Электрическая сеть (электропроводка) современных автомобилей является однопроводной, вторым проводником служит «масса» — кузов машины и двигатель. В ходе эксплуатации автомобиля можно столкнуться с некоторыми неисправностями проводки (например, короткое замыкание или обрыв). Далее рассмотрим инструкцию, как их найти самому.
Все электрические цепи (кроме силовых цепей стартера и генератора) защищены плавкими предохранителями. А цепи питания мощных потребителей электроэнергии (фары, стеклоподъемники, обогревы зеркал или сидений и т.д.) коммутируются через реле. Поэтому начинать поиск неисправности электропроводки стоит в такой последовательности:
1) если не работает осветительный прибор (например, фара или плафон освещения), то сначала проверяем не перегорела ли лампа;
2) проверить исправность предохранителя;
3) проверить исправность реле;
4) проверить надежность контактов в разъемах цепи (они могут окисляться, в этом случае их нужно зачистить).
Также рекомендуется проверить все точки крепления «массы».
Для поиска короткого замыкания или обрыва проводки можно использовать прибор «мультиметр».
Если нужно определить только наличие или отсутствие напряжения на участке цепи, то можно использовать специальный световой индикатор 12 В. Также подойдет контрольная лампа, которую можно сделать своими руками. Для этого к автомобильной лампе (не более 4 Вт) следует припаять два провода длиной не менее 50 см.
Как найти обрыв проводки в автомобиле.
При обрыве электрическая цепь размыкается. Часто причиной отсутствия напряжения является плохой контакт в разъеме цепи. Корпус колодки скрывает окислившиеся контакты, поэтому поиск неисправности может занимать длительное время. Обрыв может обнаружиться при покачивании колодок или проводов.
Чтобы найти обрыв в проверке нужно выставить мультиметр в режиме омметра или прозвонки. Выводы прибора подсоединяем к концам проверяемой цепи:
1) Если обрыва нет — мультиметр подаст звуковой сигнал (в режиме прозвонки) или сопротивление будет минимальным (в режиме омметра).
2) Если в проводке обрыв — звукового сигнала не будет (в режиме прозвонки), а сопротивление будет очень большим (в режиме омметра).
Как найти короткое замыкание в проводке автомобиля.
Короткое замыкание — это недопустимое соединение части цепи с «массой» или другой частью цепи. Часто причиной короткого замыкания бывает сильное окисление контактов в колодке, либо повреждение изоляции проводов. Если после замены неисправного предохранителя он снова перегорает, вероятно, в электропроводке есть короткое замыкание.
Чтобы найти короткое замыкание следует отсоединить проверяемый участок электропроводки от остальной проводки автомобиля. Мультиметр устанавливаем в режим прозвонки. Один щуп прибора подсоединяем к участку цепи, а другой — к кузову («массе»).
1) Если короткого замыкания на участке цепи нет — прибор не будет подавать звуковых сигналов.
2) Если есть короткое замыкание — мультиметр подаст звуковой сигнал (цепь окажется замкнутой).
Осматриваем весь участок цепи на наличие повреждений.
Технологическая инструкция АВТОВАЗа 
Ниже представлены общие методы проверки целостности электрических цепей, проверки на наличие замыканий с использованием омметра и вольтметра.
Проверка целостности электрической цепи.
Потеря целостности электрической цепи может быть вызвана следующими причинами:
1) отсоединение колодки жгута;
2) слабое соединение колодки жгута;
3) загрязнение, окисление, коррозия контактов;
4) деформация контактов;
5) повреждение провода.
Проверку целостности цепи выполнять в следующей последовательности:
1) Отключить клемму провода «массы» от аккумуляторной батареи.
2) Визуально проверить, что колодки жгута подключены с обеих сторон электрической цепи, замки фиксаторов защелкнуты.
3) Разъединить колодки, проверить визуально контакты на наличие грязи, коррозии, деформации.
4) Подергивая за провода рядом с колодкой, убедиться, что провод и клемма крепко обжаты, что клемма зафиксирована внутри колодки.
5) С помощью щупа заданного диаметра и длины, соответствующего размеру контакта в ответной колодке, убедиться, что клеммы жгутовых колодок обеспечивают надежное соединение (клеммы не утоплены в колодке, щуп плотно входит в клемму).
6) С помощью омметра измерить сопротивление цепи между колодками. Сопротивление исправной цепи должно быть менее 1 Ом. Чтобы избежать повреждения клемм, для измерений допускается использовать щупы заданного диаметра, соответствующие размеру контактов в ответных колодках.
Проверка замыкания цепи на «массу»
Проверку выполнять в следующей последовательности:
1) Разъединить колодки с обеих сторон электрической цепи.
2) Пробник, одним концом соединенный с «+» аккумуляторной батареи, подключить к клемме проверяемой цепи. Если пробник светится, значит, проверяемая цепь замкнута на «массу».
Чтобы избежать повреждения клеммы, пробник должен подключаться с помощью щупа заданного диаметра, соответствующего размеру контакта в ответной колодке.
Проверка замыкания цепи на бортовую сеть
Проверку выполнять в следующей последовательности:
1) Отсоединить колодку с одной стороны электрической цепи.
2) Пробник, одним концом соединенный с «массой», подключить к клемме проверяемой цепи.
Если пробник светится, значит, проверяемая цепь замкнута на бортовую сеть.
3) Присоединить отсоединенную колодку.
4) Отсоединить колодку с другой стороны электрической цепи. Выполнить проверку 2.
Чтобы избежать повреждения клеммы, пробник должен подключаться с помощью щупа заданного диаметра, соответствующего размеру контакта в ответной колодке.
Измерение напряжения на контактах жгута проводов.
