Почему греются контакты и к каким последствиям это приводит?

Специфика электрического контакта

При соединении проводников или площадок контактной группы никогда не происходит полного электрического соприкосновения. Это связано с тем, что физически невозможно создать идеально гладкую поверхность, она всегда будет иметь шероховатости. Следовательно, контакт происходит на небольших площадях.

Поверхность медного контакта, увеличенная электронным микроскопом

Когда происходит сближение поверхностей соприкосновения, в первую очередь контакт образуется между выступающими вершинами. Они впоследствии деформируются под воздействием физического давления и преобразуются в контактные поверхности небольшой площади. Это приводит к тому, что в коммутируемой электроцепи образуются переходные сопротивления (принятое обозначение Rк).

Помимо этого на поверхности проводников образовывается оксидная пленка (это особенно характерно для алюминиевых контактов), которая увеличивает сопротивление контакта. Как правило, пленки не большой толщины не оказывают влияние на контактное сопротивление, поскольку физическое усилие, приложенное к соединяемым поверхностям, разрушает пленку. Так же возможен ее пробой (фриттинг) под воздействием электрического тока.

Толстая оксидная пленка может не разрушиться от физического усилия или приложенного напряжения, что приведет к увеличению переходного сопротивления. Именно поэтому необходима чистка контактных поверхностей.

Таким образом, можем резюмировать, что изготавливая контактирующие проводники из мягких металлов, неподверженных сильному окислению, при определенном физическом давлении на них можно добиться минимального переходного сопротивления.

Тестирование сварных швов и расчет деформаций

С целью определения прочности и надежности шва, и выявления возникших дефектов проводится тестирование сварных соединений. Такой контроль позволяет своевременно обнаружить браки и оперативно их устранить.

Для выявления изъянов используют следующие типы контроля:

• разрушающий. Позволяет исследовать физические качества сварного шва, активно применятся на производственных предприятиях;
• неразрушающий. Проводится посредством внешнего осмотра, капиллярного метода, магнитной или ультразвуковой дефектоскопии, контролем на проницаемость и другими способами.

При производстве конструкций с применением сварки одним из важных нюансов является точное определение возможных деформаций и напряжений. Их наличие приводит к отклонениям от первоначальных размеров и форм изделий, понижает прочность конструкций и ухудшает эксплуатационные качества.

Расчет сварочных напряжений и деформаций позволяет проанализировать разные варианты проведения сварочных операций и спланировать их последовательность так, чтобы в процессе работ конструкция подвергалась минимальным напряжениям и образованию дефектов.

Основные причины нагрева нулевого провода

Если рассматривать нагрев нулевого проводника чисто с физической точки зрения, то данный недочет, может быть вызван следующими факторами:

Плохой контакт в месте соединения

Учитывая, что в 90% случаев электрическая проводка в многоквартирных домах выполнена из алюминиевых проводников, становится ясно, почему возникает плохой контакт в месте соединения с нулевым проводом. Ведь в отличие от меди, на алюминии при коммутации с инородными материалами образуется оксидная пленка, которая в свою очередь ухудшает прохождение тока, ввиду уменьшения пятна контакта. Понятно, что подобный круговорот заканчивается существенным перегревом такого соединения. 

Помимо этого, алюминий характеризуется хорошей пластичностью и даже после незначительных нагрузок, место соединения желательно периодически подтягивать, обеспечивая тем самым качественный контакт. Ну а если подобное условие игнорировать, то в течение непродолжительного периода времени место соединения ослабнет, и контакт ухудшится, провоцируя тем самым его нагрев. 

Безусловно, медные проводники так же могут перегреваться (например, из-за неправильно подобранного сечения или плохой обтяжки контактов), но все же они менее подвержены подобным отклонениям.

Плюс ко всему, медь более прочный металл и даже при одинаковых условиях, медные проводники способны более длительно противостоять негативным воздействиям от перегрева (не так быстро отгорает как алюминий). 

Превышение потребляемой нагрузки выше номинальной

Естественно, такая причина будет вызывать перегрев не только нулевых проводников, но и всей электропроводки. Ввиду чего не желательно подключать к непредназначенной для этого электросети мощные электропотребители (особенно одновременно). 

