Was verursacht einen elektrischen Kurzschluss?

Der Begriff Kurzschluss wird oft etwas falsch verwendet, um sich auf ein Verdrahtungsproblem in einem Stromkreis zu beziehen. Echte Kurzschlüsse treten auf, wenn Stromkreisdrähte oder Drahtverbindungen freigelegt oder beschädigt werden; sie müssen so schnell wie möglich diagnostiziert und repariert werden.

Was ist ein elektrischer Kurzschluss?

Ein Kurzschluss bezieht sich auf einen bestimmten Zustand, in dem Elektrizität außerhalb des etablierten Pfads eines Stromkreises schwebt. EIN Kurzschluss passiert, wenn der elektrische Fluss seinen Weg über eine kürzere Strecke zurücklegt, als in der etablierten Verkabelung vorhanden ist.

Definition eines Kurzschlusses

Strom will von Natur aus zurück zum Boden, und in einem ordnungsgemäß funktionierenden Stromkreis bedeutet dies, dass der Strom durch den eingerichteten Verdrahtungskreis zurück zum Servicepanel und weiter zurück durch die Versorgungskabel fließt. Wenn sich jedoch die Verbindungen innerhalb der Verkabelung lösen oder brechen, kann elektrischer Strom "auslaufen". In diesem Fall versucht der elektrische Strom sofort auf einem kürzeren Weg zurück zur Erde zu fließen. Dieser Weg kann sehr wohl durch brennbare Materialien oder sogar durch einen Menschen führen, weshalb bei einem Kurzschluss die Gefahr eines Brandes oder eines tödlichen Stromschlags besteht.

Der Grund dafür ist, dass diese anderen Materialien einen Pfad mit geringerem Widerstand bieten, als er in der Kupferverdrahtung eines Stromkreises vorhanden ist. Wenn beispielsweise bei einem Lichtschalter mit fehlerhafter Verdrahtung oder einer lockeren Drahtverbindung der blanke Kupferdraht den Metallschaltkasten oder eine Metallfrontplatte des Schalters berührt, springt der Strom in den Weg, der den geringsten Widerstand bietet - was durchaus möglich ist durch den Finger, die Hand und den Körper desjenigen, der den Schalter berührt, sein.

2 Arten von Kurzschluss

Im Allgemeinen ist ein Kurzschluss jeder Zustand, bei dem der hergestellte Verdrahtungskreis durch einen Fehler in der Verdrahtung oder den Verdrahtungsverbindungen unterbrochen wird. Tatsächlich gibt es jedoch zwei Situationen, die beide als Kurzschluss gelten, obwohl sie unterschiedliche Namen tragen.

Kurzschluss

Der Begriff Kurzschluss wird am häufigsten von Elektrikern verwendet, um sich auf die Situation zu beziehen, in der ein heißer Draht, der unter Spannung steht, einen Neutralleiter berührt. Wenn dies geschieht, verringert sich der Widerstand sofort und eine große Strommenge fließt durch einen unerwarteten Pfad. Bei diesem klassischen Kurzschluss fliegen manchmal Funken, Sie hören Knistern, manchmal entstehen Rauch und Flammen.

Grundfehler

Ein Erdschluss ist eine Art Kurzschluss, der auftritt, wenn der stromführende Heißdraht mit einem geerdeten Teil des Systems in Kontakt kommt, z. B. einem blanken Kupfererdungsdraht, einer geerdeten Metalldose oder einem geerdeten Teil eines Geräts. Wie beim klassischen Kurzschluss führt ein Erdschluss zu einer sofortigen Verringerung des Widerstands, wodurch eine große Menge ungehinderten Stroms durch den unerwarteten Pfad fließen kann. Hier besteht eine geringere Gefahr von Flammen und Feuer, aber eine bemerkenswerte Gefahr eines Schocks.

3 Ursachen von Kurzschlüssen

Es gibt mehrere Ursachen für Kurzschlüsse, darunter drei, die am häufigsten schuld sind.