Проверку выполнять в следующей последовательности:
1) Отсоединить колодку с одной стороны электрической цепи.
2) Плюсовой шнур вольтметра подключить к клемме проверяемой цепи, минусовой к «массе» автомобиля. 3) Фиксировать значение напряжения.
4) Чтобы избежать повреждения клеммы, плюсовой шнур вольтметра должен иметь щуп заданного диаметра, соответствующий размеру контакта в ответной колодке.
Напомню, выполнять диагностику проводки удобней тогда, когда под рукой есть схемы электрооборудования автомобиля
Что такое прозвонка, и как проверить цепь на обрыв мультиметром
В современном быту нередки ситуации, когда необходимо прозвонить тестером определённую цепь или электротехнический прибор. Чаще всего они возникают, когда перестаёт работать розетка или клавишный выключатель, а также при пропадании контакта или обрыве в цепях питания отдельных устройств. Если хозяин привык всё делать самостоятельно, ему необходимо обзавестись очень практичным и удобным в эксплуатации прибором, называемым мультиметром.
С его помощью можно проверить исправность любого электротехнического устройства, включая обычную лампочку, участок проводки или входящий в неё проводник. Но для того чтобы грамотно прозвонить цепь мультиметром, сначала следует ознакомиться с основными приёмами работы с ним.
В следующих разделах статьи каждый из возможных вариантов применения мультиметра будет рассмотрен более подробно.
Проверка на целостность (поиск нужного проводника)
Для проверки целостности электропроводки или поиска одной жилы в составе многожильного кабеля вполне достаточно цифрового тестера, включённого в режиме измерения сопротивления. При проведении такой операции необходимо создать замкнутую цепочку, состоящую из непосредственно из мультиметра (тестера), пары измерительных «концов» и самого проверяемого проводника.
При этом по тестируемому участку пропускается небольшой по величине электрический ток, а мультиметр определяет величину его внутреннего сопротивления. Это еще не прозвонка, но довольно удобный способ.
В процессе такой проверки по показаниям дисплея мультиметра можно будет судить о целостности или обрыве в проверяемом участке цепи или проводнике. Нулевые или близкие к нескольким Омам показания означают, что проводка не имеет обрыва; при этом выдаваемый прибором электрический ток свободно через неё протекать.
Также возможен вариант, когда при проверке обнаруживается, что прибор индицирует показания в районе мегаом, а при контрольной прозвонке не выдаёт звукового сигнала. Это означает, что на участке проводки имеется не определяемый визуально внутренний обрыв.
По сути позвонка – это определение мультиметром, есть контакт между проводами, или его нет. Мультиметр выдает небольшой ток, и если цепь целая, то фиксируется напряжение, в результате раздается звуковой сигнал – звонок, а на дисплее мультиметра высвечиваются нули. Прозвонкой проверяют предохранители, лампочки, провода, целостность схем.
Подобным образом с помощью прозвонки мультиметром фиксируется короткое замыкание проводников, которые в рабочем состоянии не должны иметь между собой контакта. В исправном кабеле каждая отдельная жила при проверке должна показывать небольшое сопротивление (от долей до нескольких Ом).
Значение сопротивления определяется общей длиной проверяемого мультиметром кабельного изделия. Одновременно с этим между всеми входящими в состав многожильного кабеля и расположенными рядом проводниками контакт должен отсутствовать, что и проверяет прозвонка.
Проверка проводки
Прозвонка проводников с помощью мультиметра функционально предусмотрена в большинстве цифровых приборов этого класса. Для выставления режима прозвонки достаточно установить переключатель в положение, помеченное значком «Зуммер» и подготовить измерительную цепочку, приведённую на рисунке.
В случае протекания тока через проверяемый кусок провода мультиметр будет выдавать звуковой сигнал (зуммер). Естественно, что для прозвонки участка цепи длиной в несколько метров потребуется дополнительный провод, используемый для наращивания измерительной схемы.
Другой вариант тестирования фазного и нулевого линейных проводников значительной длины предполагает их скрутку на удалённом конце электропроводки.
В этом случае для проверки цепи на обрыв достаточно подключить измерительные щупы мультиметра к свободным контактам тех концов электрической линии, которые располагаются ближе к прибору.
Последний из предложенных вариантов обладает следующими преимуществами:
- этим способом удаётся прозвонить мультиметром сразу обе жилы электропроводки, соединённые в последовательную цепочку;
- проверить провод таким способом намного проще, чем первым, поскольку можно обойтись без дополнительного отрезка, обеспечивающего наращивание измерительной схемы.
Перед проверкой скрытой в толще стен электропроводки в первую очередь следует внимательно ознакомиться со схемой её прокладки. Кроме того, необходимо снять с неё рабочее напряжение, отключив соответствующий этой линии автомат.
С помощью подручных средств
Прозвонка проводов мультиметром не является единственно возможным вариантом их тестирования на целостность или обрыв. Убедиться в исправности любого линейного проводника можно и без помощи этого универсального прибора.
Для проведения такой проверки потребуются:
- обычная батарейка питания (лучше всего квадратная на 4,5 Вольта);
- электрическая лампочка на 3,5 Вольта, посредством которой проверяется (контролируется) исследуемый линейный участок провода;
- пара соединительных проводов и коннектор захватывающего типа (так называемый «крокодил»).
После подготовки всех необходимых элементов на их основе собирается простейшая измерительная цепочка, состоящая из контрольной лампочки, батарейки и проверяемого проводника. При правильно собранной схеме и в случае исправности тестируемого участка контрольная лампочка будет загораться. Отсутствие свечения при всех исправных элементах схемы свидетельствует об обрыве в самом проводнике.
