• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
22 января, 15:46
РТУ МИРЭА
17
9,8 тыс

Физик рассказал, как избежать возгорания бытовой техники

❋ 4.4

Современное жилое пространство содержит большое количество различных электротехнических устройств, функциональность которых стала неотъемлемым элементом бытового комфорта. Однако эта привычная технологическая среда содержит скрытые риски, вероятность реализации которых возрастает при сочетании естественного старения материалов и нарушения условий эксплуатации. Возгорание бытовых приборов — не результат мистического стечения обстоятельств, а следствие вполне определенных физических процессов. Разберем эти механизмы с позиций электротехники и материаловедения вместе с Татьяной Бахваловой, кандидатом физико-математических наук, преподавателем кафедры наноэлектроники РТУ МИРЭА.

Удлинитель с подключенными зарядными устройствами и бытовыми приборами / © marketlan, freepik

Основу проблемы составляет неуправляемая трансформация электрической энергии в тепловую. В штатном режиме любой прибор рассеивает часть мощности в виде тепла — это неизбежно по закону Джоуля-Ленца. Проблема начинается, когда тепловыделение превышает рассеивающую способность системы. Это происходит в следствии деградации диэлектрических материалов. Поливинилхлорид, полиэтилен и другие полимеры, которые используются в качестве изоляции для проводников, со временем подвергаются термоокислительной деструкции. Особенно ускоряет этот процесс циклический нагрев-остывание. В микротрещинах постепенно накапливается проводящая пыле-влажная смесь, снижающая поверхностное сопротивление. В какой-то момент происходит пробой или коронный разряд, инициирующий каскадное разрушение изоляции.

Также большую роль играет нарушение теплового баланса. Каждый электронный компонент имеет максимальную рабочую температуру, заложенную при проектировании. Пыль обладает низкой теплопроводностью и существенно увеличивает тепловое сопротивление, что в итоге приводит к тому, что компонент работает при температуре на 20–30°C выше расчетной, а такой режим работы значительно сокращает срок его службы и повышает вероятность теплового пробоя.

Распространенные заблуждения относительно безопасности электротехники

Существует устойчивое представление, что работоспособность устройства тождественна его безопасности. На практике множество дефектов носят прогрессирующий характер и длительное время не влияют на основные функции.

Например, подгорание контактов реле или механических выключателей. При каждом размыкании возникает электрическая дуга, постепенно эродирующая контактные поверхности. Сопротивление в точке контакта растет, увеличивается локальный нагрев — образуется положительная обратная связь. Внешне прибор продолжает работать, но температура в коммутационном узле может достигать 200–300°C, достаточных для воспламенения соседних материалов.

Отдельно стоит вопрос перегрузки сетей. Многие не учитывают, что бытовая розетка рассчитана на ток 16 А (при напряжении 230 В это около 3,7 кВт). Подключение через дешевый тройник обогревателя (2 кВт), электрочайника (2,2 кВт) и стиральной машины (2 кВт) создает токовую нагрузку около 27 А. Автоматический выключатель может сработать не мгновенно, а провода в стене с сечением 1,5 мм² будут нагреваться по формуле Q = I²R, где сопротивление растет с температурой. Алюминиевая проводка особенно опасна: из-за ползучести металла контакты в распредкоробках со временем ослабевают, создавая зоны повышенного сопротивления.

Для профилактики следует проводить тепловой мониторинг. Простейшая инфракрасная термометрия позволяет выявить аномалии. Температура корпуса прибора не должна превышать 40–45°C в нормальном режиме. Нагрев розетки или вилки — прямое указание на проблемы с контактными соединениями. Также важен учет коэффициента мощности блока питания при выборе суммарной нагрузки на линию (она должна рассчитываться с запасом 20–25% относительно номинала автоматического выключателя) и понимание механизмов старения. Электродвигатели в стиральных машинах и холодильниках теряют до 30% КПД за 7–10 лет эксплуатации. Эта «недостающая» мощность также превращается в тепло, перегружая изоляцию обмоток. Не стоит забывать, что повышенная влажность (более 70%) также является фактором риска.

С точки зрения физики, возгорание электротехники — это всегда переход системы в неравновесное состояние, когда скорость тепловыделения превышает скорость теплоотвода. Эксплуатационный ресурс любого устройства конечен, и его сокращение происходит нелинейно. Регулярная проверка тепловых режимов, контроль состояния контактных групп и понимание реальных, а не паспортных, нагрузок — это не избыточная осторожность, а инженерная необходимость. Современная бытовая техника проектируется с расчетом на штатные условия; любое отклонение от них требует пропорционального ужесточения мер контроля.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
РТУ МИРЭА
МИРЭА — Российский технологический университет (РТУ МИРЭА́) — высшее учебное заведение в Москве, которое образовано в в результате объединения МИРЭА, МГУПИ, МИТХТ имени М. В. Ломоносова. В университете ведется подготовка по по 112 направлениям и специальностям в сферах IT, компьютерной безопасности, электроники, радиотехники, робототехники, химии, биотехнологий и так далее. В РТУ МИРЭА создано более 20 универсальных научно-технических центров — мегалабораторий. В вузе обучается более 26 тысяч студентов. Университет является участником программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
22 июля, 15:33
Александр Березин

Виктор Гловер, один из четырех человек, весной этого года пролетевших мимо Луны, выступил на конференции NASA и предложил резко изменить план высадки американцев на Луне в конце десятилетия. Он считает, что это позволит снизить риски для астронавтов-участников миссии.

