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
В данной статье решено было разобрать алгоритмы, методики, приемы и фишки, которыми мы пользуемся при поиске неисправностей в процессе выполнении ремонтов электроники.
Итак, у вас есть на ремонт абсолютно любое электронное устройство и вы не имеете схемы или сервис мануала на него, из приборов есть только один мультиметр. Как показывает практика, умея неплохо обращаться с этим прибором уже можно выполнять большое количество ремонтов разнообразной электронной техники, образно говоря от планшета — до мультиварки.
Начнём с измерений
Как известно, у мультиметра (даже дешевого) есть несколько режимов работы. Это и звуковая прозвонка, и омметр, и вольтметр, как на постоянном, так и на переменном токе, и амперметр. Есть также, думаю практически никогда не используемая большинством ремонтников, функция проверки биполярных транзисторов.
Мультиметр — режимы
Таким образом используя прозвонку, омметр и вольтметр, мы можем проверить на соответствие режимам работы наше устройство. Звуковую прозвонку используем в случае если рассчитываем, что сопротивление на участке цепи, в котором проводятся измерение, у нас будет менее 30 — 40 Ом. В таком случае услышим звуковой сигнал и увидим на экране падение напряжения, в милливольтах.
Прозвонка диода
Этого момента нужно коснуться подробнее: при проверке диодов или прозвонке p-n переходов транзисторов, мы как раз и видим в случае если наш транзистор или диод исправен то самое падение напряжения 500-700 миллиВольт.
Исключение составляют диоды Шоттки, там падение напряжения составляет всего порядка 150-250 миллиВольт. Данное значение при измерениях мы видим проводя измерения, разумеется, только в прямом включении диода или p-n перехода транзистора, при обратном включении в случае исправной детали на экране мультиметра должна быть единица. Если при измерении звучит звуковой сигнал (не важно при прямом или обратном включении) это означает что p-n переход в полупроводниковых приборах пробит, у нас короткое замыкание в цепи и устройство не будет функционировать должным образом.
Измерение на звуковой прозвонке
Исключение составляет вышедший из строя полупроводниковый прибор имеющий большее сопротивление между своими выводами, обычно составляющее, условно говоря, порядка 80-300 Ом. В таком случае наша деталь просто выполняет функции низкоомного резистора. Если вы абсолютно уверены что на данном участке цепи нет высокого напряжения, например в устройстве питающемся от внешнего адаптера питания, можно прикоснуться рукой к корпусу детали (стараясь при этом не касаться ее выводов) и попытаться на ощупь определить греется ли аномально наша деталь.
Южный мост может греться
Температуру свыше 70-80 градусов вы обязательно на ощупь отличите от температуры детали работающей в нормальном режиме. В данном случае палец вряд ли вытерпит более 3-х секунд. Кстати, таким образом можно легко диагностировать микросхемы, например южный мост на материнской плате, особенно когда он не имеет радиатора, на нагрев свыше нормы. Аналогично мы можем потрогав пальцем, к примеру, тот же южный мост, с целью ощутить умеренный нагрев который является нормальным явлением при работе любого полупроводникового устройства.
И если микросхема спустя 5 минут работы осталась абсолютно холодной, возможно там обрыв по цепям питания либо другая поломка, вероятнее всего связанная с обрывом нашей цепи.
24-092019 Ищем КЗ/Обрывы на сложных печатных платах и ПУ
Одной из главных задач центра ЦТРЭА и ПП, действующего в рамках курского является контрактное тестирование смонтированных/несмонтированных печатных плат. Заказов на эти работы у нас становится все больше и больше. Именно по этой причине появляется высокая востребованность в современных технологиях точной локализации Обрывов/КЗ забракованных на стадии тестирования изделий по понятной причине – исправление брака или ремонт этих изделий. В этой рассылке представлены несколько реальных ремонтных работ, выполненных с помощью локализатора Toneohm 950.
Локализатор мест коротких замыканий на ПП/МПП Toneohm 950 (Т950)
— это универсальный инструмент для поиска мест коротких замыканий, способный быстро осуществить поиск КЗ как на голых, так и на смонтированных печатных платах (многослойных печатных платах) и электронных модулях, и точно определить физическое местоположение КЗ.
Стандартные системы для тестирования смонтированных и несмонтированных ПП/МПП и традиционные методы обнаружения КЗ способны лишь указать цепь, в которой обнаружена неисправность, однако определить его точное расположение весьма затруднительно.
Toneohm 950
представляет собой уникальное решение по локализации мест КЗ с точностью до нескольких миллиметров. Прибор прост в использовании, а легкость поиска обеспечивают три указателя: цифровой‚ звуковой и векторный.
Прибор Toneohm 950 позволяет находить места следующих дефектов:
- КЗ/обрывы между дорожками на ПП/МПП с точностью до 1-2 мм.
- КЗ между слоями МПП, когда «питание» и «земля» реализованы различными слоями.
- Перегрузка по питанию («подсадка»).
- Утечки и пробои конденсаторов развязки.
Технические характеристики Toneohm 950:
- Режим тестирования сопротивления дорожки: 200 мОм, 2 Ом, 200 Ом, 20 кОм
Короткое замыкание обычно связано с наличием перемычек, образованных припоем, между проводниками, выводными контактами компонентов или между смежными дорожками печатной платы. Для локализации таких неисправностей щупы помещаются на дорожки и перемещаются по ним до нахождения минимального сопротивления.
- Режим тестирования тока проверяемой дорожки: 200 мА, 2 А, трассировка (бесконтактный режим)
Измерение протекающих через дорожки токов не всегда возможно в связи с тем, что большое количество КЗ происходит внутри жгутов с монтажными проводами, под конформными покрытиями, в отдельных слоях многослойных печатных плат, между контактами разъемов или в электронных модулях со сверхплотным монтажом. В таких случаях на помощь приходит бесконтактный пробник из комплекта прибора Toneohm 950, который помогает локализовать короткие замыкания, например, под ИМС на смонтированных электронных модулях или на внешних и внутренних слоях многослойных печатных плат.
- Режим тестирования падения напряжения проверяемой дорожки: 2 мВ, 20 мВ, 20 В
Протекающий через дорожку в линиях шины ток обычно чрезвычайно мал, чтобы быть измеренным в токовом диапазоне. Выходом из такой ситуации может быть работа с TONEOHM 950 в диапазоне измерения напряжений, при котором измеряются очень малые падения напряжения на линиях шины. Перемещая пробники из комплекта прибора Toneohm 950, находим падение напряжения между точками А и B, которое составляет 1 мВ. Затем измеряем падение напряжения между точками C и D, которое составляет 0.05 мВ. Это доказывает, что ИМС Ul перегружает линию шины.
