Сценарий: КЗ с током 120А в патроне торшера на розеточной линии, защищенной автоматом С25

Ниже — модельный сценарий, именно для условий:

  • линия: Cu 2,5 мм² (а) в штукатурке, (б) в ПВХ-гофре

  • защита: автомат C25

  • розетка: 16 А

  • торшер: шнур 0,75 мм², КЗ в патроне, ток КЗ 120 А

  • ключевой факт: для C25 5·In = 125 А, а у вас 120 А = 4,8·In, то есть ЭМ-расцепитель не обязан срабатывать → остаётся тепловой (секунды–десятки секунд, сильно зависит от автомата/температуры/преднагрева).


0) Что “в первую очередь” пострадает

При одинаковом токе 120 А самый слабый по термостойкости элементшнур 0,75 мм² и «узкие места» в торшере (ввод в корпус, клеммы патрона, внутренние тонкие проводники).

Это можно оценить грубо по адиабатической стойкости меди (порядок величин):

  • для Cu 0,75 мм²: I2t∼(115⋅0,75)2≈7,4⋅103 А2⋅сI^2 t \sim (115\cdot 0{,}75)^2 \approx 7{,}4 \cdot 10^3\ \text{А}^2\cdot\text{с}

  • при 120 А: t≈7400/14400≈0,5 сt \approx 7400/14400 \approx 0{,}5\ \text{с}

То есть полсекунды непрерывных 120 А — и шнур уже близок к зоне, где ПВХ-изоляция получает необратимое термоповреждение (а в реальности “горячие точки” — быстрее).

Для сравнения, для линии 2,5 мм² этот же порядок — несколько секунд (примерно 5–6 с), то есть шнур погибает раньше линии.


1) Сценарий по времени (секунда за секундой)

t = 0…0,02 с (0–20 мс)

  • В патроне возникает КЗ: ток скачком выходит на ~120 А (ограничен петлёй).

  • Почти всегда есть искрение/дуга (патрон — это не “болтовое” соединение, часто контакт неидеальный).

  • Автомат C25: ЭМ молчит, тепловой элемент только начинает нагрев.

Что греется сильнее всего: место дуги/КЗ в патроне.


t = 0,02…0,2 с

  • Дуга/КЗ продолжается: в патроне идёт интенсивное локальное тепловыделение.

  • Через шнур 0,75 мм² и контакты вилки/розетки течёт 120 А, но пока разрушение не успевает проявиться визуально.


t = 0,2…0,5 с ✅ (критическая зона для шнура 0,75)

  • В шнуре начинает быстро расти температура, особенно:

    • у вилки (переходные сопротивления),

    • в месте ввода шнура в торшер (перегиб, стяжка, натяжение),

    • в местах, где проводники тоньше/хуже охлаждаются.

  • В патроне пластик (если он пластиковый) может начать размягчаться, контакты — подплавляться.

Вариант развилки №1 (частый): “саморазрыв” КЗ в патроне
Тонкий проводник/контакт в патроне/внутри светильника перегорает, цепь размыкается → ток падает до 0.
В этом случае автомат может вообще не отключиться, а повреждения остаются в торшере (обугленный/расплавленный патрон, подпаленные жилы, иногда подплавленная вилка).


t = 0,5…1 с

Если КЗ не разорвалось:

  • шнур 0,75 уже может получить пузырение/усадку ПВХ локально;

  • вилка и розетка начинают нагреваться (особенно если контакт розетки ослаблен — тогда там быстро появляется подгар);

  • в патроне дуга может перейти в режим “карбонизация пластика” (чёрные проводящие дорожки), что делает КЗ более устойчивым, хотя ток остаётся около тех же 120 А.


t = 1…3 с

Это зона, где последствия становятся тяжёлыми почти гарантированно, если ток держится:

  • Торшер (патрон/внутренняя проводка): оплавление, обугливание, возможен дым.

  • Шнур 0,75: высокая вероятность, что он перегреется так, что:

    • либо произойдёт перегорание одной жилы (разрыв цепи),

    • либо изоляция местами разрушится → возможны вторичные КЗ/дуга уже в другом месте шнура/ввода.