При испытаниях указанным способом используется тот же принцип, что и при проверке с помощью мультиметра, включенного в режим прозвонки.
Особенности проверки проводов, входящих в состав различных устройств
Сначала рассмотрим особенности работы в условиях, когда посредством прозвонки мультиметром проверяется бортовая проводка современного автомобиля.
Автомобильная проводка
Специфика этой ситуации заключается в том, что разводка в рассматриваемом случае состоит из одного линейного проводника с питающим напряжением 12 Вольт. При этом в качестве второй (общей или «земляной») жилы используется металлический корпус автомобиля, где, как правило, обрываться нечему.
Для подготовки бортовой сети к обследованию в первую очередь необходимо отключить плюсовую клемму от аккумулятора, после чего можно смело приступать к работам. Тестирование бортовой проводки организуется по уже описанной ранее схеме прозвонки линейных цепей.
При проверке «массы» автомобиля основное внимание уделяется качеству контакта подводящих клемм с корпусом.
Электрический ТЭН
Ориентируясь на показания индикатора на мультиметре, удаётся сделать прозвонку такого элемента, как водонагревательный ТЭН. В процессе проверки контрольными щупами прибора прикасаются к двум контактным пластинам нагревателя и оценивают его внутреннее сопротивление по индикатору.
Если дисплей показывает порядка нескольких Омов, то без сомнения, элемент исправен. При больших значениях на экране, соответствующих обрыву проверяемой линии, сразу можно сказать, что ТЭН повреждён и должен быть заменён.
Помимо самого нагревательного элемента, при проверке бойлеров и подобных им приборов очень важно прозвонить подводящий кабель на предмет его нежелательного контакта с корпусом устройства. С этой целью один из щупов мультиметра поочерёдно подсоединяется к входным контактам; при этом второй конец постоянно держится на корпусе нагревателя.
В случае, когда цифровой мультиметр при измерении показывает какое-то сопротивление – это значит, что повреждена защитная оболочка подводящего кабеля. Для предотвращения поражения пользователя электрическим током, его следует заменить новым.
Другие бытовые приборы и детали
При помощи мультиметра можно протестировать и цепь питания любого осветительного прибора путём прозвонки проводки и вспомогательных элементов (переключателей, в частности) на короткое замыкание или обрыв. Для этого, прежде всего, следует прозвонить две линейные цепочки, заканчивающиеся непосредственно на контактах электрической лампочки.
Дополнительная информация! Перед прозвонкой осветительного устройства в первую очередь убедитесь в исправности самой лампочки, переставив её в заведомо исправный прибор.
В процессе прозвонки линейных цепочек обязательно проверьте исправность стоящего в одной из них переключателя, а также надёжность подсоединения проводников с его контактами.
Также отметим, что указанным способом можно будет прозвонить обмотки линейного трансформатора или электродвигателя и убедиться в их целостности или в наличии обрыва (КЗ).
В заключение ещё раз напомним, что посредством мультиметра удаётся проверить не только отдельные провода или скрытую в толще стен проводку, но и любые другие электрические приборы и детали.
Нередко виновниками аварий в электросетях становятся короткие замыкания. Они же часто являются источником возникновения пожара, причиной выхода из строя электроприборов и отдельных участков сетей. Эффективной мерой в борьбе с последствиями замыканий является применение плавких предохранителей или использование современных автоматов защиты, которые отсекают от питания неисправные участки цепей. Но тогда возникает проблема: как найти короткое замыкание на обесточенном проводе или приборе. Поиск неисправности всегда труднее, чем устранение дефекта, поэтому о некоторых простых способах обнаружения КЗ пойдёт речь в данной статье.
Причины возникновения КЗ
Чтобы бороться с негативными явлениями, необходимо, прежде всего, выяснить причину их возникновения. Для этого дадим определение термину «короткое замыкание».
Уверен, что у большинства из вас ответ готов: «Короткое замыкание, это когда соприкасаются друг с другом два проводника с током разной полярности». Такое определение верно только отчасти. Оно не описывает полной картины КЗ. В частности, короткое замыкание может возникнуть между двумя фазными проводами, и не обязательно в результате их касания.
На рисунке 1 показана схема короткого замыкания фазных проводников.
Поэтому правильный ответ таков: КЗ – явление, возникающее в результате соединение двух точек участка цепи, вызвавшее состояние, при котором сопротивление нагрузки оказывается намного меньше, от внутреннего сопротивления источника тока.
Исходя из определения, становится понятно, что причиной возникновения короткого замыкания может стать любая ситуация, приводящая к значительному уменьшению сопротивления между проводниками с разными потенциалами. Например, пробой диода или другого электронного элемента в схеме электрического устройства. КЗ возникает в результате ошибочного соединения проводов (фазы с нулём) при выполнении монтажа электропроводки.
Довольно часто короткие замыкания вызывает:
- Обрыв проводов в энергосетях под напором сильного ветра, от налипания снега и по другим причинам.
- В домашней сети причиной КЗ нередко стаёт неисправность электропроводки или чрезмерная нагрузка отдельных участков электрической сети.
- Короткие замыкания встречаются в электрическом оборудовании, как правило, из-за плохого состояния соединительных шнуров, причиной которого является небрежное отношение к ним.
- Электрикам иногда приходится устранять последствия КЗ в результате повреждения кабеля при самовольном выполнении земляных работ. Несанкционированное рытьё траншей приводит не только к нарушению изоляция проводов, но и к замыканиям ковшом экскаватора токоведущих жил.
- Использование электрической проводки не по назначению. Например, применение во внешних линиях передачи электрического тока проводов, предназначенных для внутренних сетей. Под действием солнечных лучей, влаги, перепадов температур изоляция разрушается. Когда трещины заливает вода, происходит контакт между проводами с накоплением электролитических солей. Рано или поздно там случится короткое замыкание.