Прибор TONEOHM 950 позволяет контролировать самый распространенный и труднообнаруживаемый дефект в электролитических конденсаторах – ток утечки. Причем даже в тех случаях, когда электролитические конденсаторы объединены в общую параллельную батарею. Техника локализации электролитов с недопустимым током утечки представлена на рисунке. Исходя из того, что локализация неисправностей реализуется без выпаивания компонентов во время ремонта, данную технологию можно считать совершенно уникальной.
- Режим тестирования коротких замыканий многослойных печатных плат: звуковой сигнал, цифровой индикатор, векторный индикатор.
Высокая востребованность данной технологии объясняется резким ростом производства многослойных ПП повышенной сложности с переходными отверстиями малого размера (0,2 мм и менее). Если КЗ происходит между двумя слоями (многослойных печатных плат) или между слоем и печатным проводником, необходимо воспользоваться диапазоном PLANE SHORTS из комплекта прибора Toneohm 950.
Большинство коротких замыканий на печатных платах происходит в монтажных отверстиях или рядом с ними, то есть доступ к ним возможен с поверхности этих плат (внешних слоев). Toneohm 950 имеет 4 щупа Plane Stimulous для зондирования слоев печатных плат, которые подсоединяются к внешним углам печатных плат; клипсу Plane Clip для подсоединения к печатной плате, которая служит для контактирования с линией шины, имеющей КЗ со слоем печатной платы, а также пробник Plane Probe для локализации точного места КЗ. В то время как оператор прибора осуществляет зондирование печатной платы пробником Plane Probe, система стрелок-указателей направления, показания счетчика и звуковые сигналы помогают в точной локализации короткого замыкания. После обнаружения общей области короткого замыкания точная локализация КЗ осуществляется путем дальнейшего более точного позиционирования щупов.
С помощью локализатора мест КЗ Toneohm 950 (после проверки изделия на тестере с подвижными пробниками) специалистам «Совтест АТЕ» удалось сократить область поиска КЗ по питанию до зоны размером 40х40 мм (канальная плата Channel FT17 собственной разработки с плотностью монтажа 6000 компонентов и 35000 паяных соединений), но этого недостаточно, чтобы судить о том, какой компонент требует замены (в этой зоне 15-20 компонентов).
Ремонтируем ПУ повышенной сложности и реализуем контактирование к ИМС с мелким шагом
Поиск КЗ на ПУ повышенной сложности
Специалисты предприятия ООО Совтест АТЕ готовы поделиться опытом решения подобных задач.
Сгоревшие стабилизаторы
Разберем другой пример.
В современной цифровой электронике с небольшим токопотреблением, очень часто питание бывает организовано с помощью линейных стабилизаторов либо понижающих DC-DC преобразователей. Итак, допустим мы видим стандартный линейный стабилизатор в корпусе SOT-89, как известно он имеет 3 ножки, 3 вывода: вход — выход — земля. Как максимально быстро проверить работает ли он, даже не прозванивая его на замыкание, в режиме звуковой прозвонки или омметра?
Дело в том, что очень часто преобразователи и стабилизаторы ставят по цепочке, получая например из 5 вольт на выходе 3.3 вольта, иногда допустим если это у нас цифровая DVB-T2 приставка, из 3.3 вольта, 1.8 вольт или 1.2 вольта. Каким образом даже не зная распиновки стабилизатора или преобразователя, не обращаясь к даташиту (например при отсутствии интернета) мы можем проверить все ли нормально по питанию?
Условная распиновка стабилизатора
Для этого нужно будет перевести мультиметр в режим вольтметра, постоянный ток, для цифровой электроники обычно бывает достаточно выбрать предел 20 Вольт, если же есть сомнения не будет ли превышен предел измерения — можете выбрать предел 200 вольт и если потребуется более точно узнать присутствующее напряжение на выводе детали, позднее уменьшить предел измерения, с целью повышения точности показаний.
Итак, все измерения напряжения при ремонте электронных устройств обычно проводятся относительно минуса питания, название “земля”, которым часто пользуются ремонтники для упрощения понимания. Где мы можем взять минус питания, например, если у нас нет возможности при измерениях перевернуть плату устройства печатными проводниками с обратной стороны платы к себе?
Плата со стороны печати
Земля, вернемся к этому определению, после уточнения, что на самом деле мы имеем в виду, контакт под названием GND — Ground, минус питания, имеется на всех металлических корпусах разъемов, например на материнских платах, цифровых приставках и т. д. Не пытайтесь брать “землю” с радиаторов полупроводниковых элементов — это может печально кончиться, например при ремонте импульсных блоков питания, в лучшем случае для устройства, в худшем для вас.
Транзисторы на радиаторе
Итак, землю мы нашли, касаемся щупами мультиметра в режиме вольтметр постоянный ток (DCV) одновременно земли и каждого из контактов стабилизатора. При исправном стабилизаторе мы увидим напряжение питания на входе большее, например 5 Вольт, с одним из контактов стабилизатора, при измерениях с другим прибор покажет 0 вольт — и это правильно, так как разность потенциалов между землей и землей будет равна нулю.
Схема включения стабилизатора
И наконец, проверяем напряжение на оставшемся контакте — третьем, на выходе. Стабилизаторы выпускаются обычно в двух вариантах: на фиксированное напряжение на выходе (например 5, 3.3, 1.8, 1.2 вольта) так и регулируемые, путем изменения номиналов “обвязки” микросхемы стабилизатора, деталей необходимых для работы нашей микросхемы. На таких микросхемах помимо ее модели часто встречается обозначение типа ADJ, сокращение, от английского слова adjust (регулировать).
Различие в схемах включения стабилизаторов
В случае с питанием организованным с помощью DC-DC преобразователей все еще проще. Если с данного стабилизатора не планируется снимать большие токи, очень часто они идут в корпусе SOT-23-5, это почти тот же корпус знакомый всем SOT-23 в котором выпускаются маломощные SMD транзисторы или микросхемы, и имеющий три ножки, две с одной стороны и одну с другой.
Преобразователь же в корпусе SOT-23-5 имеет 5 ножек, 3 с одной стороны и 2 с другой. Шаг между этими ножками очень маленький, деталь сама по себе очень мелкая и проводить измерения на “горячую”, без снятия питания, было бы проблематично, но те кто знакомы с типовыми схемами данных преобразователей, кстати, как и обычных плат китайских DC-DC “понижаек” например на 2 ампера знают, что они имеют в своем составе дроссель, проще говоря катушку намотанную на сердечник, установленную на выходе преобразователя.
Понижающий DC-DC преобразователь
Очень часто на выходе, еще бывает установлен фильтр в виде электролитического конденсатора и при необходимости померять питание на выходе микросхемы можно было-бы и на нем. Но данный способ измерения питания даже не переворачивая плату, прямо на контактах дросселя установленного на выходе относительно земли, позволяет проверить за одну минуту сняв крышку наличие всех напряжений и отсечь вариант проблем по питанию, как один из возможных.
