5 najczęstszych przyczyn usterek w domowej instalacji elektrycznej

1. Zanik napięcia i objawy usterek w domowej instalacji elektrycznej

O instalacji elektrycznej myślimy bardzo niewiele, dopóki wszystko działa jak należy. Lampy świecą, kiedy je załączymy, urządzenia podłączone do gniazdek pracują, jeśli tego chcemy, a przewody i osprzęt są przecież schowane pod tynkiem, więc w oczy nam się nie rzucają. Dlatego i na myśl nie przychodzą. Dopiero gdy światło nagle zgaśnie, albo zniknie obraz w telewizorze, zaczyna się gorączkowe szukanie przyczyny.

Kiedy będziemy już uczestnikiem takiego zdarzenia, przede wszystkim należy zachować spokój, a naszym pierwszym "celem" do sprawdzenia winna stać się domowa rozdzielnica elektryczna i stan zabezpieczeń, które się w niej znajdują. To dlatego rozdzielnica domowa powinna być usytuowana w miejscu łatwo dostępnym, a nie gdzieś w piwnicy pod schodami (widziałem takie wykonanie). Chodzi o to aby nawet w ciemnościach mieć do niej dostęp bez nadmiernych komplikacji. A kiedy już do niej dotrzemy, najpierw spoglądamy na dźwignie aparatów, które się w niej znajdują, szczególnie wyłączników nadprądowych i różnicowoprądowych. Ich górne położenie świadczy o tym, że nie zadziałały, więc jeśli nie mamy prądu w całym domu, oznacza to, że przyczyna zaniku napięcia znajduje się poza naszą instalacją i pozostaje nam tylko czekanie. Żadne telefony do dystrybutorów energii czy pogotowia energetycznego nie są potrzebne, gdyż współczesne, inteligentne liczniki energii elektrycznej same wysyłają informację o zaniku napięcia, więc nasz dystrybutor wszelkie niezbędne informacje już ma.

Inaczej będzie, jeśli dźwignia któregoś z zabezpieczeń będzie w położeniu dolnym. Bo to oznacza, że zakłócenie powstało w naszej instalacji, w tej jej części, którą dany aparat zabezpiecza. Przypominam, że wszystkie aparaty znajdujące się w rozdzielnicy powinny być opisane, a opis winien być dostępny po otwarciu drzwiczek. Tego należy zawsze domagać się od elektryka, wykonawcy domowej instalacji elektrycznej. Jej użytkownik musi dokładnie wiedzieć które zabezpieczenie jakie obwody obsługuje i co zabezpiecza.

Czyli mamy dylemat. Dźwignia zabezpieczenia na dole, znaczy obwód jest wyłączony. I co wtedy robić? Zasadą jest, że jeśli nie znamy przyczyny zadziałania zabezpieczenia, to jeden raz możemy spróbować ponownie je załączyć. Ale tylko jeden raz!!! Bo zdarzają się wyłączenia z powodu impulsowych zakłóceń, które szybko same mijają. Tak więc jeśli zabezpieczenie pozwoli się załączyć, nic się nie będzie działo, napięcie się pojawi, sprawa jest rozwiązana. Zamykamy rozdzielnicę i temat uznajemy za zakończony.

Zdarza się czasami, że zadziała wyłącznik różnicowoprądowy (zwany potocznie RCD albo "różnicówką") i wprawdzie na krótko daje się ponownie załączyć, ale po jakimś czasie ponownie występuje jego zadziałanie. A potem sytuacja zaczyna się powtarzać. Powodem takich działań jest najczęściej uszkodzenie izolacji przewodu w obwodzie chronionym przez ten aparat, a sposób lokalizacji i wyeliminowania takiej usterki wymaga dostępu do specjalistycznych mierników diagnostycznych, czyli bez udziału elektryka się nie obejdzie.

