Что такое ток утечки


Что такое утечка тока и каковы причины её возникновения?

В идеальной электрической цепи сопротивление изоляции стремится к бесконечности. К сожалению, на практике не все так однозначно. Какой бы качественной не была изоляция провода или других токоведущих элементов оборудования, это конечная величина, а, следовательно, даже при штатной работе происходит незначительная утечка тока. Ситуация в корне меняется, когда этот параметр превышает установленные нормы, чем это грозит и как определить утечку Вы узнаете прочитав статью.

Что такое утечка тока и чем она опасна

Эквивалентная схема 3-х фазной электросети с изолированной нейтралью

Начнем с терминологии. Точное определение этого явления описано в ГОСТ 61140 2012 и ГОСТ 30331.1 2013, далее дословно: «Электрический ток, протекающий в землю, открытые, сторонние проводящие части и защитные проводники при нормальных условиях». Для более детального описания явления приведем в качестве примера эквивалентную схему 3-х фазной электрической сети IT (изолированная нейтраль).

Обозначения:

  • А, В, С – фазы сети.
  • Ra, Rb, Rс – величина активного сопротивления между землей и каждой фазой.
  • Са, Сb, Сс – параметры емкости линий относительно земли.
  • Ua, Ub, Uc – напряжение каждой из фаз по отношению к земле.
  • Ia, Ib, Ic – токи утечки.

В приведенном примере активное сопротивление Ra, Rb, Rс не стремиться к бесконечности, а вполне измеряемая величина. Соответственно и токоведущих проводников емкость относительно земли (Са, Сb, Сс) будет какую-то величину больше нуля. Следовательно, в токоведущих частях с напряжениями Ua, Ub, Uc будут образовываться токи утечки Ia, Ib, Ic.

Пути таких токов напрямую зависят от того, какой тип заземления используется в системе. В приведенном примере с изолированной нейтралью (IT), утечка происходит через изоляцию проводов в токопроводящие элементы оборудования. Из них по проводникам, соединенным с ЗУ, уходит в зону растекания (локальную землю).

В системах с глухозаземленной нейтралью (TN) ток утечки по шине PEN течет до ЗУ на вводе электропитания.

Опасность утечки

Пока ток утечки соответствует принятым нормам, он не представляет серьезной опасности. Когда сопротивление изоляции снижается, например, при ее повреждении, ток утечки резко возрастает и может стать опасным для человека. На 1-й части рисунка 2 схематически изображен путь тока утечки (Iу) при касании человеком корпуса электроустановки, в которой повреждена изоляция корпуса Rи

Рисунок 2. Опасность утечки

При заземлении корпуса электроустановки (см. 2-ю часть рис.2) поражение электротоком при касании не происходит, поскольку утечка пойдет по пути наименьшего сопротивления. Но в этом случае в месте крепления защитного проводника (отмечено на рисунке красным кругом) может наблюдаться интенсивное выделение тепла, что провоцирует возникновение пожара.

Причины возникновения утечки тока

Из приведенной выше информации мы выяснили, что утечка происходит всегда, даже при штатной работе электрического оборудования. Опасность представляет превышение нормальных показателей. Давайте рассмотрим ситуации, когда превышаются допустимые нормы дифференциальных токов, чтобы установить причины возникновения неисправности.

С электроприбора в квартире или доме

Опасное напряжение может появиться на корпусе бытового электроприбора, например, накопительного нагревателя воды (бойлера) или стиральной машины. Как правило, причина этого нарушение целостности одного из ТЕНов или механическое повреждение изоляции. К чему приведет пробой на корпус, зависит от системы заземления жилого помещения. Рассмотрим варианты с трехпроводным подключением стиральной машины в системе TN-C-S и двухпроводное подключение при заземлении TN-C.

Рисунок 3. Пробой на корпус в системах: А) TN-C-S; В) TN-C

Как видно из рисунка в случае пробоя на заземленный корпус ток утечки будет на шину-PE, что приведет к срабатыванию электромагнитной или тепловой защиты автоматического выключателя, установленного на линию питания электроустановки.

При двухпроводном подключении утечка тока не вызовет срабатывание АВ и стиральная машина будет продолжать работать, пока не образуется дифференциальный ток. Это может произойти в случае одновременного касания корпуса электроустановки и заземленного элемента конструкции здания или труб водоснабжения. Ток утечки в этом случае пойдет от корпуса через тело человека на землю (см. В рис.3). Величины тока в образованной цепи будет недостаточно для срабатывания АВ, но УЗО или диффавтомат обнаружит утечку и произведет отключение оборудования.

В скрытой электропроводке в доме или квартире

Причины утечки в скрытых проводках напрямую связаны со снижением уровня изоляции токоведущих жил кабеля. Это может быть вызвано следующими причинами:

  1. Превышение допустимого срока службы проводки. Это довольно распространенное явление в домах возведенных 30-40 лет назад и более давних постройках. Согласно нормативным документам (в частности ВСН 58 88) срок эксплуатации срытых электропроводок, выполненных кабелем с медными токоведущими жилами, не может превышать 40 лет. Для алюминиевых проводов установлен срок службы не более 30 лет.
  2. Нарушения режимов эксплуатации. Если проводка подвергалась перегрузке, то велика вероятность разрушения изоляции вследствие нагрева токоведущих жил.
  3. Механические повреждения изоляции провода. Они могут быть нанесены из-за не соблюдения технологии монтажных работ или впоследствии при сверлении стен.
Причины повреждения изоляции кабеля скрытой проводки

Не следует надеяться на постоянную величину сопротивления изоляции, при малейших подозрениях следует проверить этот показатель.

