Почему горят провода

Почему горит проводка и как это можно предотвратить

По статистике чаще всего причиной пожара в доме становится проводка. Обычно еще пишут – неисправная проводка, старая проводка. Но почему вдруг загораются провода до того много лет исправно работавшие? И как можно это предотвратить?

Старая проводка опасна

Старая проводка сама по себе является опасностью. Она может быть на вид практически целой, но на самом деле иметь большие проблемы.

Любая изоляция со временем приходит в негодность. Такова ее природа. Она становится твердой и ломкой. Местами просто крошится. Хуже всего там, где провода перегреваются или искрят розетки, и еще там, где провод ремонтировался и изгибался много раз. В очередной раз при перегреве она не выдержит и случится короткое замыкание.

Сами жилы проводов состоят из меди или алюминия. Эти материалы подвержены окислению, как и другие металлы. Коррозия металла медленно, но верно со временем, год за годом «перегрызает» провод, уменьшая его сечение, так как через оксидированную часть ток не течет. Раз сечение провода становится меньше, то и допустимая нагрузка на данный участок уменьшается, но об этом никто пока не подозревает — провод где-то там, в стене, невозможно определить, что он постоянно греется.

Если есть хоть минимальной доступ влаги, то процесс протекает быстрее. Именно поэтому возгорание часто происходит под крышей, в местах, где проводка входит в дом или рядом с ванной комнатой.

Возросла нагрузка

Раньше в доме были телевизор, холодильник, иногда включался утюг, пылесос или стиральная машина. Вся эта старая бытовая техника потребляла довольно много энергии, жители многоэтажек знали – если включить одновременно утюг и пылесос, то выбьет пробки.

Новая бытовая техника имеет намного меньшую мощность, она потребляет меньше энергии, но ее очень много. Пройдите по своему дому и посчитайте все, что включено в розетки постоянно, и все, что вы включаете по мере необходимости.

В сумме окажется, что нагрузка возросла, а не уменьшилась. А провода все те же!

Резкие колебания нагрузки

Большое количество современных приборов и устройств, постоянно подключенных к сети и работающих в определенном режиме, временами вызывают значительное увеличение нагрузки. Обычно они длятся недолго, но в какой-то момент они могут оказаться критическими. Почему так происходит?

Современные электроприборы намного экономнее старой бытовой техники, почти все они класса А или даже А+. Но есть одна особенность – их много и часть из них работает в автоматическом режиме. Они то подключаются и потребляют энергию, то переходят в спящий режим и берут из сети минимум. В одной комнате работает телевизор, в другой – компьютер, экономный холодильник тихо урчит в углу, энергоэффективная сушилка сушит грибы, современный малопотребляющий кондиционер охлаждает воздух, стиральная машина стирает, а тут еще электробойлер класса А+ запустил подогрев воды и мультиварка включилась на высокую температуру по своей программе. В какой-то момент нагрузка может стать критической для электрической сети дома.

Что произойдет в этот момент? Да все, что угодно. Может сработать автомат защитного отключения и все выключится, может перегореть розетка, к которой подключено много техники, а может случиться короткое замыкание, вспыхнуть изоляция слишком разогретого провода и начнется пожар.

Неправильно выбранные автоматические выключатели

Часто возгорание проводки в квартире происходит из-за того, что неправильно выбраны автоматические выключатели. Дело в том, что назначение автомата в щитке — мгновенно сработать при коротком замыкании либо перегрузке в сети. Если автомат сработал сразу, то все питание отключилось и все неисправные элементы перестали искрить и нагреваться. Скорее всего, этого будет достаточно, чтобы предотвратить пожар.

Но проблема в том, что многие люди стараются поставить автоматический выключатель, рассчитанный не на существующее сечение проводов, а на большую нагрузку. Делают это по одной простой причине – автомат часто срабатывает. На первый взгляд после такой замены все неплохо – техника работает нормально, автомат не выключается. Но в какой-то момент при перегрузке кабель в стене начнет плавиться и может загореться, а автомат не сработает, или сработает только когда произойдет короткое замыкание, что может быть поздно и все равно повлечет за собой пожар в доме.

