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!

Жизнь в современном обществе нельзя представить без использования электричества. Не будет большим преувеличением сказать, что оно входит в список самых необходимых потребностей человека наряду с пищей и водой. Когда вечером пропадает свет в доме, человек уже начинает в панике думать, что ему делать, как скрасить свой досуг в оставшийся день, и зачастую не находит другого выхода, кроме как идти спать.

Путь электричества к розетке долог: от электростанций по высоковольтным линиям – к трансформаторным подстанциям, от них – через воздушные и подземные кабельные линии – на вводные устройства вашего дома, в котором, проходя по паутине проводов через групповые и распределительные щиты, электричество включает ваш компьютер.

Эта статья ознакомит вас с азами электричества. В кого-то вселит уверенность в себя, как будущего электрика, а кому-то подскажет, что лучше ремонт электропроводки дома оставить профессионалам. Ведь от того, насколько правильно вы сделаете ремонт электроустановки, будут зависеть комфорт и безопасность вашей жизни и жизни ваших соседей.

Что такое электричество?

Электрический ток – это направленное движение отрицательно заряженных частиц (электронов) в замкнутой электрической цепи. Интенсивность протекания электроэнергии по проводнику называют током. Ток измеряют в Амперах (А).

Электрический ток проводят все вещества на свете, но проводимость у всех разная. Вещества, имеющие высокую проводящую способность, называют проводниками. Вещества, имеющие проводящую способность на порядки ниже, называют диэлектриками.

Обязательным условием возникновения тока (в школе мы его знали, как силу тока) является источник электрической энергии, а также разность потенциалов между полюсами источника. Напряжение – это и есть разность потенциалов источника электроэнергии. Напряжение измеряют в Вольтах (В).

В зависимости от материала, длины, а также сечения различные проводники имеют разные свойства, которые влияют на сопротивление проводника току. Свойство проводника препятствовать прохождению электрического тока называют сопротивлением. Сопротивление измеряется в Омах (Ом).

Ещё один необходимый термин – это мощность. Мощность источника характеризует скорость передачи или преобразования электроэнергии. Мощность измеряется в Ваттах (Вт, W).

Основные формулы расчёта электрических цепей

Для выбора источника электроэнергии, проводника и пр. выполняются расчёты:

Закон Ома устанавливает связь между током (I), напряжением (U) и сопротивлением (R). Ток, протекающий в цепи, прямо пропорционален напряжению на концах участка цепи и обратно пропорционален сопротивлению этой цепи: I=U/R.

Для оценки энергетических возможностей выполнения работы в электрических цепях (т.е. электрической мощности (Р)) используется следующая формула: P=I*U*cosф,
где cosф – это коэффициент индукционной составляющей мощности; учитывается, когда в цепи есть потребители индуктивной электроэнергии (дроссели, катушки, дроссельные светильники); в остальных случаях этот коэффициент равен 1 и формула принимает следующий вид: P=I*U.

Аварийные режимы работы электросети

Каждый из нас сталкивался со случаем, когда, например, лампочка начинает «моргать» или становится слишком тусклой (слишком яркой). Многие ничего не предпринимают и надеются на то, что «болячка» сама вылечится. Для обзора отклонения работы электрической сети от нормального состояния будет использовано понятие номинального значения тока (напряжения). Номинальное значение тока (напряжения) – это его значение при нормальном (безаварийном) режиме работе электрической сети. Рассмотрим возможные варианты аварийной работы сети.

Короткое замыкание

Это явление наблюдается, когда ток достигает значений, превышающих номинальное, в 10 и более раз за короткий промежуток времени (секунды, доли секунды). При этом тепло, выделяемое при прохождении тока через проводник, достигает значений, превышающих нормальное, в 100 и более раз. Короткое замыкание является следствием замыкания фазного и нулевого проводников в однофазной цепи (фазного и фазного/нулевого проводников – в трёхфазной цепи). Последствия этого замыкания в лучшем случае – это разрыв цепи вследствие разрушения электропроводки, выход из строя электроприборов, а в худшем – пожар. Внешним признаком короткого замыкания может быть очень яркая вспышка света лампы накаливания. В этом случае необходимо обесточить возможный участок замыкания (в квартире или коттедже – основной автомат в электрощите).