Неплохим решением для разгрузки такой электропроводки будет поочередное включение в работу электропотребителей посредством программируемых реле времени или таймеров. Кстати с методикой подбора сечений для электропроводки можно ознакомиться здесь.

Также очень важно для предотвращения деформации проводников вследствие перегрузки применять точно рассчитанные устройства защиты (автоматические выключатели с тепловым расцепителем, УЗО, реле напряжения и т.п.)

Воздействие высших гармоник в электросети

Не вдаваясь в технические подробности, можно отметить, что с появлением современных электробытовых приборов, оснащенных импульсными источниками питания или имеющих реактивную нагрузку (микрволновки, светодиодные источники света, инверторные приводы) возникло такое негативное воздействие как появление высших гармоник в электросети. Причем, по словам специалистов, такие потребители способны повышать уровень тока в нулевом проводнике, даже выше тока в фазном проводнике. Ввиду чего расчет сечений электропроводки в таком случае следует производить с учетом подобных критериев. 

Неисправности электропроводки или плохой контакт

Весьма распространённой причиной, по которой греется ноль в электропроводке, это плохой контакт. Возможно, со временем ослабли винты креплений, а возможно, на проводах образовался нагар. В любом случае, проблема сама по себе никуда не исчезнет, и стоит проверить, насколько хороший контакт на вводе, на автоматах, клеммах и в распределительных коробках.

Плохой контакт — это всегда лишнее сопротивление, как и при соединении алюминия с медью. А, как известно, любому сопротивлению свойственно нагреваться. Со временем, это приводит к отгоранию нуля и различным другим неисправностям электропроводки.

Чтобы устранить плохой контакт, его сначала нужно найти, для чего следует осмотреть все доступные соединения проводов. После того, как слабое место найдено, необходимо будет его разобрать, зачистить, и подключить заново. Для зачистки контактов можно использовать мелкий надфиль или наждачную бумагу.

Само собой разумеется, что при любых работах связанных с ремонтом электропроводки, необходимо полностью обесточить электросеть. Всегда нужно помнить о том, что при отключении всего лишь одного провода (нуля), через включенный выключатель, все равно может пройти ток, что приведёт к появлению опасного потенциала для жизни на нулевом проводнике.

Определение и классификация контактов

В данном контексте контакт следует трактовать в качестве соединения проводников переменного или постоянного тока. Электросистемы объединяют в себе линии передач, множество машин, аппаратов и другого оборудования, для соединения которых применяются контакты или контактные группы. От их надежности напрямую зависит работа, как отдельных участков электрической цепи, так и всего электрохозяйства.

В зависимости от конструктивных особенностей электроконтакты принято классифицировать на следующие виды:

• Подвижные. В их число входят коммутируемые, то есть производящие замыкание, размыкание или переключение электроцепи, например, контакты пускателя, реле (см. а на рис.1), выключателя и т.д. К данному виду также относятся скользящие контакты, в качестве примера можно привести автотрансформатор (см. b на рис.1), коллекторные машины, потенциометры и т.д.
• Неподвижные, к таковым относятся неразъемное и разъемное соединения. В качестве примера первых можно привести сварку, пайку (см. с на рис. 1) или клепку проводников, то есть данный вид рассчитан на долгосрочную коммутацию в электрическом аппарате. Ко вторым относятся винтовые, болтовые (см. d на рис.1) соединения, а также подпружиненные зажимы. Разъемные соединения, в отличие от неразъемных, допускают возможность перекоммутации.

Рисунок 1. Различные виды контактов

Это интересно: Беспроводная передача электроэнергии на расстояния: обзор технологий

Устройство автоматического выключателя

Как известно, автоматический выключатель предназначен для предотвращения повреждений электропроводки, возникающих в результате короткого замыкания или при превышении допустимой нагрузки.

Внутреннее устройство и составные части автоматического выключателя

Картинка – из моей статьи про устройство автоматического выключателя (защитного автомата).