Очень важно при выборе автоматического выключателя обращать внимание на то, чтобы номинал автомата соответствовал сечению проводки, для защиты которой от перегрузок он установлен.

Как предотвратить возгорание проводки?

Совет простой – сделать ремонт и поменять всю старую проводку. Это намного дешевле, чем восстанавливать свой дом после пожара. В этом случае важно правильно выбрать материал проводов и их сечение, грамотно развести линии питания по отдельным помещениям. Такую работу лучше поручить профессионалам и не экономить на своей безопасности.

Но если нет возможности поменять всю проводку, то полумеры тоже могут оказаться эффективными:

• Следить за нагрузкой в сети. Не включать мощные электронагреватели одновременно с работой другой бытовой техники. Заменить старую бытовую технику на современную, потребляющую меньше электроэнергии. Не использовать электрокотел для обогрева, если проводка старая.
• Избавиться от неисправных розеток и выключателей. Простая замена искрящей розетки или сломанного выключателя может защитить от пожара.
• Не подсоединять к одной розетке много устройств через переходники. Это одна из самых распространенных причин пожара. Слишком большая нагрузка на один узел проводки приводит к быстрому выходу ее из строя.
• Осмотреть доступную проводку на наличие соединений. В старых домах можно найти места, где провод идет не в стене, а снаружи. Иногда там есть скрутки и дополнительные соединения. Такие провода надо проверить на нагрев. Все старые соединения проводов представляют собой потенциальную опасность. Если они доступны и можно их заменить – замените.
• Сделайте внешнюю проводку в коробах. Если вы арендатор, а не собственник, то замену проводки сделать не сможете. Но и в этом случае есть решение — можно проложить новые провода в открытом виде в кабель-каналах. Старые провода просто останутся в стенах, питание по ним подаваться не будет.

Электросети всегда были фактором повышенной опасности и остаются им в наши дни. Следить за их исправностью и нормальным функционированием не сложно, но осторожность в использовании и профилактика поможет избежать короткого замыкания и возгорания.

Почему греются провода и контакты? Закон Джоуля — Ленца.

Каждый электрик знает, если выбрать слишком тонкий провод для мощного потребителя, то жилы будут греться, из-за чего может оплавиться изоляция и произойдёт короткое замыкание. То же самое происходит и с любыми видами контактов —винтовыми зажимами, контактами коммутационных аппаратов и прочего. При повреждении или загрязнении контактов, повышается переходное сопротивление, и они начинают греться и окончательно выйдут из строя (в лучшем случае).

Но задумывались ли вы почему так происходит? На этот вопрос отвечает закон Джоуля — Ленца, и, частично, закон Ома. Давайте разбираться!

Откуда берётся тепло?

Электрический ток – это направленное движение заряженных частиц, а электрическое сопротивление — это свойство проводника препятствовать прохождению электрического тока.

Электрический ток возникает при воздействии на носители зарядов внешнего электрического поля. Проводник, как и всё вокруг состоит из молекул, которые объединены в определённую структуру — решётку. Под проводниками мы обычно понимаем металлы, например, медь, алюминий, сталь и прочие. Электрический ток в проводнике обуславливается движением электронов — отрицательно заряженных частиц. В узлах решётки металла расположены положительно заряженные ионы, отчего металлы хорошо проводят электрический ток.

Когда электрический ток протекает через проводник, электроны сталкиваются с ионами и молекулами проводника и замедляются. При столкновении часть кинетической энергии электрона передаётся иону, отчего он начинает совершать колебания, а переданная ему энергия переходит в тепловую. То есть проводник при протекании тока выделяет тепло.

При этом электрическое поле постоянно действует на носители зарядов, и после столкновений электроны опять ускоряются и продолжают направленное движение.

