Чем опасны перегрузки в электросети для человека. Чем опасны перегрузки электросетей, и как избегать их

С металлической жилой провода, при идеальных условиях эксплуатации, может быть и правда ничего не сделается. Однако, в реальных условиях, проводник подвержен окислению, ухудшению контакта и разогреву в месте плохого контакта… Кроме того, плохие контакты образуются и из-за ослабления затяжки винтовых соединений проводов.

А вот с изоляцией проводов - еще сложнее. Старение изоляции становится причиной выхода провода из строя и может сопровождаться различными неприятностями – от короткого замыкания, до пожара.

В чем выражается старение изоляции электропроводки?

Прежде всего, в уменьшении эластичности и механической прочности её материала. Изоляция становится хрупкой и ломкой. Достаточно небольшого воздействия, и ее целостность нарушается. После чего, может произойти электрический пробой изоляции и замыкание. А при том, что раньше в качестве изоляционных материалов использовали, в основном, горючие материалы, то при аварийном нагреве токопроводящих жил проводов и наличии пожароопасной среды, возникает пожар.

Причины старения изоляции электропроводки

Одной из главных причин преждевременного старения изоляции является тепловое старение, вызванное повышением температуры проводника. Естественно, что провод нагревается не просто так, а при перегрузках электросети, вызванных длительным превышением тока, допустимого для данного сечения проводника. Причем, срок службы изоляции при повышении температуры проводника от нормальной всего на 8 градусов - снижается в 2 раза!

Причины перегрузки электросети

Есть несколько причин возникновения перегрузки электросети и электропроводки, среди которых можно выделить:
- неправильный расчет сечения проводника;

Подключение дополнительных потребителей, мощность которых превышает допустимые проектные значения;

Механические перегрузки на валу электродвигателей бытовых электроприборов;

Длительные отклонения напряжения электросети от номинального значения.

Недостаточная электрическая мощность, подведенная к внутренней электросети.

Как избежать перегрузки электросети?

Если при расчете или монтаже электропроводки допущена ошибка и сечение проводника меньше требуемого, то исправить положение можно лишь полной заменой такой проводки или прокладкой новых линий от электрического щита к наиболее нагруженным розеткам, проводом необходимого сечения.

Эксплуатация дополнительных энергоемких потребителей, суммарный потребляемый ток которых превышает значение токовой уставки вводного автоматического выключателя может производится только с использованием устройств автоматики, например, оптимизатора нагрузки на электросеть OEL-820.

Необходимо исключить работу двигателей с механической перегрузкой вала. Например, поставить сетчатый фильтр на всасывающий патрубок погружного насоса, чтобы в него не попадал песок, вовремя очищать от пыли мешок пылесоса, не перегружать миксер, мясорубку, электродрель и т.д.

Если напряжение в доме ниже или выше нормы – нужно использовать стабилизатор напряжения. Однако, следует учитывать, что при низком напряжении на входе стабилизатор увеличивает его на выходе за счет увеличения потребляемого тока, что также может привести к перегрузке проводки.

При недостаточной выделенной или подведенной мощности следует докупить недостающие киловатты у энергетиков, внеся соответствующие изменения в договор и проект.

Самое бюджетное и легкое решение - «виртуальное» повышение мощности электросети без покупки дополнительной мощности. Т.е. применение устройства лимитирования потребляемой мощности с помощью управления неприоритетной нагрузкой. Для бытового использования лучше всего подойдет оптимизатор нагрузки на электросеть OEL-820. Это единственный на рынке бытовой прибор, предназначенный для эффективного снижения потребляемой мощности и подключаемый без помощи специалиста. Включил в розетку - и забыл о проблеме!

Электроэнергия значительно упрощает жизнь человека, но не все люди правильно оценивают потенциальную опасность электричества. Любая электросеть рассчитана на определенную степень нагрузки. Многие это знают и понимают, но упорно продолжают нагружать сеть, что зачастую приводит к неприятным последствиям.

Излишняя нагрузка может приводить к незначительным перебоям в работе различных устройств, мерцанию света. Однако это сущие пустяки по сравнению с тем, что может произойти в случае возникновения критической перегрузки — пожар в помещении.

Существует множество причин, по которым возникает перегрузка электрической сети. Например, это явление может возникнуть по вине неквалифицированных работников , проводивших различные манипуляции с электросетью.