В автомобиле

Рассматриваемое нами явление нередко наблюдается и в электросети автомобиля. Причем вероятность утечки может не зависеть марки авто и его состояния. Результат потери тока во всех случаях приводит к одному итогу – разряду аккумулятора. Предлагаем рассмотреть наиболее вероятные причины утечки тока в электрической сети автотранспортного средства.

С аккумулятора

Основные функции АКБ заключаются в запуске мотора автомобиля и обеспечении питания внутренней сети, в тех случаях, когда генератор не справляется с этой задачей. Подзарядка аккумуляторной батареи производится в процессе работы двигателя, также вращающего генератор. У припаркованной машины с выключенным ДВС разряд АКБ происходит за счет питания подключенной электроники (например, сигнализации) и допустимого тока утечки.

Если недавно заряженный аккумулятор быстро разрядился, не спешите сваливать на него всю вину, вполне возможно, что произошло превышение допустимой величины утечки по следующим причинам:

  1. Повреждение изоляции бортовой сети, КЗ в блоке предохранителей.
  2. Неправильно подключенная электроника и/или сигнализация потребляет ток сверх установленной нормы.
  3. Загрязнение или окисление клемм аккумулятора.
  4. Подключение дополнительных электрических приборов.
Плохой контакт клемм АКБ — одна из причин ее быстрого разряда

Как измерить заряд автомобильного аккумулятора и его утечку, было описано на нашем сайте.

Через генератор

Как показывает практика, довольно часто причина утечки через генератор связана с «пробитием» одного из диодов выпрямительного блока. На представленном ниже рисунке приведена упрощенная схема подключения АКБ к генератору, в котором «пробит» один из силовых диодов.

Путь тока утечки через поврежденный выпрямительный диод

Как производить поверку генератора, можно прочитать на нашем сайте.

Через сигнализацию

Практически все современные системы охраны для понижения потребления электричества с целью снижения разряда батареи переходят в режим «сна». Иногда может возникнуть сбой ПО или произойти другая неисправность, устранить которую довольно сложно. В результате сигнализация потребляет ток сверх допустимой нормы, что приводит к разряду АКБ. Особенно в этом замечена китайская продукция.

С диодов, транзисторов, конденсаторов

В данных радиоэлементах всегда присутствует незначительный уровень тока утечки, его показатели указываются в даташит к каждому компоненту. При выходе из строя транзистора, диода или конденсатора этот показатель может существенно увеличиться.

Последствия

Как мы уже говорили, протекание дифференциальных токов происходит даже при наличии изоляции должного уровня. Из-за их низкой величины не возникает деструктивных последствий. Ситуация в корне изменяется, когда утечка превышает допустимую норму. В таких случаях возможны следующие последствия:

  • Угроза поражения электротоком.
  • Вероятность возникновения пожара.
  • Протекание дифференциального тока в сети приводит к тому, что даже при отключенных потребителях электроэнергии по показаниям приборов учета будет наблюдаться расход электричества.
  • Электрический ток, проходя через неизолированные токопроводящие конструкции, вызывает их ускоренную коррозию. Что можно наглядно наблюдать на клеммах аккумуляторных батарей.
  • Утечка в бортовой сети автомашины может вызвать воспламенение проводки и практически всегда становится причиной разряда аккумуляторной батареи, что создает проблемы цепи зажигания.

Перечисленных последствий вполне достаточно, чтобы осознать опасность дифференциального тока, поэтому поговорим о способах защиты и устранении утечки.

Средства защиты

Самый надежный способ защиты в рассматриваемой ситуации – установка на линию питания УЗО или диффавтомата. Эти устройства произведут разрыв цепи питания, как только произойдет утечка, останется только приступить к ее поиску и устранению.

Не менее эффективно действует подключение корпусов электрических приборов к шине заземления (PE), если имеется такая возможность.

Найти подробную информацию по выбору и установке УЗО, АВ, диффавтоматов, а также получить сведения о заземлении электрооборудования, Вы сможете на нашем сайте.

Как проверить и найти ток утечки своими руками

Приведем несколько косвенных способов, позволяющих обнаружить утечку:

  • Если при отключении от сети всех постоянных потребителей электрической энергии, счетчик продолжить регистрировать расход электроэнергии, значит необходимо приступать к поиску и устранению неисправности. То есть, ищите утечку.
  • При наличии бойлера вода, поступающая с кранов, вызывает ощущение прохождения электричества.
  • Срабатывает защита УЗО или диффавтомата.
  • В системе TN-C-S происходит отключение АВ.
  • Быстро разряжается аккумулятор автомобиля.

Теперь перейдем к более точным измерениям, для этого могут понадобиться следующие инструменты:

  • Простой или бесконтактный пробник напряжения. С их помощью можно определить наличие напряжения на корпусе бытовых приборов или смесителях, то есть, обнаружить утечку.
  • Токоизмерительные клещи, вместо них можно использовать мультиметр с режимом амперметра. При помощи этих инструментов снимаются показания амперметра, что позволяет измерить дифференциальные токи. После проведения измерений показатели прибора (амперметра) сравниваются с допустимыми параметрами. Обратим внимание, что контакты амперметра могут быть не приспособлены для замера больших величин, в таких случаях токовые клещи более удобны.
  • Авометр (необходим для проверки изоляции). Диапазон измерения выставляется в мегаомах, если сопротивление несколько сот кОм, то это говорит о недостаточной изоляции.