Перегрузка сети

Причиной перегрузки является неспособность электроцепи или её участка (проводка, включатели, розетки и пр.) нормально (без перегрева, разрушения и т.д.) работать вследствие прохождения через них тока, превышающего допустимые значения для данной электроцепи (её участка). Следствием перегрузки являются: нагревание проводников (розеток, выключателей и пр.) до горячего состояния (небольшой нагрев обычно допускается), запах горелой проводки, оплавление, разрыв цепи, огонь. При перегрузке цепи необходимо отключить лишние электроприборы, либо обесточить всю сеть. Для того, чтобы сеть не перегружалась, необходимо подключать к сети те приборы, на которые она рассчитана.

Скачок тока

Наблюдается, когда значение тока на короткий промежуток времени (доли секунды) превышает своё номинальное значение в 3-5 раз. Может быть следствием коммутации электроприборов (носит кратковременный характер). Многие из нас, наверное, были в ситуации, когда при включении света (светильника с лампой накаливания) лампа перегорала. Это происходит в результате того, что через нить накаливания прошёл ток, превышающий значение номинального. Явление естественное. Если постоянно происходит, например, перегорание лампы, то стоит подумать о замене её на другой тип ламп, либо установить специальные приборы защиты.

Слабый ток

Частой причиной этому может быть частичный разрыв цепи, замыкание на корпус. При этом в цепи появляется дополнительное сопротивление, ограничивающее ток. Показателем этому может быть слабое свечение лампы накаливания. В таком случае необходимо провести диагностику электросети и выполнить ремонт.

Скачок напряжения

Может быть следствием, например, удара молнии. При этом значения напряжения будут превышать номинальное в десятки, сотни и даже тысячи раз. Следствием такого скачка может быть выход из строя электроприборов, подключенных к сети. Защитить электросеть от скачков напряжения можно установкой специальных устройств.

Низкое напряжение

Может быть следствием частичного разрыва электроцепи. Также может быть следствием коммутации электроприборов (носит кратковременный характер). Длительная эксплуатация электроприборов с таким напряжением может быть причиной выхода их из строя. В случае, если диагностика сети выявила, что причина во внешнем источнике (то есть к электрощиту уже подходит низкое напряжение), то можно решить проблему установкой специальных устройств.

Важно! Стоит помнить, что многие электроприборы если и допускают работу с неноминальными значениями напряжения (см. характеристики приборов), то кратковременную. Поэтому в случае возникновения аварийного режима необходимо обесточить сеть для того, чтобы избежать дорогостоящего ремонта или замены не только проводки, розеток и пр., но и бытовых электроприборов. В некоторых случаях можно избежать более тяжёлых последствий всего лишь вовремя отключив электроприбор (нагрузку) от сети, так как именно наличие включенного прибора в электроцепи вызывает увеличение тока и, как следствие, более быстрое разрушение (выгорание) электропроводки и пр.

Что делать, если «пропал свет»?

В первую очередь необходимо проверить, пропало ли электричество во всей квартире (коттедже), либо перегорела лампа, выключатель сгорел и т.п. Для этого попробуйте включить свет в соседней комнате.

Не включается? Посмотрите в квартирном (главном) электрощите, не выбило ли пробки, не вырубило ли автоматические выключатели и т.п. В случае, если сработал автоматический выключатель, читайте тут. Включив свет, необходимо озаботиться поиском причины срабатывания автоматической защиты и в кратчайшие сроки выявить и устранить неисправность.

Если же причина не найдена, посмотрите, «крутит» ли счётчик (в том числе соседский). Зайдите к соседям, уточните, если у них свет. Также можно выйти на улицу и, если было отключение электричества во всём районе, это будет заметно (в тёмное время суток).