Дроссель преобразователя
Кстати, обесточив схему на этих же дросселях, но здесь уже бывает удобнее проверять перевернув плату на конденсаторах фильтра, отсутствие короткого замыкания в нагрузке, например процессоре роутера или цифровой приставки. Которое когда случается и неисправное устройство остается надолго подключенным к сети из-за аномального увеличения нагрузки по выходу и как отсюда следует токов потребления, сжигает наш преобразователь или стабилизатор.
Конденсаторы — материнская плата
Но здесь есть один нюанс: не торопитесь измерять мультиметром на звуковой прозвонке или в режиме Омметра сопротивление между выходом стабилизатора или преобразователя и землей. Дело в том, что установленный там заряженный электролитический конденсатор большой емкости, и тем более если их несколько включенных параллельно, при включении на такую относительно низкоомную нагрузку какой является при данном измерении наш мультиметр, способны сжечь в лучшем случае резисторы в цепях мультиметра, что неприятно, но все же легко решается, схемы есть в интернете, я сам пару раз так попадал при измерениях и просто менял SMD резистор номиналом около 2 Ком, а в худшем, если вам очень не повезет вы можете попалить АЦП — аналого-цифровой преобразователь прибора, ту самую всем знакомую каплю.
АЦП мультиметра
Ремонт будет уже хоть и возможен, но нецелесообразен по стоимости. Поэтому перед измерениями на конденсаторе в режиме Омметра или звуковой прозвонки, не поленитесь и замкните отверткой оба вывода конденсатора, разумеется в обесточенном устройстве. То что оно может быть пару минут как выключено и конденсаторы возможно успели сами разрядиться на нагрузку или цепи выхода микросхемы обратно, на это лучше никогда не надеяться.
Измерения мультиметром в разных режимах
Итак, мы разобрали на простом примере в каких случаях лучше использовать измерение в режиме вольтметра, а в каких омметра или звуковой прозвонки. Использование мультиметра в режиме амперметра или миллиамперметра требуется редко, только когда нам бывает нужно узнать ток потребления на участке цепи. Отчасти это связано с тем, что нам для этого требуется разорвать цепь для проведения измерений, ведь как мы помним амперметр у нас включается всегда последовательно с питанием при проведении измерений.
Перемычка на плате монитора
Тогда же когда это действительно необходимо, производитель может запаять на этапе производства проволочную перемычку, выпаяв которую и например впаяв 2 проволочки установленные вертикально, к которым мы подключаемся щупами мультиметра с крокодилами, мы можем провести измерения не имея необходимости рвать соединение перерезая дорожку резаком, например из ножовочного полотна, и последующего сращивания путем наложения шины на дорожку.
Короткое замыкание на плате
В очередной раз мы ремонтируем материнскую плату ПК. В этот раз причина поломки короткое замыкание. Событие до ужаса не приятное, однако, довольно часто решается простым способом (необходимо только знать, приложить руку)
Вот такой вариант бюджетной платы на 775 сокете от Asus мы сегодня реанимируем:
Наша неисправность выглядит примерно так: материнка начинает запуск (на проце. крутится вентилятор), однако дальше этого дело не идет. Так как же мы определили, что причиной поломки стало короткое замыкание?
Применялся простой метод ощупывания основных элементов электроники, расположенных на плате!
Когда я применяя свой метод поиска неисправности дошел до двух управляющих напряжением регуляторов, установленных левей разъема Pci-Express, они были очень горячи для обычной работы в стандартном режиме. Текстолит Очень сильно нагревался, в том числе и снизу, а это является одним из признаков их перегрева, повлекло который короткое замыкание в одном из элементов.
В результате последствий короткого замыкания поведение компьютера может меняться: он может отказаться от запуска, может запуститься и тут же включить защиту от перенапряжения. Это может происходить потому, что локализация замыкания может быть ограничена только одним из элементов платы и в результате не вызывать аварийного отключения блока питания и всего ПК.
Но если замыкание идет на системник компьютера или пробивает силовой элемент микросхемы, довольно предсказуемым будет экстренное автоматическое отключение и отсутствие запуска, такое развитие событий будет вполне вероятным.
Начнем более внимательный осмотр нашей области нагрева:
И так, какие из элементов на плате греются больше, чем необходимо? Во-первых, стабилизаторы напряжения, здесь их два на 5 вольт (выделены красным), во-вторых микросхема сетевой карты, она расположена правее их.
Примечание: проверить является ли конкретный элемент сетевой картой, нужно в поисковике прописать маркировку, указанную на чипсете.
На рассматриваемом фото в зеленом круге выделена звуковая карта (не перегревается, однако к ней мы еще вернемся). И что же из всего перечисленного списка микросхем явилось причиной короткого замыкания на материнской плате?
Пока Вам понадобится время подумать, я пирометром проверю температуру зон нагревания, в результате чего можно примерно понять, где температура уже выходит за рамки после которых подобные элементы перестают функционировать.
Вот что мы видим: по Цельсию 46 градусов – это явно много! Исходя из моего опыта, я делаю вывод, что причиной замыкания может быть как раз микросхема сетевого контроллера интегрированного в материнскую плату. Сразу отвечаю почему, регуляторы напряжения выходят из строя крайне редко, а сетевая карта в свою очередь, имеет в своем устройстве много более сложную внутреннюю архитектуру и поэтому ее поломка куда более вероятна.
Если мое предположение о замыкании именно в сетевом контроллере, верно, значит должны нагреваться и окружающие это устройство элементы. Проверить эту гипотезу можно следующим образом: выпаиваем “подозреваемый” элемент, после чего смотрим, перестали ли нагреваться расположенные радом элементы. Если гипотеза подтверждается, вместе с ее проверкой мы удалили причину короткого замыкания, после чего плата вполне может продолжить нормально функционировать, исключая конечно некоторые функции.
В чем идея: с материнской платы можно практически безболезненно выпаять ее составляющие компоненты. А практически потому, что в результате удаления компонента будут потеряны возложенные на него функции.
Проще говоря, все элементы, отсутствие которых не отражается на работоспособности материнской платы, впоследствии легко могут быть заменены аналогичными устройствами, установленными в свободный слот.
Итак, используем термофен и избавимся от причины замыкания:
Вот что получилось после завершения работы:
Остается только подождать остывания после выпаивания и проверить устранено ли КЗ на плате. Можно привести в порядок внешний вид платы после проведенных манипуляций.
Только, что мы в очередной раз отремонтировали материнскую плату! В процессе ремонта устранили причину короткого замыкания. Всем желаю успешных ремонтов и до новых встреч на нашем сайте!
Рекомендуем:
Выводы
Подведя итог могу сказать просто: ЛЮБАЯ активная нагрузка при измерении имеет свое сопротивление, которое будет тем больше, чем меньшие токи в ней протекают, на самом деле взаимосвязь обратная. И соответственно, когда мы измеряем сопротивление, мы косвенно уже можем представлять насколько большие токи текут на этом участке цепи. Таким образом, когда один из полупроводников уходит в короткое замыкание, например диод мостика или транзистор в горячей части импульсного блока питания, мы из-за аномально возросших токов и получаем сгоревший предохранитель.
Если же это были вторичные цепи, там чаще всего просто срабатывает защита блока питания и устройство просто не включается до тех пор, пока короткое замыкание, вызывающее очень большое потребление, не будет устранено. Так что когда электрики говорят, что практически любая поломка, за редким исключением когда параметры деталей уплывут, например у подсохших электролитических конденсаторов, и соответственно увеличившегося ESR ЭПС, у нас остаются всего 2 поломки:
- Есть контакт там где его не должно быть или иначе говоря то самое короткое замыкание, часто минуя нагрузку, потому что ток идет по пути наименьшего сопротивления или по нашему сгоревшему, к примеру p-n переходу транзистора.
- Либо нет контакта там где он должен быть, обрыв цепи, отгорание нагрузки или силового полупроводника уходящего в обрыв, а не в короткое замыкание, что кстати случается в намного меньшем проценте случаев при сгорании полупроводников.
В данной статье я попытался объяснить логику поиска неисправностей глазами ремонтника, так как ее видим мы, проводя диагностику, проанализировав схему и сверяясь с показаниями мультиметра и условно держа в голове значения сопротивления для каждой конкретной детали в исправном и неисправном состоянии. Много дополнительной информации ищите в разделе сайта «РЕМОНТ». Всем удачных ремонтов! AKV.
Без инженерных систем не обходится ни один дом и квартира. Все настолько привыкли к этим благам цивилизации, что воспринимают их как должное, а начинают ценить их только в тот момент, когда нарушается привычная, бесперебойная работа коммуникаций. Самая большая «беда», делающая человека практически беспомощным, случается, когда внезапно отключается электроэнергия. И в этом случае можно заподозрить короткое замыкание, которое способно спровоцировать очень неприятные последствия, самым опасным из которых является пожар. Важнейшие задачи хозяина или электрика — определить причину КЗ и обнаружить проблемный участок. При самостоятельных поисках главным становится вопрос о том, как найти короткое замыкание в скрытой проводке. Вариантов решения этой «головоломки» есть несколько.
Короткое замыкание, его причины и последствия
Прежде чем переходить к вопросу, о том, как найти короткое замыкание в скрытой проводке, нужно разобраться с неприятным и опасным явлением, узнать его причины. В этом случае у мастера будет возможность предупредить возникновение таких внештатных ситуаций.
Что такое короткое замыкание?
Для того чтобы объяснить, что такое короткое замыкание, один умный человек привел аналог КЗ, но в бытовой гидравлике. Это внезапный срыв крана. Запорное устройство, работающее исправно, создает потоку воды необходимое сопротивление. Если кран вдруг срывается с резьбы, то сопротивление сразу же падает, а сила напора многократно возрастает. В этом случае хозяевам грозит потоп, ЧП с электросетью может закончиться пожаром.
Короткое замыкание, или КЗ — возникновение контакта между проводниками, имеющими разный потенциал. Причина — возрастание силы тока при снижении сопротивления элементов. Если говорить о типичной электропроводке в квартирах, то в этом случае ЧП провоцирует «внезапная встреча» фазного и нулевого провода. Если в частном доме трехфазное электропитание, то вариантов опасного контакта несколько. Например, замыкание возможно между фазой и нейтралью, а также между фазами, КЗ на землю.
Сила тока при таком контакте сильно увеличивается из-за незначительного сопротивления проводников. Последствием этого явления становится резкий скачок температуры, он провоцирует их нагрев. Если по каким-то причинам не сможет сработать защитный автомат, то температура может достичь предельного значения. Следствием критических величин нередко становится возгорание изоляции и тех материалов, которые легко самовоспламеняются.
Причины, провоцирующие короткое замыкание
Вызвать такую внештатную ситуацию в бытовой проводке может несколько разных факторов. Например:
- Состояние изоляционных материалов, которые далеки от идеальных. Причины — их старение, особенно в местах перегибов. Свою лепту способна внести повышенная влажность, вызванная «потопом», случившимся из-за халатности соседей.
- Механическое повреждение изоляции из-за случайного повреждения скрытой проводки. Простые примеры — гвоздь, вбитый в стену, «вмешательство» дрели или перфоратора. Чтобы предотвратить такое ЧП, перед ремонтом рекомендуют узнать, где именно находится проводка.
- Состояние изношенной проводки. Нередко такие аварии происходят в старых домах, где главные элементы электросети не рассчитаны на реальную мощность всех бытовых электроприборов. Следствие длительной перегрузки — перегрев, расплавление изоляции.
- Неисправности, возникающие в бытовой технике. Они также провоцируют короткое замыкание в электросети.
- Обрыв проводов энергосетей из-за порывов ветра, налипания снега и т. д.
- Некачественный монтаж, некорректный выбор проводников, их сечения.
- Электроприборы (розетки, выключатели) с плохими контактами.
Самые необычные провокаторы аварии — почти вездесущие грызуны, которые могут решить поточить резцы о первый попавшийся предмет, и тем самым совершить преступление «против человечества» — перегрызть кабель. Такие случаи не повсеместное явление, но они бывают.
Причем иногда «отличаются» мирные питомцы, которые посягают на другое, движимое имущество. Например, «прославился» хомяк, по воле «судьбы» попавший в хозяйский автомобиль, и ставший потом причиной его дорогостоящего ремонта.
Серьезные последствия
Результатом короткого замыкания для хозяев жилья становится:
Во всех случаях важнее всего быстро обнаружить источник проблемы и устранить опасность. К сожалению, короткое замыкание происходит внезапно, предотвратить его или заранее определить «слабое» место в сети невозможно.
Поиск поврежденного участка
Если вызов и ожидание мастера-профи не вариант, то хозяевам приходится самим проводить осмотр всей электросети — открытых участков проводки, а также подключенных бытовых и специальных приборов, в том числе сетевых удлинителей. Перед операцией электроцепь обесточивают, отключая автоматы, которые не сработали, затем из розеток вытаскивают вилки всех бытовых приборов.
Как найти короткое замыкание в скрытой проводке? Идеальный вариант — наличие плана электропроводки, однако этих документов у владельцев жилья на руках чаще нет. Иногда они и вовсе бесполезны, так как чертеж и реальная схема — «две большие разницы». Причина — предприимчивость электриков во время строительства объекта. Поэтому чаще хозяева вынуждены проводить «изыскания» довольно тернистыми путями.