И несколько видео по теме (пример того, как искать утечку тока в автомобиле):

Внимание! Измерение сопротивления должно проводиться при полном отключении источника питания, то есть нуля и фазы для переменно напряжения и плюса и минуса в системах постоянных токов. Рекомендуется перед проверкой изоляции провести замеры в режиме измерения постоянного или переменного напряжения (в зависимости от типа сети).

Советуем также почитать:

Что такое утечка тока и как ее найти?

Причины возникновения утечки тока в квартире и доме. Методы поиска токовой утечки и варианты защиты домашней электросети от данного явления.


Утечка тока в землю – довольно популярное и ходовое понятие. Большинство людей пользуются им в разговорном обиходе, но далеко не каждый понимает его физическую сущность и до конца не осознает масштаб пагубных последствий этого явления. Для людей, не сведущих в тонкостях электротехники, достаточно будет знать, что под данным понятием следует понимать протекание тока от фазы в землю по нежелательному и не предназначенному для этого пути, то есть по корпусу оборудования, металлической трубе или арматуре, сырой штукатурке дома или квартиры и другим токопроводящим конструкциям. Условиями возникновения утечек является нарушение целостности изоляции, которое может быть вызвано старением, термическим воздействием, как правило, вызванным перегрузкой электрооборудования или механическим повреждением. В этой статье мы расскажем читателям сайта Сам Электрик, чем опасна утечка тока в квартире, какие причины ее возникновения и меры защиты в домашних условиях. Содержание:

Чем она опасна?

Электрическая изоляция не может быть идеальной, поэтому при работе потребителя электроэнергии, даже в случае ее полной исправности, утечка тока всегда имеет место, величина которой имеет мизерное значение и не представляет опасности для человека. В случае частичного или полного нарушения изоляции, значения токовых утечек возрастают и могут быть серьезной угрозой здоровью и жизни людей. Проще говоря, в случае потери сопротивления изоляции при прикосновении к корпусу электротехнического устройства, кабельной оболочке, штепсельной вилке или розетке, трубе водопровода или отопительной системы, стене дома или квартиры, человеческое тело выступит в роли проводника, через который пройдет протекание токов утечки в землю. Последствия могут быть самыми печальными, вплоть до летального исхода.

 

Не стоит забывать о том, что наличие утечки в электрохозяйстве дома и квартиры может влиять на потребление электрической энергии. При наличии данного явления в проводке, даже в случае отключения всех потребителей, электрический счетчик будет фиксировать расход электричества.

Характерные признаки

Обладая понятием, что такое утечка электричества, причинами возникновения и сопутствующим опасными последствиями, хозяину дома или квартиры не мешает знать, как определить электрооборудование с пониженным сопротивлением изоляции. Для начала следует твердо усвоить, если при прикосновении к электрическому прибору, к трубопроводам или стенам в помещении, ощущается даже едва уловимое воздействие электричества, в электросети дома или квартиры имеет место утечка тока. Потеря сопротивления изоляции может произойти, как в неисправных потребителях электроэнергии, так и в проводке. Частый признак опасного явления — когда в ванной бьет током.

Как определить, поврежден ли электроприбор?

Классическим средством измерения сопротивления изоляции является мегомметр, но, так как такой прибор в домашнем обиходе вещь довольно редкая, для этой цели можно использовать простейшие и доступные средства измерения, такие как индикатор напряжения и мультиметр.

Другой вариант — проверить утечку тока индикатором напряжения. Такой способ проверки можно использовать в том случае, если проверяемый электроприбор имеет металлическую оболочку. В случае, когда есть сомнения в исправности и безопасности пользования прибором, наличие или отсутствие утечки можно проверить отверткой-индикатором, предназначенным для поиска фазы в сети. Для этого необходимо при включенном потребителе прикоснуться жалом отвертки-индикатора к металлическому корпусу электротехнического устройства, если произойдет даже слабое срабатывание индикации фазоискателя, проверяемый потребитель неисправен и представляет опасность. Более подробно о том, как использовать индикаторную отвертку, мы рассказали в отдельной статье.

Утечка тока на корпус в приборе с металлической оболочкой может быть вызвана не только потерей сопротивления изоляции. Причиной этого может служить обрыв перемычки заземляющей металлический корпус изделия, в том случае, если предусмотрена система заземления.

Важно! Во время проверки необходимо соблюдать осторожность и исключить прикосновение руками металлического корпуса изделия и жала отвертки.

Проверка мультиметром. Проверка сопротивления изоляции мультиметром производится только на обесточенном оборудовании. Перед проверкой измерительный прибор необходимо переключить в режим измерения сопротивления на отметке 20 МОм. Щуп мультиметра зафиксировать на корпусе проверяемого изделия, второй на одном из контактных штырей вилки. Такую же операцию необходимо проделать для второго контактного штыря и с заменой полярности щупов. На исправном электрооборудовании на шкале измерительного прибора должна высвечиваться бесконечность. В противном случае электрооборудованием пользоваться нельзя, его необходимо либо сдать в ремонт, либо утилизировать. Инструкцию по эксплуатации мультиметра мы также рассмотрели на сайте.

Проверка мегомметром. Порядок проверки такой же, как в случае с мультиметром. Пользуясь мегомметром, необходимо помнить, что при вращении его рукоятки на выходе этого прибора генерируется напряжение от 500 до 1000 Вольт, которые могут безвозвратно вывести из строя слаботочные электронные элементы оборудования.

