Перезагрузка в цепи это

Короткое замыкание и перегрузка

Коротким замыканием называют непредусмотренное конструкцией электрической цепи соединение между фазным и нулевым проводником в сетях с напряжением 220 В. В сетях 380 В короткое замыкание – это непредусмотренный контакт отдельных фазных проводников между собой или с нулем. Эти неполадки в электрической системе могут представлять серьезную опасность для пользователей.

С чем связано возникновение короткого замыкания

Короткое замыкание чаще всего связано с такими явлениями, как сильная нагрузка и перегрузка электрического тока. Электрическая нагрузка — это нагрузка, создаваемая в электрической сети включенными для работы электроприемниками.

Как правило, электропроводники расчитаны на определённую нагрузку, что указывается в технических данных. Превышение нормативных токовых нагрузок ведет к нагреву электропроводника. Пока температура токопроводящего элемента держится в пределах норм, определённых производителем, изоляция будет справляться с нагрузкой и короткое замыкание не произойдет. Но, нужно помнить, что превышение температуры токопроводящего элемента всего на 5°С сверх допустимой нормы сокращает срок его эксплуатации вдвое.

Чем больше нагрузка, тем сильнее проводник нагревается и быстрее приходит в негодность (нагрев проводника напрямую зависит от его сопротивления, иначе говоря, из какого материала сделан проводник; в связи с этим, начиная с 2001 года, провода с алюминиевыми жилами запрещено применять при монтаже проводки в жилых помещениях). Термальному старению особенно подвержены кабели с бумажной и картонной изоляцией, а также изоляционные материалы из полимерных соединений.

Если происходит постоянный перегрев провода, значит, изоляция быстрее придет в негодность и может произойти короткое замыкание. Резина ссыхается и лопается, бумага и пряжа обугливаются, пластмасса плавится.

Перегрузка — это уже ток, который вызывает очень сильный нагрев проводника. Соответственно, чем сильнее перегрузка, тем быстрее выйдет из строя изоляция и произойдет короткое замыкание. Короткое замыкание приводит к резкому кратковременному возрастанию силы тока и, соответственно, выделению большого объема тепловой энергии на определенном участке электрической сети. Если в результате повреждения изоляции токопроводящего элемента произошло короткое замыкание, а цепь не разъединилась, то может произойти возгорание изолирующего материала (они все имеют определённую степень горючести) и, как следствие, пожар.

Наиболее частые причины короткого замыкания

Короткое замыкание приводит к тому, что сгорают ближайшие плавкие предохранители или отключаются автоматические выключатели. Очень часто короткое замыкание происходит в момент включения неисправного электроприбора в сеть.

Наиболее распространенной причиной возникновения коротких замыканий является нарушение изоляции токопроводящих элементов электросети. Изоляция может быть нарушена из-за механических повреждений, воздействия влаги и других неблагоприятных условий окружающей среды, а так же срока эксплуатации. К примеру, в соответствии с Ведомственными строительными нормами, в частности ВСН 58 88, срок эксплуатации внутриквартирных бытовых сетей жилых помещений составляет 40 лет для скрытой проводки и 25 лет для внешней. При этом для элементов сети (розеток, выключателей и т.д.) этот срок ограничен 10-ю годами.

Токи перегрузки

Авария в электрической сети может произойти также из-за токов перегрузки. Они могут появиться в электросети из-за неправильного подключения или использования поврежденных потребителей электрической энергии. В этом случае суммарный ток в электрической сети может превысить номинальные значения и привести к перегрузке системы.

Отличие короткого замыкания и тока перегрузки

Режимы перегрузки и короткого замыкания различаются следующим:

• величиной тока. При перегрузке величина тока в единицы раз превышает номинальное значение для электроустановки. При коротком замыкании величина тока может превышать номинальное значение в десятки тысяч раз;
• временем существования. В зависимости от кратности перегрузки и вида электрооборудования режим перегрузки может существовать от нескольких секунд до 12-ти часов и более. Режим короткого замыкания существует обычно не дольше нескольких секунд;
• «просадкой» (резким падением) напряжения. При коротком замыкании происходит «просадка» напряжения минимум до 0,85 от номинального значения, чаще до десятков вольт (возникает электрическая дуга);
• последствиями. Вовремя обнаруженная и отключенная перегрузка установки к неисправности не приводит. Внутреннее короткое замыкание в электроустановке однозначно приводит к аварии.
• воздействием. Ток перегрузки имеет только тепловое воздействие. Ток короткого замыкания, в виду его большой величины, оказывает как тепловое, так и электродинамическое воздействие: деформируются шины, обмотки трансформаторов, трескаются изоляторы.

Основное же отличие короткого замыкания от перегрузки заключается в том, что при коротком замыкании нарушение изоляции является причиной аварийного режима, а при перегрузке — его следствием.

При определенных обстоятельствах перегрузка проводов и кабелей в связи с большей длительностью аварийного режима более пожароопасна, чем короткое замыкание.

Как избежать аварии?

Вероятность возникновения возгорания при коротких замыканиях и токах перегрузки напрямую зависит от типа и характеристик используемых в электрических системах электропроводников. Именно поэтому крайне важно грамотно подобрать проводку, кабель для любой электросети, чтобы они полностью соответствовали уровню нагрузки и особенностям эксплуатации. Хуже всего от возникновения пожаров защищены электрические кабели с изоляцией из резины и полиэтилена, потому специалисты не рекомендуют использовать такие материалы, особенно при использовании скрытой проводки.

Лучше всего на практике себя показывают электрические кабели ВВГ Нг, имеющие надежную, негорючую изоляцию и не подвергающие опасности пользователей электросетей даже при возникновении аварийных ситуаций.

Но стоит уточнить, что установки надежных электрических кабелей, проводов недостаточно для обеспечения полной безопасности эксплуатации электросистемы. Гарантированно защитить пользователей от коротких замыканий и токов перегрузки могут правильно подобранные по номиналам устройства защитного отключения (УЗО) и автоматические выключатели.

Источник

Перегрузка электрической цепи: основные причины, как защититься

Перегрузка (overload) — это условия оперирования электрически не поврежденной цепи, которые вызывают сверхток (определение согласно ГОСТ 30331.1-2013 [1]).

В электрических цепях электроустановки здания могут возникать сверхтоки при отсутствии в них электрических повреждений. Причиной появления этих сверхтоков является перегрузка электрических цепей.

Причины возникновения перегрузки в электрической цепи.

Харечко Ю.В. в своей книге [2] описывает причины возникновения перегрузки в электрических цепях следующим образом:

« Вероятность возникновения перегрузки в одних электрических цепях существенно больше, чем в других. Перегрузка маловероятна в распределительных электрических цепях, а также в конечных электрических цепях, имеющих в своем составе только стационарные электроприемники, например, стационарные электрические светильники. В конечных электрических цепях штепсельных розеток вероятность перегрузки значительно выше, поскольку число и мощность подключенных к ним электроприемников могут изменяться в широких диапазонах. В какой-то момент времени сумма электрических токов всех одновременно работающих переносных, передвижных и стационарных электроприемников, которые подключены к штепсельным розеткам, может превысить номинальный ток их конечной электрической цепи. То есть возникнет перегрузка. »

Как защититься от перегрузки в электрических цепях?

Длительная перегрузка проводников может вызвать их сильный нагрев и стать причиной пожара в здании. Поэтому в электроустановках зданий выполняют специальные мероприятия по защите их частей от перегрузок. С этой целью электрические цепи защищают устройствами защиты от сверхтока, которые в том числе должны своевременно отключать токи перегрузки.

Перегрузки часто возникают во время переходных процессов в электрических цепях, например, при включении какого-либо электрооборудования. Пусковые токи электрооборудования могут в 5–7 и более раз превышать их номинальные токи и вызывать кратковременные перегрузки. Однако устройства защиты от сверхтока не должны отключать электрические цепи, которые они защищают, при появлении в них кратковременных пусковых токов.

Источник

Как избежать перегрузки электрической цепи?

Электроэнергия значительно облегчает жизнь современного человека. Но не все люди правильно оценивают опасность электрического тока. Статистика несчастных случаев электротравматизма и пожаров наглядно это подтверждает.

Что такое перегрузка электрической цепи?

Протекание электрического тока по проводникам сопровождается выделением тепла. Этот процесс описан законом Джоуля — Ленца.

В работе электроприборов всегда должен соблюдаться баланс между выделенным теплом от проходящего тока и возможностями электрической схемы поддерживать свою работоспособность при нагреве.

Ухудшения такого равновесия опасны потерей изоляционного слоя электропроводки, бытовых приборов, являются причинами пожаров, несчастных случаев. Под термин перегрузки электросхемы попадают режимы работы, связанные с нарушениями теплового баланса.

Принципы выполнения домашней электропроводки

Электроэнергия поступает в квартиру через вводной распределительный щиток. От него через приборы защиты и учета подводится к потребителям:
лампам освещения через выключатели;
розеткам;
приборам обогрева, другим устройствам.
Для передачи электрического тока используются провода, которые изготавливаются из различных металлов (алюминий, медь, сталь и их сплавы) с отличающимися поперечными сечениями, способами изоляции. Каждый металл обладает индивидуальный электропроводностью.
Медь лучше алюминия и стали поводит электричество, меньше нагревается. Поэтому провода из нее с поперечным сечением 1,5 “квадрата” (мм2) отлично справляются с нагрузками, предназначенными для алюминиевой проводки 2,5 “квадрата”. Они прочнее, лучше выдерживают механические изгибы и нагрузки.
До недавнего времени вся проводка в квартирах обычно выполнялась двухпроводной схемой алюминиевыми проводами. Использовались только фазный и нулевой провод, последний заземлялся за выходом из квартиры.
В течение последних десятилетий требования безопасности ужесточились, происходит переход на трехпроводную схему с обязательным добавлением контура заземления, который именуют PE-проводником, маркируют зелено-желтым цветом. Фазный провод маркируют индексом “L”, а нулевой — “N”. Их обычно монтируют с маркировкой L — белым, а N — синим цветом.

расветка лектрического проводника

Защиты домашней сети от перегрузки

В обычных условиях заземляющий проводник не работает. Он отводит на потенциал земли только те токи, которые возникают при нарушениях электропроводки посредством подключения устройств с защитным отключением (УЗО).

устройство защитного отключения

При увеличении подключенных приборов возрастает нагрузка на электросхему. В ней начинают циркулировать большие токи, создающие повышение тепловыделения. При подходе их к критическим значениям происходит снятие напряжения отключениями защитных устройств с тепловыми расцепителями. Их устанавливают в автоматические выключатели, дифавтоматы и некоторые другие устройства.

Возникающие в схеме короткие замыкания сопровождаются выделением тепла огромных величин, способных в короткое время расплавить металл проводников. Для их отключения используются быстродействующие автоматические выключатели.

Последствия нарушений электропроводки и защитных автоматов
Нарушения электропроводки довольно часто вначале возникают незаметно, скрыты от глаз. Причины их появления разнообразны: от заводских дефектов до ошибок монтажа, нарушений правил проекта, эксплуатации.
Возгорания изоляции приводят к пожарам, электротравмам, поломкам сложного оборудования.

Рекомендации для защиты от перегрузки электрической цепи

Последствия неисправной электропроводки устраняются защитными отключениями, но любая аппаратура обладает определенным ресурсом, требует грамотного обслуживания. При длительной эксплуатации и частых срабатываниях пружины автоматов могут ослабнуть, а контакты — привариться. Защиту нельзя бездумно блокировать, загрублять, исключать из работы.

Частые срабатывания автоматических выключателей или перегорания предохранителей свидетельствуют о перегрузке электрических цепей. Ухудшение изоляции проводов создает их нагрев и дополнительные потери электроэнергии.

Ежегодная проверка работоспособности защитных устройств и электропроводки поможет определить возникающие в системе неисправности, убережет от многих неприятностей.

При частом пользовании тройниками или удлинителями следует заменить их установкой стационарных розеток, подключенных от щитка до нового места отдельной линией с защитами.

Электрические провода, удлинители и шнуры опасно прокладывать под коврами, линолеумом, напольными покрытиями.
При нагреве розеток и выключателей нужен их внутренний осмотр электриком.

Принципы расчета электропроводки

Уменьшение сечения у проводника занижает его нагрузку и повышает нагрев.

Использование скрытой проводки ухудшает ее теплоотдачу.

Предварительную оценку проводов можно выполнить по плотности тока, выражаемой отношением действующей величины тока в амперах к площади сечения в миллиметрах квадратных. Для меди она не должна превышать 6 A/мм2 в скрытой проводке и 10 A/мм2 — для открытой. У алюминиевых проводов показатели составляют 4 A/мм2 и 6 A/мм2 соответственно.

Размер нагрузки определяется суммированием всех мощностей потребления включенных в сеть электроприборов с учетом периодичности их работы или замерить токоизмерительными клещами под нагрузкой.

Правильно рассчитанная, спроектированная и смонтированная схема электроснабжения квартиры исключает перегрузку проводов и обеспечивает длительную, безопасную эксплуатацию электроприборов.

Источник