Искрение контактов: причины возникновения и способы устранения
Практически все электромеханические коммутирующие устройства со временем начинают сильно искрить. Как вы уже догадались – это искрят контакты, замыкающие и размыкающие различные цепи. Строго говоря, искрение обычных контактов происходит всегда, но оно незначительно. Проблемы начинаются с того момента, когда искрообразование нарушает нормальный режим работы электроприбора, а в области рабочего пространства коммутационного узла ощущается запах озона и гари.
Основные причины искрения
Чтобы ответить на вопрос, почему и при каких обстоятельствах возникает электрическая искра, выясним, какие процессы лежат в основе искрообразования. Собственно говоря, их немного – всего два:
Существует ещё несколько факторов усиливающих процесс искрения. Это износ, превышение значений токов коммутации, ослабление пружин или уменьшение упругости пластин и некоторые другие.
Для лучшего понимания причин искрения рассмотрим более детально физику процесса. Начнём с понятия искры.
Из школьного курса физики известно, что между проводниками, на которых образовались электрические заряды, происходит ионизация воздушного пространства. По нему в определённый момент протекает ток. Если поддерживать разницу потенциалов на определённом уровне, то образуется электрическая дуга, с огромным тепловым излучением. Примером может служить работа сварочного аппарата.
Известно, что заданным током электрическую дугу можно зажечь лишь на определённом расстоянии между электродами. Чем больше разница потенциалов, тем больший промежуток, на котором происходит образование дугового электротока.
Искра – это частный случай кратковременной электрической дуги. Для этого явления справедливы утверждения приведённые выше. Отсюда вывод – для недопущения процесса искрообразования необходимо устранить причины, вызывающие зажигание электрической дуги. В частности, при разомкнутом или замкнутом положении контактов искрение прекращается по причине исчезновения условий для существования тока в ионизированном пространстве.
А теперь остановимся вкратце на процессах, вызывающих искрение в коммутационных устройствах.
Дребезг контактов
Когда катушка реле замыкает электрическую цепь или разрывает контакт, он под действием упругих сил несколько раз отскакивает. В определённые моменты расстояние между контактами оказывается настолько маленькое, что создаются условия для электрического пробоя. Поскольку процесс дребезга длится лишь доли секунды, то образуется именно искра, которая исчезает в положении замкнутого контакта. Искрение прекращается также в том случае, когда цепи полностью разомкнуты.
Влияние индуктивных цепей
Из формулы видно, что ЭДС пропорциональна скорости изменения силы тока. Поэтому, при мгновенном расхождении контактов её величина резко возрастает. Кроме того, на ЭДС самоиндукции влияет индуктивность коммутируемого устройства. В частности, такой принцип коммутации использовался в старых моделях автомобилей. Контакты прерывателя с огромной скоростью разрывали цепь катушки индуктивности, в результате чего на электродах свечей зажигания напряжение достигало десятки киловольт.
В нашем случае напряжение разрыва, конечно же, значительно меньше, однако его вполне достаточно для образования искры. Заметим, что определённой индуктивностью обладают даже обычные провода. Поэтому искрение возможно при отключении нагрузки, находящейся в конце длинных линейных цепей.
Прочие причины искрения
Выше упоминалось о том, что усилить искрение могут различные факторы, связанные с эксплуатацией коммутационных устройств. В данном разделе мы рассмотрим, что происходит под действием некоторых факторов:
Заметим, что в электродвигателях постоянного тока искрят щетки. В оптимальном режиме работы мотора искрение незначительное. Но при перегрузках или в случаях междувитковых замыканий происходит значительное искрообразование, разрушающее коллектор. Похожее явление происходит при плохом прижимании щёток или в результате засорения промежутков между пластинами коллектора.
На рисунке 1 изображен якорь с подгоревшим коллектором.
Рис. 1. Подгоревший коллектор
Искрение наблюдается, когда вставляют в розетку вилки шнуров, во время подключения мощных электроприборов. Явление усиливается, если штырьки штепселя не соответствуют гнезду розетки.