Первые симптомы — запах гари и почернение (выгорание) участка, на котором произошло короткое замыкание. Когда осмотр видимой проводки, распределительной коробки и розеток с выключателями результата не принес, переходят к проверке бытовых и осветительных приборов. Если и в этом случае поиски не увенчались успехом, то исследование продолжают. Оно включает в себя несколько этапов.
Подготовка к поискам повреждения при КЗ
Как найти короткое замыкание в скрытой проводке? В первую очередь, обеспечить условие, при котором поиск вообще возможен. Если при обрыве сети операция иногда сложностей не обещает, то при коротком замыкании приходится действовать по-другому, так как при подаче напряжения автомат попросту отключается.
Исключение — отгорание проводов, идущих на выключатель или розетку. Проверить, произошло ли это, легко индикаторной отверткой: достаточно убедиться в наличии фазы в приборе. Если она есть, то можно говорить о том, что, по крайней мере, один проводник в порядке. Найти обрыв нейтрали очень сложно, если нет опыта подобной работы. В этом случае рекомендуют удалить участок полностью, а потом заменить его новой проводкой.
Чтобы предотвратить короткое замыкание, препятствующее возобновлению питания, его необходимо из «сценария» предусмотрительно исключить. Поскольку чаще КЗ — контакт между нейтралью и фазой, один из проводников отключают. Обычно им становится нулевой провод, изоляция которого синего или голубого цвета. Его отсоединяют, изолируют, а затем отводят в сторону.
Надо еще раз напомнить, что перед этой операцией все электроприборы должны быть отключены от розеток. Если в сети больше нет «травмированных» участков, после исключения ноля из схемы автомат срабатывать не будет.
Поиск участка замыкания
Первым делом надо определить проблемный участок, так как найти короткое замыкание в скрытой проводке можно лишь после того, как мастер точно определит, в каком месте оно произошло.
В домах или квартирах принцип разводки одинаков: от распределительной коробки проводка расходится лучами к розеткам, а для выключателей предусматривается отдельные кабели. Работа намного упрощается, если в распоряжении хозяев имеется схема разводки. Но чаще она отсутствует.
Сначала распределительную коробку открывают, потом на каждой линии измеряют сопротивление и напряжение. Если обнаруживают линию, где показания отсутствуют, то это и есть участок, которые необходимо проверять. Следующий этап — поиски конкретного места короткого замыкания.
Помощь измерительных приборов
Оптимальный вариант — проверка сопротивления на «подозреваемом» участке цепи (или изоляции) мегаомметром, так как мультиметр имеет одно серьезное ограничение. Из-за малого напряжения он подходит только для обследования коротких участков электроцепи — до 3 м, но не более.
Одним проводом мегаомметр подключают к фазовому проводнику, другим к нулю, затем к фазе и заземлению. Если на дисплее высвечивается значение, которое меньше единицы (0,5), то можно констатировать, что с проводкой все в порядке. Когда на нем появляется другая цифра (1), или показатели меняются, это значит, что оголенные проводники в каком-то месте соприкасаются.
Поиск виновника среди бытовых приборов
Нередки случаи, когда короткое замыкание возникает в электроприборах. Чтобы точно определить его источник, используют метод исключения. Сначала от розеток отключают абсолютно всю домашнюю технику, затем восстанавливают работу автомата. Все приборы подключают по одному, по очереди. Виновник будет найден, когда сработает автомат.
Народный метод
В этом случае исследователю важно иметь хороший слух, поскольку в месте, где произошло короткое замыкание, должен улавливаться звук — тихое потрескивание. Однако данный вариант относится к «дедовским методам», поэтому на результат надеяться можно, но сильно полагаться на то, что он будет, не нужно.
Как найти короткое замыкание в скрытой проводке?
Чаще источник проблемы находится на виду, однако существуют и исключения из правил. В этом случае самым простым вариантов становится удаление штукатурки на всем участке от распределительной коробки до места повреждения. Но этот вариант можно рассматривать в том случае, когда у мастера есть схема.
Однако у такой масштабной операции есть минус: мало кого прельщает вскрытие штроб, шум и пыль от такого рода деятельности. И все ради одного участка небольших размеров. Работу несколько упростит главное правила монтажа электропроводки: кабели прокладывают только вертикально или горизонтально. Но и это условие не исключает затянувшихся поисков и большого количества мусора.
Иногда возникают затруднения другого рода. Электрики — «тоже люди», поэтому желание сэкономить и быстро сделать работу нередко приводит к тому, что трассу прокладывают не так, как предписано правилами монтажа и ГОСТом, а «в обход» — самым коротким путем. В этом случае потребуется снимать со стен всю штукатурку. Такая перспектива не понравится никому.
Простейшие приборы
Чаще кабели скрываются под не очень толстым слоем штукатурки, поэтому отыскать их в стенах можно самостоятельно, причем относительно легко и не слишком затратно. Чтобы избежать тяжелой и неплодотворной работы, электрики используют специальные приборы для обнаружения сети или точного места неисправности — бесконтактные индикаторы напряжения. Есть несколько видов детекторов, которыми пользуются электрики при поисках скрытой проводки.
- MEET MS-58M. Данный инструмент относится к профессиональным приборам, однако его цена невысока: она составляет менее 500 рублей. С помощью этого индикатора неисправности ищут как на открытых, так и на скрытых участках проводки. Этот бесконтактный тестер-пробник может определить напряжение на трассе через бетон, дерево, кирпич и другие стройматериалы.
- MS-48NS. Это простейшие прибор — индикаторная отвертка, позволяющая делать тест на разрыв, регулируя уровень чувствительности тестера, определить напряжение на участках трассы. Средняя цена такого индикатора — 300 рублей.
Оба электротехнических прибора довольно точно определяют место неисправности. Погрешность составляет 50-100 мм. Помощь недорогих устройств дает возможность избежать самой неприятной работы — полного «раскурочивания» стен.
После нахождения «аварийного участка трассы» штукатурку вскрывают, достают и чинят (заменяют) поврежденный электрокабель. После завершения работ его возвращают на место, а стену восстанавливают. Идеальное решение — прокладка новой линии, однако допускается и временный ремонт поврежденного участка.
Трассоискатели скрытой проводки
Их называют профессиональными определителями, измерителями, кабелеискателями, или просто искателями скрытой проводки. Этот вариант не самый лучший, так как цена мощных приборов устроит далеко не всех, а приобретать их для разовой работы не имеет никакого смысла.
Ассортимент этого поискового оборудования нельзя назвать «узким», однако качественные, эффективные, чувствительные приборы стоят несколько тысяч, а такие траты вряд ли оправданы для электриков-любителей. Вторая причина для отказа от этого приобретения — сложность работы с трассоискателями: для поиска неисправности необходима не только большая практика, но и теоретические знания.
Как предотвратить встречу с КЗ?