О том, как пользоваться мегаомметром, мы рассказывали в отдельной статье на сайте!

Поиск проблемы в электропроводке

Утечка в скрытой проводке дома или квартиры может вызвать поражение электрическим током во время штукатурки стен или клейки обоев. Как ее обнаружить без привлечения специалистов и использования специальных приборов. Существует проверенный способ проверки утечки в скрытой проводке дома или квартиры с использованием транзисторного радиоприемника, имеющего средневолновый и длинноволновый диапазоны приема. Перед проверкой необходимо выключить все потребители электроэнергии. Далее необходимо пройтись с приемником, предварительно настроенным на частоту, на которой нет вещания радиостанций, в непосредственной близости от стен в местах прокладки проводки. При приближении к проблемному месту динамик приемника начнет характерно фонить.

Средства защиты

Для того чтобы гарантированно исключить в доме случаи элктротравматизма, необходимо обустроить домашнюю электрическую сеть средствами защиты от утечек, в качестве которых в настоящее время находят широкое применение устройства защитного отключения (УЗО) и дифференциальные автоматы. О том, как выбрать УЗО по току, мы рассказывали в отдельной статье.

Альтернативный вариант — использовать дифференциальный автомат, который совмещает УЗО и автоматический выключатель. Дифавтомат также поможет защититься от неблагоприятного явления, т.к. моментально сработает и обесточит сеть при возникновении опасности.

Более подробно узнать о том, для чего нужно использовать УЗО, рассказывается в видео:

Вот мы и рассмотрели, что такое утечка тока в квартире и доме, какие причины ее возникновения, а также меры защиты в домашних условиях. Надеемся, информация была для вас полезной и интересной!

Будет полезно прочитать:

  • Что опаснее: переменный или постоянный ток
  • Основные неисправности электропроводки
  • Как определить короткое замыкание в сети


Нравится0)Не нравится0)

Как выбрать УЗО и дифавтоматы

Скачки напряжения, короткое замыкание, утечка тока – все это может привести к поломке оборудования, травмам и даже пожарам. Поэтому в частном доме, квартире или на даче не обойтись без защитных устройств. Эту функцию выполняют выключатели дифференциального тока (УЗО, ВДТ) и автоматические выключатели дифференциального тока (дифавтоматы, АВДТ).

Чтобы вы смогли правильно выбрать это оборудование и надежно защитить себя и свой дом от проблем с проводкой, мы расскажем, какие функции выполняют УЗО и дифавтоматы, назовем достоинства и недостатки каждого.

УЗО и дифавтомат – в чем разница?

УЗО (устройство защитного отключения) – аппарат, который устанавливают, чтобы избежать удара током и возгорания проводки.

УЗО само не отключает прибор при перегрузке. Поэтому устройство всегда ставят в паре с автоматом. Первый защищает человека от поражения током, второй – проводку от перегрева и УЗО.

Дифавтомат, или дифференциальный автоматический выключатель, – это прибор универсальный. Он защищает проводку от короткого замыкания и перегрузки, а также человека при утечке тока. В случае утечки он отключает подачу энергии и само устройство.

Что такое утечка тока и почему она происходит

Утечка тока – процесс, когда ток протекает от фазы в землю по не предназначенному для этого пути: металлическим частям прибора, трубам, по сырой штукатурке в доме или через тело человека. Случается по двум причинам.

Причины утечки тока

  1. Ошибка при подключении проводки в доме.
  2. Неопытные электрики или сами жильцы путают последовательность подключения, например соединяют ноль вместо земли или выводят несколько проводов на одну клемму.
  3. Испорченная изоляция.
  4. Такое часто случается в старых домах, где проводка гниет, потому что ее не меняют десятилетиями. Кроме того, изоляция плавится из-за скачков напряжения или чрезмерной нагрузки, когда к сети одновременно подключают несколько электроприборов.

Чем опасна утечка тока

Безопасное значение тока утечки указано в ГОСТах и техпаспорте оборудования. Например, для стиральной машины с мощностью 2,5 кВт допустимый ток утечки 5,6 мА.

Превышение этого значения в УЗО чревато опасными последствиями. Если человек прикоснется к корпусу прибора, проводу или штепсельной вилке, его ударит током. В зависимости от силы удара это может привести к травме или смерти.

При утечке тока идет перерасход электроэнергии – даже при отключенных приборах ток проходит через счетчик. Например, вы уезжаете на несколько дней в отпуск, возвращаетесь – а один работающий холодильник намотал десятки киловатт. Если с самим холодильником все в порядке, значит, где-то возникла утечка.

Как определить утечку тока в доме

Самый простой способ – индикаторная отвертка. Аккуратно прикоснитесь щупом индикатора к корпусу каждого прибора в доме. Если светодиод загорелся, значит, есть утечка.

Профессионалы проверяют приборы мультиметром. При утечке тока мультиметр показывает сопротивление выше 20 Мом.

Для поиска утечек тока в скрытой проводке можно воспользоваться лайфхаком строителей советских времен:

МЫ ЗНАЕМ КАК Возьмите портативный радиоприемник, настройте его на среднюю или длинную волну, установив частоту приема на молчащую радиостанцию и пройдитесь с ним там, где проложена проводка. Там, где динамик начнет шипеть и потрескивать, нарушена изоляция проводов.

Теперь рассмотрим, какие бывают УЗО и как они работают.