- Механическое повреждение, когда участок электропроводки замыкается от повреждения кабеля гвоздём, шурупом, сверлом или в результате случайного задевания рабочей частью строительного инструмента. Такие короткие замыкания характерны для скрытой электропроводки.
Существуют и другие причины аварий связанных с КЗ, но они встречаются очень редко. Например, эксплуатация электророзеток с плохими контактами. Вследствие искрения розеток образуется сажа, которая оседает на пластиковые детали. При длительной эксплуатации, особенно если включать потребители с повышенными нагрузками, слой сажи может замкнуть провода. Последствие показаны на рисунке 2.
До этого редко доходит, так как замыканию предшествует появление едкого запаха горелой проводки, что обычно побуждает владельца квартиры заменить неисправную розетку.
Способы поиска короткого замыкания
Если неприятность всё-таки случилась в квартире, где установлены стандартные предохранители или автоматические выключатели, то вы, в худшем случае, отделаетесь лёгким испугом. Вам также придётся пережить временные неудобства, связанные с отсутствием электричества.
Ваши действия: вызывайте электрика либо пытайтесь устранить короткое замыкание самостоятельно.
Алгоритм поиска места КЗ.
Первым делом обесточьте электрическую цепь, удалив предохранители или выключив все не сработавшие автоматы. Потом отключите от питания все электрические приборы и займитесь поиском неисправности.
Визуальный осмотр
В результате короткого замыкания выделяется значительное количество тепла, прежде всего, сильно нагревается точка контакта проводов. Это вызывает процесс возгорания проводки, с выделением запаха и большого количества нагара. Именно по этим признакам можно определить где произошло короткое замыкание или локализовать место поиска.
Если розетки целые, без признаков горения, перейдите к вскрытию распределительных коробок. Вскрывая их по очереди, можно обнаружить возгорание изоляции или даже найти причину этой неприятности.
Пример, демонстрирующий видимые последствия КЗ показан на рис. 3.
В случае, когда визуальный осмотр не дал результатов – замените неисправный предохранитель и вверните пробки, либо включите автоматы. Они могли сработать от чрезмерной нагрузки сети или от КЗ в одном из электроприборов. Если это так, то такими действиями вы восстановите электропитание сети. Признаком работоспособности может служить то, что автоматы не срабатывают, а предохранители не перегорают.
Для убеждения включите освещение. По очереди включайте все электроприборы и наблюдайте за светом лампочек. Если при включении очередного потребителя тока свет погаснет – ищите причину КЗ в нём.
Применение мегаомметра или мультиметра
Короткое замыкание может произойти на участке скрытой электропроводки. Это худший из возможных вариантов. Поиск КЗ в стене и способ его устранения очень затруднён. Он требует определённых навыков и наличия оборудования, например мегаомметра или мультиметра. Если вы умеете пользоваться мультиметром, то попытайтесь с его помощью определить неисправную цепь. Облегчить задачу поиска вам наличие схемы проводки.
Проделайте следующие шаги:
- При отключённых электроприборах (обязательно на обесточенной сети) замеряйте сопротивления цепи на отельных её участках. По возможности используйте электрическую схему электроснабжения вашего дома. На исправных участках прибор будет показывать бесконечно большое сопротивление. А на участке, где есть короткое замыкание, сопротивление должно равняться нулю. Однако прибор мультиметр может показать и большую величину сопротивления, особенно если до места КЗ большое расстояние. Для такого случая лучше использовать мегаомметр (при наличии).
- При отсутствии упомянутых приборов используйте контрольную лампу с автономным источником тока. Оборудуйте для этого щупами карманный фонарик (лампочка должна загораться от прикосновения штырьков между собой). Замыкая поочерёдно соответствующие жилы проводки на скрутках распределительных коробок, вы, по загоранию лампочки, точно определите, на каком участке сети со скрытой проводкой есть короткое замыкание.
- Устраните повреждённый провод. Проведение точечного ремонта электропроводки не имеет смысла. Во-первых, скрытая проводка находится под штукатуркой или другой облицовкой, а это дополнительные расходы на заделывание стены. Во-вторых – лучше заменить весь (по возможности) повреждённый провод, так как не исключено повторное замыкание на данном участке. Если позволяют условия, новый провод спрячьте за плинтусом. Используя специальный короб, подведите его к розетке.
Бывают случаи, когда короткое замыкание является причиной обрыва проводки. Для поиска обрыва используйте те же приборы, что и для определения замыканий. Чтобы найти обрыв замыкайте свободные концы проводов на конце участка поиска. В данном случае нулевое или близкое к нулю сопротивление – признак исправности, а бесконечно большое – показывает разрыв. Контрольная лампочка погаснет при подсоединении её к проводу, на котором есть обрыв.
На рисунке 4 показан пример использования мультиметра для поиска КЗ.
Метод исключения
Данный метод работает, когда есть возможность поочерёдно исключать из зоны поиска неповрежденные приборы или участки цепи.
Народный метод по звуку и запаху
Принцип поиска короткого замыкания по источнику запаха, описанный выше. Что касается звука, то здесь всё сложнее. Если вы не услышали хлопка в момент КЗ, то вряд ли сможете его воспроизвести при поиске на обесточенной цепи. Можно, конечно, принудительно удерживать рычаг автомата во включённом положении или вместо стандартного предохранителя поставить мощный «жучок», но последствия от этого могут быть катастрофическими.
По звуку вы можете определить разве что неисправный контакт. Его уличает потрескивание или шипение. Нагревание неисправного участка электрической цепи служит дополнительным признаком плохого контакта.
Методы устранения и профилактика
- 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.