  • Розетка/вилка: вероятны следы подгорания контактов, особенно если контакт изначально был “не идеальный”.

Автомат C25 к этому моменту может всё ещё не отключить, потому что тепловой расцепитель на 4,8·In не обязан делать это “быстро”.


t = 3…6 с

  • Если цепь всё ещё не разорвалась (ни патрон, ни шнур не “отстрелили”), то:

    • шнур 0,75 почти неизбежно получает тяжёлое термоповреждение,

    • патрон уже фактически разрушен,

    • в подрозетнике может нагреться клеммный узел розетки (не из-за кабеля 2,5, а из-за тепла контактов/переходных сопротивлений).


t = 6…15 с

Обычно до этого времени ситуация не доживает в виде стабильных 120 А, потому что что-то разрывается раньше:

  • либо перегорает слабое место (патрон/внутренний провод/шнур),

  • либо всё же срабатывает тепловой расцепитель автомата (возможный, но не гарантированный диапазон),

  • либо происходит “грязный” дуговой режим с периодическими обрывами/восстановлениями.

Если всё же держится:

  • риск тления/пламени вокруг торшера становится высоким (зависит от окружающих материалов).


2) Что будет именно с розеткой / шнуром / патроном (суммарно)

Шнур 0,75 мм²

  • Главный кандидат на разрушение раньше отключения автомата.

  • Вероятные исходы:

    1. перегорание жилы (разрыв, ток исчезает) — автомат может не отключиться;

    2. повреждение изоляции + дуга/вторичное КЗ в месте перегиба/ввода.

Патрон

  • Если КЗ в патроне дуговое/по пластмассе: быстрое оплавление и обугливание.

  • Если КЗ “металл-металл”: возможна сварка контактов и затем перегорание тонкого участка/проводника.

Розетка 16 А

  • Розетка рассчитана на 16 А длительно, но КЗ — кратковременный режим.

  • При 120 А основная угроза розетке — не “проводники розетки по сечению”, а качество контакта:

    • хороший контакт переживает короткое событие лучше,

    • плохой контакт на 120 А очень быстро превращается в подгар/оплавление.

  • В типовом сценарии при КЗ в торшере розетка часто отделывается подгаром контактов (иногда требует замены), но тяжёлое разрушение розетки обычно возникает, если КЗ длится долго и/или контакт был слабым.


3) Отличия прокладки 2,5 мм²: штукатурка vs ПВХ-гофра

Важно: в вашем сценарии первым ограничителем является шнур 0,75, а не линия 2,5. Поэтому различия прокладки линии проявляются вторично.

а) Линия 2,5 замурована в штукатурку

  • Штукатурка лучше отводит тепло и является негорючим окружением.

  • Если КЗ затянулось на секунды, линия 2,5 всё равно нагреется, но риск повреждения трассы ниже.

  • Повреждения концентрируются: торшер → вилка/розетка → клеммы.

б) Линия 2,5 в ПВХ-гофре

  • Хуже теплоотвод, больше шанс локального размягчения оболочки/изоляции у розетки при затянутой аварии.

  • Но повторю: раньше обычно погибает шнур 0,75, поэтому линия 2,5 чаще не успевает дойти до критики по всей длине.


4) Практический итог именно для C25 + шнур 0,75

При C25 и Iкз=120 А защита получается “медленной” для аварии, расположенной на тонком шнуре. Наиболее вероятный исход:

  • КЗ прекращается не автоматом, а саморазрывом в патроне/внутри торшера/в шнуре в первые секунды;

  • торшер получает тяжёлые повреждения;

  • розетка может получить подгар (в зависимости от качества контакта).

Если вы скажете, какой именно автомат (ABB S201 C25?) и подтвердите, что 120 А — именно установившийся ток КЗ (а не пик), я могу:

  • привязать к типовой ВАХ и дать реалистичный коридор времени отключения по теплу,

  • и показать, почему в такой топологии “пожарная” слабость — именно шнур/вилка/патрон, а не кабель 2,5.

Подписаться
Уведомить о
0 комментариев
Старые
Новые Популярные
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии