Что такое короткое замыкание и как оно происходит

Cуть короткого замыкания (КЗ) в незапланированном соединении точек цепи с разными потенциалами между собой или с другими электроцепями из-за малого сопротивления. Как проходит короткое замыкание на практике: образуется сверхток, параметры которого существенно превосходят показатели нормальной работы электросети. Мощный электрический заряд опасен для людей, способствует появлению ряда негативных последствий, поэтому КЗ желательно не допускать. 

Причины возникновения короткого замыкания в сети

К появлению КЗ чаще всего приводит:

• снижение сопротивления изоляции или ее разрушение во влажной или химически агрессивной среде;
• недопустимый перегрев изоляции;
• механическое воздействие;
• молнии и атмосферное электричество; 
• ошибки при обслуживании и ремонте электроцепи.

К замыканию также приводят поломки в электрооборудовании и случайные попадания проводников на контактные группы. 

Чем опасно короткое замыкание 

Одно из самых серьезных последствий короткого замыкания – пожар. При возрастании силы тока выделяется много тепла в проводах, что разрушает изоляцию и провоцирует возгорание. К пожару также может привести дуговое КЗ, при котором возникает мощный электроразряд, из-за чего воспламеняются окружающие предметы. Кроме этого высокая вероятность поражения людей током. Напряжение в сети существенно падает, особенно в месте замыкания, что негативно влияет на работу электрооборудования. 

Какие бывают короткие замыкания в электроцепях

Согласно ГОСТ 52735-2007 КЗ разделяется на:

1. Трехфазное К(3) – электроконтакт происходит между 3 фазами. КЗ не вызывает перекос фаз, процесс происходит симметрично, что упрощает определение силы тока. Трехфазное замыкание опасно по термическому и электрическому воздействию.
2. Двухфазное К(2) – несимметричный процесс, провоцирующий перекос напряжения. В кабельных сетях существует высокая вероятность перехода К(2) в К(3), поскольку высокая температура в точке замыкания разрушает изоляционный слой проводников.
3. Двухфазное с землей (K(1,1)) – происходит в контурах с заземленной нейтралью.
4. Однофазное с землей (K(1)) – может возникнуть в любых электросетях и оборудовании. 
5. Двойное на землю (K(1+1)) – 2 фазы замыкаются через землю без электроконтакта между собой. Возникает в контурах с заземленной нейтралью.

Вероятность появления КЗ в процентном соотношении: К(3) – 5%, К(2) – 10%, К(1) – 65%, K(1,1) и K(1+1) – 20%.

Как можно предотвратить короткое замыкание в сети

Блок защиты от короткого замыкания включает:

• подключение к цепи токоограничивающих электрореакторов;
• распараллеливание электроцепей;
• подсоединение понижающих трансформаторов с расщепленной обмоткой невысокого напряжения;
• подключение отключающих приборов – предохранителей и автоматов.

Дополнительно используются устройства релейной защиты для отключения поврежденных участков сети. Для большей безопасности необходимо постоянно следить за состоянием проводников, не нарушать правила эксплуатации электроустановок и электрического оборудования. К источникам питания следует подключать только исправную технику.

Как обнаружить короткое замыкание в контуре

В результате КЗ выделяется много тепла, нагреваются точки контакта проводников, что провоцирует возгорание с нагаром и выделением характерного запаха. Именно по этим признакам можно найти короткое замыкание. Если осмотр не принес результатов, необходимо использовать мегаомметр или мультиметр. В процессе поиска тестер нужно переключить в режим измерения сопротивления и выбрать диапазон, который способны измерить мегаомы. Если сеть однофазная – сопротивление измеряется между фазой и нулем. При трехфазной сети измеряется сопротивление между фазами, каждой фазой и нулем, фазами и землей. 

Как исправить короткое замыкание в сети

После выявления замкнувших элементов, их нужно заменить на новые. Для устранения КЗ в электроприборах и оборудовании, их необходимо отремонтировать самостоятельно или воспользоваться помощью специализированных мастерских. Разрывы кабелей ликвидируются путем замены поврежденных участков новыми проводниками. В процессе работы нужно следить, чтобы размер сопротивления изоляции соответствовал силе тока.