Последствия, к которым приводят плохая коммутация в розетке, показаны на рис.2.
Рис. 2. Последствия плохой коммутации
Последствия
Искрение контактов не проходит бесследно. Возникают побочные следствия, сокращающие срок службы коммутирующих устройств:
Пригоревшие контакты могут залипать, вследствие чего нарушается работа электрооборудования. Если такая неприятность случится в защитных коммутирующих устройствах, это может привести к непредсказуемым ситуациям.
Способы устранения
Выяснив причины искрения, вы можете выбрать действенный способ устранения неполадки. Например, если плохо соединяются контакты, это может быть признаком их засорения сажей. Необходимо удалить весь нагар, используя растворители. Обычно протирают контакты ваткой, пропитанной спиртом. В качестве растворителя подойдёт обычная водка или одеколон.
Изначально поверхность контактов делают очень гладкой для лучшего прижатия их друг к другу. Но в процессе эксплуатации искрение разрушает напыление, вследствие чего появляются шероховатости. Для восстановления работоспособности достаточно отшлифовать поверхность нулёвкой. Если покрытие серебряное – лучше использовать деревянную пластинку, а когда контакт сгорел, то он подлежит замене.
Возможна ситуация, когда искрит замкнутый контакт. Причиной может быть сильное его выгорание или потеря упругости пластины, которая разрывает контакт. Можно попытаться временно восстановить работоспособность реле путём шлифования или попытаться восстановить изгиб пластин.
Мы рассмотрели примеры устранения последствий искрения. Но существует ряд эффективных способов борьбы с причиной этого явления. Остановимся на некоторых из них:
Метод с применением схем для подавления искрения довольно эффективен и не дорогой. При желании каждый, хоть немного разбирающийся в электротехнике человек, может самостоятельно изготовить искрогасящую цепь.
Для гашения искрообразования в индуктивных цепях постоянного тока достаточно установить диод параллельно нагрузке. При этом катод диода необходимо подключить к положительному, а анод соединить с отрицательным полюсом.
На рисунке 3 изображены схемы, объясняющие действие шунтирующего диода. Обратите внимание на то, как индукционный ток рассеивается на диоде, не попадая на коммутационное реле (позиция С).
Рис. 3. Схемы объясняющие действие шунтирующего диода
Для переменного тока устанавливают шунтирующую искрогасительную RC цепь. Накопленная энергия рассеивается на переходном сопротивлении, а не на контактах. Ёмкость шунтирующего конденсатора можно вычислить по формуле: Cш = I 2 /10, здесь I — рабочий ток нагрузки, а 10 – условная постоянная, позволяющая производить расчёты для простых схем RC цепей.
Сопротивление резистора находим [ 1 ]: Rш = E0 / (10*I*(1 + 50/E0)), где E0 – ЭДС (напряжение) источника питания, I – сила рабочего тока нагрузки, цифра 50 –стандартная частота переменного ток в электросети. Также пользуются для подбора параметров номограммой ниже.
По известным значениям напряжения источника питания U и тока нагрузки I находят две точки на номограмме, после чего между точками проводится прямая линия, показывающая искомое значение сопротивления резистора R. Значение емкости С отсчитывается по шкале рядом со шкалой тока I. Номограмма дает разработчику достаточно точные данные, при практической реализации схемы необходимо будет подобрать ближайшие стандартные значения для резистора и конденсатора RC-цепи.
Сама типовая схема искрогасительной RC цепи изображена на рисунке 5.
Рис. 5. Схема искрогасительной RC цепи
Защита контактов от искрения – лучший способ продлить срок службы коммутирующего устройства. Применив несложную схему можно успешно решить задачу, связанную с искрением.
Видео по теме
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.
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.
Как этого избежать?
Проводка «трещит»
Здравствуйте.
Возникла проблема с проводкой.