Jeśli jednak któreś zabezpieczenie w rozdzielnicy nie daje się ponownie załączyć, oznacza to, że przyczyna wyłączenia jeszcze nie ustała, nadal trwa. Musimy ją znaleźć, usterkę usunąć i dopiero wtedy dźwignie aparatów pozwolą się unieść do góry.

Rozdzielnica elektryczna Fot. AdobeStock

2. Zwarcia jako jedna z najczęściej spotykanych przyczyn uszkodzeń instalacji

Główne przyczyny awarii instalacji elektrycznej możemy podzielić na dwie grupy. Jedną z nich są zwarcia, czyli metaliczne, nagłe i niechciane połączenia, występujące najczęściej pomiędzy dwoma różnymi przewodami fazowymi, przewodem fazowym i przewodem neutralnym albo przewodem fazowym i ochronnym. Zwykle zwarciu towarzyszą co najmniej mały łuk elektryczny, głośny trzask a nawet huk, oraz nierzadko swąd nadpalonej izolacji. Czyli z określeniem miejsca zwarcia nie mamy zazwyczaj większych problemów, wystarczą do tego nasze zmysły i żadne przyrządy nie będą konieczne.

Zwracam tutaj uwagę na określenie "przewód". Osoby nie będące elektrykami w potocznych rozmowach używają najczęściej określeń "kabel" i "kabelek", czego prawdziwi elektrycy bardzo nie lubią, gdyż w elektroenergetyce pojęcia "kabel" i "przewód" nie są tożsame, więc nie można tych określeń stosować zamiennie. Przewody elektryczne wykorzystuje się wyłącznie wewnątrz budynków, do wykonywania instalacji elektrycznych wnętrzowych, natomiast kable układa się głównie na zewnątrz budynków, również w gruncie i w wodzie. Wprawdzie wolno je stosować we wnętrzach, ale ponieważ są one o wiele droższe od przewodów, gdyż podlegają innym normom i muszą spełniać inne wymagania, inaczej też się je sprawdza, więc sensu ekonomicznego w ich zastosowaniu wewnątrz budynków nie ma żadnego. Dlatego też, omawiając instalację elektryczną w domu, używamy określenia "przewody", a jeśli będzie mowa o kablach, będzie to oznaczało zewnętrzną część instalacji elektrycznej.

Wracając natomiast do zwarć, w przypadku zwarcia w instalacji elektrycznej, następuje zadziałanie wyłącznika nadmiarowoprądowego, potocznie zwanego nadprądowym, natomiast nie zawsze występuje równoczesne zadziałanie wyłącznika różnicowoprądowego, o czym warto pamiętać.

A gdzie powinniśmy wtedy szukać przyczyny zwarcia? Otóż moje życiowe obserwacje wskazują, że przyczyną prawie 70% zwarć są wtyczki przedłużaczy i same przedłużacze, oraz przewody zasilające przenośnych urządzeń elektrycznych. Ich solidna naprawa wymaga wiedzy i pewnej praktyki, dlatego amatorom zalecam nabycie nowych. Chociaż bywa, że ich jakość też nie będzie rewelacyjna.

Pozostałe 30% przypadków zwarć to w połowie nieostrożne ingerencje w instalację elektryczną różnej maści "majsterkowiczów", o mizernej wiedzy w dziedzinie instalacji elektrycznych, oraz usterki różnych urządzeń elektrycznych, na których pracę czasem mamy wpływ, niewłaściwie je eksploatując, a czasem nie mamy, bo usterki fabryczne też się przecież zdarzają.