Защита обеспечивается применением в конструкции автомата расцепителей — механизмов, позволяющих отключать подачу электрического тока. Обычно в автоматах устанавливают электромагнитный и тепловой расцепители.

Конструкция электромагнитного расцепителя предполагает наличие катушки, выполненной из изолированного провода, которая имеет внутри стальной сердечник. Этот сердечник соединён с механизмом взвода и расцепления.

При появлении в защищаемой сети тока большой величины, например, тока короткого замыкания, в катушке будет образовываться магнитное поле, которое будет воздействовать на сердечник. В свою очередь, сердечник будет давить на механизм расцепления, вызывая отключение модульного автомата. В зависимости от количества витков и конструкции расцепителя диапазон токов мгновенного расцепления может быть разным, и обозначаться буквами “А” (2…3 In), “В” (3…5 In), “C” (5…10 In), “D” (10…20 In) и другие. Подробнее об этом вы можете почитать в статье Характеристики автоматических выключателей и в ГОСТ IEC 60898-1-2020, который вступил в действие в марте 2021 года, перетянув ошибки из старого ГОСТа и подцепив новые. Только про характеристику “А” вы не прочитаете нигде, кроме как у меня – скоро планирую статью.

Для защиты электрической сети от токов, которые могут возникнуть при перегрузке предназначен тепловой расцепитель. Можно сказать, что тепловой и электромагнитный расцепитель взаимно резервируют или дублируют выключение автомата, делая это в разных диапазонах токов (которые пересекаются на графике ВТХ) и за разное время (от времени больше часа до времени меньше полупериода напряжения).

Кто хочет освежить график ВТХ автоматов, я приведу его, напомнив, что отличаются они только в областях работы разных характеристик (В, С, Д).

Время-токовые характеристики защитного автомата

Основным элементом теплового расцепителя является биметаллическая пластина. Эта пластина состоит из двух соединённых вместе металлов с разными коэффициентами теплового расширения. При прохождении по ней электрического тока она нагревается, при этом меняя свою форму и воздействует на механизм расцепления.

У этой пластины есть один “маленький” минус, связанный и температурой. Если она много-много раз при изменении температуры принимает свои крайние состояния (от выключенного состояния на морозе до работе на токах выше номинального), она, как и любая металлическая пружина или пластина, “устаёт”, становится “расхлябанной”. Результат может привести к фиаско и к пожару – пластина начинает реагировать на сверхток слишком вяло. А это значит, что реальный номинал автомата понижается. И если автомат 10 лет назад покупался как на номинальный ток 25 А, то не исключено, что его номинал стал 35 А. Естественно, с учётом ВТХ. Независимо от бренда – физика работы у всех одинакова, от Китая до Германии.

К чему я? Меняйте автоматы после 10-15 лет работы! Особенно, если они часто работали и выключались при сверхтоке.

Способы защиты электродвигателя

Для защиты электродвигателя от внутренних и внешних неисправностей, а также для минимизации дальнейших трудозатрат по его ремонту применяют различные устройства.

1. Мотор-автоматы и тепловые реле

Мотор-автоматы (автоматы защиты двигателя) и тепловые реле используют для обнаружения превышения тока по одной или всем фазам двигателя. В случае превышения через некоторое время происходит отключение привода.

В отличие от мотор-автомата, у теплового реле нет силовой коммутации. Оно имеет только управляющий контакт, который размыкает питание силовой цепи. Мотор-автомат является самостоятельным коммутационным устройством, способным выключать двигатель.

Минус теплового реле заключается в отсутствии защиты от короткого замыкания. Мотор-автомат имеет защиту от перегрузки и электромагнитную защиту от короткого замыкания, которая мгновенно срабатывает и выключает двигатель при превышении тока уставки в 10-20 раз.

Данные устройства используются наиболее широко и при правильной установке и настройке способны с большой долей вероятности защитить электродвигатель и оборудование от поломки и других негативных последствий.

2. Электронные реле защиты двигателей

Данный вид защиты обеспечивает большой выбор различных защит. Основным элементом таких реле является микропроцессор, который анализирует мгновенные значения напряжения и тока и принимает решения на основе заданных настроек. Это может быть выдача сигнала на индикацию либо на отключение двигателя.