Ночью проснулся от «треска», думаю где «трещит», подошел к стене, а там знаю (когда ремонт делали), есть круглая пластмассовая коробочка и из нее доносится треск, как в розетках (был случай).
Что делать в таком случае? 
P.s. Дому 15 лет.
Igor.O. написал :
Что делать в таком случае?
открывать, переделывать соединения по нормальному. Там скрутка, небось.
Иначе возможно возгорание.
Igor.O. написал :
Что делать в таком случае?
1 Снять нагрузку! Отключить мощные потребители. (по возможности полностью обесточить)
2 Пригласить квалифицированного специалиста!
3 Ни в коем случае не откладывать решение проблемы! Ситуация пожароопасна.
Сейчас праздники, ни кого не пригасишь.
так откройте коробку и посмотрите что там (предварительно отключив электричество)
Igor.O. написал :
Сейчас праздники, ни кого не пригасишь.
Вызовите дежурного электрика, если ваш дом ЖЕК обслуживает.
xKing написал :
так откройте коробку и посмотрите что там (предварительно отключив электричество)
Подскажите, а как тушить ее вообще, чтобы знать на всякий случай?
ага, давайте сюда фото того, что там
после отключения электричества.
вытащите аккуратно провода из коробки, посмотрите как они соединены.
Igor.O. написал :
Подскажите, а как тушить ее вообще, чтобы знать на всякий случай?
Igor.O. написал :
Если все отключить (технику всю), возгорания можно избежать?
лучше обесточить квартиру (или весь дом, если мы говорим о частном доме).
Igor.O. написал :
А это вообще что за коробка?
у вас розетки и свет отдельно отключаются?
Вызвали электрика дежурного, ждем результата.
Отключаюсь пока, всем огромное спасибо!
2Tolsty Постоянно трещит, с перерывами.
Пришел электрик, сказал: «Ничего страшного, вы все равно не пользуетесь балконным выключателем, это от ветра треск. «
Igor.O. Чарли Чаплин нервно курит в сторонке!
Igor.O. написал :
если нет огнетушителя, то чем?
Пачка обычной, кухонной соды, натрий двууглекислый. Предварительно размять, до порошкообразного состояния.
Простите если пугаем, судя по описанию- серьезная проблема.
Igor.O. написал :
круглая пластмассовая коробочка и из нее доносится треск, как в розетках
? Открывал ее? При нем был треск? Причем тут
Igor.O. написал :
вы все равно не пользуетесь балконным выключателем
Раньше такой треск бывал? Сколько после ремонта времени прошло? Коробка замурована или открыта?
2Tolsty Не смотрел и не открывал, но слушал, при нем треска не было, как на зло.
Раньше не было ни когда такого треска, сегодня первый день, сейчас по моему уже нет треска.
Ремонт делали лет 10 назад, и не евро-ремонт, а обычная по клейка обоев.
Коробка замурована.
Igor.O. написал :
Сейчас праздники, ни кого не пригасишь.
Bladiclab написал :
Вызовите дежурного электрика, если ваш дом ЖЕК обслуживает.
Вы что в другой стране живёте? Вы отдаёте себе отчёт, что это вредный совет? Также как и
xKing написал :
вытащите аккуратно провода из коробки, посмотрите как они соединены.
Человек ясно пишет что
Igor.O. написал :
я в этом деле не особо смыслю.
На заборе тоже написано!
И у вас на руках останется наряд заказ после него (гарантия проведения работ)?
А если ваших баблов не хватит платить спецу что тогда огнетушитель покупать?
А в данном случае заявка зафиксирована. Да завтра другие сутки опять вызвать (другого).
Или вы думаете, что все профессионалы только и работают(без отдыха).
mascot71 написал :
Аматора вот клиент не дождался, так знаете что случилось? Убило. Аматор теперь в трауре.
Раз терпения не хватило, тогда зачем по объявлению вызывать!
Bladiclab написал :
И у вас на руках останется наряд заказ после него (гарантия проведения работ)?