Fehlerhafte Leiterisolierung des Schaltkreises

Alte oder beschädigte Isolierungen können dazu führen, dass sich neutrale und heiße Drähte berühren, was zu einem Kurzschluss führen kann. Nicht isolierte Klammern, Nagel- und Schraubeneinstiche sowie das Alter können dazu führen, dass sich die Kabelhüllen oder die Isolierung verschlechtern und Kurzschlüsse verursachen. Oder wenn tierische Schädlinge wie Mäuse, Ratten oder Eichhörnchen an der Stromkreisverkabelung nagen, können die inneren Drahtleiter zu Kurzschlüssen führen.

Lose Drahtverbindungen

Befestigungen können sich lockern, wodurch sich manchmal neutrale und stromführende Drähte berühren können. Das Beheben fehlerhafter Kabelverbindungen ist knifflig und wird am besten von Personen gehandhabt, die mit Verkabelungsarbeiten vertraut sind.

Fehlerhafte Geräteverkabelung

Wenn ein Gerät an eine Wandsteckdose angeschlossen wird, wird seine Verkabelung effektiv zu einer Erweiterung des Stromkreises, und alle Probleme in der Geräteverkabelung werden zu Stromkreisproblemen. Alte oder kaputte Geräte können mit der Zeit innere Kurzschlüsse entwickeln. Kurzschlüsse in Geräten können in den Steckern, in den Netzkabeln oder im Gerät selbst auftreten. Am besten lässt sich ein Techniker die Shorts in größeren Geräten wie Öfen und Geschirrspülern anschauen. Kleinere Geräte wie Lampen können oft selbst umverdrahtet werden.

3 Mittel zum Schutz vor Kurzschlüssen

Da sowohl klassische Kurzschlüsse als auch Erdschlüsse eine Stromschlag- und Brandgefahr darstellen, verfügt Ihr Bordnetz über verschiedene Schutzmaßnahmen gegen diese Gefahren.

Leistungsschalter oder Sicherungen

Seit den 1960er Jahren werden praktisch alle neuen oder aktualisierten Verkabelungssysteme durch eine Hauptwartungstafel geschützt, in der einzelne Leistungsschalter untergebracht sind, die einzelne Stromkreise im Haus steuern. Ältere Verkabelungsinstallationen bieten einen ähnlichen Schutz durch Sicherungen. Leistungsschalter verwenden ein internes System aus Federn oder Druckluft, um Änderungen des Stromflusses zu erkennen und die Stromkreisverbindung zu unterbrechen, wenn Unregelmäßigkeiten auftreten, wie beispielsweise der plötzliche ungehinderte Stromfluss, der während eines Kurzschlusses auftritt.

Erdschluss-Stromkreisunterbrecher (GFCIs)

Ab 1971 verlangten die Electrical Codes einen Erdschlussschutz, entweder durch spezielle FI-Schutzschalter oder FI-Steckdosen. Diese Geräte bieten eine ähnliche Funktion wie Leistungsschalter, da sie Änderungen des Stromflusses erfassen, aber sie sind viel empfindlicher als Leistungsschalter und unterbrechen den Stromfluss, wenn sie sehr kleine Stromschwankungen erfassen. FI-Schutzschalter sind am wertvollsten beim Schutz vor Stößen, die bei Kurzschlüssen vom Typ Erdschluss auftreten können.

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Jetzt ansehen: Der Unterschied zwischen einer FI-Steckdose und einem FI-Schutzschalter

Lichtbogen-Stromkreisunterbrecher (AFCIs)

Ab 1999 verlangten die Electrical Codes eine neue Art von Schutz gegen Lichtbogen – die Funkenbildung, die auftritt, wenn Elektrizität zwischen Metallkontakten springt, wie es beispielsweise bei einer lockeren, aber nicht vollständig getrennten Drahtverbindung passieren kann. Sie können sich einen AFCI als ein Gerät vorstellen, das Kurzschlüsse antizipiert und den Strom abschaltet, bevor der Kurzschlusszustand erreicht wird. Im Gegensatz zu GFCIs, die zum Schutz vor Stößen entwickelt wurden, sind AFCIs am nützlichsten, um durch Lichtbogen verursachte Brände zu verhindern. AFCI-Schutz kann sowohl durch AFCI-Leistungsschalter als auch durch AFCI-Steckdosen bereitgestellt werden.