3. Термисторы и термореле

Когда по какой-то причине не сработала тепловая защита по перегрузке, последний рубеж обороны — термозащита. Внутрь обмотки устанавливается термочувствительный элемент (как правило, термистор или позистор), который меняет свое сопротивление в зависимости от температуры. При пересечении порога срабатывает соответствующая защита, и двигатель отключается.

Возможно применение более простых дискретных термореле (термоконтактов), которые размыкают контрольную или тепловую цепь, что приводит к аварийной остановке электродвигателя.

4. Преобразователи частоты

Обычно преобразователи частоты располагают несколькими видами защиты – по превышению момента и тока, по превышению напряжения, обрыву фазы и проч. Кроме того, возможно ограничение момента и тока. В этом случае на двигатель будет подаваться напряжение с меньшим уровнем и частотой, если будет обнаружена перегрузка. При этом будет выдано соответствующее сообщение оператору, а двигатель может продолжать работать.

Также производители частотных преобразователей рекомендуют устанавливать защитный автомат на входе ПЧ, тепловое реле на выходе и термисторную защиту.

Другие полезные материалы: Выбор электродвигателя для компрессора Как определить параметры двигателя без шильдика? Выбор мотор-редуктора для буровой установки

Замена РЗ

Как правило, часто именно реле становится виновником плохого пуска мотора

К сожалению, многие автомобилисты не обращают на него внимание, пытаются найти причину в стартере или бобине зажигания

Диагностировать реле несложно. Нужно только вооружиться специальным измерителем, например, омметром или мультиметром с наличием всех нужных режимов.

Далее, проверяются показатели сопротивления:

• Подключаются щупы прибора к реле: один на плюс, другой – на массу;
• Щупы прибора подключаются к обмотке возбуждения стартера и к проводу управления реле, чтобы диагностировать поломку устройства (если сопротивления нет, поломка налицо).

Реле зажигания не подаётся ремонту. Только замена на новый элемент поможет решить сложившуюся проблему. Стоит реле недорого, так что проблем с покупкой нового устройства возникнуть не должно.

Вот как осуществляется замена:

• АКБ следует обесточить, скинув минусовой вывод;
• Затем открутить саморезы на защитном чехле рулевой колонки, чтобы обеспечить свободный доступ к реле.

• Снять кожух;
• Найти колодку с проводами, куда подключается реле;
• Отключить провод РЗ от колодки, установить новый элемент;
• Проверить, как всё работает.

Своевременная забота о своём автомобиле, который сегодня для многих россиян стал инструментом для дополнительного заработка, крайне важна. Трудности запуска могут застать автомобилиста в самый неподходящий момент. Поэтому регулярно проводите профилактические проверки, обезопасьте себя от лишних затрат и нервотрёпки.

Основные причины нагрева кабеля проводки и питающего шнура электроприборов

Нагрев питающего провода – это крайне опасное явление, требующее незамедлительного устранения. Но прежде чем приступать к ремонту, нужно понять, где и почему происходит нагрев. В этой статье мы как раз рассмотрим основные причины нагрева и способы их устранения. Итак, начнем.

Почему может греться кабель или питающий шнур

Итак, давайте начнем с того, что определимся с основными причинами нагрева. Существуют несколько главных причин, а именно:

1.Кабель либо питающий шнур не справляется с токовой нагрузкой.

2. Монтаж проводки выполнен с нарушениями и из-за этого происходит нагрев.

3. Соединения проводов выполнены ненадлежащим образом.

4. Неудовлетворительное качество питающего кабеля или шнура.

Это основные причины нагрева кабеля, теперь давайте поговорим о них подробно, сразу разбирая способы устранения.

Как решить проблему

Для начала давайте рассмотрим случай, когда греется питающий шнур электроприбора.

Итак, первым делом определите место нагрева:

– греется область возле питающей вилки.

– греется область возле самого электроприбора.

– или нагревается весь питающий кабель.