— всё это в большинстве случаев приводит к последующим неприятностям. Избежать всего этого возможно, если обращаться за помощью к профессиональным специалистам.

Однако качественно проведенные монтажные работы электрической сети не являются гарантом безопасности .

Сам потребитель электроэнергии зачастую провоцирует возникновение перегрузок . Подключение к одной группе недопустимого количества электроприборов на сегодняшний день является наиболее распространенной проблемой.

Особенно это актуально в домах старого жилого фонда , где электросети, как правило, не соответствуют современным требованиям, предъявляемым к ним не только действующими нормативами, но и образом жизни домочадцев, т.к. в эксплуатации всё больше появляется мощных электроприборов.

Как на практике возникает перегрузка сети?

Рассмотрим вариант с часто встречающимися сейчас в быту электроприборами. Например, имеется розетка на два гнезда , в которую пользователь электросети включает стиральную машину мощностью 2,5 киловатт (кВт) и электрочайник мощностью 2,2кВт, суммарная нагрузка составляет 4,7кВт и электрический ток, протекающий по проводам, будет около 22 Ампер (А).

В итоге происходит отключение электроэнергии, так как в большинстве случаев в щитке сработает автоматический выключатель или перегорит пробка, потому что они, как правило, рассчитаны на ток 10−16А.

Здесь многие допускают критическую ошибку — устанавливают автоматический выключатель или пробку с большим пределом допустимой нагрузки , зачастую это 25А. Приборы работают, автомат не выбивает, все довольны. НО! Так как наиболее распространенная электропроводка в домах выполнена проводом, выдерживающим ток 19А, а современные розетки рассчитаны на ток 16А, то начинает тлеть изоляция проводов, плавиться корпус розетки, что впоследствии может вылиться в пожар. Ещё хуже ситуация, когда подобные приборы включаются в розетку через удлинитель или тройник, т.к. к пожару это может привести ещё скорее.

К перегрузке могут привести так же и неисправности , как в электроприборах, так и в электропроводке. При длительной эксплуатации расслабляются контактные соединения в тех же розетках, автоматах и разветвительных коробках, где соединение выполнено зачастую скруткой проводов, поэтому даже номинальная нагрузка вызывает их нагрев, что может привести к возгоранию.

Так же распространенное явление — провода в местах изгибов со временем изламываются, сечение провода уменьшается, следовательно, падает и его пропускная способность, что опять же ведет к возгоранию.

Отдельно хочется упомянуть несертифицированный китайский «ширпотреб» , который в большинстве своём продается на рынках в виде тройников, разветвителей, удлинителей, переносок и т. п. , которые вообще эксплуатировать не рекомендуется. Порой даже маломощное зарядное устройство для мобильного телефона вызывает нагрев в их контактных соединениях.

Отдельно хочется упомянуть об ошибках в монтаже и ремонте электропроводки , когда горе-мастера или неспециалисты соединяют провода просто скруткой, утверждая, что раньше все так делали и эти соединения до сих пор служат. Да, во многих домах такие соединения служили долгие годы. Но раньше не было таких нагрузок на электрическую сеть.

Сейчас же, покупая современную бытовую технику, которая потребляет значительную мощность, люди, не задумываясь, подключают её к существующей сети и со временем получают проблемы в виде оплавленной изоляции, подгорающих контактов и, хуже того, возгорания. Что бы таких проблем не возникало, действующими правилами и предусмотрено соединение проводов при помощи опрессовки, сварки, пайки или сжимов (винтовых, болтовых и т. п.).

Чтобы обезопасить сеть от возникновения перегрузок, еще на этапе капитального ремонта или строительства нового дома необходимо:

1. Рассчитать допустимое количество электроприборов на ответвление.
2. Определиться с правильным расположением приборов.
3. Рассчитать необходимое сечение проводов.
4. Разделить электропроводку на отдельные группы.
5. Выбрать защитную аппаратуру в соответствии с сечением проводов и подключаемой нагрузкой.

В период эксплуатации, что бы избежать перегрузок, так же необходимо выполнять ряд правил:

1. Периодически приглашать квалифицированных специалистов для осмотра и обслуживания электропроводки и контактных соединений в распределительном щитке, розетках, выключателях, разветвительных коробках, выполнения необходимых электрофизических измерений.
2. В случае срабатывания защитной аппаратуры приглашать специалиста для выяснения причин и при необходимости выполнения ремонтных работ в электросети.
3. Своевременно проводить капитальный ремонт электропроводки и осуществлять своевременную замену устаревших элементов.
4. Не допускать включения в одну розетку нескольких электроприборов.
5. Не пользоваться самодельными или не сертифицированными электроприборами и другими электроизделиями.