Для проверки наличия напряжения в сети используются специальные приборы, о которых можно прочитать тут. Если же причина отключения так и не выяснена, вызывайте электрика.

Заключение

Многое из того, что можно было бы рассмотреть в этой статье, будет описано в других. Автор постарается наиболее полно описать все стороны многогранной области строительства и ремонта – электроснабжение квартир, коттеджей, бань и т.д.

Многие сталкиваются с ситуацией, когда при включении нескольких мощных потребителей в квартирах, дачах, в офисах и загородных домах автомат отключается по перегрузке.

До недавнего времени простого решения этой проблемы не существовало. Требовалось покупать дополнительную электрическую мощность, что очень дорого, а зачастую - невозможно. Или устанавливать реле приоритета, что связано со значительными временными затратами на прибор, на переделку проводки, электрощита и последующий ремонт помещений.

Однако, появились бытовые приборы, решающие сложную проблему без лишних затрат.

Оптимизаторы нагрузки на электросеть, например, предназначенный для эффективного снижения мощности, потребляемой энергоемкой бытовой техникой, предотвращения перегрузки и отключения автомата.

Новые приборы не требует специалиста для установки и легко подключается к сети.

Инновационная идея изобретения заключается в перераспределении электрической мощности между парой потребителей в зависимости от их приоритета.

Реле приоритета OEL-820

Принцип действия — автоматическое дистанционное отключение неприоритетного потребителя на время работы приоритетного.

Прибор состоит из блока A для подключения приоритетного потребителя и блока B для неприоритетного.

Передача команд между блоками: по радиоканалу. Важно заметить, что приоритетный потребитель никогда не отключается, что не прерывает работу его автоматики - термостата, таймера и т.д. Отключается лишь неприоритетный потребитель.

Несколько примеров использования.

При переходе приоритетного электроконвектора А в режим нагрева (в первой комнате), неприоритетный электроконвектор В (во второй комнате), отключается. Как только температура в первой комнате достигнет заданного значения, приоритетный электроконвектор отключит нагрев. В этом случае неприоритетный электроприбор продолжит работу.

Энергопотребление пары киловаттных электроконвекторов, составит всего 1 кВт. Соответственно, четыре киловаттных электроконвектора будут потреблять всего 2 кВт!

Подключение электроконвекторов в одном помещении.

Схема работы электроприборов такая же, как в первом примере. Фазы рабочих циклов электроконвекторов сдвинуты относительно друг друга, а суммарное потребление не превысит потребления одного из них. Каждый электроконвектор отапливает свою зону, поэтому их одновременная работа не требуется — достаточно попеременной работы.

При включении приоритетного электрочайника А в кухне, неприоритетный электроконвектор В в комнате, отключается. Как только чайник отключится, обогреватель продолжит работу.

При включении приоритетного скважинного насоса А неприоритетный накопительный водонагреватель В отключается на время наполнения мембранного бака водой. Как правило, это меньше минуты. При отключении насоса автоматикой насосной станции работа водонагревателя возобновится.

При включении приоритетной стиральной машины А неприоритетный электроконвектор отключается, высвобождая электрическую мощность. По окончании стирки работа нагревательного прибора будет продолжена.

Короткие замыкания (КЗ или "коротыш" как говорят электрики) в электрических сетях чаще всего случаются из-за разрушения изоляции токопроводящих частей в результате механических воздействий, естественного старения, воздействия агрессивных сред и влаги, а также ошибочных действий электротехнического персонала. Короткое замыкание сопровождается резким возрастанием тока в цепи, а также значительным увеличением выделяющегося тепла, пропорционального квадрату величины тока.
Воздействие теплового нагрева на проводку резко снижает механическую и диэлектрическую прочность изоляции. А в результате регулярной перегрузки электрических сетей токами, которые существенно превышают допустимую для данного вида и сечений проводников норму, происходит её тепловое старение.

