В электричестве бывают две неисправности: нет контакта там, где он должен быть, и есть контакт там, где его быть не должно. Из-за плохого качества или его полного отсутствия возникает целый ряд неприятностей: приборы не включаются, повреждаются установочные изделия и клеммы, нагреваются и плавятся корпуса приборов, происходит возгорание. Давайте разберемся, почему возникает нагрев контактов и как избежать возникновения опасной ситуации.
Причины возникновения плохого контакта
Плохой контакт может возникать из-за плохой протяжки клемм или скрутки (между прочим, они запрещены ПУЭ), при прямом соединении алюминия с медью, от влияния окружающей среды. Все эти факторы равносильно влияют на качество контакта и его нагрев. Проблема заключается в возрастании переходного сопротивления между токоведущими частями, т.е. проводами или шинами.
Если контакты затянуты плохо сопротивление возрастает. В результате возрастания сопротивления, согласно закона Джоуля-Ленца увеличивается и количество выделяемого тепла. В результате чего металл расширяется. Плотность контакта нарушается, а после остывания места соединения сопротивление становится еще больше. В результате расширения проводников после их остывания до исходного состояния – ослабевает прижим клемм или плотность скрутки.
Согласно ПУЭ норма сопротивления контактов – максимально допустимая величина 0,05 Ом. Его проверяют с помощью милиомметра с высоким классом точности (не менее 0,01 Ома погрешность).
Вторая причина – ослабевание скрутки от вибраций. От механического воздействия соединение проводников может ослабевать. Контакт становится хуже, сопротивление больше, в результате мы имеем нагрев контактных соединений, который способствует ухудшению ситуации.
Третья причина – влажность. От этого окисляются проводники, а последствия получаются такими же, как и в предыдущих случаях.
Четвертая причина – безответственность при электромонтаже. Скрутку алюминия с медью допускать нельзя – эти металлы находятся далеко друг от друга в ряду напряженности. Из курса химии известно, что в этом случае в результате электролиза происходит коррозия, а она только способствует увеличению сопротивления и нагреву.
Как уже было сказано: скрутки как таковые запрещены, а прямой контакт алюминия с медью тем более. В случае болтового соединения между проводами из разных металлов нужно проложить шайбу. А еще лучше будет использовать клеммники, например популярные сейчас WAGO, для бытовой нагрузки их вполне хватает, а для монтажа освещения – они идеальны.
Чем выше сопротивление, тем больше выделяется тепла, это приводит к тому, что соединения не только окисляются, но и к тому, что на их поверхности образуется слой гари, что еще больше усугубляет ситуацию. В лучшем случае ток просто перестанет протекать через это соединение, вы получите обрыв цепи.
Примеры из практики: розетки, автоматы, рубильники
Первый случай — розетки: проблемы с розетками – это частая причина пожаров в квартирах. Нагрев контактов в розетке может произойти из-за слабой протяжки проводов при монтаже или ослабевания винтового зажима от времени. Особенно часто это происходит при монтаже розеток шлейфом, тогда особенно сильно греется первая розетка в цепи.
В такой цепи в каждую из розеток нужно подключать две пары проводов, одну приходящую и одну исходящую. Данный способ подключения, конечно, экономит количество кабеля при монтаже, но может заметно усложнить жизнь в дальнейшем, ведь вся нагрузка лежит на одной линии.
К тому же, если в один зажим подключены провода разных сечений происходит перекос прижимной пластины, а это снижает надежность электрических аппаратов. Провод с большим сечением будет зажат сильно, а с меньшим сечением – слабо, либо вообще выскочит со временем. В результате можно получить повышенный нагрев контактных соединений.
Второй случай – автоматические выключатели. Особенно актуальна проблема на автоматах, установленных на дин-рейке, которые запитаны от одного ввода через перемычки. Вообще клеммы автоматических выключателей бывают плоские и закругленные, от этого также зависит как нагреваются соединения. Площадь контакта тем больше, чем больше клемма повторяет форму проводника. В результате вы рано или поздно получите такую картину:
Важно! Если жилы кабеля многопроволочные, предварительно нужно надеть наконечники или залудить их припоем. Иначе зажим автоматического выключателя (да и любая другая клемма) расплющит провод, такое соединение нагревается и не отличается высокой надежностью.
Еще один случай – рубильник. Часто в рубильниках и сварочных постах используется болтовое соединение и группы предохранителей. Их использование характерно для стройки и производства, где нужно часто подключать и отключать аппаратуру. В больших электрошкафах тоже устанавливают рубильник, а потребители подключаются к шинам через предохранители.
В нижней части видны болтовые зажимы. Потребитель подключают к ним, здесь важно использовать кабельные наконечники такого типа:
Вторая проблема — ослабевание и нагрев контакта ножей, здесь нужно проверять их полное вхождение в ответную часть и обжимать, если оно нарушено.
Как измерить температуру нагрева контактов
Самый безопасный способ — использовать бесконтактные пирометры или тепловизоры. Они улавливают излучения в ИК-диапазоне. Тепло – это и есть инфракрасное излучение.
Специальная матрица тепловизора детектирует излучение в ИК диапазоне и выводит наглядное изображение на экран. Оба способа позволяют определять нагрев без отключения напряжения, что крайне важно при осмотре и диагностике высоковольтных линий. На фото видно как нагреваются элементы сети:
Главное условие надежного контакта – отсутствие нагара и окислов, соблюдение правил монтажа, использование наконечников и плотный обжим контактов. В противном случае будет возникать нагрев контактов и его потеря. Соблюдайте все описанные советы, и вы избежите проблем в будущем.