Нет, Вы точно с Луны, какие наряды, какие заявки? На дворе воскресенье. Я видел не раз, этих людей из жэка, а Вы видели? Слово наряд им не знакомо, особенно если речь о проводке вне этажного щита.
Bladiclab написал :
Раз терпения не хватило, тогда зачем по объявлению вызывать!
Тушить коробку можно сухим песком из ведра. Или углекислотой. Можно накрыть асбестовой тканью!
MEXANIK_ods погодите пока! ещё не горим!
Мля, какие огнетушители, пески и порошки.
Обесточьте полностью квартиру, перед работой проверьте точно ли все отключено (розетки, свет)
Нечего сложного в этой каробке нет. Вам понадобится клоскогубцы и изолента.
Аккуратно откройте коробку изолированными плоскогубцами раздвинте все соединения. если это скрутки постарайтесь с них аккуратно снять изоленту(работу выполняйте по очереде, по одной скрутке) плоскогубцами посторайтесь скрутить как можно сельнее, обратите внемание не оплавненна ли изоляция на проводах скрутки, заизолируйте новой изолентой, потом преступайте к следующей скрутке.
Когда все закончите не пытайтесь засунуть все обратно, оставьте все растопыренным посторайтесь как можно лучше раздвинуть все провода, чтоб они не соприкосались друг с другом.
После этой процедуры подайте питание в квартиру. Проверьте визуально что творится в этой коробке, если все плохо то немедленно отключайте.
После всех этих действий ищите специалиста. Чтоб он сделал все нормально.
Меры предосторожности: Не в коем случае не прикосайтесь к откратой проводке, только изолированный инструмент.
Почему розетка искрит: 4 основные причины
Искра, которая может возникнуть от электрической розетки вполне может привести к пожару. Штепсельная розетка необходима для коммутации вилки с электрической сетью. При нормальной работе вилки, сквозь контакты проходит электричество с минимальным выделением тепла. Почему искрит розетка при вставлении вилки. Бывают случаи, когда при этом происходит пробой. Чем выше мощность подключаемого прибора, тем интенсивнее искрение. Электрическая дуга сопровождается высокой температурой и появляется неприятный запах расплавленного пластика.
Почему искрит розетка при вставлении вилки: причины
Возможные причины почему искрит розетка при вставлении вилки таковы:
Подключение включенных приборов, перезагрузка по току
Ситуацию с включенными приборами рассмотрим на конкретном примере. Абсолютно на каждом бытовом приборе в современном мире, будь-то телевизор, чайник или хлебопечка, есть кнопка включения. Когда кнопка находится во включённом положении, то на момент вставления вилки в розетку может образоваться искрение, сила которого прямо пропорциональна мощности прибора. Но встречаются электроприборы, в которых кнопки включения и выключения не предусмотрено, тогда, чтобы избежать проблем искрения, обесточьте розетку (выключите питающий автомат), вставьте вилку прибора в розетку и подайте напряжение. Штепсельная розетка имеет свои характеристики допустимых показателей соединения. То есть, если на приборе, который вы хотите подключить к электросети допустимый ток 3,50 А. Или несколько приборов, но общая сумма не превышает этого показателя, тогда разрешено подключаться к розетке, у которой допустимый предел 16,0 А, на современных розетках написан допустимый предел.
