защиты от короткого замыкания.

Представьте себе, что в одну единственную розетку вы решили понавтыкать множество электроприборов через тройник да через удлинители. Что нежелательного может в этом случае произойти? Если жила проводки, подведенный к розетке, не рассчитана на ток более 16 ампер, то при включении в такую розетку нагрузки более 3500 ватт начнется перегрев электропроводки чреватый пожаром.

Вообще тепловое воздействие на изоляцию проводов резко снижает ее механические и диэлектрические свойства. Например, если проводимость электрокартона (как изоляционного материала) при 20°С принять за единицу, то при температурах 30, 40 и 50°С она увеличится в 4, 13 и 37 раз соответственно.

И тепловое старение изоляции наиболее часто возникает именно из-за перегрузки электросетей токами, превышающими длительно допустимые для данного вида и сечений проводников. Также нельзя в розетку, на которой указано 250 В 10 А, включать потребителей более чем на 2500 Вт, ибо может начаться перегрев контактов, ведущий к их ускоренному окислению. Для защиты от перегрузок в квартире, а также для мгновенного купирования режима КЗ, используйте автоматические выключатели.

https://electric-220.ru/chto-takoe-korotkoe-zamykanie
https://electricdoma.ru/kak-eto-ustroeno/chto-takoe-korotkoe-zamykanie/
https://electricity-help.ru/osnovy-yelektrotekhniki/chto-takoe-korotkoe-zamykanie/
https://SamElectric.ru/spravka/tok-korotkogo-zamykaniya-i-petlya-faza-nol.html
https://odinelectric.ru/knowledgebase/chto-takoe-korotkoe-zamykanie
https://ElectroInfo.net/teorija/chto-takoe-korotkoe-zamykanie.html

Приложение 2

РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗНАЧЕНИЯ ИНДУКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТОКООГРАНИЧИВАЩИХ РЕАКТОРОВ, ВКЛЮЧАЕМЫХ В НЕЙТРАЛИ АВТОТРАНСФОРМАТОРОВ

1. Режим при трехфазном включении автотрансформатора со стороны высокого напряжения на однофазное КЗ на стороне среднего напряжения 220 кВ.

Значение сопротивления (Ом) токоограничивающего реактора находится из выражения:

(1.1)

где U

N — допустимое напряжение на нейтрали автотрансформатора, кВ (U N = 65 кВ);

— номинальное фазное напряжение сети со стороны высшего напряжения автотрансформатора, кВ;

, , — сопротивления схемы нулевой последовательности со стороны соответственно высшего, среднего и низшего напряжений автотрансформатора, Ом, представленного нетрадиционной схемой замещения (рис. );

0 — результирующее сопротивление нулевой последовательности сети высшего напряжения, приведенное к стороне среднего напряжения, Ом.

Рис. 2. Нетрадиционная схема замещения нулевой последовательности автотрансформаторов с реактором в нейтрали

, , определяются по формулам:

(1.2)

(1.3)

(1.4)

где n

— коэффициент трансформации автотрансформатора (ВН — СН).

ВН,X СН,X НН — результирующие сопротивления схемы прямой (обратной) последовательности со стороны соответственно высшего, среднего и низшего напряжений автотрансформатора, представленного традиционной схемой замещения (рис. ), приведенные к напряжению на стороне среднего напряжения, Ом;

Рис. 3. Традиционная схема замещения нулевой последовательности автотрансформатора с реактором в нейтрали

ВС1 =X ВН1 +X СН1 + (X 1 —X 1ГОСТ)

ВС2 =X ВН2 +X СН2 + (X 2 —X 2ГОСТ),

(1.5)

где Х1, Х2 — соответственно результирующие сопротивления прямой и обратной последовательностей сети высшего напряжения, приведенные к стороне среднего напряжения, Ом;

Х1ГОСТ, Х2ГОСТ — сопротивления соответственно прямой и обратной последовательностей, определенные по нормируемым ГОСТ на автотрансформаторы значениям динамической устойчивости обмоток, приведенные к стороне среднего напряжения, Ом.

В приложении приведены рекомендуемые значения индуктивных сопротивлений токоограничивающих реакторов, вычисленные по (1.1) и (1.6).

2. Режим после отключения автотрансформатора со средним напряжением 110 — 150 кВ со стороны среднего напряжения.

Значение сопротивления (Ом) токоограничивающего реактора находится из выражения:

(1.6)

Расчетные формулы для определения значения индуктивного сопротивления токоограничивающих реакторов, включаемых в нейтрали блочных трансформаторов электростанций

1. Значение сопротивления (Ом) токоограничивающего реактора, включаемого в нейтраль блочного трансформатора, принимается исходя из следующих выражений:

p ≤ 3,7X T1

(2.1)

— для трансформатора класса напряжения 110 кВ;

p ≤ 3X T1

(2.2)

— для трансформатора класса напряжения 150 кВ;

p ≤ 2X T1

(2.3)

— для трансформатора класса напряжения 220 кВ,

где X

T1 — сопротивление прямой последовательности блочного трансформатора.

Учет сопротивления реактора в традиционной схеме замещения нулевой последовательности автотрансформатора

1. Сопротивление реактора, включаемого в нейтраль автотрансформатора, учитывается в каждой из трех ветвей схемы замещения нулевой последовательности автотрансформатора (см. рис. ) с третичной обмоткой, соединенной в треугольник, значением, умноженным на соответствующий коэффициент: в ветвь ВН 3X

p·(1-n ), в ветвь СН 3X p·(n -1)n , в ветвь НН — 3X pn , где сопротивления приведены к напряжению стороны ВН. При приведении сопротивлений к напряжению стороны СН значения следует разделить наn 2.

Учет реактора в нетрадиционной схеме замещения нулевой последовательности автотрансформатора

1. При расчетах токов КЗ в схемах автотрансформаторов с сопротивлениями в нейтралях рекомендуется использовать новую схему замещения автотрансформатора, имеющую точку, в которой может быть определен потенциал нейтрали по отношению к земле. Она применима в схемах замещения всех последовательностей сети, в которой параметры сети со стороны высшего и среднего напряжения приведены каждая к своему классу напряжения.

2. Нетрадиционная схема нулевой последовательности представлена на рис. , а ее параметры находятся по выражениям (1.2), (1.3), (1.4).

Общие сведения

Все существующие материалы в электротехнике разделяют на 2 больших класса: проводники и диэлектрики. Первые способны пропускать через себя электрический ток. В качестве примера проводников можно привести металлы, а непроводников — пластмассы, резину. С физической точки зрения, способность пропускать электроток зависит от свойств материалов.

Как оказалось, в процессе переноса зарядов участвуют электроны. Природа так устроена, что все тела состоят из атомов и молекул. Они связаны между собой электромагнитными силами. Основу вещества составляет ядро, включающее в себя нейтрон и протон — положительно заряженную частицу. Вокруг центра по орбитали вращается электрон — отрицательный элемент. В нормальном состоянии количество и тех и других совпадает, поэтому тело электрически нейтральное.

Если на вещество действует сторонняя сила, электроны могут разорвать свою связь с атомом и стать свободными. При этом в структуре материала могут уже быть свободные частицы. Возникают они из-за примесей или различных дефектов кристаллической решётки. В состоянии покоя свободные частицы могут хаотично двигаться по структуре.

Но стоит только к телу приложить электромагнитную силу, их движение становится упорядоченным. Возникает явление, называемое электрическим током. Характеризуется он силой. Это величина, показывающая, какое количество зарядов может протечь через поперечное сечение проводника за единицу времени.

Чтобы возникла сила тока, нужно выполнение трёх условий:

существование свободных носителей заряда;
создание электромагнитного поля;
замкнутость цепи.

Количественно определить силу тока можно с помощью закона Ома: I = U/R. Проведя ряд экспериментов, учёный открыл правило, согласно которому значение тока пропорционально работе, выполняемой для переноса заряда из одной точки в другую и обратно пропорционально сопротивлению материала.