Все работы по проектированию, монтажу и ремонту электропроводки и электрооборудования должны выполняться квалифицированными специалистами, которые учитывают все нюансы и требования, как действующих нормативов, так и заказчика.

Воспользовавшись этими советами, можно обеспечить в электрической сети жилого помещения стабильность, надежность и главное — безопасность, предотвратить возникновение перегрузок, пожаров и других неприятностей.

О.В. Семенович, руководитель группы энергоинспекции Слуцкого МРО «Энергонадзор»

Короткое замыкание (КЗ) – это возникновение электрического контакта между разными фазами, фазой и нулевым рабочим или защитным проводом. В сети с глухозаземленной нейтралью коротким замыканием можно считать контакт между фазным проводником и землей.

Причинами короткого замыкания могут быть :

• ухудшение или повреждение изоляции;
• попадание посторонних предметов, проводящих электрический ток, на токоведущие части;
• механические повреждения или разрушения электрических машин и аппаратов;
• ошибки работников при монтаже или обслуживании электрооборудования;
• аварийные режимы работы сети, связанные с возникновением в ней перенапряжений или резких бросков тока.

Со временем изоляция стареет и теряет свои свойства . Это относится в равной степени и к кабелям, и к обмоткам электродвигателей, и к изоляторам. Этому свойству подвержены и изоляционные поверхности: корпуса автоматических выключателей, предохранителей. На ухудшение свойств изоляторов влияет среда, в которой они работают: степень загрязненности, наличие влаги, пыли, агрессивных газов. Стоит появиться небольшому токопроводящему участку, и он начинает греться и разрастаться, пока ток через него не достигнет критической величины. Он лавинообразно возрастет, разогреет и обуглит поверхность, по которой протекает. С этого момента участок с ослабленной изоляцией становится местом короткого замыкания.

Примером посторонних предметов на токоведущих частях являются деревья, падающие на провода линий электропередач. Сами они создают контакт между землей и фазными проводниками, дополнительно обрываются провода или замыкаются между собой.

Износ подшипников электродвигателей тоже может привести к короткому замыканию. Ротор при вращении цепляет своими обмотками за внутренние детали или обмотку статора. Изоляция повреждается и возникает КЗ. Кабели, проложенные в земле, неизбежно подвергаются механическим деформациям. Над ними проезжает транспорт, а при смене времен года подвижки грунта испытывают их на прочность.

Невнимательность, неаккуратность, несоблюдение правил безопасности тоже могут привести к КЗ. При этом дополнительно наносится вред здоровью работников.

Перенапряжения сами по себе не являются причинами КЗ. Они лишь ускоряют их возникновение на участках с пониженной изоляцией, где рано или поздно замыкание все равно бы произошло.

Расчет и измерение токов короткого замыкания

При коротком замыкании вся мощность электрической сети сосредотачивается на маленьком участке. Если бы кабели, провода и коммутационные аппараты не имели бы собственных сопротивлений, ток КЗ достигал бы огромных величин. Но на самом деле он ограничивается суммарным сопротивлением линии от источника питания (трансформатора на подстанции, генераторов энергосистемы) до точки КЗ.

При проектировании электроустановок величину этого тока обязательно рассчитывают. Для этого используются данные о сопротивлениях (активных и реактивных) всего электрооборудования, установленного на пути КЗ. Ток считается для самой удаленной от источника точки, чтобы проверить, отключит ли его защита.

В эксплуатации или после монтажа ток КЗ измеряют специальными приборами: измерителями петли фаза-нуль . Делается это для того, чтобы удостовериться в правильности расчетов или в местах, для которых этот расчет выполнить невозможно.

• вместо модульных выключателей с характеристикой «С» (кратность отсечки 5-10) применяют «В» (кратность 3-5);
• увеличивают сечение питающих кабелей.

Действие короткого замыкания на электрооборудование

Короткое замыкание – аварийный режим работы для электрической сети. При возникновении он оказывает на электрооборудование одновременно два действия:

• электродинамическое;
• термическое.

Согласно законам физики, при прохождении тока по двум проводникам, расположенным рядом, они взаимодействуют друг с другом. В зависимости от направления тока они либо притягиваются, либо отталкиваются. С увеличением тока и уменьшением расстояния сила взаимодействия увеличивается.

На этом принципе и происходит электродинамическое воздействие тока КЗ на шины, провода, обмотки электрических машин. На подстанциях и других энергообъектах, где значения токов замыкания достигают десятков и сотен тысяч ампер, после КЗ оборудование может прийти в полную негодность из-за механических разрушений. При этом само КЗ может произойти где-то в стороне.

Термическое воздействие основано на нагревании проводников при прохождении по ним электрического тока. При этом температура иногда повышается настолько, что провода или шины расплавляются.

В бытовых условиях ярче выражено термическое воздействие КЗ, динамическое можно не учитывать из-за небольших значений токов.

Перегрузка сети

Это тоже аварийный режим работы. Все электрооборудование рассчитано на номинальный ток, превышение которого недопустимо. Иначе контактные системы коммутационных аппаратов, жилы кабелей и проводов начинают нагреваться. Перегрев приводит к расплавлению или обугливанию изоляции, которое вскоре приводит к пожару или короткому замыканию.

Причинами перегрузки является :

• подключение нагрузки к групповой линии, превышающей ту, на которую рассчитан ее кабель и автоматический выключатель. Это либо связано с подключением мощного электроприемника или превышением суммарной мощности группы электроприемников.
• неисправности, возникающие в одном из электроприемников. Например, витковое замыкание в электродвигателе, частичный выход из строя нагревательного элемента в калорифере.

Ни одна электросеть не застрахована от внезапных перегрузок, которые могут возникнуть по независящим от человека причинам, например, из-за удара молнии в ЛЭП или подводящие провода. Разумеется, что системы безопасности, приема и распределения энергии частично помогут справиться с таким резким скачком, что спасет домашнюю бытовую технику или производственное оборудование, но есть и другой тип перегрузок, который возникает по вине человека. Даже не поможет тем, кто не соблюдает элементарных правил использования электрооборудования. Как же можно навредить самому себе?

Категорически нельзя!

Если ваш дом или квартиру подключали к общей сети настоящие профессионалы, значит, при нормальной эксплуатации электросети проблем не возникнет. Но находятся ведь энтузиасты! Покупают тройник и к одной розетке пытаются подключить камин, телевизор и фен, чтобы волосы посушить. В этот момент, разумеется, срабатывает защитное устройство в щитке и ветка отключается. Но современные энтузиастки нашли выход – скотч! Фиксируют реле автомата в положении «включено» скотчем, а затем наслаждаются сушкой волос при включенном телевизоре и камине. В результате портится и автомат, и проводка, которая начинает перегреваться. Велик риск возникновения пожара.

Сгорел на работе

Нередко осуществляются попытки подключения камина и стиральной машины к одной розетке. В результате сгорает что-то одно. Проблема в том, что в момент подключения камина, если уже работает стиральная машина, а реле автомата заблокировано, происходит резкий скачок напряжения. Он не гасится заблокированным реле, поэтому сгорает блок управления стиральной машины, который наиболее чувствителен к перепадам напряжения. Все, постирали! И погрелись…

Даже лучшая электрокомпания Москвы не способна решить таких проблем. Но возникает резонный вопрос – зачем нарушать правила эксплуатации электросети? Какой смысл ставить автоматы, если вы блокируете их скотчем? Зачем высчитывать предполагаемые нагрузки на отдельные ветки, если вы в итоге заставляете розетки мебелью, а используете только одну под все нужды? Сложно заставить заботиться о своей безопасности тех, кому она безразлична.

Последствия перегрузок электросетей

Основной результат перегрузки ветки электросети – нагрев. В результате нагрева выводится из строя и автомат, да и какая разница, если он все равно заблокирован. Многие просто ставят перемычки, чтобы им было комфортнее перегружать сеть. В результате постоянных нагревов и остываний провода быстрее изнашиваются, трескаются, а изоляция теряет свои свойства, тоже начинает трескаться. Если в каких-то местах проводки имеются скрутки, то их плотность ослабевает – начинает искрить. Постепенно возникают утечки токов, а постоянное искрение приводит рано или поздно к возгоранию. За счет длительного воздействия высокой температуры область вокруг провода полностью высушивается, поэтому обои легко воспламеняются, горят пластиковые корпуса розеток, тройников, вилок.

