Jak znaleźć uszkodzony przewód w ścianie i nie tylko w ścianie?

Przewodów w ścianie możemy szukać również profilaktycznie. Po to, by uniknąć ich naruszenia. Na przykład wtedy, kiedy chcemy wiercić otwór na kołek pod obrazek, albo do powieszenia szafki. I jak mamy to zrobić?

Zadanie takie w teorii nie jest zbytnio skomplikowane, jednak wiąże się najczęściej z wykorzystaniem odpowiedniego sprzętu pomiarowego i trzeba mieć do niego dostęp. Ale pomocna może się też okazać znajomość kilku uniwersalnych zasad prowadzenia tras przewodów elektrycznych, nawet bez posiadania sprzętu pomiarowego. Dlatego warto się z nimi zapoznać, aby sprawdzić, czy możemy uporać się z tematem samodzielnie, czy trzeba zamówić wizytę elektryka.

Niebezpieczeństwa związane z uszkodzonym przewodem elektrycznym

Zacznijmy od kwestii bezpieczeństwa, gdyż przerwane przewody elektryczne mogą tworzyć realne zagrożenie zarówno dla życia domowników, jak i dla ich mienia. Przepływ prądu z przerwanego przewodu może stwarzać zagrożenie porażeniem prądem elektrycznym w zupełnie nieoczekiwanych przez nas miejscach. A w sytuacji nieświadomości zagrożenia, możliwości nagłego reagowania u człowieka bardzo się zmniejszają.

Przy wypływie dużego prądu, wysokie jest też zagrożenie wywołania zapłonu izolacji, a w konsekwencji wybuchu pożaru całego obiektu. Pamiętajmy, że w obiektach z materiałów palnych, w instalacji elektrycznej stosujemy zabezpieczenie różnicowoprądowe przeciwpożarowe, o wielkości prądu różnicowego do 500 mA. Czyli maksymalnie jest to pół ampera! Bo większy upływ prądu już może wywołać pożar. A w instalacji elektrycznej bez takiego zabezpieczenia, nasze najpopularniejsze bezpieczniki nadprądowe nie zadziałają, bo one reagują dopiero przy prądzie powyżej 10 lub 16 amperów. Dlatego wypływ prądu o wielkości kilku amperów z przerwanego obwodu, szczególnie w okolicach miejsc gdzie mamy zgromadzone materiały zapalne, może być bardzo niebezpieczny.

Innym jeszcze zagrożeniem będzie nieprawidłowa praca urządzeń, a nawet ich całkowite zniszczenie w przypadku na przykład przerwania jednej fazy, kiedy urządzenia wymagają zasilania trójfazowego (np. silniki 3-fazowe), albo zniszczenia elektroniki, gdy na zasilaniu układów pojawią się niewłaściwe napięcia).

Wszystkie te zagrożenia powodują, że nie możemy lekceważyć faktu wystąpienia gdzieś przerwy przewodu elektrycznego. Taką usterkę należy jak najszybciej usunąć! Bo leży to w naszym najlepiej pojętym interesie. Im szybsza reakcja, tym mniejsze ryzyko eskalacji problemu i zwiększania szkód spowodowanych usterką.

Zasady prowadzenia tras przewodów elektrycznych w budynkach

Nie dla wszystkich jest oczywistością, że przewodów w instalacjach elektrycznych nie można układać w sposób dowolny. Tematyka ta jest dość precyzyjnie uporządkowana, a ogólne zalecenie znajdziemy już w rozporządzeniu o warunkach technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (tekst jednolity Dz.U. 2022 poz. 1225). W § 183, ustęp 1, punkt 8 tegoż rozporządzenia zapisano, że "W instalacjach elektrycznych należy stosować (…) zasadę prowadzenia tras przewodów elektrycznych w liniach prostych, równoległych do krawędzi ścian i stropów".

Więcej zaleceń zawiera branżowa norma SEP N SEP-E-002:2003 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Instalacje elektryczne w budynkach mieszkalnych. Podstawy planowania. A właściwie zawierają załączone do niej wytyczne. Według tych wytycznych, trasy prowadzenia przewodów powinny mieścić się w strefach ukazanych jak na rysunku poniżej.

Rysunek poglądowy. Strefy prowadzenia przewodów w instalacji elektrycznej

Z rysunku wynika, że prowadzenie przewodów, których trasy są niewidoczne po wykonaniu tynków, czy też po zabudowie wykonanej z płyt gipsowo-kartonowych, powinno się ograniczyć do określonych stref instalacyjnych. Przy czym mamy do dyspozycji strefy poziome o szerokości całkowitej 30 cm i strefy pionowe, o szerokości 20 cm. Środkowa, pozioma strefa instalacyjna (od 100 do 130 cm) przeznaczona jest dla pomieszczeń z powierzchniami roboczymi przed ścianami, np. w kuchni. Odpowiednio też, określono strefy instalacyjne dla warstw podłogi, dla stropów, a na najniższej kondygnacji dla płyty fundamentowej lub podłoża leżącego na gruncie. Zalecenie prowadzenia przewodów w ściśle określonych strefach obowiązuje również podczas wykonywania instalacji elektrycznej w ściankach działowych.

Miejmy jednak świadomość, że zasady zawarte w normie SEP oraz w wytycznych są jedynie zaleceniami, nie zaś powszechnie obowiązującymi przepisami prawa. W efekcie są przestrzegane przede wszystkim w obiektach użyteczności publicznej. Domy prywatne, a nawet mieszkania w blokach od deweloperów mogą zawierać odstępstwa od tych zasad. Najwięcej niezgodności występuje w budynkach wykonanych w latach 70-tych ubiegłego wieku. Dzisiaj nie ma sensu pisać o przyczynach takiego stanu, po prostu tak jest i trzeba to brać pod uwagę.

Poza tym, stosowanie stref instalacyjnych nie jest wymagane dla instalacji natynkowych, dla kanałów i listew instalacyjnych, dla instalacji pod podłogami podniesionymi, jak też w przestrzeni nad sufitami podwieszanymi. Strefy instalacyjne nie obowiązują również dla przewodów i rur osłonowych zatapianych w ścianach monolitycznych i układanych w stropach.

Widzimy więc, że w przypadku wystąpienia przerwy gdzieś "na trasie" przewodu, w miejscu, którego nie znamy, istnienie stref instalacyjnych średnio nam pomoże, gdyż nigdy nie możemy mieć całkowitej pewności, że przewód nie został poprowadzony poza strefą. Tym niemniej, poszukiwanie uszkodzenia warto od strefy instalacyjnej zaczynać, gdyż prawdopodobieństwo ułożenia w niej przewodu jest jednak stosunkowo wysokie.

Przekładając te zasady na język praktyczny, zwróćmy szczególną uwagę na sposób ułożenia rurek lub przewodów w instalacjach podtynkowych. Rurki lub przewody powinny być układane poziomo lub pionowo pomiędzy puszkami, gniazdami, wyłącznikami i punktami przyłączeniowymi instalacji oświetleniowych, itp., co umożliwi ewentualne późniejsze odtworzenie trasy przebiegu przewodu podczas remontów i wiercenia w ścianach. Ponadto zaleca się aby pomiędzy naściennymi puszkami przyłączeniowymi przewód biegł równolegle do sufitu (poziomo) w odległości ok. 30 cm od jego powierzchni albo też równolegle do ościeżnic drzwiowych lub okiennych (pionowo) w odległości ok. 15 cm od ich krawędzi. Jeżeli natomiast przewód jest prowadzony na tzw. sposób od gniazda do gniazda, to powinien on być ułożony średnio ok. 30 cm od krawędzi podłogi.

Jak znaleźć uszkodzony przewód w ścianie?