То есть структура материала, из которого сделан проводник влияет на то, насколько хорошо он будет проводить электрический ток, иначе говоря, препятствовать его протеканию. В физике для описания свойств материалов используют понятие удельное электрическое сопротивление. Сопротивление проводника также зависит от его длины, сечения.

где R — сопротивление проводника, ρ — удельное сопротивление, l – длина, S – площадь поперечного сечения.

Скорость, с которой электрическая энергия преобразуется в тепловую, характеризуется мощностью:

Или вместо напряжения из закона Ома подставим ток и сопротивление, тогда:

Закон Джоуля — Ленца

Итак, мы разобрались откуда появляется тепло, перейдём к закону Джоуля — Ленца. Так как тепло выделяется из-за столкновений электронов с неоднородностями ионной решётки проводника. То напрашивается вывод, что чем больше будет этих столкновений, тем больше выделится тепла. А от чего зависит их количество за единицу времени? От удельного сопротивления материала и от скорости движения электронов.

Сила тока — это величина равная отношению заряда Q прошедших через сечение проводника за единицу времени t, или I=Q/t. Другими словами, сила тока — это скорость движения электронов через проводник. Следовательно, чем больше ток в проводнике – тем больше тепла выделяется за единицу времени.

Итак, закон Джоуля — Ленца гласит: «Количество тепла, выделенное током в проводнике пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени протекания тока».

В виде формулы это можно записать так:

Но почему сила тока I в квадрате?

Предположим, что мы увеличили силу тока в 2 раза от какого-то значения. Так как электроны стали двигаться в 2 раза быстрее, то и за одно и то же время они будут сталкиваться с ионами в 2 раза чаще. Кроме этого, энергия, которую электроны сообщают ионам, тоже увеличится в 2 раза.

Так как количество столкновений увеличилось в 2 раза, и энергия, которая выделяется в виде тепла при каждом столкновении, увеличилась в 2 раза, то количества тепла выросло в 2×2=4 раза, или в 2² раз.

Независимо друг от друга Эмилий Христианович Ленц в 1842 году и Джеймс Прескотт Джоуль в 1841 году опытным путём установили связь количества теплоты, выделяемого проводником при прохождении тока, с силой этого тока и сопротивлением проводника.

Подведём итоги

Количество тепла, которое выделяется при прохождении электрического тока зависит от квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени протекания тока. Температура, на которую нагреется токопроводящая жила, в основном зависит от условий охлаждения — температуры окружающей среды, её теплопроводности, площади поверхности жилы и прочего.

То есть если проводник охлаждать, то его сопротивление снижается, и он сможет выдержать большую силу тока. При нагревании проводника сопротивление увеличивается, следовательно, при протекании тока тепла будет выделяться ещё больше, проводник начнёт нагреваться вплоть до оплавления изоляции или даже расплавления самого проводника.

Поэтому при прокладке кабелей в пучках или трубах уменьшается допустимый длительный ток через их жилы. Или более простой пример, если взять удлинитель большой длины, свернуть его кольцами и пропустить номинальный ток, то теплу, выделяемому жилами в окружающую среду, будет просто некуда деваться. Жилы будут греть друг друга и такой удлинитель, даже не будучи перегруженным, может сгореть.

При ухудшении поверхности контактов увеличивается их проходное сопротивление, на этом сопротивлении таким же образом выделяется тепло, контакты начинают греться. При дальнейшем ухудшении состояния контактов сопротивление увеличивается ещё сильнее, как и их нагрев.

На этом у меня всё, если у вас остались вопросы или есть замечания, вы можете поделиться ими в обсуждениях записи.

Алексей Бартош специально для ЭТМ.

5 главных причин возгорания электропроводки: чего опасаться, как устранить

Возможно, ваша проводка только кажется вам беспроблемной, но по факту готова вспыхнуть в любой момент. Проверьте ее, пока не случилось страшное.