Воздействие влаги и агрессивных сред на изоляцию сопровождается, как правило, появлением поверхностных токов утечки. Тепловой нагрев приводит к испарению жидкости и образованию на ней солевых отложений. После испарения влаги токи утечки исчезают, но при последующем увлажнении процесс повторяется. Только сейчас из-за повышенной концентрации соли проводимость достигает таких значений, при которых ток утечки не исчезает и по окончании испарения. Действие тока утечки приводит к обугливанию изоляции и потери ей механической прочности. Возникает ситуация, способная привести к распространению поверхностного дугового разряда и загоранию изоляции.

Коренное отличие режима короткого замыкания от режима перегрузки состоит в том, что в первом случае аварийная ситуация возникает вследствие разрушения изоляции, а во втором - является его причиной. В некоторых случаях перегрузка электропроводки во время аварийного режима может иметь большую пожарную опасность, чем короткое замыкание.

При возникающих в сети перегрузках на воспламеняющую способность проводов существенное влияние оказывает материал жилы. Проведённые в режиме перегрузки испытания убедительно доказали, что вероятность загорания изоляции у кабелей с медными жилами выше, чем у проводов из алюминиевого материала. При испытаниях на короткое замыкание проявилась схожая закономерность.
Кроме того, оказалось, что провода и кабели в полиэтиленовой оболочке, а также используемые при их прокладке полиэтиленовые трубы имеют большую «склонность» к возгоранию, чем аналогичная электропроводка, выполненная в винипластовых трубах.

Особо опасна перегрузка в частном жилом секторе, т.е. в домах, где обычно от общей электросети запитаны все потребители, а защитное оборудование рассчитано лишь на токи К.З. К тому же, ничто не препятствует жильцам многоквартирных жилых домов бесконтрольно увеличивать потребляемую ими мощность.

Следует обратить особое внимание на тот факт, что электроустановочные изделия снабжаются, как правило, специальными надписями, указывающими на предельные значения токов, напряжений и допустимую рассеиваемую мощность данного устройства. Для того чтобы эксплуатация этих устройств не вызывала проблем - необходимо научиться расшифровывать эти надписи.

Если на выключателе имеется надпись «6,3 А; 250 В», то это значит, что ток, проходящий через выключатель, не должен быть более 6,3 Ампер, а напряжение в сети, к которой он подключён – не более 250 вольт.

Если на изделии указывается, кроме того, и мощность (например, «3 А; 250 В; 300 Вт»), то на предельную величину тока не нужно обращать внимания. В этом случае исходить следует из указанной предельной мощности. В данном случае допустимый предельный ток будет равен 300 Вт: 220 вольт = 1,3 Ампера.

Для обесточивания сети при коротком замыкании, как правило применяют

Возникновение перегрузки сети способно привести как к небольшим пустяковым проблемам, в числе которых может быть, например, мерцание светотехники в квартире или слабые перебои в работе электрических устройств, так и к очень серьезным — возгоранию электросети в частности и всего помещения в целом. Последствия такого исхода печальны, особенно учитывая, что от данного явления избавиться достаточно просто. В статье рассмотрены различные причины перегрузки электросети, а также методы защиты от этой неприятности.

Причины и решения

Главными тремя причинами перегрузки электрической сети назовем:

• излишняя нагрузка на конкретное питающее ответвление электросети;
• использование электроприборов, реальная мощность которых превышает номинал ввиду поломки электрической начинки;
• несвоевременная замена электропроводки ввиду ее физического износа.

Излишняя нагрузка

К первому случаю можно отнести ситуацию, когда из-за включения нескольких приборов в одну розетку начинаются проблемы. Если не обратить на них внимание, последствия будут очень печальны (минимум как на фото ниже).