Если дело еще не дошло до возгорания, то вы можете заметить мигание газоразрядных лампочек, перепады в работе электроприборов, в особенности фенов или вентиляторов. Это результат нестабильной работы ветки. Поэтому если вы не хотите стать жертвой собственной неосторожности или сделать жертвами своих близких или соседей, то любая лучшая электрокомпания Москвы окажет вам ряд услуг по оптимизации нагрузок в соответствии с вашими индивидуальными потребностями.

Перегрузкой называется такое явление, когда по электрическим проводам и электрическим приборам идет ток больше допустимого. Опасность перегрузки объясняется тепловым действием тока. При двукратной и большей перегрузке сгораемая изоляция проводников воспламеняется. При небольших перегрузках происходит быстрое старение изоляции и срок ее диэлектрических свойств сокращается.

Так, перегрузка проводов на 25% сокращает срок службы их примерно до 3-5 месяцев вместо 20 лет, а перегрузка на 50% приводит в негодность провода в течение нескольких часов.

Основными причинами перегрузки являются:

• несоответствие сечения проводников рабочему току (например, когда электропроводка к звонку выполняется телефонным проводом)
• параллельное включение в сеть не предусмотренных расчетом токоприемников без увеличения сечения проводников (например, подключение удлинителя с 3-4 розетками в одну рабочую)
• попадание на проводники токов утечки, молнии
• повышение температуры окружающей среды

Кроме того, при перегрузке электросети приборы и аппараты, подключенные к ней, постоянно испытывают нехватку тока, что может привести к их аварийному выходу из строя. В связи с этим, обратите внимание на паспортные данные электроприборов: силу тока и напряжение. Желательно, чтобы напряжение питания электроприборов отклонялось на максимально допустимую величину от 220 В (например, от 90 до 260 В).

Коротким замыканием называется всякое замыкание между проводами, или между проводом и землей. Причиной возникновения короткого замыкания является нарушение изоляции в электрических проводах и кабелях, которое вызывается: перенапряжениями; старением изоляции; механическими повреждениями изоляции. При возникновении замыкания в цепи ее общее сопротивление уменьшается, что приводит к увеличению токов в ее ветвях по сравнению с токами нормального режима.

Переходным сопротивлением называется сопротивление, возникающее в местах перехода тока с одного провода на другой или с провода на какой-либо электроаппарат при наличии плохого контакта в местах соединений и оконцеваний (при скрутке, например). При прохождении тока в таких местах за единицу времени выделяется большое количество теплоты. Если нагретые контакты соприкасаются с горючими материалами, то возможно их воспламенение, а при наличии взрывоопасных смесей взрыв. В этом и заключается опасность ПС, которая усугубляется тем, что места с наличием переходных сопротивлений трудно обнаружить, а защитные аппараты сетей и установок, даже правильно выбранные, не могут предупредить возникновение пожара, так как электрический ток в цепи не возрастает, а нагрев участка с ПС происходит только вследствие увеличения сопротивления.

Искрение и электродуга - результат прохождения тока через воздух. Искрение наблюдается при размыкании электрических цепей под нагрузкой (например, когда вынимается электровилка из электророзетки), при пробое изоляции между проводниками, а также во всех случаях при наличии плохих контактов в местах соединения и оконцевания проводов и кабелей. Под действием электрического поля воздух между контактами ионизируется и, при достаточной величине напряжения, происходит разряд, сопровождающийся свечением воздуха и треском (тлеющий разряд). С увеличением напряжения тлеющий разряд переходит в искровой, а при достаточной мощности искровой разряд может быть в виде электрической дуги. Искры и электродуги при наличии в помещении горючих веществ или взрывоопасных смесей могут быть причиной пожара и взрыва.

Общие принципы пожарной безопасности от искр, дуг, перегрузок, коротких замыканий и переходных сопротивлений.

Эти явления невозможны, если:

• правильно производить соединение и оконцевание проводников
• тщательно соединять провода и кабели (пайкой, сваркой, опрессовкой, специальными сжимами)
• правильно выбирать сечение проводников по нагреву электрическим током
• ограничить параллельное включение токоприемников в сеть
• создавать условия для охлаждения проводов электроприборов и аппаратов
• применять только калиброванные плавкие предохранители или автоматические выключатели
• проводить планово-предупредительные осмотры и измерения сопротивления изоляции проводов и кабелей
• устанавливать быстродействующие аппараты защиты
• защищать от окисления разъединяемые контакты