УЗО: типы и назначение

Типы УЗО

УЗО делят на три типа – по постоянному и переменному току утечки:

 Тип «АС»              Самый распространенный и недорогой. Срабатывает на утечку переменного синусоидального тока, он обозначается на корпусе прибора символом «~»
      Тип «А»             Более дорогой прибор, который срабатывает на утечку переменного или постоянного импульсного (пульсирующего) тока 
      Тип «В»        Для производственных электросетей. Срабатывает при утечке выпрямленного или переменного тока

Для бытового применения используют УЗО «АС» и «А». Но какой именно выбрать?

В домашних сетях мы имеем дело с переменным синусоидальным током. Получается, что подходящий тип УЗО для нас – «АС». Но не все так просто.

К примеру, у нас установлено УЗО типа «АС» и есть стиральная машина, которая работает от переменного тока с напряжением 220–230 В. Ток по проводу попадает в импульсный блок питания и преобразуется в пульсирующий, необходимый для питания электронных полупроводников. Если произойдет утечка импульсного тока, аппарат ее не зафиксирует и не отключит поврежденный участок электрической цепи. Либо зафиксирует, но намного позже с момента утечки, и ее значение будет критическим для человека. С УЗО типа «А» такого не произойдет.

В каждом электронном бытовом приборе, где есть блок управления, дисплей, регулятор работы двигателя, температуры или времени, стоит импульсный блок питания. Такой компонент можно найти даже в энергосберегающей лампочке. Быстро среагирует на утечку такого тока УЗО типа «А».

МЫ ЗНАЕМ КАК Подтверждение использования УЗО типа «А» можно найти в техпаспорте на бытовую технику, например микроволновку или посудомоечную машину. В разделе «Подключение к сети» производитель, как правило, указывает, что прибор необходимо защищать только с помощью УЗО типа «А».

Параметры УЗО

УЗО различают по:

  • величине номинального тока – 16–100 А
  • величине дифференциального тока утечки – 10–500 мА
  • времени на срабатывание – 0,06–0,08 / 0,15–0,5 секунд
  • роду электросети – 2-полюсные для 1-фазной сети, 4-полюсные для 3-фазной
  • принципу срабатывания – электромеханические и электронные

Параметры дифавтомата

Дифавтомат выбирают практически по тем же характеристикам, что и УЗО:

  • По значениям дифференциального и номинального тока.
  • По максимальному току при коротком замыкании – какую нагрузку выдержит устройство.
  • По типу сети – трехфазный или однофазный.

Выбираем УЗО и дифавтомат

Перед покупкой дифавтомата или УЗО нужно рассчитать, сколько энергии (киловатт-часов) потребляют электроприборы в вашем доме. Это поможет выбрать подходящий УЗО или дифавтомат и определить их количество. Если нагрузка большая, стоит поставить несколько защитных устройств, если малая – достаточно одного.

Как рассчитать потребление энергии – 4 способа

За основу расчета берутся показатели напряжения (В, вольты), тока (А, амперы) и мощности (Вт, ватты). Для мощных приборов вроде электроплит или посудомоечных машин мощность указывается в кВт. Характеристики есть в техпаспорте бытового прибора или на его корпусе.

Способ 1

Зная мощность прибора, вы рассчитаете расход электричества, умножив мощность на количество часов. Например, вам нужно узнать, сколько электричества сжигают 2 лампочки на 100 и 60 Вт и электрочайник на 2,1 кВт. Лампочки горят около 6 часов, чайник работает примерно 20 минут в день. Рассчитываем:

100 Вт х 6 ч = 600 Вт/ч

60 Вт х 6 ч = 360 Вт/ч

2 100 Вт* х 1/3 ч = 700 Вт/ч

600 + 360 + 700 = 1 660 Вт/ч

1 660/1 000 = 1,66 кВт/ч – столько энергии в день расходуют 3 прибора.

Способ 2

Если в характеристиках прибора указаны только ток и напряжение, вычислите мощность по формуле P = U х I, где Р – мощность, U – напряжение, I – сила тока.

Например: 220 В х 1 А = 220 Вт.

Способ 3

Измерить с помощью энергометра. Его подключают к розетке, а к нему – бытовой прибор.

Способ 4 – если потеряли техпаспорт прибора

Этот способ хоть и простой, но долгий.  Отключите все приборы в квартире, а затем запустите только один, например на час. Через час выключите и посмотрите количество киловатт на электросчетчике. И так с каждым устройством.

Есть еще одно неудобство – не будет единого показателя. Некоторые электроприборы потребляют различную мощность в разных режимах работы. Например, в стиральной машине данные будут разниться при включении и отключении насоса, изменении скорости вращения барабана и при нагреве воды.

Заключение

Выбирать между дифавтоматом и УЗО стоит отталкиваясь от конкретной ситуации. Если вы хотите защитить от перегрузок и короткого замыкания только один прибор, к примеру дорогую посудомоечную машину, – ставьте дифавтомат, так как найти неисправность в этом случае будет просто. Если ваша цель – защитить несколько розеток, на которые подведены различные приборы, – покупайте связку УЗО + автомат.



Ток утечки в электрических сетях

Во-первых, для возникновения «утечки» току необходима замкнутая электрическая цепь, как и любому току проводимости. И нагрузкой здесь может стать практически любой проводящий объект: тело человека, ванна, труба, часть корпуса электроустановки и т. д. А если ток утечки оказывается чрезмерно большим, то может возникнуть опасность для здоровья людей. Вот почему необходимо иметь представление о данном явлении.