Чтобы рассчитать мощность розетки вспомним закон Ома для цепи переменного тока. Формула такова: Р=I*U*cosⱷ, где:
Р — искомая допустимая мощность нагрузки;
I — допустимая величина номинального тока (можно найти на самой розетке, или в технической документации)
U — напряжение электросети, обычно 220,0 В
cosⱷ- значение коэффициента мощности, если не можете найти данный коэффициент на приборе, тогда исходите из расчета 0,95
Пример расчета: Предположим у нас есть розетка мощностью 16 А, значит допустимая мощность нагрузки равна 3344,0 Вт ( 16*220*0,95)
Плохой контакт
Каждое разборное изделие подвержено со временем изнашиванию. Любой винтик, защелка или пружинка ослабляются и откручиваются за период эксплуатации. Как результат — плохой контакт электродов с сетью и розетка искрит сама по себе (без втыкания вилки). Когда проводка проложена из алюминиевых жил, винтовые зажимы необходимо подтягивать несколько раз в год. Потому что алюминий имеет свойство «вытекать», и, как следствие, ослабевает контакт, из за которого и начинается искрение. Возможно, сами разъемы, куда вставляется штекер, могут износиться. Фиксация вилки осуществляется с помощью специальных зажимных контактов, которые при частой эксплуатации (включение и выключение) разгибаются. Чтобы устранить образовавшуюся проблему, воспользуйтесь пассатижами и просто подогните их внутрь.
Указанная причина поломки наиболее популярная и распространенная. И, если своевременно обнаружить искрение, ситуацию можно спасти обычным ремонтом, который вы вполне сами сможете произвести. Важно при работе с электричеством соблюдать меры предосторожности! Прежде чем начать ремонт розетки, обесточьте помещение. Когда розетка будет разобрана, внимательно просмотрите все остальные элементы конструкции: может быть, вы обнаружите еще какую-то поломку, и сможете ее своевременно устранить.
Использование евро розетки в совокупности с вилкой старого образца
Необходимо заметить, что несоответствие вилки и розетки по стандарту, одна из самых распространенных причин возникновения неисправности. Это связано с тем, что розетки старого образца, которые выпускались во времена Советского Союза, рассчитывались под электроды Ø 4,0 мм. Однако на современные бытовые приборы устанавливаются вилки с более толстыми электродами Ø 4,80 мм. На первый взгляд разница небольшая. Но на практике это приведет к растяжке контактных губок, и, как следствие, к искрению при вставлении вилки в розетку.
Также при использовании евро вилки в советскую розетку, происходит расширение обхватывающего диаметра контактных губок розетки. И, когда в такую розетку вставляется обычная советская вилка, опять же отсутствует плотный контакт. Если вы хотите на практике в этом убедиться, найдите электроприбор старого образца, выпущенного в Советское время, и вставьте старую вилку, в нашу современную розетку.
Устранение причины поломки заключается в очень простом решении проблемы, используйте соответствующие вилки и розетки. Важно! Используйте только качественные розетки и электроматериалы.
Эксплуатационный износ розетки
Какими бы дорогостоящими и качественными не были розетки, со временем они приходят в негодность. Их дальнейшее использование будет крайне опасно. Если не проводить ежегодный осмотр розеток, то конец эксплуатационного износа наступит гораздо быстрее, в сравнении с теми розетками, с которыми периодически будут производиться профилактические работы.
При осмотре обращайте внимание на возможно образовавшийся нагар. Его следует убрать, так как, когда вы вставляете вилку в розетку, происходит контакт с нагаром, и по причине того, что у нагара большее сопротивление происходит искрение. Так же проверяйте контакты на послабление, большой разжим контактных губок, может служить причиной искрения, так как нет плотного контакта.
Перелом провода
При переломе провода, розетка или вилка перегреваются. Поскольку в месте перелома получается минимальное сечение провода, и этого не достаточно для прохождения тока заданной силы. Тем самым, сопротивление увеличивается и нагрев электропроводки. К тому же, перелом провода сопровождается микроскопическим искрением. Искры дополнительно разогревают поврежденное место.
Горячая вилка
Если во время работы электроприбора при прикосновении к кабелю или вилке вы почувствовали что они теплые, ничего страшного, это нормальное явление. Электропроводник имеет сопротивление, поэтому идет нагрев. Во всем должна быть мера, и наш случай не исключение, когда нагрев значительно увеличивается, важно найти причину происходящего отклонения.