Instalacja elektryczna podtynkowa, mając przewody schowane w ścianach, jest ogólnie bardzo odporna na uszkodzenia i może pracować dziesiątki lat bez wystąpienia jakiejkolwiek usterki. Niestety, tak zwanym "wąskim gardłem" są tutaj wszelkie elementy ruchome, jakie przyłączamy do gniazdek wtyczkowych. Bo nie zwracamy uwagi, że nie wszystkie wtyczki nadają się do wszystkich gniazdek, niektóre mają pogrubione styki (bolce), przeznaczone do przesyłu większych mocy i do gniazdek o budowie specjalnej. Nie sprawdzamy też poprawności podłączeń przewodów do bolców we wtyczkach składanych, często są one niepewne, luźne i powodują grzanie się aż do przepalenia zarówno wtyczek, jak i gniazdek. Podobnie też pod wpływem ciepła z "podgrzewanej" wtyczki występuje zjawisko gwałtownego starzenie się izolacji żył przewodów i jej całkowity rozpad, co skutkuje nieuchronnym wystąpieniem zwarcia.

Równie częste jest mechaniczne uszkodzenie izolacji przewodów przy ich wyjściu z wtyczki, gdyż jest to miejsce szczególnie narażone na zginanie. Nierzadko w tym miejscu łamie się żyła przewodu (nawet jeśli jest to linka) i powstaje mini łuk elektryczny, przepalający ponaciąganą warstwę izolacji, po czym dochodzi do zwarcia obydwu żył przewodu, z wystąpieniem łuku elektrycznego. Nawet we wtyczkach nierozbieralnych, montowanych fabrycznie, wady w ich podłączeniach bywają zjawiskiem częstym. Już kilka razy przerabiałem praktycznie nowe przedłużacze ogrodowe, gdyż pozwalały na pracę podłączonych do nich urządzeń zaledwie przez kilkadziesiąt minut. Tylko tam przewody łączy się maszynowo na "zaprasowanie" i odsetek błędu maszyn jest pokaźny.

Dlatego też przypominam! Wszelkie połączenia elektryczne przewodów nie mogą być luźne! W miejscu zetknięcia przewodu ze stykiem zawsze występuje jakiś opór przejścia (rezystancja przejścia), którego wartość powinna być jak najmniejsza, a to wymaga czystego styku i dobrego dociśnięcie przewodu. Dlatego przewody zawsze mocno się dokręca, gdyż prawa fizyki są niezmienne, a według nich moc wydzielana na danym oporze równa się wielkości natężenia płynącego prądu do drugiej potęgi, pomnożonego przez wielkość tego oporu. P = I² × R . Więc jeśli mamy na przykład odbiornik o mocy 2000 W, to przez styki i przewody przepływa prąd ok. 8,7 A (ampera). I jeśli styk jest brudny, zaśniedziały, a podłączony przewód niedokręcony, to niech opór przejścia będzie wynosił tylko 1 Ω (om). Wtedy moc wydzielona na tej maleńkiej przestrzeni będzie wynosiła:

(8,7)² × 1 = 75 × 1 = 75 W (watów)

Ta moc będzie stale rosła, bo temperatura przyspiesza utlenianie się powierzchni, a więc jej opór będzie wzrastał, a wraz z nim rosła będzie wydzielana moc. Nic więc dziwnego, że w takich warunkach styki się w końcu rozżarzają, a obudowy topią i przepalają. Dlatego zapamiętajmy, że ciepła wtyczka i ciepłe gniazdko to ostatnia forma ostrzeżenia i wezwanie do natychmiastowej naprawy sytuacji, zanim na naprawę będzie za późno i zostanie nam tylko awaria, a po niej wymiana osprzętu na nowy.

Kiedyś, jeszcze w epoce żarówek klasycznych, bywało, że moment przepalania się włókna żarówki inicjował powstanie w jej wnętrzu łuku elektrycznego, co skutkowało silnym zwarciem, łącznie z wybuchem żarówki, oraz zadziałaniem wszelkich zabezpieczeń na drodze jej zasilania, łącznie z zabezpieczeniem przedlicznikowym. Wywoływało to zdziwienie użytkowników, ale jest wytłumaczalne i wynika z charakterystyk zwarciowych stosowanych zabezpieczeń. Polecam tutaj wspomniane wcześniej opracowanie na temat wyłącznika nadmiarowoprądowego. Obecnie, w lampach LED-owych zjawisko takie nie występuje, ale użytkownicy żarówek klasycznych mogą się jeszcze z nim zetknąć.