Итак, в первом варианте причин может быть две: это плохой контакт проводов внутри самой вилки. И способ устранения таков: разбираем вилку и при необходимости протягиваем болтовое соединение.

Второй причиной может быть сама розетка: от интенсивной эксплуатации губки розетки неплотно фиксируют вилку и из-за этого в данном месте происходит нагрев. Способ устранения следующий: в идеале поменяйте розетку на качественную со специальными поджимными пружинами. Но если нет возможности, то просто с помощью пассатижей сожмите контактные губки

Внимание. Работы с розеткой можно производить только после того, как будет отключен автомат, питающий эту линию, и с помощью мультиметра (индикатора) будет проверено отсутствие напряжения. Еще одним из вариантов нагрева розетки является не соответствие ее номинала протекающему току

Возможно у вас розетка рассчитана на 10 А

Еще одним из вариантов нагрева розетки является не соответствие ее номинала протекающему току. Возможно у вас розетка рассчитана на 10 А

, а вы подключаете в нее мощный электроприбор. Решение тут только заменить розетку на более мощную, рассчитанную на16 А .

А вот если у вас греется весь питающий шнур, то значит что нерадивый производитель сэкономил и вместо, например, провода сечением 1,5 мм2 установил с сечением 0,75мм2. В этом случае поможет только полная замена питающего шнура.

Теперь давайте разберем причины нагрева самой проводки

Начнем с самой банальной и распространенной причины. В очень многих домах старая алюминиевая проводка и при ее прокладке она рассчитывалась на одни нагрузки, а сейчас электрические нагрузки на сеть стали несоизмеримо больше. И из-за этого проводка начинает перегреваться. В таком случае есть только один выход: это полная замена проводки в доме (квартире).

Так же очень распространен вариант, когда перегревается провод в распределительном щитке. Причина этого кроется в плохом контакте или неправильно выполненном подключении.

Например, если используется гибкий провод, то подключать его в автомат или на заземляющую шину без предварительной опрессовки категорически запрещено.

Так же нагрев может происходить в распределительных коробках. Причина такая же – плохой контакт. Для того, чтобы устранить эту проблему необходимо скрутки заменить на качественное соединение, например на опрессовку гильзами.

yandex.ruВажно. Если в распределительной коробке соединяются медь с алюминием, то такое соединение можно выполнять только через специальные соединительные клеммники. Так же все работы в распределительных коробках и щитке должны производиться со снятым напряжением

Так же все работы в распределительных коробках и щитке должны производиться со снятым напряжением.

Отдельно об удлинителях

Еще я хочу отдельно поговорить об удлинителях (сетевых фильтрах). Многие заблуждаются, что если в удлинителе 4 розетки то в каждую из них можно воткнуть нагрузку по 16 Ампер,

так вот к каждой розетке такого удлинителя можно подключить нагрузку, рассчитанную на

16/4 = 4 А.

И если вы используете удлинитель барабанного типа, то при подключении, например, сварки обязательно полностью разматывайте провод с барабана. Так как в смотанном состоянии в проводе возникает индуктивность, что дополнительно разогревает его, а это может привести к оплавлению изоляции.

Особенности поведения импульсного трансформатора

Разработчики импульсных трансформаторов стремятся минимизировать падение напряжения, время нарастания и искажения импульса. Это вызвано с увеличением тока намагничивания во время длительности импульса.

Питание в устройстве включается и выключается с помощью переключателя (или переключающего устройства) на рабочей частоте и длительности импульса, которые обеспечивают необходимое количество энергии на входе в блок питания. Следовательно, температура также контролируется. При исправном трансформаторе электрическая изоляция между входом и выходом гарантируется конструкцией устройства.

Чаще перегреваются трансформаторы, используемые в источниках питания с прямым преобразователем, особенно, если мощность превышает 500 кВт. Импульсные трансформаторы сигнального типа имеют дело с низкими уровнями мощности, поэтому их нагрев незначителен.

Проблем с перегревом таких устройств не будет, если контролировать следующие параметры:

• Ток намагничивания.
• Ток нагрузки.
• Падение напряжения.
• Напряжение отдачи.
• Вторичный ток нагрузки.
• Искажение импульса.

Контактные соединения

Контактные соединения электрических цепей выполняются в соответствии с В зависимости от климатического исполнения и категории размещения электротехнических устройств соединения подразделяются на группы А и Б. Климатические исполнения У, УХЛ для категории размещения 3 (что соответствует условиям МКС) относятся к группе А.

Таким образом, все требования ГОСТ 10434-82 к контактным соединениям применительно к МКС должны соответствовать классу 1 и группе А.

По конструктивному исполнению контактные соединения подразделяются на:

Соединение плоских контактных поверхностей (шин прямоугольного сечения или наконечников с плоскими выводами электротехнических устройств), выполненных из меди и ее сплавов или из твердых алюминиевых сплавов, не требуют применения средств стабилизации и выполняются при помощи стальных крепежных изделий, защищенных от коррозии. Допускается применение вороненых стальных болтов, гаек и шайб.

Соединение алюминиевых шин между собой или с плоскими выводами электротехнических устройств, а также с другими проводниками, выполненными из меди и ее сплавов или из твердых алюминиевых сплавов, должно выполняться с применением средств стабилизации, одного из ниже перечисленных:

Пластины из алюминиевого сплава и алюминиевые части медно-алюминиевых пластин соединяются с алюминиевыми шипами сваркой.

При применении средств стабилизации по пунктам 2,3,4 контактные соединения также выполняются при помощи стальных крепежных изделий, защищенных от коррозии.

Почему греется ноль в электропроводке

Сильное нагревание нуля, как правило, происходит в распределительном щитке или на вводе кабеля в дом. Нагрев происходит на пробках с предохранителями (автоматах), либо на клеммниках для подсоединения проводов в доме.

Чтобы выяснить причину нагревания электропроводки в доме, следует пойти от простого к сложному:

Провода греются из-за нагрузки — самая распространённая причина, это старая электропроводка в доме. Раньше, когда не было 2 кВт чайников, стиральных машин, водонагревателей и т. д., никто не думал наперёд. Поэтому сечение проводов для электропроводки выбиралось минимального диаметра, не то, что теперь.

Кстати, данная проблема характерна и в случае плохого напряжения в электросети, поскольку трансформаторные подстанции и поселковые линии электропередач, попросту не рассчитаны на «сегодняшние» нагрузки. Говоря другими словами, отказавшись от печного отопления, все кинулись устанавливать электрокотлы, из-за чего электросеть не выдерживает чрезмерно возникших нагрузок.

Поэтому, если в доме беспокоит сильно нагревающиеся провода, то стоит подумать над тем, как давно они менялись и какого диаметра заложены. Возможно, включая одновременно — чайник, электропечь и водонагреватель, проводка просто не выдерживает нагрузки, порядка 6 кВт. В данном случае достаточно поменять электропроводку на новую.

Неисправности электропроводки или плохой контакт

Весьма распространённой причиной, по которой греется ноль в электропроводке, это плохой контакт. Возможно, со временем ослабли винты креплений, а возможно, на проводах образовался нагар. В любом случае, проблема сама по себе никуда не исчезнет, и стоит проверить, насколько хороший контакт на вводе, на автоматах, клеммах и в распределительных коробках.

Плохой контакт — это всегда лишнее сопротивление, как и при соединении алюминия с медью. А, как известно, любому сопротивлению свойственно нагреваться. Со временем, это приводит к отгоранию нуля и различным другим неисправностям электропроводки.

Чтобы устранить плохой контакт, его сначала нужно найти, для чего следует осмотреть все доступные соединения проводов. После того, как слабое место найдено, необходимо будет его разобрать, зачистить, и подключить заново. Для зачистки контактов можно использовать мелкий надфиль или наждачную бумагу.

Само собой разумеется, что при любых работах связанных с ремонтом электропроводки, необходимо полностью обесточить электросеть. Всегда нужно помнить о том, что при отключении всего лишь одного провода (нуля), через включенный выключатель, все равно может пройти ток, что приведёт к появлению опасного потенциала для жизни на нулевом проводнике.