Одной из самых частных причин пожаров квартирах и домах является возгорание проводки. В свою очередь возгорание проводки может возникать по нескольким причинам. Одни связаны с возрастом проводки и электроустановок, другие же — явные ошибки электриков или хозяев квартир. Мы расскажем, какие наиболее частые причины возгорания проводки могут быть и как их избежать.

1 Старая электропроводка и автоматические выключатели

В большинстве многоэтажных домов, построенных еще в СССР, электропроводка и автоматические выключатели не менялись со времен постройки здания. С годами изоляция проводов теряет свои эксплуатационные свойства и начинает рассыпаться, а там и до контакта недалеко.

Еще чаще, чем из-за старой проводки, может происходить возгорание из-за старого вводного автомата в электрощитке. Зачастую сотрудники энергосбытовых компаний заглядывают в щиток очень редко или не заглядывают вообще. Автомат с годами теряет свои механические свойства и может попросту не сработать на отключение, если на линии произошло КЗ. В результате короткого замыкания по проводке может протекать ток в сотни ампер. Длительное протекание тока такой величины обязательно приведет к горению или оплавлению изоляции проводки.

Как этого избежать? Только лишь полной заменой проводки и автоматических выключателей. Причем проводку на группу розеток класть кабелем сечением минимум 2,5 мм 2 , а не 1,5 мм 2 , как это было в Союзе. Если вы хотите правильно подобрать кабель для проводки, прочитайте нашу статью на эту тему.

2 Слабые контакты соединений

Недостаточный (слабый контакт) соединений в распредкоробках, розетках или автоматических выключателей может привести к их нагреву и, соответственно, возгоранию. Если контакты ослабли, то в месте соединения сопротивление растет. Из-за этого провода (или монтажные пластины) начинают греться, а изоляция плавиться.

Причин же слабых контактов может быть огромное множество. Например, электрик при установке розеток, автоматов и распредкоробок слабо их затянул или сделал хлипкие скрутки. Также ослабнуть контакты могут с течением времени под воздействием влаги и кислорода.

Каждый электроприбор, включенный в сеть, потребляет определенную мощность. Каждое сечение провода, равно как и розетка, способно выдерживать, какую-то токовую нагрузку. Например, провод сечением 1,5 мм 2 выдерживает до 19 А, 2,5 мм 2 до 27 А, 4 мм 2 до 38 А и т.д. Если мы включим мощный электроприбор в розетку, которая рассчитана на меньшую нагрузку, то она начнет плавиться. По этой причине, например, варочную панель мы не можем «посадить» на сеть с проводкой 1,5 мм 2 .

Такая же проблема может возникнуть, если мы поставили автомат на определенную группу розеток рассчитанный, например, на 25 А, а провод от него будет 1,5 мм 2 . В этом случае при подаче нагрузки с током 19 — 25 А, автомат не отключится, а проводка начнет греться, что может привести к возгоранию.

Как этого избежать? Ранее мы уже писали о нескольких способах соединения медного и алюминиевого проводников. Здесь же лишь скажем, что для качественных соединений можно предварительно лудить медь, а затем паять контакт, соединять провода с помощью омедненной гильзы, через специальный клеммный зажим или путем болтового соединения. Такая необходимость в принципе возникает довольно редко, разве что, когда нужно отремонтировать проводку без ее полного снятия в старом доме.

5 Некачественное электрооборудование

Низкое качество кабелей, автоматических выключателей, УЗО и другого электрооборудования — это проблема похуже коронавируса. К сожалению, во многих случаях причиной возгорания является как раз некачественное оборудование. Например, в проводе ПУНП, о котором мы писали ранее, производитель в ТУ допускает отклонение в сечении провода на 30 %. По этой причине 60 % всех пожаров, произошедших в России из-за проводки, возникли по вине провода ПУНП. В других случаях можно купить «подешевке» на первый взгляд фирменный кабель, а он окажется поделкой.

Как этого избежать? При монтаже проводки лучше не экономить, а покупать качественный кабель и автоматы. Лучше всего это делать у проверенных производителей и в проверенных магазинах. Также нужно визуально научиться отличать подделку от оригинала, особенно в случае соединительных элементов, например, клеммников WAGO.