Причины нагрева вилки
Причины, которые могут привести к нагреву:
Устранение причин возникновения искр из розетки
После всех вышеописанных причин возникновения искрения, перейдем к способу их устранения. При несоответствии вилки и розетки необходимо привести их к единому образцу. Заменить все имеющиеся розетки, на современный вариант, изготовленный по евростандарту. Если вы не хотите расставаться с электроприбором из далекого прошлого, то просто замените на нем старую вилку на новую и проблема несоответствия вилки с розеткой будет устранена легким и доступным способом.
Устранить перезагрузку розетки возможно несколькими способами. Первое, это замена электроустановочного оборудования на более мощное. Если у вас монтированы розетки мощностью 10,0 А, тогда замените их на 16,0 А. Это значительно увеличит мощность розетки, и не приведет к перегреву оборудования и возникновению искры. И второй способ, это установить дополнительные розетки в помещении. Второй вариант решения проблемы значительно надежнее первого, так как не придется использовать переноски и тройники. Если у вас нет возможности установки дополнительной розетки. Воспользуйтесь двойной розеткой, которую монтируют на одно посадочное место.
При проблеме ослабления зажимов, проведите работу по подтягиванию контактов. При этом не забывайте о важности отключения энергопитания. Медную проводку рекомендовано подтягивать один раз в 10 лет. А вот алюминиевую — не реже одного раза в два года. Поэтому целесообразней заменить проводку на медную, более качественную и долговечную.
И еще один совет. Не старайтесь купить самые дешевые материалы, такая экономия может грозить серьезными последствиями. Такими как потеря жилого имущества вследствие пожара, что очень часто случается в нашей стране. Чтобы отличить контрафакт от оригинала, обратите внимание на цену продукции. Оригинальный товар будет стоить в разы дороже, запросите сертификаты на продукцию. Контрафактный товар производят из некачественных материалов. Поэтому визуально можно увидеть отличия, например по корпусу. Качество пластмассы будет разное, неполная комплектация или отсутствие упаковки на товаре.
Заземление розетки: для чего его делают
В домах старой постройки зачастую отсутствует заземление. Людей, которые заботятся о своем будущем, должен насторожить факт отсутствия заземления. Функция заземления – снижение последствий от удара электротоком до неугрожающих жизни, другими словами, это защитная функция. Разберемся на примере, как работает заземление. Когда изоляция фазного провода внутри любого электроприбора изношена или повреждена, тогда корпус устройства при контакте с оголённым участком жилы оказывается под напряжением, равным фазному – 220 В. Прикосновение человека к такому прибору повлечёт поражение электрическим током с исходом, вплоть до летального. Если же корпус устройства заземлить, то напряжение на нём при пробое изоляции будет близко к нулю. И контакт с агрегатом не будет представлять опасности.
Способы выполнения заземления в розетке
Существует несколько способов выполнения заземления в розетке:
Заключение
Важно выяснить почему искрит розетка при вставлении вилки. И незамедлительно устранить неполадку. Поскольку такое явление неминуемо подвергает риску всех членов семьи. Такие проблемы могут вызвать даже пожар в вашей квартире или доме. Достаточно одной маленькой искры для того, чтобы вспыхнуло пламя. Современные розетки изготавливают из качественной пластмассы, которая не подвержена горению, однако при воздействии высоких температур этот материал начнет плавиться, и при попытке выдернуть из розетки вилку вы можете подвергнуться воздействию электрического тока.
Не надейтесь на срабатывание автоматический выключателей, особенно если их установка была проведена более 10 лет назад. При подключении электроприбора с большой мощностью или удлинителя с подключенным к нему оборудованием может произойти пезагрузка, и, как следствие, возгорание, а автоматика окажется неисправной. Как показывает практика, такие случаи далеко не редкость, потому что проверку АВ обычно мы не проводим. Для ремонта розетки вам потребуется минимум времени и затрат. А с надежными электрическими контактами угроза возгорания от неисправности перестанет существовать. Обезопасьте себя и ваших близких.