Схематически на рисунке изображен путь, который ток утечки проложил себе по телу человека. Почему ток пошел по телу в данном примере? Потому что сопротивление между корпусом и токоведущими частями установки по какой-то причине уменьшилось. Если корпус установки с поврежденной изоляцией заземлен, то ток утечки двинется к земле, и в месте контакта корпуса с землей из-за разогрева может случиться возгорание.


Ток утечки на землю разогреет место крепления провода заземления к корпусу, это и опасно пожаром. Если такое случится например на объекте горнодобывающей промышленности, где высока вероятность обильного выделения горючих взрывоопасных газов или иных легко воспламеняющихся веществ, это может привести к большой трагедии.



Как защитить от поражения электрическим током Вы можете прочитать здесь.


Для сетей с глухозаземленной нейтралью вышеописанная проблема, к сожалению, типична. Но есть и другая не менее опасная возможность. Для трехфазных сетей с изолированной нейтралью характерна утечка тока между фазами по земле через изоляторы, корпус, опоры ЛЭП, в случае если повреждена изоляция хотя бы одной из фаз.

Сопротивление параллельно соединенных изоляторов и опор уменьшается пропорционально их количеству, и при поврежденной изоляции шаговое напряжение может превысить безопасное для человека значение. В любом случае, если норма тока утечки превышена, необходимо срочно осуществить поиск источника неисправности и устранить утечку.

Итак, величина тока утечки связана с сопротивлением изоляции проводников, которое может быть как очень большим, так и малым при нарушенной изоляции. Так или иначе, через любую изоляцию всегда протекает хоть и очень мизерный, но реальный ток от токоведущей части установки, находящейся в данный момент под напряжением, к заземлению или к другой фазе.

Безопасное значение тока утечки регламентировано, его можно посмотреть в документации на соответствующее оборудование, но по причине работы устройства в агрессивной внешней среде, изоляция может повредиться, и ток утечки тогда возрастет. Для защиты от неприятных последствий необходимо применять «устройства защиты от токов утечки на землю».


Поделиться записью

защита, опасность, признаки, причины и способы устранения

Содержание статьи:

При превышении нагрузки в замкнутой электросети иногда возникает утечка тока. Нагрузкой становятся различные проводящие объекты – человеческое тело, батареи, ванна, электрические приборы. Чрезмерно большой ток утечки представляет опасность для жизни, имеет риски повреждения бытовой техники. По этой причине стоит разобраться, как обнаружить и защититься от явления.

Что такое утечка тока

Схема поражения человека электричеством

В ГОСТах 61140-2012 и 30331.1-2013 дано определение понятия. Токовая утечка – это протекание электротока в грунт, к открытым, проводящим, сторонним предметам или защитным проводникам в нормальных рабочих условиях.

Ток направляется от фазы к земле по непредназначенному для этого маршруту:

  • корпусу бытового оборудования – стиральных или посудомоечных машин, бойлеров, электрических плит;
  • металлическим трубам водопроводной или газопроводной магистрали;
  • сырому штукатурному слою квартиры или дома;
  • иным токопроводящим путям.

Явление возникает в условиях повреждения изоляции в процессе старения, перегрузки домашнего оборудования или механических повреждений проводки.

Направленность тока при утечке 

Ток утечки в землю

Направление токов зависит от типа заземления:

  • Изолированная нейтраль IT – утечка осуществляется через изоляционный слой к токопроводящим элементам. С них по проводникам она отводится в область растекания.
  • Схема TN с глухим заземлением нейтрали – утечка проходит по REN-шине до вводного устройства защиты.
  • Система ТТ – утечка выполняется через основную изоляцию от токоведущих до открытых проводящих элементов. По проводнику и заземлителю ток направляется в локальный грунт.

Направление и путь тока в схемах IT и ТТ одинаковы.

Причины возникновения утечки тока

Утечка возникает даже при функционировании оборудования в штатном режиме, но опасность появляется, когда превышен предел дифференциального тока. Допустимая норма может увеличиваться в нескольких случаях.

С электроприбора в квартире или доме

Пробой на корпус в системах: А) TN-C-S, В) TN-C

Напряжение возникает на корпусе бытовой техники (чаще всего водонагревателя или машинки-автомат). Причина заключается в повреждениях ТЭНа или разрывах изоляции. В трехпроводной или двухпроводной схеме подключения оборудования явление проявляется по-разному:

  • Трехпроводное подключение прибора по схеме TN-C-S. При пробоях заземленного корпуса утечка направляется на шину PE. Электромагнитная или тепловая защита автовыключателя на линии питания активируется.
  • Двухпроводное подключение прибора с заземлением типа TN-C. Утечка не приведет к срабатыванию автовыключателя и техника продолжит работать до момента образования дифференциального тока. Явление произойдет при касании к корпусу, элементу здания или труб водоподачи. Проводником утечки от прибора к земле будет человек.

Наибольшую опасность для жизни представляет двухпроводной тип подключения.

В скрытой проводке в доме или квартире

Повреждение изоляции кабеля скрытой проводки

При скрытой организации проводки существуют риски повреждения изолированных жил кабеля. Они происходят в таких случаях:

  • Превышение нормативного срока эксплуатации. Квартира в доме застройки 50-90-х годов ХХ века оснащается алюминиевой или медной проводкой. Согласно ВСН 58-88 медные токоведущие жилы заменяются 1 раз в 30 лет, алюминиевые – 1 раз в 30 лет.
  • Неправильное использование. Перегрузка электросети приводит к нагреву и разрушению изоляции кабеля питания.
  • Механические повреждения проводников тока. Возникают, когда нарушена технология монтажа или неправильно просверливались стены.