2.1. Порядок измерения прибором MZC-300, MZC-303E

2.1.1 Условия выполнения измерений и получения правильных результатов

Чтобы начать измерение, необходимо соблюдение нескольких условий. Измеритель автоматически блокирует возможность начала измерений (это не касается измерения напряжения сети) в случае обнаружения каких-либо из ниже перечисленных ненормальных условий:

Ситуация Отображаемые символы и предупреждающие сигналы Пояснения Напряжение, приложенное к измерителю, больше 250В. Надпись OFL и длительный звуковой сигнал. Незамедлительно отсоедините измеритель от испытуемой сети! Нарушена целостность провода PE/N. Отображается символ _—_ и звучит продолжительный звуковой сигнал

Символ и звуковой сигнал появляются после нажатия клавиши Необходимо принять меры предосторожности, так как в испытуемой сети отсутствует защита от сверхтоков! Напряжение, приложенное к измерителю, слишком мало для измерения сопротивления – менее 180В. Отображается надпись -U- и звучат два длинных звуковых сигнала

Надпись и звуковые сигналы появляются после нажатия клавиши Термическая защита блокирует измерение, что возможно при очень интенсивных измерениях. Отображается символ Т на дисплее и звучат два длинных звуковых сигнала. Символ и звуковые сигналы появляются после нажатия клавиши Во время Автокалибровки сумма полного сопротивления цепи и полного сопротивления измеряемого провода очень велика. Вместо результата измерения отображается символ ]-[, прибор дополнительно генерирует два длинных звуковых сигнала.

Измеритель также сигнализирует о ситуации, в которой результат измерения не может быть признан верным: ¦ Если элементы питания разряжены, то на дисплее попеременно с результатом измерения напряжения отображается надпись bAt . Заданное измерение можно произвести, однако полученные результаты не могут быть основанием для правильной оценки электробезопасности испытуемой электроустановки.

2.1.2 Способы подключения измерителя

Рис.6. Измерение в рабочей цепи (L-N)

Рис. 7. Измерение в защитной цепи (L-PE) а) сети TN (с занулением) б) сети ТТ (с защитным заземлением)

Рис. 8. Тестирование эффективности защиты корпуса электроустановки

Измеритель подключается к тестируемой цепи или к устройству как показано на Рис.6, 7 и 8

Следует обратить внимание на правильный подбор измерительных наконечников, так как точность выполняемых измерений сильно зависит от качества выполненных подключений. Следует обеспечить хорошее соединение и сделать возможным непрерывное протекание большого измерительного тока

Недопустимо, например, присоединение зажима «Крокодил» к грязным или ржавым элементам — необходимо их тщательно очистить или использовать для измерений остроконечные зонды.

2.1.3 Измерение напряжения переменного тока

Приборами семейства MZC-300 можно измерить напряжение переменного тока в диапазоне 0. 250В. Прибор измеряет напряжение между измерительными гнёздами L и PE/N. Входное сопротивление вольтметра не менее 150 кОм. Включение режима вольтметра происходит автоматически после включения питания измерителя, а также примерно через 5 секунд после: • Выполнения измерения полного сопротивления, ожидаемого тока короткого замыкания либо сопротивления измерительного провода (во время Автокалибровки); • Последнего нажатия какой-либо из клавиш, связанных с выводом на дисплей результатов измерения.

Режим — короткое замыкание

Режим короткого замыкания возникает при каждом пуске двигателя, однако в этом случае он кратковременен. Несколько пусков двигателя с короткозамкнутым ротором подряд или через короткие промежутки времени могут привести к превышению допустимой температуры его обмоток и к выходу двигателя из строя.

Векторная диаграмма и характеристики трансформатора напряжения.

Режим короткого замыкания для них недопустим.

Режим короткого замыкания при номинальном напряжении является аварийным, так как токи в обмотках значительно больше номинальных значений, что приводит к тепловому и механическому разрушению трансформатора.

Пути движения потока поля в реактивной катушке с обмоткой на обоих сердечниках.

Режим короткого замыкания характеризуется тем, что основной магнитный поток чрезвычайно мал.

Режим короткого замыкания, d этом режима обмотка статоре асинхронного двнгамдя о ЗАТОркожаиним ротором подключается к сети, ь обмотки ротора гамшЕМтея накоротко.

Режим короткого замыкания можно практически легко осуществить в цепи коллектора, где внутреннее сопротивление транзистора велико. Выполнение режима короткого замыкания в цепи эмиттера затруднено, особенно в области низких частот. Это ограничивает применение / — параметров для описания свойств транзистора.