Inspekcja wizualna i bezdotykowe sygnalizatory napięcia

Zapoznanie się ze strefami układania przewodów nieco ograniczyło obszar ściany, w którym powinniśmy szukać miejsca, gdzie powstała przerwa obwodu elektrycznego, ale to wciąż jest zbyt dużo, aby zlokalizować konkretny punkt. Dlatego w następnej kolejności wykonujemy tzw. inspekcję wizualną. Mówiąc inaczej, przeprowadzamy dokładne oględziny miejsca podejrzanego, które może mieć związek z uszkodzeniem przewodu. Chodzi o miejsca, w których przeprowadzano jakieś naprawy, remonty czy inne czynności związane z ingerencją w ścianę. Można wtedy posługiwać się instrumentem typu Fazer 777, czyli przyrządem służącym do bezdotykowej sygnalizacji napięcia elektrycznego.

Próbnik napięcia Fazer 777 (fot. J. Antkiewicz)

Zwracam szczególną uwagę na to, że nie wspominałem wcześniej o konieczności wyłączenia zabezpieczeń w domowej rozdzielnicy i to nie jest pomyłka! Badanie takie przeprowadzamy przy załączonym napięciu, a więc musimy zachować szczególną ostrożność, gdyż nie wiemy jak uszkodzenie przewodu wygląda, czy jego zerwana żyła nie dotyka jakichś przedmiotów, albo np. rur w ścianie. I czy gdzieś nie pojawi się napięcie zagrażające naszemu bezpieczeństwu. Dlatego ważnym jest, aby sygnalizator napięcia informował nas o nim bez konieczności dotykania takich miejsc.

Takie sygnalizatory nie są przesadnie dokładne, ale też precyzyjne pomiary nie są ich zadaniem. Wystarczy, że pozwolą nam na orientację, w jakim obszarze na trasie przewodu napięcie elektryczne zanika.

Pewną trudność przy takim badaniu mogą nam sprawiać przewody innych obwodów, biegnące równolegle. Ale wtedy musimy w rozdzielnicy wyłączać sprawne obwody spod napięcia, aby wykluczyć ich wpływ na sygnalizator.

Zdarza się także, że uszkodzony jest przewód neutralny w obwodzie, więc sygnalizator wskazuje obecność napięcia, ale obwód się nie zamyka i zasilania w nim i tak nie mamy. Dlatego też uczulam, że chociaż metod lokalizacji uszkodzeń przewodu w ścianie jest co najmniej kilka, to nie każda jest skuteczna zawsze i w każdych warunkach. Trzeba po prostu wybrać taką, która będzie dostosowana do konkretnej sytuacji. A czasem trzeba nawet różne metody łączyć. Ale to już jest zadanie dla doświadczonego elektryka.

Detektory (wykrywacze) przewodów w ścianie i lokalizatory (szukacze par)

Podstawowym, specjalistycznym urządzeniem, umożliwiającym dokładne wykrywanie przewodów elektrycznych ukrytych w ścianach jest detektor, albo wykrywacz przewodów (ang. wall scanner). Proszę nie mylić tego urządzenia z lokalizatorem (ang. wire tracker)! Dodatkowo, większość współczesnych modeli detektorów umożliwia lokalizację metalowych profili (np. druty zbrojenia), elementów konstrukcji drewnianych, a nawet rur wodnych.

Większość detektorów działa na zasadzie emisji sygnału elektromagnetycznego, a następnie wykorzystuje metodę skanowania, aby po przetworzeniu sygnału odbitego zidentyfikować rodzaj materiału znajdujący się w ścianie i określić miejsce jego położenia. Kiedy detektor wykryje obecność przewodu w ścianie, albo innego materiału, informuje o tym za pomocą sygnału dźwiękowego oraz poprzez wyświetlacz LCD, przy czym informacja ta jest konkretna, z podaniem rodzaju odnalezionego materiału oraz jego położenia.