Изоляция имеет постоянную величину сопротивления, но при подозрениях на утечку ее необходимо проверить.

Чем опасна утечка

Поражение человека током

Если изоляционный слой теряет сопротивление, человек, прикоснувшись к корпусу бытовой техники, оболочке провода, вилке штепсельного типа, розетке, трубе водопровода или отопления, стен жилого здания, выступит в роли проводника. Через его тело ток утечки поступит в землю. При этом существуют риски частичного поражения или летального исхода.

Токовая утечка повлияет на качество энергопотребления. В доме могут не работать некоторые потребители, но даже при выключенном состоянии техники на электросчетчике отразиться затрата электричества.

Заземление электроприборов предотвратит удары тока при касании к корпусу. В этом случае точка фиксации проводящего кабеля начнет интенсивно выделять тепло, что станет причиной возгорания проводки.

Характерные признаки

Путь тока утечки через поврежденный выпрямительный диод

Узнать токовую утечку можно по следующим признакам:

  • легкое покалывание при касании к стенке, трубам, бытовой техники;
  • увеличенный расход электроэнергии без видимых причин;
  • начинает выбивать пробки при включении нескольких приборов;
  • помехи и шумы от работающего радиоприемника;
  • электроприборы при включении в сеть не работают;
  • удары тока в ванной при проведении водных процедур.

Для устранения явления нужно выявить его причину.

Как проверить и найти ток утечки своими руками

Индикаторная отвертка

В домашних условиях можно применить простой метод – проверку утечки измерительными приборами.

Индикаторная отвертка

Инструментом можно найти фазу на предметах-проводниках. Кончиком отвертки необходимо прикоснуться к различным участкам. Загорание лампочки свидетельствует о нарушении изоляционного слоя.

Работа с мультиметром

Прибор используется в режиме омметра для уточнения показателей сопротивления. Понадобится включить мультиметр, перевести его на омметр, щупами посмотреть показатели между корпусами техники и каждым из штырей. Об утечке свидетельствует величина больше 20 мОм.

Показатель меньше 5 мА не является опасным при надежном заземлении электроприборов.

Прозвонка мегаомметром

Бытовую технику понадобится отключить от сети. Поскольку прибор умеет находить повреждения на нечувствительном к напряжению оборудовании, понадобится прикоснуться к нему щупами. Вращая рукоятку, генерируют напряжение. Утечка выявляется если сопротивление более 20 мОм.

При резком скачке напряжения от 500 до 1000 В слаботочная электроника выходит из строя.

Как определить, поврежден ли электроприбор

Приборы с металлическим корпусом при попадании на них фазного напряжения становятся опасными для жизни. Определить утечку можно так:

  • Прикоснуться отверткой с неоновым индикатором к неокрашенной металлической части. Слабое свечение лампочки говорит об утечке. Проверка проводится на двух полярностях подключения.
  • Выключить оборудование, достав вилку из сети. Выключатель в помещении привести в рабочий режим. Одним щупом мультиметра прикоснуться к прибору, другим – к розетке. Измерения производятся в обеих полярностях.

Не касайтесь руками бытовой техники.

Поиск проблем в электропроводке

Поврежденная цепь скрытой проводки часто становится причиной поражения током при ремонтно-отделочных работах. Наличие утечки легко проверить транзисторным радиоприемником.

Устройство настраивают на улавливание средней и длинной волны, прослушку станции в режиме молчания. Радиоприемник включают на полную громкость и начинают поиск, проводя им практически по стене. Шумы динамика и фоновые помехи говорят о повреждении коммуникаций.

Средства защиты

Устройство защитного отключения (УЗО)

Чтобы обезопасить себя от поражения током, а бытовую технику от поломок, используются следующие методы защиты:

  • заземление всех домашних приборов и устройств;
  • установка ШДУП (шины дополнительного выравнивания потенциалов) в ванной комнате;
  • установка УЗО, который реагирует на суммарные показания около 100 мА и быстро выключает приборы;
  • установка дифавтомата, отключающего электричество только на поврежденных участках;
  • замена распаечных колодок в щитке и соединение их качественными клеммами;
  • прокладка новой электрической линии с качественной изоляцией.

Организация защиты требует соблюдения норм безопасности и профессиональных навыков, поэтому понадобится помощь специалистов.

Обнаружение утечки тока позволит защитить человека от травм или смерти, предотвратит поломки техники. Самостоятельные изменения стоит проводить с соблюдением техники безопасности, а линию защиты организовывать с задействованием квалифицированных электриков.

Ток утечки. Как проверить и какой он должен быть

Приветствую, Друзья!

Сейчас ответим на популярные вопросы про ток утечки в автомобиле. А именно:

  • Какой ток утечки должен быть
  • Как проверить утечку тока
  • Как найти утечку тока

Для начала ответим на самый главный вопрос и определим некоторые очень важные понятия.


Какой ток утечки должен быть

В интернете все буквально пестрит цифрами о токе утечки. Причем даже «авторитеты» называют конкретные значения — 50 мА, 80 мА, 100 мА… Звучат и более смелые цифры, вплоть до 300 мА…

Доходит даже до серьезных споров на всевозможных форумах. Кто-то доказывает, что значения должны быть не более 30 мА, а кто-то, что и 350 — это нормально.

Приводятся даже примеры замеров на своих автомобилях и представляется это все, как неоспоримое доказательство своей правоты.