Советы электрика:

• 6 способов найти скрытую проводку под штукатуркой
• Как сверлить стену, чтобы не попасть в проводку?

Причины и способы устранения нагрева кабелей

Нагрев силовых проводов – частая причина пожаров не только на производстве, но и в квартире. Большая температура токопроводящей жилы приводит к расплавленной изоляции, и как следствие – к открытому источнику огня. Если вы заметили, что греется кабель, то устранить причину его нагрева следует немедленно. В определении такой причины и приведению бытового прибора к надлежащему уровню электробезопасности поможет эта статья.

Основные причины нагрева кабелей и проводов

Чтобы понять причину нагрева электрической проводки, необходимо вспомнить азы электротехники. Электрический ток – это упорядоченное движение свободных электронов, на пути которых возникают другие атомы вещества. Определённое количество таких атомов называется электрическим сопротивлением. При слишком большом сопротивлении, увеличивается температура материала.

Данный принцип успешно применяется, например, в водонагревателях. В других бытовых приборах или электрической сети необходимо наоборот, снизить нагрев проводников – довести его до номинального уровня.

Основные причины нагрева кабелей и проводов:

• Главная причина, почему происходит нагрев провода – это выбор его неправильного сечения. При выборе малого сечения проводов, что преследует практически всех горе-электриков, и неизменной силе тока, происходит быстрое повышение температуры кабеля. Такой же принцип в водопроводных трубах – чем больше диаметр, тем больший напор воды.
• Перегрев линии возникает при неправильном монтаже. Например, незначительное короткое замыкание, на которое не срабатывает автоматический выключатель с завышенными номинальными параметрами. Автомат не размыкает линию – кабель продолжает греться, и через некоторое время прогорает.
• Некачественное место соединения или окисление контактов. Очень быстро окисляются алюминиевые провода, места соединения которых следует проверять чаще медных. Чтобы не беспокоиться за качество скрутки, лучше воспользоваться специальными клеммниками или тщательно пропаять кабели.
• Использование кабеля или провода низкого качества. Сейчас рынок электротехники стремительно наполняется продукцией из Кореи и Китая, качество которой оставляет желать лучшего. Такой кабель, даже при правильном монтаже, сам по себе может стать причиной нагрева и возгорания.

Способы устранения проблемы

Если вы заметили греющий кабель, то необходимо знать, как можно решить данную проблему. Существует несколько популярных способов определения неисправности и её устранения.

Бытовая техника

Бытовая техника – это основная причина перегрева электрической сети. Чрезмерный нагрев проводников происходит из-за большой мощности потребителя и не рассчитанного на такую мощность кабеля. Но если причина не в этом, то простая последовательность поможет быстро найти и устранить неисправность.

1. Проверьте, по всей ли длине кабель одинаково нагрет, или большая температура наблюдается в одном месте. Частая проблема – плохой электрический контакт вилки и кабеля, идущего к бытовому прибору.

Как устранить:

• Необходимо выкрутить болты крепления корпуса вилки и снять верхнюю крышку.
• Послабить контакты крепления проводов и достать провода.
• Зачистить провода и места контактов – устранить все препятствия на пути прохождения электрического тока. Затем уложить провода на своё место и тщательно затянуть болты.
• Окончательный этап – сборка крышки.

1. Плохой контакт кабеля на входе бытового прибора. Если вилка цела, качество контактов на должном уровне, а провод греется с другой стороны, то следует проверить распредкоробку (или как её называют – клеммную коробку) бытового прибора.

Как устранить:

• Выкрутить 4 болта крепления верхней крышки клеммной коробки и снять саму крышку. Под ней размещена клеммная колодка, в которой выполнен прямой контакт входного провода и провода бытового прибора.
• Колодку следует открутить, достать провода и зачистить их, а также места крепления колодки. Для зачистки удобно использовать небольшой надфиль или мелкозернистую наждачную бумагу.
• После зачистки, кабели установить в клеммную колодку, затянуть болтами и поставить на своё место крышку.