Detektor przewodów. (fot. S. Liberski)

Detektory przewodów cechuje kilka ważnych parametrów. Najważniejsze z nich to:

1. Zakres wykrywania. Cecha ta określa maksymalną głębokość, na jaką urządzenie może wykryć przewody lub inne materiały w ścianie. Standardowe modele oferują zakres od kilku do kilkunastu centymetrów, co wystarcza do większości domowych zastosowań.
2. Rodzaje wykrywanych materiałów. Wiele urządzeń oprócz przewodów i kabli umożliwia także wykrywanie drewna, metalu czy rur wodnych. Ważne jest, aby urządzenie precyzyjnie rozróżniało poszczególne rodzaje materiałów.
3. Dokładność pomiaru. Precyzyjne wskazanie lokalizacji przewodu lub innego elementu to kluczowa cecha dobrego detektora. Modele z zaawansowanymi algorytmami detekcji mogą również precyzyjnie wskazywać głębokość ukrytych obiektów, co dodatkowo podnosi komfort i bezpieczeństwo pracy.
4. Typ sygnalizacji. Większość urządzeń wykorzystuje kombinację sygnałów dźwiękowych, wizualnych (np. diody LED) oraz wyświetlaczy LCD, co ułatwia obsługę i interpretację wyników. Warto również zwrócić uwagę na intensywność i rodzaj sygnału – niektóre urządzenia dostosowują głośność lub jasność sygnalizacji w zależności od głębokości wykrytego obiektu.

Drugim, specjalistycznym urządzeniem, ale do nieco innych zastosowań jest lokalizator, albo inaczej szukacz par (ang. wire tracker). Przyrząd ten jest wykorzystywany najczęściej podczas poszukiwania konkretnego przewodu w wiązce, albo pojedynczych żył w kablach wielożyłowych. Dlatego też obszarem jego zastosowań są najczęściej skrętki komputerowe lub instalacje telekomunikacyjne. Warto też zaznaczyć, że lokalizatory nie pracują w instalacjach znajdujących się pod napięciem.

Narzędzie to zazwyczaj składa się z nadajnika sygnału oraz odbiornika.

Lokalizator par kablowych. (fot. S. Liberski)

Nadajnik generuje sygnał, który jest przesyłany przez kabel, a odbiornik wykrywa ten sygnał i umożliwia łatwe zlokalizowanie uszkodzonego przewodu. Lokalizatory par pozwalają na dokładne określenie, gdzie znajduje się problem, co pozwala na szybką i skuteczną naprawę.

Inne metody lokalizacji uszkodzeń przewodów w ścianach

Stosowanie klasycznej metody ustalania miejsca uszkodzeń przewodów za pomocą detektora nie zawsze jest możliwe. Bo na przykład nie mamy do niego dostępu. I co wtedy zrobić? Oczywiście, istnieje co najmniej kilka profesjonalnych metod dokładnej lokalizacji uszkodzeń przewodów i kabli, takich jak metoda reflektometrii czasowej (TDR), metoda za pomocą detekcji fal akustycznych, a także detekcji fal radiowych, ale wymagają one dostępu do unikalnego, specjalistycznego sprzętu, więc dla amatorów nie wchodzą w rachubę.

Jednak nawet w warunkach półamatorskich, w razie konieczności można pokusić się o wypróbowanie kilku sposobów, które wymagają niewielkich zasobów sprzętowych i są w stanie z pewnym prawdopodobieństwem określić miejsce uszkodzenia przewodu w ścianie. Najpopularniejsze z nich to:

1. Aplikacja na smartfona wykrywająca przewody elektryczne w ścianie. Jest to stosunkowo nowa metoda, ale za to dostępna praktycznie dla każdej osoby, która ma smartfon. Tego rodzaju aplikacje wykorzystują do działania sensory i czujniki zamontowane w nowoczesnych telefonach, a samych aplikacji jest kilka. W tym są całkowicie darmowe, ale są też płatne. Miejmy jednak świadomość, że nawet najlepsze czujniki smartfona nie zastąpią specjalistycznych mierników i detektorów przeznaczonych do takich celów, dlatego dokładność aplikacji przy poszukiwaniu przewodów może okazać się mało precyzyjna.
2. Kamera termowizyjna jako przyrząd do wykrywania przewodów elektrycznych w ścianie. Zastosowanie takiej kamery, która działa na zasadzie wykrywania ciepła emitowanego przez przewody elektryczne przewodzące prąd, może okazać się przydatnym sposobem na ustalenie trasy przebiegu przewodów w pomieszczeniach. Niestety, sposobu tego nie da się zastosować do poszukiwania przewodów wyłączonych spod napięcia, bo nie przewodzą one prądu, a więc nie emitują ciepła. Barierą może być także wysoka cena takich urządzeń, ale istnieją już aplikacje na smartfona, które zastępują kamery termowizyjne i dadzą się wykorzystać.
3. Metoda indukcyjna. Zasadą jej zastosowania jest podłączenie generatora sygnału do badanego kabla i zastosowanie odbiornika do "skanowania" trasy przebiegu tegoż kabla. Po przejściu nad miejscem uszkodzenia, odbierany dźwięk z generatora zdecydowanie słabnie.

Oczywiście, w warunkach polowych trudno mieć pod ręką stosowny generator, dlatego można tutaj użyć różnych źródeł sygnału. Pewnego razu używaliśmy zwykłego brzęczyka bateryjnego z sygnałem przerywanym, a w charakterze odbiornika wystąpił zwyczajny radioodbiornik, ustawiony na zakres fal długich i w zakresie częstotliwości gdzie nie odbierał żadnej ze stacji. Ten właśnie radioodbiornik wychwytywał trzaski przerw brzęczyka do miejsca, gdzie kabel był uszkodzony. Dalej sygnał trzasków wyraźnie słabł.

4. Metoda pomiaru pojemności żył kabla. Sposób do wykorzystania na przykład do lokalizacji uszkodzeń kabla zakopanego w ogrodzie. Jest prosty, jednak mało znany, może dlatego, że do niedawna trudno było spotkać multimetry z możliwością w miarę dokładnego pomiaru pojemności, ale obecnie takie mierniki są tanie i powszechnie dostępne.

Metoda polega na zwyczajnym dokonaniu pomiarów pojemności elektrycznej pomiędzy obydwoma końcami żyły uszkodzonej a resztą żył kabla. Dostajemy z tych pomiarów proporcję, która pozwala określić szukane miejsce w procentach długości całego kabla. Jeśli znany jest jego przebieg, to metoda jest wystarczająco dokładna aby podjąć decyzję o zrobieniu wykopu w ustalonym miejscu.

5. Natomiast we wszelkiego rodzaju kablach przenośnych i w przedłużaczach, lokalizację miejsca przerwania żyły bardzo wygodnie znajduje się zwyczajnym, bezdotykowym sygnalizatorem napięcia. Do badanej żyły kabla podłączamy napięcie elektryczne, a końcówkę bezdotykowego wskaźnika napięcia przeciągamy wzdłuż po warstwie izolacyjnej kabla. Tam, gdzie nastąpi zanik wskazania napięcia będzie też miejsce uszkodzenia żyły.

Każda z metod sprawdzania przewodów wymaga zachowania określonych warunków przeprowadzenia wszystkich czynności. Raz będzie to sprawdzanie w obecności napięcia elektrycznego, inne będą wymagać wyłączenia napięcia zasilania. Dlatego prac tych nie należy wykonywać jednoosobowo. Jest to kardynalna zasada bezpieczeństwa, że wszelkie ingerencje w instalację elektryczną w warunkach obecności napięcia elektrycznego, wymagają obecności minimum dwóch osób, przy czym ta druga osoba musi być co najmniej przeszkolona z udzielania pierwszej pomocy osobom porażonym prądem. Proszę o tym nie zapominać.