Внимание ко всем элементам и регулярная проверка сети — лучший способ избежать знакомства с КЗ, а значит, и поисков ответа на вопрос, как найти короткое замыкание в скрытой проводке. Уменьшить вероятность встречи с опасным явлением поможет периодический осмотр электросети. Он не даст полной гарантии, так как далеко не все зависит от состояния домашней проводки. Однако минимизировать шанс встречи с коротким замыканием все-таки можно.
- Если розетка или выключатель вызывает подозрения из-за нагревания, искрения или появления не явного, но ощутимого запаха пластика, то лучше не дожидаться аварийной ситуации, а вовремя заменить либо отремонтировать прибор.
- Проверка электросети раз в полгода обязательна. Во время осмотра пристальное внимание необходимо обратить на состояние изоляционных материалов. Даже малейшее изменение их цвета — достаточный повод для замены.
- Идеал — монтаж автомата, оснащенного устройством защитного отключения (УЗО). Если автоматический выключатель обесточивает сеть при возникновении КЗ, то УЗО защитит хозяев в случае контакта с оголенными проводами.
- Перед началом любой серьезной работы со стенами нужно убедиться, что на участке нет электропроводки. Об этом требовании нередко забывают, и потом расплачиваются за невнимание.
- Сечение проводников должно соответствовать суммарной мощности всех бытовых приборов, которых в квартирах и частных домах становится все больше год от года.
- Минимальное количество электрооборудования в «мокрых» комнатах приветствуется. Розетки должны иметь соответствующий класс защиты от влаги: минимум — IP44.
Выполнив все эти условия, хозяева минимизируют шанс встретиться с коротким замыканием. Несколько слов надо сказать о монтаже проводки. Кабели не рекомендуют укладывать плотно, так как в этом случае риск их повреждения возрастает.
Что делать, если случилось короткое замыкание?
После вопроса о том, как найти короткое замыкание в скрытой проводке, обычно возникает другой — как его устранить. В этом случае последовательность действий такова:
Если нет никаких «аномалий», то нишу можно штукатурить. КЗ, произошедшее «по вине» электроприборов, требует их ремонта. Худший сценарий из возможных — покупка новой техники.
Приобретение приборов-детекторов — лучший способ, так как найти короткое замыкание в скрытой проводке, расположенной близко, с их помощью проще всего. Другие варианты (например, изготовление самодельных конструкций) искать не имеет смысла: простые инструменты недороги, но работают эффективно. Если проводка находится глубоко, то оптимальным решением будет вызов специалиста.
Как найти короткое замыкание в скрытой проводке, «поведает» следующее видео:
Была ли статья полезна?Мы хотим стать лучше. Спасибо за мнение!
Если вам понравилась статья, пожалуйста, поделитесь ей
Источник
В электрических сетях периодически возникают неисправности. Аварийные ситуации приводят к выходу из строя приборов и оборудования, повреждениям проводов на отдельных участках, возгораниям и пожарам. В связи с этим, приходится в срочном порядке решать задачи, как найти короткое замыкание или обрыв на линии. В большинстве случаев срабатывают автоматические средства защиты или плавкие предохранители, после чего проводятся поиски места аварии с целью ликвидации последствий.
Что такое короткое замыкание
В электрических сетях ток может двигаться двумя путями – длинным или коротким. В первом случае, это обычный рабочий процесс, когда ток протекает по своему установленному пути через подключенную нагрузку.
Второй вариант предполагает возникновение короткого пути, при котором фазный и нулевой провод непосредственно контактируют между собой. В этом месте наступает резкое падение сопротивления и ток стремится попасть именно в эту точку, совершая с максимальной быстротой движение от плюса к минусу. Одновременно, сила тока резко возрастает, что и приводит к всем известным неприятным последствиям. Как раз на таких свойствах КЗ и строятся защитные мероприятия по предупреждению подобных ситуаций. Замыкание клемм будет тем же, чем определяется сила тока короткого замыкания батарейки.
Таким образом, короткое замыкание является незапланированным электрическим соединением различных потенциалов или фаз друг с другом или с землей. Этот процесс сопровождается разрушительными токами, вызывающими необратимые последствия. Подобное состояние возникает по разным причинам, в основном из-за поврежденной изоляции или механического взаимодействия компонентов, где изоляция не предусмотрена.
К основным видам КЗ, возникающих в трехфазной сети, можно отнести следующие:
- Однофазные – фаза замыкается с землей.
- Двухфазные – две фазы замыкаются друг с другом.
- Двухфазные на землю – замыкание двух фаз между собой и одновременно – с землей.
- Трехфазные – все три фазы замыкаются между собой.
В различных машинах и электроустановках возможны появления межвитковых замыканий, когда витки роторных или статорных обмоток замыкаются между собой. В некоторых случаях обмотка может замыкаться и контактировать с металлическим корпусом агрегата.
Причины аварийных ситуаций с КЗ
Авария с коротким замыканием, возникающая в сети, сопровождается резким скачком силы тока. Этот рост обусловлен многократным снижением сопротивления проводников в точке КЗ. Подобные факторы вызывают подъем температуры до критических значений, что приводит к возгоранию изоляционного слоя и других легковоспламеняющихся материалов.
Аварийные ситуации с участием токов короткого замыкания чаще всего возникают по следующим причинам:
- Устаревшая проводка, используемая в сети. В течение длительной эксплуатации происходит износ изоляционного слоя. Это приводит к образованию разрывов в местах изгибов и последующему оголению проводов.
- Большое количество влаги, попадающее на проводку. Очень часто это случается по вине соседей, затопивших квартиру. Влага повреждает изоленту с липкой стороны, в результате чего изоляция на скрутках оказывается нарушенной.
- Механические повреждения изоляционного слоя проводов. Особенно часто это случается во время ремонта, при сверлении стен или забивания гвоздей в местах проложенных линий. Перед началом работ рекомендуется изучить схему электропроводки, а при ее отсутствии воспользоваться специальными приборами.
- Открытая проводка нередко повреждается грызунами. Чаще всего это происходит с незащищенными линиями.
- Работа сети в режиме длительных перегрузок, в результате чего слой изоляции нагревается и расплавляется.
- Электроприборы и оборудование, вышедшие из строя и ставшие причиной КЗ в цепи.
Все причины аварийной ситуации сводятся к соприкосновению друг с другом двух оголенных жил с разными полюсами. Этот процесс сопровождается различными негативными последствиями, которые ниже будут рассмотрены подробно.
Опасность КЗ и его последствия
Негативные последствия короткого замыкания во многом зависят от места расположения аварии и продолжительности воздействия высоких токов. В связи с этим данное явление характеризуется как местное или общее.
В первом случае последствия наступают более серьезные, вплоть до открытого возгорания проводов и дальнейшего распространения пожара. Помимо проводки, загораются расположенные рядом отделочные материалы и предметы мебели.