Naprawa fragmentu instalacji elektrycznej zniszczonego przez zwarcie wymaga odtworzenia wszystkich jej uprzednich elementów, zgodnie z wymogami bezpieczeństwa. Polega to przeważnie na wymianie osprzętu na nowy, o podobnych parametrach jakie miał ten uszkodzony oraz regeneracji albo zupełniej wymianie przewodów dochodzących do tego węzła. I nie jest to zajęcie dla amatorów, gdyż wymaga posiadania odpowiednich kompetencji zawodowych, potwierdzonych zaświadczeniem kwalifikacyjnym E w zakresie eksploatacji instalacji i urządzeń elektrycznych o napięciu do 1 kV.

Ciepła wtyczka i ciepłe gniazdko to ostatnia forma ostrzeżenia i wezwanie do natychmiastowej naprawy sytuacji Fot. AdobeStock

3. Przerwa, czyli niechciana nieciągłość przewodu. Przerwa samoistna

Drugą grupę przyczyn awarii w instalacji elektrycznej stanowią przerwy w przewodach lub na osprzęcie, spowodowane wytworzeniem się nagłej, niechcianej, niezamierzonej nieciągłości w przewodach, albo uszkodzeniem ich połączenia. Przerwa może powstać samoczynnie, szczególnie w instalacjach przestarzałych i wyeksploatowanych, może zaistnieć na skutek przeciążenie lub zwarcia, albo wyładowania atmosferycznego, których efektem jest przepalenie, albo nawet stopienie się żyły przewodu. Może też nastąpić wskutek działania ludzkiego, na przykład z powodu przypadkowego niechcianego przewiercenia przewodu w ścianie.

Z przerwą powstałą samoczynnie, spotkałem się kiedyś w spółdzielczym mieszkaniu, które użytkowałem. Przy czym od razu zaznaczam, że to nie ja byłem w nim wykonawcą instalacji elektrycznej. No i pewnego razu w kuchni nieoczekiwanie zgasło światło. Nikt tam do niczego nie zaglądał, żadne urządzenie nie pracowało, nie było słychać żadnych dźwięków, była tylko załączona lampka stojąca na stoliku, którą ktoś zapomniał wyłączyć. I ta lampka nagle zgasła. Widziałem to, bo byłem wtedy w przedpokoju. Lekkie zdziwienie, ale pierwsze sprawdzenie, idę do skrzynki bezpiecznikowej. Wtedy znajdowały się w niej trzy wyłączniki nadprądowe, jednak wszystkie były załączone. Czyli muszę sprawdzić żarówkę. Okazuje się sprawna. Potem sprawdzenie całej lampki w innym gniazdku mieszkania. Działa. Sprawdzam gniazdko - napięcia nie ma. Czyżby uszkodzone gniazdko? Ale dlaczego? Było zimne, nic się tam nie przepaliło, poza tym taka lampka pobiera niewiele mocy. Sprawdzam inne gniazdka w kuchni - w żadnym nie ma napięcia! I nie działa także oświetlenie korytarza.

Paradoksalnie, brak światła w korytarzu był dobrą informacją, gdyż zawęził obszar poszukiwania przerwy w przewodach do linii skrzynka rozdzielcza - puszka łączeniowa oświetlenia korytarza. Bo dopiero stamtąd poprowadzono przewody zasilające kuchnię. I w tej właśnie puszce, pod samym sufitem, wystąpiła samoistna przerwa. Po kilkunastu latach pękła żyła miedzianego przewodu, tuż przy wprowadzeniu jej w zacisk. Wiele lat wcześniej, elektryk wykonujący tę instalację, chcąc odizolować końcówkę przewodu, naciął izolację nożem monterskim dookoła żyły po czym ją (końcówkę izolacji) zdjął, a całość przewodu wygiął i wsunął odizolowany koniec żyły w zacisk, po czym mocno przykręcił. A więc przewód przez kilkanaście lat pozostawał w stanie naprężonym, aż wreszcie w miejscu zarysowania tej żyły nożem, nastąpiło pęknięcie. Podkreślę tutaj, że przewód i styk miały powierzchnię metalicznie błyszczącą, nie było mowy o żadnym przegrzaniu czy nadtopieniu. Oderwana żyła przewodu sprężyście odsunęła się na ułamek milimetra, ale to wystarczyło, aby utraciła zdolność przewodzenia prądu.