Режим короткого замыкания можно легко осуществить в цепи коллектора, где внутреннее сопротивление транзистора велико. Выполнение режима короткого замыкания в цепи эмиттера затруднено, особенно в области низких частот. Это ограничивает применение / — параметров для описания свойств транзистора.

Режим короткого замыкания, возникающий случайно в процессе эксплуатации при номинальном первичном напряжении, является аварийным процессом, сопровождающимся весьма большими токами в обмотках. Многократное превышение токов по сравнению с номинальными токами может привести к повреждению изоляции обмоток вследствие нагрева и разрушению последних механическими силами, возникающими при этом режиме между обмотками.

Режимы короткого замыкания и перенапряжений являются аварийными, и эти аппараты редко подвергаются наибольшим нагрузкам.

Режим короткого замыкания — аварийный для источника. Специально в этот режим источник никогда не переводят, но он может возникать в результате неправильных условий эксплуатации источника и приводить к выходу источника из строя, если в электрической цепи заблаговременно не будут предприняты меры для защиты от последствий короткого замыкания.

Режим короткого замыкания является следствием выхода из строя изоляции, обрыва проводов, поломки деталей, небрежности обслуживающего персонала. При коротких замыканиях могут возникнуть недопустимо большие токи, электрическая дуга, возможно резкое снижение напряжения. Все это может привести к весьма тяжелым последствиям, поэтому режим короткого замыкания рассматривают как аварийный.

Режим короткого замыкания, как известно, целиком определяется сопротивлениями короткого замыкания — реактивным сопротивлением рассеяния хк и активным сопротивлением гк. Сопротивление гк в основном обусловливается активными сопротивлениями обмоток.

Режим короткого замыкания для измерительного трансформатора напряжения опасен так же, как и для силового трансформатора. При номинальном первичном токе вторичный ток составляет 5 или 10 А. Во вторичные цепи трансформаторов тока включают амперметры, токовые обмотки ваттметров и других приборов, токовые реле. Сопротивление этих приборов мало ( доли ома), и, несмотря на то что по отношению ко вторичной обмотке их включают последовательно, общее сопротивление нагрузки составляет менее 1 Ом, поэтому трансформатор тока работает в режиме, близком к короткому замыканию.

Общее понятие короткого замыкания и его связь с силой тока

Любое подключение устройства потребления электроэнергии можно считать коротким замыканием. При этом само изделие является сопротивлением и всю нагрузку принимает на себя. Таким образом осуществляется штатная работа электроприбора. Но если сопротивление по какой-либо причине будет уменьшаться (стремиться к нулю), то сила тока будет возрастать. Из школьной программы всем известен закон Ома, который определяет взаимосвязь ЭДС (электродвижущей силы или напряжения), величиной тока и сопротивлением.

Сила тока при коротком замыкании участка цепи

Формула, по которой можно вычислить силу тока при коротком замыкании имеет следующий вид:

I=U/R,

-I – величина тока (его сила);
U – разность потенциалов (напряжение сети);
R – электрическое сопротивление.

Это упрощенная формула и она верна для участка цепи

При этом подразумевается, что проводники однородные, а в цепи присутствует резистор (сопротивление), но не принимается во внимание сам источник тока

Для полной сети формула будет иметь несколько усложненный вид, но в нашем случае для понимания сущности короткого замыкания в электрической цепи и его влияния на нее, это не принципиально.

Возвращаясь к формуле можно заметить, что при уменьшении сопротивления, сила тока будет возрастать. Казалось бы, что в этом нет ни чего страшного, если б в свое время Джоуль и Ленц не вывели закон, названный их именем. На основе своих опытов они пришли к заключению что при протекании электрического тока по проводнику выделяется тепло. Причем эта связь имеет не только количественную, но и временную характеристику. Кратко суть закона состоит в следующем – чем выше сила тока, тем большее количество тепла будет выделяться за единицу времени.

Сила тока при коротком замыкании источника питания

Любой источник тока, такой как батарея или аккумулятор состоит из отрицательного (анода) и положительного (катода) контакта разделенных жидким или твердым электролитом. Под действием химической реакции происходит формирование электрического заряда, который при замыкании на устройство потребления обеспечивает его функционирование. В упрощенном варианте батарею можно рассматривать как участок цепи для которого будут действовать вышеприведенные правила.

Причиной замыкания электродов по короткому пути, как правило, является нарушение изоляционного слоя. При этом сила тока многократно возрастает с выделением тепла, что приводит к перегреву и разрушению источника электроэнергии. При использовании жидкого электролита, как например, в большинстве автомобильных аккумуляторов. Это может привести к закипанию жидкости и разрушению корпуса.

Простейший, но достаточно эффективный автоматический «выключатель» показан на первой картинке. При увеличении плотности тока в цепи выше определенного уровня плавкая вставка разрушается.

Подобное устройство стоит недорого. Минусы:

медленное срабатывание;
отсутствие регулировок;
однократное применение.

Чтобы исключить перечисленные недостатки, рекомендуется применить специализированный автомат. Корректный выбор модели сопровождается оценкой чувствительности. Для упрощения оборудование этой категории разделено на группы. Класс В, например, будет отключать питание не более, чем за 0,015 с после регистрации двукратного увеличения тока, по сравнению с номиналом.

Основные причины

Если подключение устройства в розеточную группу приведёт к превышению суммарной мощности, его следует подсоединить к другой цепи

Автомат в распределительном щитке может сработать вследствие следующих причин:

подключение слишком большой нагрузки;
короткое замыкание;
неисправность самого автомата.

При включении в сеть большого количества электроприборов в цепи может возникнуть ток, значение которого превышает допустимое для этой цепи.

Это может случиться, когда одновременно включаются чайник, машина для стирки, электроплита и другие приборы. В этом случае срабатывает автомат, который отключает сеть.

В современных автоматах на превышение тока реагирует тепловой расцепитель.

При частых срабатываниях автоматического выключателя категорически запрещается его замена на аппарат с большим номиналом!

В случае короткого замыкания происходит резкое увеличение тока. Тогда срабатывает электромагнитный расцепитель автомата. При этом в катушку втягивается сердечник и через рычаги размыкает контакты. Время срабатывания этого расцепителя не превышает 0,02 с.

В некоторых случаях виновником отключения может стать неисправность самого автомата, представляющего довольно сложную конструкцию.

Возможные последствия

Короткое замыкание — самая частая причина пожаров в квартирах и домах

Последствиями внезапного отключения сети при срабатывании автомата, в худшем случае, могут быть перерывы в компьютерной игре или в работе стиральной машины. Гораздо более тяжёлые последствия могут возникнуть, если автомат не сработает. Например, если он откажет при коротком замыкании, то может возникнуть возгорание, которое часто приводит к пожару.

Что делать

Если у вас в квартирном щите до сих пор пробки, то следует покончить с этим раз и навсегда, установив качественные автоматические выключатели

В случае отключения сети вначале желательно разобраться в том, почему выбивает автомат в щитке. Для этого можно использовать следующий алгоритм:

Определить суммарную мощность всех подключённых электроприборов.
Разделить суммарную мощность на напряжение 220 В и определить суммарный потребляемый ток (Iп).
Сравнить потребляемый ток с номинальным током (Iн) автомата.
Если Iп > Iн, то необходимо сократить число включённых приборов таким образом, чтобы Iп

Если неисправность связана с появлением короткого замыкания, то вначале необходимо проверить каждый из подключённых приборов. Это можно сделать, например, путём их поочерёдного отключения. Если окажется, что при отключении всех электроприборов в цепи остаётся короткое замыкание, то следует проверить саму электропроводку, в том числе такие её элементы, как выключатели или розетки.

Если окажется, что автомат отключается сам по себе независимо от наличия неисправностей в цепи, то его следует заменить на исправный.

Поскольку по технике безопасности замену такого прибора необходимо производить при отключённом напряжении, подводимом к щитку, то эту замену лучше поручить электромонтёру.

В большинстве случаев срабатывание автомата в щитке — его штатная работа, и то, что он её выполняет — очень хорошо, так и должно быть, но при условии, что сам автоматический выключатель исправен. Для проверки работы электрической сети в квартире или доме лучше пригласить специалиста.