Дополнительно, короткое замыкание вызывает следующие повреждения:
- Термические и механические воздействия полностью разрушают розетки и выключатели.
- Уровень сетевого напряжения существенно понижается, в результате чего электроприборы и оборудование могут выйти из строя. Это же подтверждает эксперимент с аккумуляторами.
- Компьютеры, средства телекоммуникации и другие чувствительные электронные приборы подвергаются разрушительному воздействию электромагнитных волн.
- Каждый человек, находящийся в непосредственной близости от места аварии, может получить ожоги, механические травмы и другие увечья, опасные для жизни и здоровья.
- При попадании влаги нередко замыкает скрытая проводка. В этом случае человек может получить удар током нечаянно коснувшись стены.
Поиск места возникновения аварийной ситуации
Найти короткое замыкание в проводке дома считается довольно сложным действием среди всех мероприятий, проводимых в связи с аварией. Основная трудность заключается в невозможности подачи напряжения на поврежденный участок. В этом случае происходит перегорание одноразовых предохранителей или срабатывание автоматического выключателя.
Для того чтобы максимально быстро и эффективно выполнить поиск короткого замыкания, необходимо соблюдать следующие правила и порядок действий:
- Прежде чем решать задачу, как определить неисправность, нужно в первую очередь избавиться от самого режима короткого замыкания. С этой целью в цепи любыми способами отключается фазный или нулевой провод. Чаще всего используется второй вариант, при котором ноль изолируется и отводится в сторону. В этом случае в нем не появится напряжение, когда будет включено автоматическое защитное устройство.
- Группа, где обнаружено КЗ, отключается полностью. Все электроприборы отсоединяются от розеток, иначе возможны их серьезные повреждения. Далее короткое замыкание мультиметром определяется с достаточной вероятностью и точностью.
- После всех отключений на аварийный участок подается напряжение. При отсутствии КЗ в других местах, автомат не будет срабатывать и отключаться. Иначе придется проверять линии других групп или возможное соприкосновение с заземляющим проводом.
- Если короткое замыкание электропроводки сопровождается отгоранием и обрывом фазного провода, возможную неисправность ищем, проверив розетки и выключатели поврежденного участка. Для этого используется индикаторная отвертка. Наличие фазы указывает на целостность провода.
- Основная сложность обнаружения КЗ возникает при скрытой проводке. Если место аварии не удалось обнаружить мультиметром, работающим от батареи, рекомендуется замена поврежденного участка или полный монтаж новых линий электропроводки.
Устранение неисправностей
После того как находим место аварии, необходимо выполнить ремонт и устранить неисправности и ликвидировать все последствия аварии.
Если не планируется прокладка новой проводки, то все ремонтные работы выполняются в следующем порядке:
- В первую очередь подбирается провод. Его сечение нужно узнать, чтобы оно было не меньше, чем у пострадавшего проводника, а материал жил – аналогичный предыдущему. Все остальные действия касаются исключительно скрытой проводки.
- Перед тем, как найти короткое замыкание в скрытой проводке по всей протяженности линии снимается штукатурка. Эту процедуру следует выполнять аккуратно, чтобы не нанести проводам дополнительных повреждений.
- Дойдя до аварийного места в проводке квартиры, нужно убедиться в правильности его определения. Короткое замыкание оставляет характерные следы, а сам обрыв провода легко заметить путем визуального осмотра.
- Затем выполняется разделка поврежденного проводника, после чего его концы соединяются небольшим отрезком проводника методом пайки или опрессовки. За счет этого толщина провода почти не увеличится, и он нормально ляжет на свое место в штробе. Изоляцию соединений рекомендуется производить термоусадочными трубками, которые легко надеваются на проводники.
- По окончании ремонта следует проверить работоспособность сети и все исправления. С этой целью к проводам подается напряжение и подключается нагрузка. Лучше использовать увеличенную нагрузку, чтобы проверить возможный повышенный нагрев в местах соединений. После проверки штроба с проводом заделывается раствором.
- Повторное испытание проводов осуществляется уже после полного высыхания штукатурного раствора.
- Подгоревшие розетки и выключатели заменяются новыми, поскольку их восстановление нецелесообразно.
- Если причиной неисправности является бытовая техника, ее следует отремонтировать самостоятельно или в мастерской.
Меры профилактики по предотвращению КЗ
Предотвратить возникновение коротких замыканий в значительной степени помогают меры предосторожности и профилактические мероприятия.
Наиболее важными из них являются следующие:
- Перед тем как найти короткое замыкание в проводке, следует обращать внимание на заметное искрение или треск в розетке и выключателях, сопровождающиеся запахом горелой пластмассы. Именно эти факторы чаще всего приводят к аварийному режиму. В таких случаях нужно обязательно заменить неисправные установочные изделия.
- Перед прокладкой новых проводов нужно заранее рассчитать мощность потребителей, которые будут использованы в данной сети. Правильно выбранное сечение предохраняет кабели от излишних перегрузок. В процессе монтажа проводка не должна быть перекручена. Кабели укладываются параллельно, а между ними оставляется свободное пространство.
- При выполнении ремонтных работ, связанных со сверлением стен, необходимо заранее уточнить места прокладки кабельных линий.
- Установка средств автоматической защиты позволит избежать негативных последствий, за счет отключения линии в момент КЗ.
- Не реже 2-3 раз в год проводить плановые осмотры, выключателей, розеток, распределительных коробок, откуда расходятся провода и мощного оборудования. Проводку с алюминиевыми жилами по возможности лучше устраняем и меняем, поскольку этот материал при нагревании увеличивает сопротивление цепи, вызывая увеличенный нагрев, замыкание и расплавление кабельных линий.
- При поиске короткого замыкания все действия с проводкой и электрическими приборами следует выполнять при строгом соблюдении техники безопасности. Выполняя рекомендации специалистов и точно соблюдая порядок действий, вполне возможно не только самостоятельно обнаружить аварию, но также исправить все ее последствия.
Неполадки в электросети являются частой причиной поломки электроприборов. Одно из распространенных негативных явлений – короткое замыкание. Оно опасно не только для техники, но и для самого дома, так как может привести к возгоранию. Бороться с КЗ можно с помощью предохранителей и автоматов защиты в активной цепи. Но в случае обесточенного провода или прибора поиск замыкания усложняется. Есть разные способы обнаружения и устранения дефекта сети.
Содержание
- Причины короткого замыкания
- Расчет тока короткого замыкания
- Возможные последствия
- Способы поиска замыкания
- Как устранить
- Профилактика КЗ
Причины короткого замыкания
Основной фактор, вызывающий короткое замыкание – это резкое возрастание силы тока. Оно сопровождается снижением сопротивления электропроводки и приводит к повышению температуры выше нормального значения. Это приводит к тому, что может произойти возгорание легковоспламеняемых материалов.
Почему происходит короткое замыкание:
- Износ электросети. С течением времени изоляция изнашивается, оголяется часть провода, и на этом участке может произойти короткое замыкание.
- Влага. Попадание жидкости на изоленту, защищающую скрутку, может произойти во время затопления. Это приводит к отклеиванию липкой стороны ленты и оголению места соединения.
- Механическое воздействие на изоляцию. Во время ремонтных работ можно случайно вбить гвоздь в место прокладки кабеля и повредить защитный слой. Также перегрызть провода могут грызуны.
- Перегрузки электросети в течение длительного времени. Приводит к плавлению изоляции.
- Неправильный выбор номинала автоматического выключателя. Устройство защиты может не среагировать и пропустить скачки напряжения, из-за чего повышается риск возникновения короткого замыкания.
- Неверно выбраны электропровода для проводки.
- Слабый и ненадежный контакт в месте соединения двух проводников или при подключении к розетке, выключателю, распределительной коробке. Если электропроводка старая, может встречаться соединение, выполненное методом скрутки. Если неправильно замкнуть контакт, он быстро нагревается, разрушается и может коротнуть.
- Поломка электроприбора, который приводит к закорачиванию всей электрической цепи.
При соприкосновении двух оголенных жил разных полюсов на месте контакта резко возрастает температура, и на этом участке может возникнуть короткое замыкание.
Расчет тока короткого замыкания
Напряжение короткого замыкания – это напряжение, при котором на замкнутой обмотке трансформатора протекает электрический ток, равный номинальному.
Определять напряжение КЗ можно по падению напряжения на трансформаторе. Эта величина характеризует полное сопротивление обмоток.
Токи, возникающие при коротком замыкании, значительно превышают номинальное значение, на которое рассчитана вся электрическая схема. Они могут выжигать слабые места, разрушать их и приводить к возгоранию.
Чтобы исключить аварийную ситуацию, специалисты на стадии проектирования начинают бороться с дефектом и вычислять теоретическую возможность возникновения больших токов. С учетом рассчитанных данных выбираются силовые элементы и защитные компоненты схем. Борются с токами большой величины и при эксплуатации оборудования.
Расчет тока однофазного КЗ и трехфазного осуществляется с помощью закона Ома, полного сопротивления схемы, силовой характеристики мощности и структуры используемой электроустановки. Точность может отличаться в зависимости от предназначения приборов.
Возможные последствия
Короткое замыкание – это негативное явление, которое может привести к пожару и поломке бытовой техники. Но также можно выделить другие проблемы, вызываемые дефектом:
- Плавление жил. В случае взрыва они могут причинить вред здоровью людей.
- Воспламенение изоляции. Актуально для некачественных изоляционных слоев или выполненных из легковоспламеняемых материалов.
- Поломка техники.
Чтобы не допустить всех негативных последствий, нужно вовремя найти короткое замыкание и устранить его.
Способы поиска замыкания
Заранее определить место, в котором есть риск возникновения короткого замыкания, практически невозможно, особенно если проводка новая. Обычно поиском занимаются после выбивания автоматов.
Как найти короткое замыкание в проводке:
- Зрительный осмотр проводов. Нужно проверить целостность и вид изоляции, отсутствие перегибов кабелей и подгорелой оболочки. Особое внимание следует уделить участкам, в которых проводилось наращивание и соединение проводов. Также нужно искать и проверять места подключения к распределительному щитку, розетке, выключателю.
- Проверка с помощью специальных приборов – мегаомметров, мультиметров, тестеров. С помощью устройства, показывающего сопротивление цепи, можно найти короткое замыкание. Щупами тестера нужно прикоснуться к фазе и нулю, затем к заземлению. Если на дисплее высвечивается ноль, проводка в порядке. При появлении какого-либо значения можно судить о соприкосновении контактов. Нужно учитывать, что при помощи мультиметра не всегда возможно найти короткое замыкание. Обычно он применяется для участков электрических цепей до 3 метров.
- Короткое замыкание может происходить не только в электропроводке, но и на самом бытовом приборе, включенном в сеть. Вычислить неполадку тогда несложно – при аварийной ситуации выбьет автомат. Нужно отключить из розеток всю технику, включить автоматический выключатель и поочередно подсоединять к электросети каждое устройство. Методом исключения и будет найден сломавшийся участок цепи.
- Поиск по звуку. Это ненадежный народный метод, который лучше не использовать. Суть заключается в следующем – при закорачивании контактов происходит характерный треск. По этому признаку находится вышедший из строя участок. Также находят проблемные места по запаху горелой пластмассы.
Самый верный способ поиска проблемных участков – проверка тестером. По звуку или запаху достоверно определить место короткого замыкания нельзя.
Как устранить
Когда найдено место, где коротит проводка, нужно провести ее замену и ремонт. Предварительно помещение нужно обесточить и только потом менять проблемный участок. Место соединения двух проводников нужно надежно заизолировать. Также важно правильно выбрать способ создания контакта. Если под действием тока короткого замыкания подгорел выключатель или розетка, рекомендуется приобрести и установить новое изделие. Это дешевле и надежнее, чем чинить сломанный прибор.
В старых домах электропроводка выполнялась из алюминия. Это ненадежный устаревший способ прокладки сетей, поэтому ее нужно полностью заменить. Именно алюминиевая проводка может закоротить.
Когда замыкает бытовой прибор, починкой должен заниматься профессионал. Самостоятельно чинить устройство без профессионального инструмента, навыков и умений опасно для здоровья.
Профилактика КЗ
Выполнить профилактические действия безопаснее, надежнее и дешевле, чем восстанавливать проводку после КЗ. Периодически нужно проверять розетки. Если они начинают искрить, нужно их ремонтировать или менять.
Если производилась частичная замена проводки, следует проверять надежность мест соединения, целостность изоляционного слоя.
Раз в несколько месяцев следует проверять источники света, осветительную сеть и силовые провода. Короткое замыкание может возникать со временем. Выявить его можно по изменению цвета устройств или их плавлению. В квартире обязательно должны стоять автоматические выключатели. На мощные электроприборы ставятся отдельные средства защиты, которые должны сработать при аварийной ситуации.
При самостоятельном проведении монтажа электропроводки важно правильно рассчитывать сечение кабеля. Если оно не способно выдержать мощность всех подключаемых приборов, будет происходить перегрузка, приводящая к короткому замыканию. Кабели не должны укладываться тесно друг с другом – это может привести к повреждению защитного слоя. Также при соединении надо правильно выбрать способ создания контакта и приобрести заранее необходимое оборудование. Нельзя соединять провода методом скрутки.
Если надо сверлить стену, следует проверить место самодельным металлоискателем или изучить схему электропроводки. Таким образом можно обнаружить кабель скрытой проводки, который мастер мог бы случайно повредить.