Помните, что ваша безопасность во многом зависит от надёжности системы электроснабжения жилых и бытовых помещений. Это тот, из немногих случаев, где экономия не уместна.
Видео в дополнение темы
Сегодняшняя
статья
–
продолжение
моей
статьи
под
интригующим
названием
«Ток
короткого
замыкания:
размер
имеет
значение».
На
этот
раз
расскажу
про
то,
как
можно
измерить
ток
КЗ
при
помощи
измерительных
приборов.
Я
проведу
натурный
эксперимент
по
измерению
тока
КЗ
у
себя
в
квартире
и
на
даче.
Расскажу
не
только
про
способы
с
применением
профессиональной
техники
стоимостью
десятки
тысяч
рублей,
но
и
как
это
сделать
при
помощи
обычного
любительского
мультиметра.
Что
влияет
на
значение
тока
короткого
замыкания
При
эксплуатации
электросети
важно
мониторить
параметры
её
качества,
основной
их
которых
–
напряжение.
Об
этом
я
писал
в
одной
из
прошлых
статей.
Как
известно,
чтобы
узнать
напряжение,
нужен
вольтметр.
Но
и
без
него
можно
легко
узнать,
что
с
напряжением
что-то
не
так
–
например,
по
тусклому
свечению
лампочек
(в
случае
низкого
напряжения)
либо
по
перегоранию
электроприборов
при
повышенном
напряжении.
С
током
короткого
замыкания
не
всё
так
просто
–
его
значение
может
«гулять»,
и
это
не
будет
особо
заметно.
А
проявится
это
в
самый
неподходящий
момент
–
например,
когда
при
замыкании
электропроводки
не
сработает
автоматический
выключатель.
Поэтому
рекомендуется
проверять
(рассчитывать
и/или
измерять)
ток
КЗ
периодически
–
перед
проектированием
электрощита,
после
ввода
электропроводки
в
эксплуатацию,
а
затем
–
раз
в
год.
В
любом
измерении
тока
КЗ
нужно
понимать,
что
измеренный
или
расчетный
ток
КЗ
относится
только
к
конкретной
точке
электросети,
применительно
к
которой
производится
измерение
и
расчет.
Невозможно
предугадать,
в
каком
месте
состоится
замыкание,
поэтому
обычно
измерения
проводят
в
двух
местах
–
в
электрощите
и
самой
удаленной
от
него
точке.
Плохую
службу
может
послужить
тот
факт,
что
ток
КЗ
является
величиной
непостоянной,
зависящей
от
многих
факторов.
Например,
ток
КЗ
в
отдельно
взятой
розетке
может
меняться
от
событий,
которые
практически
не
поддаются
фиксации:
-
Замена
питающего
трансформатора
на
ТП; -
Замена
любого
участка
электрической
сети,
в
том
числе
высоковольтного; -
Изменение
состояния
защитного
и
коммутационного
оборудования
(рубильники,
автоматические
выключатели
и
т.д.); -
Увеличение
или
уменьшение
напряжения
в
точке
КЗ,
которое
может
происходить
по
нескольким
причинам; -
Ухудшение
или
улучшение
контакта
(изменение
переходного
сопротивления)
в
любой
точке
сети
–
от
клемм
питающего
трансформатора
до
клемм
нашей
розетки; -
Ухудшение
контакта
(вплоть
до
полного
обрыва)
нейтрального
проводника.
Косвенно
о
низком
токе
КЗ
можно
сказать
и
без
приборов,
опираясь
на
такие
факты:
-
Удаленность
от
трансформаторной
подстанции; -
Низкая
мощность
трансформатора; -
Нестабильность
напряжения
в
зависимости
от
времени
суток
или
при
включении
мощных
электроприборов.
Чем
плох
и
хорош
низкий
и
высокий
ток
КЗ,
я
подробно
рассмотрел
в
первой
части
статьи
(ссылку
давал
в
начале).
Зачем
нужно
знать
ток
КЗ?
Ток
КЗ
–
это
максимально
возможный
ток
в
определенной
точке
сети.
Этот
параметр
определяет
качество
электропроводки
в
целом.
Зная
значение
ожидаемого
тока
короткого
замыкания,
можно:
-
Оценить
способность
установленных
автоматических
выключателей
обеспечить
защиту
при
коротком
замыкании; -
Оценить
селективность
разных
уровней
защиты; -
Проверить
сопротивление
заземляющего
устройства
(качество
контура
системы
заземления).
Подробнее
вопросы
селективности
и
выбора
автоматических
выключателей
будут
рассмотрены
в
следующей
статье.
Как
измеряется
ток
КЗ
при
помощи
приборов
Есть
старый,
«дедовский»
способ
измерения
тока
КЗ
–
с
использованием
понижающего
трансформатора,
амперметра
и
вольтметра.
Далее
нужен
расчет
по
формулам.
Есть
и
другой,
экстремальный
способ
–
подключают
амперметр
и
вручную
создают
короткое
замыкание,
замыкая
цепь.
Это
не
наш
метод
–
мало
того,
что
он
неточен,
но
при
таком
«измерении»
электросеть
подвергается
экстремальной
нагрузке.
К
тому
же
не
факт,
что
защита
выбрана
правильно,
поэтому
можно
просто-напросто
сжечь
электропроводку.
Я
в
школьные
годы
решил
как-то
проверить
«ток
в
розетке»
этим
методом,
и
воткнул
свой
новенький
тестер
ТЛ-4М
в
режиме
амперметра
(∼3А)
в
розетку.
Результат
–
в
доме
выбило
«пробки»,
в
тестере
сгорел
шунт,
а
я
получил
бесценный
опыт.