Итак, приводим конкретный пример: есть у нас розетка на два гнезда и мы в нее желаем подключить одновременно стиральную машину и микроволновую печь. В сумме они потребляют, допустим, 3,5 киловатта. Включаем оба прибора, раздается щелчок в коридоре — погас свет. Сработал автоматический выключатель. Мы подходим к нему и читаем — 10 ампер. Это означает, что данный автомат отсекает нагрузку свыше этого предела, а в переводе на мощность (амперы умножаем на стандартное напряжение сети 220 вольт) это составляет 2,2 киловатта. Тут уже можно совершить страшную ошибку — заменить автомат на другой, с пределом уже 16 ампер и выше. Снова включив два мощных прибора в розетку, мы ощущаем неприятный запах паленой электропроводки (это потенциально является причиной пожара, потому-то ошибка и страшная). Выключаем, смотрим на розетку, а на ней тоже выгравировано 10 ампер. И снова мы бежим в строительный магазин за новой, более стойкой к перегрузке розетке, на 16 ампер. Уж она-то точно выдержит мощность в 3500 ватт.

Вот только установив ее на место старой ситуация не улучшилась — мы все еще задыхаемся от пластмассового амбре. Как же так? Уже и автомат поменян, и розетка. Подводит теперь провод. Правда, подводит не он нас, а мы его. Провод — тоже элемент электросети, и при строительстве был, также как и автомат с розеткой, уложен с расчетом нагрузки на силу тока в 10 ампер.

Чтобы заменить провод, придется туго — это уже очень кропотливая работа, заключающаяся в демонтаже отделки стен в местах, где он проложен. Потому мы вынуждены с болью в сердце признать — приборы придется включать по отдельности, а деньги на более мощную электротехнику потрачены зря. Правда, не совсем зря. Мы таки купим мощный провод сечением на 2,5 квадратных миллиметра и проведем его от щитка с новым автоматом через к свежей 16-амперной розетке. Вот только внешний вид будет безнадежно испорчен.

Мораль такова — чтобы обеспечить защиту от перегрузки электросети, нужно убедиться, что абсолютно все ее элементы не подвергались нагрузкам свыше их номинала на конкретном участке.

Для этого еще на этапе строительства или капитального ремонта необходимо тщательно спланировать, какое количество электроприборов будет использовано, как они будут расположены и какую мощность станут потреблять. Подобрать согласно имеющимся в свободном доступе таблицам необходимую электротехнику, причем взять с запасом. Например, нам хватило бы провода 3×2,5 мм2, а мы переплатим и возьмем 3×4 мм2, более мощную розетку и подберем нужный автомат — и тогда проблем с проводкой не будет многие десятилетия — добиться перегрузки такой электросети будет крайне сложно. О том, мы рассказывали в отдельной статье. Также рекомендуем изучить информацию о том, что является не менее эффективным методом защиты от перегрузки электросети в квартире и доме.

Неисправность электроприбора

Разберемся, что это такое и чем грозит. По сути — частный случай перегрузки электрической сети, только здесь номинально все по науке, а по факту мощность прибора превышена. Это может произойти по ряду причин, перечислять их не имеет смысла. Защита от ситуации одна — либо (сочетает в себе функции автомата и УЗО). Если при прочих равных у вас — прибор нужно отремонтировать или заменить.

Несвоевременная замена проводки

Тут тоже все ясно. Вот как возникает проблема — старые провода в местах контактов, изгибов и движения постепенно изламываются и стираются. В этих зонах сечение токоведущей части резко уменьшается, а вместе с ней становится меньше пропускная способность. Особенно касается алюминия, которым забиты все старые квартиры. Чтобы обеспечить защиту от возгорания, поражения электрическим током и короткого замыкания и, конечно, банальной перегрузки электросети капитальный ремонт проводки порой необходим. О том, мы подробно рассказывали в отдельной статье.

Заключение

Благодаря статье читатель выяснил, как защититься от перегрузки в электросети. Но напоследок есть еще один верный метод защиты — обратиться за помощью к опытному электрику и периодически диагностировать сеть на наличие неисправностей, даже если она относительно новая. Не брезгуйте и не жалейте денег — это жизнь и здоровье как ваша, так и ваших соседей.