1. Если кабель греется по всей длине, а розетка рассчитана на допустимый ток бытового прибора, то причина только одна — низкое качество кабеля. Такой проводник следует заменить.

Электропроводка

Излишнее нагревание проводов в домашней электропроводке сопровождается запахом горелой изоляции и приводит к неправильной работе бытовой техники. В некоторых случаях возможен даже выход из строя электрических приборов.

Последовательность определения неисправности:

1. Основной проблемой может быть место подключения силовых кабелей в квартирном щитке. Обычно входной кабель крепят к медной шине, от которой пойдут провода дальше в квартиру. Ослабленный контакт на шине приводит к постепенному нагреву кабеля, также возможно искрение. Достаточно зачистить провод и немного подтянуть контакты.

Важно! Многожильные медные провода необходимо сначала опрессовать гильзой, после чего наконечник закрепить на шине с помощью болтового соединения.

1. Ещё одна причина повышения температуры проводника – слабый контакт на автоматическом выключателе или его неисправность. Высокий номинал автомата приводит к постепенному нагреву кабелей, оплавлению изоляции и его возгоранию. Достаточно включить несколько мощных бытовых приборов, например, стиральную машину и бойлер, при неработающем автомате, и результат не заставит себя долго ждать.
2. Распределительная коробка – одно из самых небезопасных мест электромонтажа. Одна недожатая скрутка приводит к сгоревшей изоляции и возможному короткому замыканию. Поэтому все соединения в распределительных коробках лучше выполнять, используя медные клеммники.

Удлинители

Главный совет – не используйте удлинители, намотанные на катушку. Во-первых, для таких изделий часто используют кабель недостаточного сечения, например, 0.75 см 2 . На нормальном удлинителе сечение провода должно составлять не менее 1.5 см 2 . Во-вторых, проводник, намотанный на катушку, становится катушкой индуктивности, что приводит к его скорому выходу из строя.

Если после включения в удлинитель бытового прибора, повышается температура жил переноски, то начать следует с вилки – проверить качество контактов. Потом перейти к розетке удлинителя и проверить надёжность соединения там. Если контакты в хорошем состоянии с обеих сторон удлинителя – тогда необходимо только менять кабель.

А если греется нулевой провод?

Редкий случай, когда начинает нагреваться нулевой провод в электрическом щитке. Например, при недавней прокладке резистивного кабеля для обогрева пола в квартире. Следует знать, что на нулевом проводнике нет опасного для жизни потенциала, а его температура должна быть в пределах комнатной, но никак не выше.

Что может стать причиной такого нагрева?

1. При неравномерном распределении токов. Это означает, что на рабочем ноле сила тока превышает ток, который проходит по фазам. Саморегулирующиеся кабеля, которые используют для обогрева труб, из-за своей мощности приводят к такому результату. При этом ноль может не только перегреваться, но и отгореть.
2. Плохой контакт нулевого провода с нулевой шиной. Сопровождается неприятным потрескивающим звуком и искрением. Достаточно подтянуть контакт или проверить ближайшее место скрутки и проблема будет устранена.
3. Подключение электрических приборов, напрямую влияющих на частоту. Это: индукционные печи, импульсные потребители, нагревательные кабели, источники освещения на основе светодиодов и др.

Заключение

Вышеперечисленные неисправности часто являются последствием одной проблемы – плохого контакта. Конечно, существуют и другие причины: низкое качество кабеля, несоответствие автоматического выключателя, старая проводка и многое другое. Но самое распространённое, это контакт, который оказывает препятствие проходящей по проводнику электрической энергии.

Чтобы избежать последствий чрезмерного нагрева кабеля, необходимо периодически проверять соединения в электрощитовых и распределительных коробках, по мере необходимости – подтягивать или дожимать скрутки, или клеммные колодки.