Нагрев проводов и 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.

Пример надёжно затянутых проводов

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. Плохой контакт проводника и автоматического выключателя
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.

«Прозвонка» удлинителя на короткое замыкание

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.

Последствия некачественного контакта нулевого провода

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.

Для неизолированных проводов воздушных ли­ний электропередач основную роль играет передача тепла посред­ством конвекции, т. е. охлаждение нагретого провода движущимся потоком воздуха. Отдача тепла посредством лучеиспускания в дан­ном случае невелика, так как температура проводов воздушных ли­ний при нормальной эксплуатации не превышает 70 °С. Отдача тепла посредством теплопроводности в рассматриваемом случае практи­чески не играет заметной роли из-за плохой теплопроводности воз­духа.

При охлаждении прокладываемых в воздухе изолирован­ных проводов и кабелей отдача тепла с их внешней поверх­ности происходит по тому же закону, как и для неизолированных проводов. Но при нагревании изолированных проводов и кабелей тепловой поток, прежде чем достичь внешней его поверхности, дол­жен преодолеть тепловое сопротивление изолирующих и защитных покровов. Это обстоятельство ухудшает условия охлаждения изоли­рованных проводов по сравнению с неизолированными.

Наиболее часто для прокладки в воздухе применяются провода и кабели с резиновой или полихлорвиниловой изоляцией. Наиболь­шая допустимая температура определяется сохранностью изоляции. Длительный срок службы теплостойкой резиновой изоляции гаран­тируется при температуре, не превышающей + 65 °С, а полихлорви­ниловой изоляции при температуре не более + 70 °С. При более вы­сокой температуре резиновая изоляция становится хрупкой, поли­хлорвиниловая изоляция размягчается, и изоляционная оболочка провода или кабеля перестает удовлетворять требованиям.

Кабели с бумажной изоляцией получили широкое распростране­ние при выполнении наружных электрических сетей городов и про­мышленных предприятий. Для таких сетей наиболее распространен­ным способом прокладки является прокладка в земляных траншеях. Условия охлаждения проложенных в земле кабелей отли­чаются от условий охлаждения проводов, прокладываемых на возду­хе вследствие более высокой теплопроводности земли. Кабели про­кладываются в земле на глубине 0,7. 1,0 м, где температура значи­тельно отличается от температуры воздуха. Наибольшая среднемесяч­ная температура почвы для большинства районов средней полосы России близка к +15 °С. Под нормальными условиями подразумева­ется прокладка в земле одного кабеля при температуре почвы + 15°С для среднего грунта с удельным сопротивлением 120 Ом·см.

Для кабелей с бумажной изоляцией в свинцовой или алюмини­евой оболочке допустимая температура жил определяется устой­чивостью к нагреванию кабельной бумаги и недопустимостью об­разования пустот внутри кабеля. Допустимая температура жил кабеля с бумажной изоляцией зависит от напряжения, на которое он рассчитан. При повышении допустимая температура жил ка­беля понижается. Для кабелей с бумажной изоляцией на напряже­ние до 3 кВ допустимая температура + 80 °С, для кабелей на на­пряжение 6 кВ допустимая температура +65°С, для кабелей на напряжение 10 кВ допустимая температура +60°С.

Способ прокладки и масса проводника определяют величину постоянной времени нагрева:

где С — практически неизменная при реальных значениях темпера­тур теплоемкость проводника; А_о — коэффициент теплоотдачи, учи­тывающий суммарную отдачу тепла в окружающую среду за счет теплопроводности, лучеиспускания и конвекции.

Постоянную времени нагревания проводников, проложенных на открытом воздухе, можно принять независимой от времени нагре­ва. Значения постоянной времени нагрева Т_о для открыто проло­женных проводов и кабелей в зависимости от их сечения и номи­нального напряжения изменяются в пределах 3. 60 мин.

Постоянная времени нагрева кабелей, проложенных в земле, за­висит от времени нагрева. По данным испытаний, постоянная времени нагрева кабелей, проложенных в земле, и времени максимума нагрузки от 2 до 5 ч равна 3 . 4 ч.

Таким образом, постоянная времени нагрева открыто проложен­ных проводников гораздо меньше, чем проложенных в траншеях.

При прокладке изолированных проводников в трубах условия их охлаждения значительно ухудшаются. Посто­янную времени нагрева кабелей, проложенных в трубах, при дли­тельности мало меняющейся нагрузки от 2 до 5 ч можно принять равной 1 . 2 ч.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Да какие ж вы математики, если запаролиться нормально не можете. 8464 — | 7349 — или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Нагрев электропроводов – опаснейшее явление, которое может привести к расплавлению изоляции, короткому замыканию, пожару.

• Существует две причины нагрева проводов

Первой причиной нагрева проводника является его сопротивление. Но электропровода изготовлены из алюминия и меди, удельные сопротивления которых одни из самых малых среди всех металлов. Поэтому сопротивление может появиться только как следствие некачественного соединения нескольких проводов в скрутке или иных соединений – клеммных, штепсельных и т.п. В результате происходит местный нагрев электропровода вблизи некачественного соединения, а температура провода уменьшается по мере удаления от такого соединения.

Второй причиной нагрева проводника является поверхностный эффект, или так называемый скин-эффект. Этот эффект обусловлен природой электрического тока, который неравномерно распределяется в проводнике. Электрический ток стремиться к поверхности проводника.

При этом электропровод равномерно нагревается по всей длине. Поскольку технологии изготовления проводов с жилами круглого сечения обеспечивают их минимальную себестоимость и наилучшее сочетание потребительских свойств, существуют стандартные соотношения диаметра электропровода, количества жил в нём и допустимой силы тока.

ПУЭ – Правила устройств электроустановок, в которых подробно указано как всё должно быть для всех стандартных ситуаций.

Чтобы избежать проблем, связанных с нагревом проводов необходимо

• правильно выбирать сечение электропровода, исходя из величин напряжения и нагрузки, подключенной к этому проводу;
• обеспечить в месте соединения электропроводов площадь контакта не менее площади поперечного сечения провода;
• при соединении многожильного электропровода обеспечить надёжный контакт для каждой жилы;
• при соединении медной и алюминиевой жил по возможности не делать скрутку, а использовать клеммник или одиночный винт с шайбой гровера.

Если всё же делается скрутка медного и алюминиевого проводов рекомендуется погрузить скрутку в масляную краску и затем сразу же надеть на неё и изоляцию электропроводов колпачок или кусочек трубки из ПВХ. Высохшая краска должна образовать на всей поверхности скрутки слой, изолирующий от влажности окружающей среды. Если этого не сделать влага будет провоцировать электрохимические процессы в месте скрутки и постепенное увеличение сопротивления в ней.

Правильный выбор сечения электропроводов и их качественные соединения залог длительного, эффективного и безопасного функционирования электрической проводки.