Сейчас
большинство
приборов
вычисляют
полное
сопротивление
петли
«фаза
–
ноль»,
а
затем
автоматически
пересчитывают
полученное
значение
в
ток
КЗ.
Делается
это
методом
падения
напряжения,
подключая
к
точке
измерения
нагрузку
(резистор)
известного
сопротивления.
Номинал
резистора
обычно
равен
10
Ом,
время
измерения
–
30
мс
(полтора
периода
напряжения).
Такое
измерение
не
перегружает
сеть,
и
в
то
же
время
обеспечивает
максимальную
точность,
не
вызывая
срабатывания
автоматических
выключателей
–
тепловой
расцепитель
за
такое
время
не
успеет
сработать,
а
электромагнитному
не
хватит
величины
испытательного
тока.
При
этом
ток
КЗ
измеряется
во
всех
вариантах,
где
он
может
возникнуть:
«фаза
–
нейтраль»,
«фаза
–
защитное
заземление»,
«фаза
–
фаза».
Чтобы
правильно
провести
измерения
тока
КЗ
при
помощи
приборов,
нужно
обладать
достаточной
квалификацией,
и
внимательно
изучить
инструкцию
к
прибору.
Например,
необходимо
учитывать
сопротивление
измерительных
проводов.
Важен
и
тот
факт,
что
полученное
значение
тока
КЗ
нужно
пересчитать
под
реальное
напряжение
в
сети.
Имеется
апериодическая
составляющая
тока
КЗ,
которая
сильно
зависит
от
реактивных
свойств
линии
электропередачи.
Но
её
расчет
и
измерение
крайне
сложен.
И
невозможен
способами,
изложенными
в
статье.
Измерение
тока
КЗ.
Выводим
формулы
Итак,
самый
распространенный
метод
измерения
тока
КЗ
–
метод
падения
напряжения,
который
мы
сейчас
и
проверим
на
практике.
Этот
метод
–
косвенный,
то
есть
итоговое
значение
получается
путем
измерения
некоторых
параметров
с
дальнейшими
расчетами
по
формулам.
Эти
формулы
мы
сейчас
и
получим.
Конечно,
не
без
помощи
нашего
немецкого
коллеги,
о
котором
мы
знаем
из
уроков
физики.
Для
начала
–
несколько
пояснений.
Предлагаю
условиться,
что
розетка
–
это
источник
напряжения,
обладающий
внутренним
сопротивлением
Ri.
Это
сопротивление
фактически
является
сопротивлением
цепи
«фаза-ноль».
Также
для
простоты
изложения
условимся
не
учитывать
реактивную
составляющую,
т.е.
принимаем
cos
φ
=
1.
Таким
образом,
получаем
такую
схему,
к
которой
можем
применить
закон
Ома
для
полной
цепи:
Схема
для
пояснения
закона
Ома
для
полной
цепи
Иными
словами,
получаем
резистивный
делитель
напряжения,
напряжение
на
выходе
которого
всегда
ниже,
чем
на
входе.
Сопротивление
Ri
«олицетворяет»
собой
все
сопротивления,
которые
встречаются
на
пути
электроэнергии
–
от
сопротивления
обмоток
трансформатора
на
подстанции
(ТП)
до
переходного
сопротивления
клемм
розетки,
через
которые
подключается
нагрузка
с
сопротивлением
Rн.
Напряжение
Uхх
–
это
напряжение
холостого
хода,
которое
будет
действовать
на
вторичной
обмотке
трансформатора,
когда
нагрузка
не
подключена.
Uн
–
напряжение
на
нагрузке,
которое
всегда
меньше
Uхх.
В
расчетах
будет
фигурировать
и
номинальное
напряжение
Uном,
которое
обычно
бывает
равным
220
или
230
В.
Наша
задача
–
рассчитать
ток
короткого
замыкания
Iкз,
который
равен
току,
протекающему
через
внутреннее
сопротивление
источника
питания
Ri,
при
напряжении
холостого
хода
Uхх
и
нулевом
сопротивлении
нагрузки
(Rн
=
0,
Uн
=
0).
Таким
образом,
наша
основная
формула
будет
иметь
такой
вид:
Iкз=Uхх/Ri
(0)
Напряжение
холостого
хода
легко
узнать
–
оно
измеряется
вольтметром,
когда
вся
нагрузка
на
данной
линии
отключена.
Напряжение
холостого
хода
Uхх
–
это
наибольшее
значение
напряжения,
которое
в
принципе
может
быть
в
розетке.
Конечно,
за
исключением
аварийных
режимов
типаобрыва
нуля.
Теперь
дело
за
малым
–
определить
внутреннее
сопротивление
источника
(сопротивление
петли
«фаза-ноль»)
Ri.
Это
можно
сделать
тремя
способами,
про
которые
я
сейчас
расскажу.
1.
Расчет
петли
«фаза-ноль»
через
ток
нагрузки
Сопротивление
Ri
теоретически
не
зависит
от
приложенного
к
нему
напряжения.
Поэтому,
мы
можем
измерить
ток
нагрузки
Iн
и
напряжение
на
Ri
не
в
момент
короткого
замыкания,
а
при
подключении
нагрузки
с
ненулевым
сопротивлением.
А
затем
применить
закон
Ома:
Ri=(Uхх-Uн)/Iн
(1)
Ток
нагрузки
можно
измерить
двумя
способами
–
при
помощи
амперметра
(прямого
включения
или
через
трансформатор
тока)
и
применяя
токоизмерительные
клещи.
Амперметр
дает
более
точное
измерение,
клещи
–
более
оперативное.
Я
использовал
клещи,
но
можно
применить
и
амперметр,
встроенный
в
мультиметр.
2.