Z takich właśnie powodów nie należy używać noży do usuwania izolacji z końców przewodów elektrycznych. Do tego celu służą specjalnie zaprojektowane przyrządy, dzisiaj zresztą niewiele droższe niż same noże. Pamiętajmy też, że przy przerwie samoistnej najczęściej nie wystąpi zadziałanie żadnego zabezpieczenia w domowej rozdzielnicy.

Podobnego typu przerwy w przewodach pojawiają się najczęściej tylko tam, gdzie końce przewodów są w jakiś sposób obrabiane, zaginane i w efekcie osłabiane. A więc w osprzęcie, w puszkach, w rozdzielnicach i podobnych miejscach. Wszędzie tam, gdzie przewód jest naciągany, ściskany lub rozciągany albo skręcany. Nie znam przypadku, aby samoistna przerwa wystąpiła w ścianie pod tynkiem, w środku odcinka przewodu, ot tak sobie. Chyba że przewód był zabetonowany, a ściana pękła i się rozeszła w wyniku np. osiadania budynku, ale wtedy trudno mówić o braku przyczyny rozerwania. Przerwy samoistne występują natomiast dość często w starych instalacjach wykonanych przewodami aluminiowymi. Aluminium ma mniejszą odporność na przykład na zginanie. Ponadto bardziej od miedzi rozszerza się i kurczy w wyniku zmian temperatury. Przychodzi więc moment, kiedy nawet małe siły, których nie zauważymy, spowodują odłamanie takiego kawałka przewodu. Jedyna rada to wymienić instalację na taką z przewodami miedzianymi. Jest dużo odporniejsza na podobnego typu uszkodzenia.

4. Przerwy przewodów będące następstwem zwarcia

Występują wtedy, kiedy co najmniej jedna żyła przewodu stopi się lub przepali na skutek wystąpienia łuku elektrycznego w samej instalacji lub w przewodach do niej przyłączonych. Przy czym przerwa występuje najczęściej w okolicach miejsca zwarcia, ale nierzadko nie tylko w tych okolicach! Punkt zwarcia potrafimy szybko określić swoimi zmysłami, bo najczęściej towarzyszy mu jakiś trzask albo nawet huk wywołany przepływem prądu zwarciowego. Jeśli nie ma osłon to widzimy też błysk, no i bardzo często w takich okolicznościach występuje również swąd spalonej warstwy izolacyjnej. Nierzadko jednak bywa, że prąd zwarciowy spowoduje wystąpienie szkody także w innych miejscach na drodze swojego przepływu od rozdzielnicy do miejsca zwarcia, przy czym przeważnie są to połączenia przewodów w puszkach rozdzielczych. To dlatego instalacja bezpuszkowajest prostsza i pewniejsza w eksploatacji, bo tam podobne zdarzenia występują bardzo rzadko. Im mniej łączeń przewodów na drodze przepływu prądu, tym mniej miejsc podatnych na awarie i usterki!

Oczywiście, przerwa w puszce rozdzielczej wystąpi tylko w przypadku połączenia złego, luźnego lub zaśniedziałego, czyli takiego o dużej rezystancji przejścia. Połączenia dobrze wykonane, mające duży przekrój realny styku, nie obawiają się prądów zwarciowych występujących przez okres czasu do zadziałania zabezpieczeń.

Reasumując, jeśli w punkcie zwarcia nie stwierdzamy wystąpienia następczej przerwy w przewodach, a napięcia w tym obwodzie po ponownym załączeniu zabezpieczeń nadal nie ma, to musimy sprawdzić całą drogę przepływu prądu w tym obwodzie. Od rozdzielnicy aż do miejsca wystąpienia zwarcia. Przy czym pisząc "droga" mam na myśli stan połączeń we wszystkich puszkach łączeniowych na trasie przewodów, a nie stan przewodów zatynkowanych w ścianach. No i oczywiście należy usunąć występujące w nich, ewentualne usterki.

Aby zlokalizować takie puszki, warto skorzystać z dokumentacji, w tym dokumentacji zdjęciowej, którą wraz z protokołem pomiarowym powinien pozostawić po sobie elektryk - wykonawca naszej instalacji elektrycznej. Wiem, że nie jest to jeszcze zjawisko powszechne, ale czas najwyższy domagać się od elektryków, aby postępowali zgodnie ze współczesnymi, dobrymi obyczajami, a nie tak jak kiedyś.

W instalacji bezpuszkowej znalezienie miejsca usterki będzie zdecydowanie łatwiejsze, bo miejscem połączenia przewodów jest albo rozdzielnica domowa, albo wyłącznik oświetlenia lub gniazdko wtyczkowe. Tylko tyle! Czyli miejsca dostępne z podłogi i łatwe do odszukania.

5. Niechciane przerwy przewodów wynikające z działania ludzkiego

Niezamierzone przerwanie przewodów jest jedną z najpoważniejszych usterek instalacji elektrycznej. Jej częstym powodem jest prozaiczne wiercenie w ścianach, albo też inne prace remontowo-naprawcze. Pół biedy, jeśli wiertło lub inne narzędzie trafią na obwód pod napięciem, a w wyniku jego uszkodzenia w rozdzielnicy zadziała któreś z zabezpieczeń. Wiercącemu porażenie prądem raczej nie grozi, gdyż współczesne elektronarzędzia mają dobrze odizolowane uchwyty, ponadto są urządzeniami wykonanymi w II klasie ochronności. Jednak wtedy mamy przynajmniej jasno określone miejsce powstania usterki i pozostanie nam tylko jej naprawa.

Ale takie uszkodzenia wiele razy występują podczas różnych prac remontowych o większym zakresie, kiedy w ściany czy posadzkę ingerują specjaliści innych branż, a instalacja elektryczna też może być wtedy przynajmniej częściowo wyłączona. Więc żadne zabezpieczenia w momencie uszkodzenia przewodu nie zadziałają, a pracownicy nawet się nie zorientują, że jakiś przewód uszkodzili. Bywa niejednokrotnie, że zakończą swoje prace, ściany zostaną wykończone i ponownie odmalowane, próbujemy podłączyć coś do gniazdka, a tu urządzenie nie działa! Albo załączamy oświetlenie, a lampa nie świeci. I gdzie wtedy szukać usterki?

Tematyka ta jest dość obszerna, dlatego podpowiedzi czy wskazówki dotyczące sposobów lokalizacji miejsca uszkodzenia przewodów, opisu niezbędnych w tym celu przyrządów i narzędzi oraz technicznych możliwości ponownego łączenia przewodów, postaram się zamieścić w oddzielnym opracowaniu. Niestety, muszę zaznaczyć z góry, że usuwanie tego typu usterek nie jest zalecane do wykonania dla amatorów. Jakiś stopień wiedzy i obycia chociażby z majsterkowaniem będzie w tym przypadku bardzo wskazany.

Pamiętajmy też, że uszkodzona instalacja elektryczna może stwarzać zagrożenie dla życia i zdrowia jej użytkownikom, a prąd elektryczny nie wybacza błędów. Jeśli nie masz wiedzy potrzebnej do naprawy usterki, nie próbuj usuwać jej samodzielnie, gdyż błąd może kosztować życie! Nie tylko twoje, także życie osób postronnych.

Fot. otwierająca: Canva