22 июля, 20:09
Александр Березин

Астрономы открыли необычную систему, в которой планета-гигант вращается вокруг коричневого карлика, а тот, в свою очередь, вращается вокруг обычной звезды. Формально перед нами может быть первое надежное обнаружение экзолуны — спутника за пределами нашей системы. Правда, есть пара нюансов.

22 июля, 06:03
Мария Азарова

Длительное сидение само по себе не всегда одинаково влияет на здоровье мозга — к такому выводу пришли ученые, проанализировавшие данные почти 6000 человек, за которыми наблюдали более 20 лет. Именно регулярный просмотр ТВ связали с более высоким риском деменции и признаками неблагоприятных изменений в структуре мозга, а для сидячей работы таких ассоциаций не выявили.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

20 июля, 14:11
Татьяна Зайцева

В позднеантичном Риме императорским указом мужчинам запретили носить длинные волосы. Автор нового исследования пришел к выводу, что введение этого запрета объяснялось необходимостью сохранения римской идентичности в условиях усиливающегося распада империи и нарастающего торжества варваров.

20 июля, 11:30
Игорь Байдов

Авторы нового исследования выяснили, что жители каменного века начали целенаправленно менять окружающую среду в южной части Норвегии задолго до появления земледелия. Приблизительно 7000 лет назад они переселили рыбу в одно из горных озер и таким образом создали новый источник пищи, а затем построили сложную систему ловушек, которая прослужила не одно столетие.

25 июня, 16:20
Любовь С.

Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.

25 июня, 15:09
Марк Чернов

Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.

9 июля, 13:06
Редакция Naked Science

Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.

[miniorange_social_login]

Комментарии

17 Комментариев
Электрик бы подобрал провода по мощности и поставил правильные автоматы, а физик пытается все через сделать жопу...
Остановимся поподробней на этой фразе "Автоматический выключатель может сработать не мгновенно". На самом деле, он не просто НЕ МГНОВЕННО срабатывает. Обычный автомат группы "С" срабатывает довольно быстро (около 1сек) только при ТРЕХКРАТНОМ превышении тока. А при двухкратном превышении там что-то около 30 минут ему на прогрев надо. Таким образом, мы можем в ДВА раза перегрузить розетку и проводку и автомат нас не спасет.
Очень интересно и своевременно! Как раз завтра иду забирать тепловизор, и спасибо за полезнейшие советы по его применению.
    Гена, а без этой статьи он вам был зачем? 🙂 Нет я конечно могу придумать кучу применений кроме учета нагрева розеток, но интересно как вы для себя обосновали покупку не такого уж и дешевого прибора? Ну если брать не просто температурный датчик, а что-нибудь с экранчиком чтобы видеть где именно греется и как распределяется. Хоть на что-то похожие экземпляры даже с доставкой из Китая от 5000 р. что-то посерьезнее уже 8000-9000 р. По России ценник смело можно умножать вдвое.
    +
      Еще 2 ответа
      Иван, основное применение бытовых дешевых тепловизоров - смотреть теплопотери в доме. И реально видны щели, "мостики" и прочие утечки. Для частных домов особенно актуально. И как раз зимой.
      Иван, да, как указано ниже :) Делаю новую квартиру и, пока зима, решил проверить, не стоит ли где-то что-то утеплить, поскольку переделка может стоить значительно дороже 14 тыр, которые я за него сегодня отдал. Оказалось, что делать ничего не надо, так что он окупился вдвойне.
Про контроль нагрева - интересное предложение. Но жаль, что ничего не сказано о сопротивлении токовой петли и автоматических выключателях с характеристикой B там, где это необходимо, о реле напряжения и ВДТ ("УЗО"), о корректно сделанном заземлении. А ведь это основа защиты...
Они бы еще балетмейстера спросили 😁 Статья чтоб обосновать простейший вывод - не суйте в одну розетку чайник, обогреватель и стиралку. Или как минимум _не включайте_ их одновременно. Ну а если очень надо или просто хочется - потратьтесь на качественную электрику (проводку, розетки и т.д.)
smart trauma
23.01.2026
Это слишком разумно. Фи - это косинус альфа. Мы используем метод, который устарел и выбрасываем его. https://golf-hit.io
Простым языком: Как избежать выгорания бытовой техники на работе. Спойте песенку вашему электрочайнику. Поговорите с микроволновкой - ей ведь скучно и одиноко. Сводите утюг в ресторан. Настоящие утюги предпочитают португальский порто. А вот это все заумное - оно совсем не научпопное. :-)
Слишком умно. Тангенс фи -косинус альфа. Пользуемся техникой - устарела - выбрасываем.
А вот на Украине решили проблему по своему. Умом. Нет электричества - нет проблемы. Нужно всего лишь 15 лет провоцировать соседа
Комментарий удален пользователем или модератором...
    Сергей, "По своему опыту знаю. Для токопроводящих контактов: чистая медь, покрытия из серебра и палладия." Плохой опыт. На самом деле: грязная медь (латунь), покрытия из золота. Чистая медь и серебро ОЧЕНЬ быстро окисляются! Ну а палладий - это просто очень дорого для бытового применения.
    +
      Еще 2 ответа
      Комментарий удален пользователем или модератором...
        Сергей, А причем тут ПРОВОДКА, если речь о КОНТАКТАХ? К контактам совсем другие требования. Жесткость, упругость, большое количество сгибаний без повреждения. И долгое время без окисления. Медь слишком мягкая для контактов. Все контакты на платах, процессорах и памяти в компах позолоченные. В розетках - латунные.