Расчет
петли
«фаза-ноль»
через
сопротивление
нагрузки
Вторую
формулу
можно
получить,
составив
уравнение
пропорциональности
между
сопротивлениями
Ri
и
Rн,
и
напряжениями
на
них.
Получаем:
Ri=(Uхх-Uн)·Rн/Uн
(2)
Чтобы
использовать
формулу
(2),
нужно
предварительно
измерить
сопротивление
нагрузки
при
помощи
омметра.
Поскольку
мы
условились,
что
реактивную
составляющую
мы
не
учитываем,
для
чистоты
эксперимента
нагрузка
обязательно
должна
быть
активной.
Я
использовал
масляные
обогреватели
–
их
сопротивление
чисто
активное,
и
не
зависит
от
напряжения
и
наличия
питания.
Как
вариант,
в
качестве
нагрузочного
сопротивления
можно
использовать
утюг
или
электрочайник.
3.
Расчет
петли
«фаза-ноль»
через
мощность
нагрузки
Третий
способ
–
самый
простой,
но
его
можно
применить
только
тогда,
когда
мы
точно
знаем
мощность
нагрузки.
Составляющие
закона
Ома
зависят
от
номинальной
мощности
нагрузки
Рном,
поэтому
путем
нехитрых
манипуляций
получаем
следующую
формулу:
Ri=(Uном(Uхх-Uн))/Pном
(3)
Чтобы
проводить
расчеты
по
формуле
(3),
нужно
знать
номинальное
напряжение
Uном
(220
или
230
В)
и
мощность
нагрузки.
Обычно
их
приводит
производитель.
Вот
фото
шильдика
нагревателя
с
Uном
=
230
В
и
Рном
=
1500
Вт:
Шильдик
нагревателя
мощностью
1500
Вт
Забегая
вперед,
скажу,
что
этот
способ
–
наименее
точный,
поскольку
производитель
может
писать
любые
данные,
преследуя
маркетинговые
или
другие
цели.
Теперь,
рассчитав
значение
Ri
наиболее
удобным
способом
по
формулам
(1),
(2)
или
(3),
можно
найти
ток
короткого
замыкания
по
формуле
(0)
даже
в
домашних
условиях.
Чем
мы
наконец-то
и
займемся.
Измерение
тока
КЗ
в
квартире
Трансформаторная
подстанция,
которая
питает
мой
дом,
находится
на
расстоянии
около
30
м
до
моего
подъезда,
плюс
подъем
на
5-й
этаж
и
разводка
по
квартире.
То
есть,
длина
питающей
линии
сравнительно
невелика.
Мощность
трансформатора
на
ТП
–
400
кВА.
Результаты
измерений,
в
которых
участвовал
обогреватель
с
паспортной
мощностью
1500
Вт,
приведены
в
таблице:
Измерение
тока
кз
в
квартире,
исходные
и
измеренные
данные
Далее,
используя
формулы
(1),
(2)
и
(3),
я
рассчитал
сопротивление
петли
фаза-ноль
Ri
в
трех
вариантах.
Соответствующие
токи
Iкз
посчитаны
по
формуле
(0):
Результаты
расчетов
тока
короткого
замыкания
в
квартире
тремя
способами
по
измеренным
данным
Измерения
я
проводил
в
самой
дальней
от
электрощита
розетке,
благо
она
сдвоенная,
поэтому
напряжение
на
нагрузке
измерять
было
легко,
без
использования
тройников
и
переносок.
Как
видно,
три
формулы
дали
три
разных
результата.
Это
нормально,
поскольку
методики
измерения
и
погрешности
разные.
В
бытовых
условиях
при
использовании
неповеренных
средств
измерений
погрешность
оценить
проблематично.
Но
оценить
значение
тока
КЗ
можно
вполне.
Из
трех
значений
правильно
выбрать
наихудшее
–
наименьший
ток
КЗ
составил
166
А.
Этот
расчет
я
делал
исходя
из
измерения
сопротивления
нагрузки
омметром.
Считаю
этот
способ
наиболее
точным.
Что
означает
это
значение?
Это
означает,
что
я
правильно
сделал,
когда
поменял
все
квартирные
автоматы
на
25
А,
которые
стояли
от
застройщика
с
1979
года,
на
автоматы
с
номинальным
током
16А.
Обладая
характеристикой
отключения
«С»,
они
с
некоторой
вероятностью
отключат
свою
линию
при
токе
КЗ
от
80
до
159
А,
а
при
сверхтоке
160
А
и
более
вероятность
отключения
равна
100%.
Поэтому
ток
КЗ
166
А
можно
считать
в
данном
случае
достаточным.
Как
определить,
при
каких
токах
конкретный
автомат
может
отключиться,
а
при
каких
должен,
а
писал
не
раз,например,
тут.
Откровенно
говоря,
я
ожидал
большего
значения
тока
КЗ.
Ведь
по
правилам
(ПТЭЭП,
п.28.4)
должен
быть
запас
10%,
а
для
моего
автоматического
выключателя
это
176
А.
Я
подробно
рассказывал
об
этом
в
предыдущей
статье.
Можно
успокоиться
тем,
что
другие
методы
измерения
дали
вполне
приемлемые
результаты
(176
и
189
А).
Измерение
тока
КЗ
в
дачном
домике
Не
смотря
на
то,
что
недавно
домик
подключили
от
воздушной
линии
через
новый
провод
СИП,
я
не
питаю
особых
иллюзий
–
длина
линии
до
квартального
трансформатора
–
более
150
м,
а
его
мощность
–
всего
63
кВА.
Для
нагрузки
я
использовал
два
масляных
обогревателя,
включенных
через
переноску
(длина
3
м,
сечение
провода
1,5
мм2)
с
тройной
колодкой.