Umgang mit Kurzschlüssen

Das häufigste Anzeichen für einen Kurzschluss ist das Auslösen eines Leistungsschalters und das Abschalten des Stromkreises. Es gibt jedoch andere Bedingungen, die zum Auslösen eines Leistungsschalters führen können, wie z. B. Stromüberlastungen, daher ist es wichtig zu bestimmen, warum der Leistungsschalter auslöst. Wenn ein Schutzschalter unmittelbar nach dem Zurücksetzen weiterhin auslöst, ist dies ein starkes Anzeichen dafür, dass irgendwo im Stromkreis oder in einem der an diesen Stromkreis angeschlossenen Geräte ein Verdrahtungsproblem vorliegt.

Gehen Sie wie folgt vor, wenn Sie einen Kurzschluss vermuten:

1. Lokalisieren Sie den ausgelösten Schutzschalter: Suchen Sie an der Hauptwartungstafel nach einem einzelnen Leistungsschalter mit einem Griff, der in die AUS-Position eingerastet ist. Einige Leistungsschalter haben möglicherweise eine rote oder orangefarbene Fensteranzeige, um sie leicht zu erkennen. Dieser ausgelöste Unterbrecher identifiziert den Stromkreis, in dem das Problem besteht. Lassen Sie den Schutzschalter ausgeschaltet, während Sie den Stromkreis inspizieren.
2. Überprüfen Sie die Netzkabel des Geräts: Überprüfen Sie alle Stromkabel, die an Steckdosen entlang des ausgelösten Stromkreises angeschlossen sind. Wenn Sie Beschädigungen feststellen oder auf denen die Kunststoffisolierung geschmolzen ist, besteht die Möglichkeit, dass der Kurzschluss im Gerät oder Gerät selbst liegt. Trennen Sie diese Geräte vom Stromkreis. Wenn Sie verdächtige Geräte finden, schalten Sie den Schutzschalter wieder ein, nachdem Sie den Stecker gezogen haben. Bleibt der Stromkreis nun ohne erneute Auslösung aktiv, liegt Ihr Problem sehr sicher im Gerät vor. Wenn der Leistungsschalter jedoch sofort wieder auslöst, fahren Sie mit dem nächsten Schritt fort.
3. Schalten Sie alle Licht- und Geräteschalter aus entlang der Strecke. Drehen Sie dann den Leistungsschalter zurück in die Position ON.
4. Schalten Sie jeden Lichtschalter oder Geräteschalter ein, eins nach dem anderen. Wenn Sie einen Schalter erreichen, der den Schutzschalter erneut auslöst, haben Sie den Abschnitt der Stromkreisverdrahtung identifiziert, in dem eine lose Verbindung oder ein Verdrahtungsproblem vorliegt.
5. Beheben Sie das Problem mit der Schaltungsverdrahtung. Dies ist ein Schritt, der möglicherweise die Hilfe eines professionellen Elektrikers erfordert. Versuchen Sie dies nicht, es sei denn, Sie sind sich Ihrer Kenntnisse und Fähigkeiten sehr sicher. Diese Reparatur umfasst das Abschalten des Stromkreises, das Öffnen der Steckdosen- und Schaltkästen, um die Drähte und Drahtverbindungen zu überprüfen und alle erforderlichen Reparaturen durchzuführen.

Wenn Sie kein offensichtliches Problem in einem der Steckergeräte oder Kabelverbindungen der Leuchten finden können, ist das Problem wahrscheinlich irgendwo in der Wandverkabelung versteckt. Um dieses Problem zu lösen, müssen Sie einen zugelassenen Elektriker anrufen, um sich damit zu befassen. Schalten Sie den Stromkreis nicht wieder ein, bis das Problem erkannt und behoben wurde – dies birgt für Sie und Ihre Familie Brand- und Stromschlaggefahr. Jeder Rauchgeruch oder Anzeichen von Verkohlung oder geschmolzenem Kunststoff sind ein Zeichen dafür, dass Sie ein ernsthaftes Problem haben.