Что
получилось
в
этом
случае:
Исходные
данные
и
измерения
для
расчета
тока
КЗ
в
доме
на
даче
Расчеты:
Расчет
тока
КЗ
на
даче
по
формулам
Видим,
что
нужный
(наименьший)
результат
опять
получен
методом
измерения
сопротивления
нагрузки
–
88
А.
Много
это
или
мало?
В
данном
случае
–
очень
мало,
учитывая
то,
что
у
меня
на
даче
установлены
автоматические
выключатели
С16.
Даже
для
третьего
способа
со
значением
тока
КЗ
120
А
данный
автомат
не
даст
гарантии
срабатывания
при
КЗ
(вероятность
будет
около
50%).
А
это
не
просто
цифры
–
это
вероятность
возникновения
пожара!
Ведь
выключение
в
случае
КЗ
будет
только
по
тепловому
расцепителю,
а
длиться
это
может
несколько
минут,
согласно
время-токовой
характеристике.
Что
ж,
нужно
заменить
автоматические
выключатели
на
другие
–
с
номиналом
16
А
и
характеристикой
отключения
«В»,
которые
при
токе
80
А
гарантированно
отключат
аварийную
розетку.
И
запас
в
10%
будет
обеспечен!
На
этом
всё
–
измерения,
расчеты
и
выводы
я
сделал.
В
следующей
части
раскроем
более
глобальный
аспект
данной
темы
–
обеспечение
селективности
защиты
в
электрических
цепях.
Скачать
Эту
статью
можно
почитать
в
бумажно-журнальном
варианте:
•
Измерение
и
расчет
тока
короткого
замыкания
/
Статья
«Измеряем
ток
КЗ
в
квартире
и
на
даче»,
опубликованная
в
журнале
«Электротехнический
рынок»
№2,
2021
г.,
pdf,
1.31
MB,
скачан:
698
раз./
Также
она
опубликована
на
электротехническом
портале
Элек.ру.
А
обсудить
её
можно
тут,
на
блоге
СамЭлектрик.ру,
в
комментариях.
Буду
рад
всем
замечаниям
и
вопросам!
Понравилось?
Поставьте
оценку,
и
почитайте
другие
статьи
блога!
Загрузка…
Внимание!
Автор
блога
не
гарантирует,
что
всё
написанное
на
этой
странице
—
истина.
За
ваши
действия
и
за
вашу
безопасность
ответственны
только
вы!
Многие люди считают, что свет в их доме будет всегда. А что делать, если его вдруг не станет? Как найти короткое замыкание? Происходит оно в том случае, когда внешнее сопротивление цепи уменьшается до низкой отметки из-за нарушения изоляционного покрытия токопроводящих частей оборудования либо электропроводки. Причиной этому может послужить влага, механические повреждения или износ изоляции. Для обнаружения КЗ используют специальный прибор – мультиметр.
Содержание:
- Что такое короткое замыкание? Его последствия.
- Как визуально обнаружить источник КЗ?
- Как определить короткое замыкание мультиметром?
Что такое короткое замыкание. Его последствия
Происходит КЗ в розетках, вилках, распределительных коробках и в прочих местах, где присутствует соединение проводов. Причина всему – некачественный контакт. Он приводит к увеличению нагрузки и — как следствие – к нагреву. Чаще всего результатом становится перегорание изоляции, вследствие чего питающие провода замыкаются между собой.
Короткое замыкание очень опасно для человека и в большинстве случаев является причиной возгорания. В связи с этим определить его местоположение необходимо достаточно оперативно.
Для того чтобы предотвратить короткое замыкание, необходимо периодически проводить испытание силовых кабельных линий напряжением, что позволит избежать тяжёлых последствий.
Как визуально обнаружить источник КЗ?
Если в доме внезапно погас свет и присутствует характерный запах плавленой изоляции, первое, что необходимо сделать, – это сразу обесточить объект. После этого просмотреть все розетки и соединительные контакты. Если последние были нарушены, то такая изоляция будет иметь коричневый или чёрный оттенок. А когда вы подсоедините нагрузку, то в этом месте будет идти нагрев провода. Данную неисправность необходимо устранить сразу же, пока не случилось что-то непоправимое (например, пожар).
Как определить короткое замыкание мультиметром?
Для того чтобы определить неисправность в электрической цепи, в том числе и источник КЗ, вам понадобится специальный прибор – мультиметр. С его помощью необходимо проверить сопротивление цепи, выставив на нём соответствующий режим. Но помните: это не измерение величины тока либо напряжения, поэтому все работы стоит производить при отключённом питании!
Если проверяемый участок цепи не повреждён, то прибор подаёт звуковой сигнал и выводит величину замеренного сопротивления. В противном случае (если значение слишком большое либо высвечивается цифра «1») необходимо:
- отключить питание;
- отсоединить поочерёдно все провода в распределительной коробке;
- выключить всё из розеток и выкрутить лампы;
- прозвонить каждую цепь в отдельности;
- после определения цепи с коротким замыканием, необходимо определить причину. Для этого нужно поочерёдно прозвонить все оставшиеся провода.
Перед каждым измерением необходимо проверить работоспособность мультиметра, закоротив его щупы между собой.
Инженерный центр «ПрофЭнергия» имеет все необходимые инструменты для качественного проведения испытаний силовых кабельных линий, слаженный коллектив профессионалов и лицензии, которые дают право осуществлять все необходимые испытания и замеры. Оставив выбор на электролаборатории «ПрофЭнергия» вы выбираете надежную и качествунную работу своего оборудования!
Если хотите заказать испытания силовых кабельных линий ] или задать вопрос, звоните по телефону: +7 (495) 181-50-34.