Только вот лично мне не понятно, с чего люди взяли, что это ток утечки?

Сейчас все очень просто — посмотрел в интернете как замерить и пошел замерил. А потом еще и других научил. Вот только так и не понял, что он замерил…

А замерил он на самом деле ток потребления бортовой сети автомобиля и подключенных к ней устройств! А не ток утечки!

У каждого в автомобиле свой набор устройств (магнитолы, охранные системы и т.п.) и поэтому ток потребления у всех разный. Но это не ток утечки. Это ток потребления! У кого-то он 20 мА, а у кого-то 150 мА. И подводить всех под одну черту в корне не верно.

Как и не верно называть все это дело током утечки. Это совершенно разные вещи.

Ток потребления — это ток, который потребляют устройства в Вашем автомобиле. А ток утечки — это стекание тока через изоляцию проводника на землю. Простыми словами — ток утечки не делает никакой полезной работы.

Поэтому запомните — ток утечки должен стремиться к нулю!

И никак не должен составлять 50 мА, о которых везде пишут. Вернее друг у друга переписывают.

Поверьте, если на Вашем авто будет такой ток утечки, то там ремонт конкретный нужен, а не цифрами меряться на форумах.

В общем, на первый вопрос ответили — ток утечки должен стремиться к нулю и никаких «50 мА» быть не должно.

Как проверить утечку тока

Для проверки понадобится амперметр, либо мультиметр с функцией измерения постоянного тока

А также гаечный ключ на 10 мм, чтобы отключить клемму 31 АКБ (минусовая клемма).

Внимание! Для замера отключать можно любую клемму (хоть плюс, хоть минус), но в целях безопасности лучше отключать минусовую! Если отключать плюсовую, то по неосторожности можно ключом коснуться металлических частей кузова и устроить короткое замыкание.

Внимание! Перед отключением клеммы от АКБ все потребители должны быть выключены. Ключ извлечен из замка зажигания и взят с собой. Это, во-первых, защитит электрооборудование от скачков напряжения. А, во-вторых, обезопасит Вас от проблем, если при подключении клеммы обратно, сработает охранная система и закроет замки дверей, а доводчик закроет стекла.

Отключаем клемму 31 АКБ

«Минусовой» щуп мультиметра подключаем к минусовой клемме АКБ

Возможно будет полезно — Как выбрать аккумулятор

Это удобно сделать через отрезок провода, так как щуп не всегда можно зафиксировать на клемме

А «плюсовой» щуп подключаем к проводу, который мы отключили от АКБ. То есть, подключаем мультиметр последовательно (в разрыв цепи)

После этого отработает центральный замок (если есть) и на дисплее отобразится ток потребления системами автомобиля. Мы видим 140 мА

А теперь внимание! Не спешите делать выводы и проводить расчеты, через сколько этот ток разрядит АКБ.

Просто сядьте на табурет и ждите примерно одну минуту. Через это время все системы авто перейдут в состояние покоя и Вы увидите реальный ток потребления или утечки

Как видим, показания обрели нулевые значения.

Примечание. На этом автомобиле отсутствует сторонняя сигнализация и отключена магнитола.

Вот так можно легко проверить ток утечки и ток потребления.

Как найти утечку тока

Что такое ток утечки? - Sunpower UK

Sunpower Electronics обладает более чем 25-летним опытом торговли блоками питания, разрабатывая продукты для производства, чтобы предоставить нашим клиентам эффективные, мощные и долговечные решения. Если вы не уверены и нуждаетесь в поддержке по выбору правильного источника питания для вашего проекта, свяжитесь с нами сегодня. Мы предлагаем множество услуг, включая индивидуальные блоки питания, разработанные специально для ваших производственных проектов, или же вы можете просмотреть наш текущий ассортимент продукции.

Что такое ток утечки?

Ток утечки - это ток, который течет от цепи переменного или постоянного тока в оборудовании к шасси или к земле, и может быть либо от входа, либо от выхода. Если оборудование не заземлено должным образом, ток течет по другим путям, например по телу человека. Это также может произойти, если заземление неэффективно или прерывается намеренно или непреднамеренно.

Где протекает ток утечки

Ток утечки в оборудовании протекает, когда возникает непреднамеренное электрическое соединение между землей и частью или проводником под напряжением.Земля может быть точкой отсчета нулевого напряжения или заземлением. В идеале ток, протекающий от блока питания, должен проходить через заземление и попадать в заземление установки.

Ток утечки в портативных компьютерах или устройствах, использующих двухконтактные вилки, в основном происходит через сигнальные кабели, подключенные к другому заземленному или незаземленному оборудованию, например, к принтерам. Другое оборудование обеспечивает путь к земле, если оно должным образом заземлено, или может вызвать поражение электрическим током любого, кто прикоснется к открытым металлическим частям, если оно не заземлено должным образом.

Утечка в устройствах в основном связана с дефектами изоляторов или материалов, из которых изготовлен компонент, например, полупроводников и конденсаторов. Это приводит к небольшой утечке или протеканию тока через диэлектрик, в случае конденсатора.

Ток утечки в фильтрах ЭМС

Ток утечки в источниках питания может возникать из-за фильтров ЭМС, в которых используются конденсаторы Y между токоведущим и нейтральным проводниками. Это вызывает протекание некоторого тока утечки от нейтрали или токоведущего проводника к корпусу источника питания, который обычно соединен с заземлением.

Большинство производителей блоков питания указывают этот ток, который всегда должен быть ниже 3,5 мА в соответствии с правилами IEC-60950-1. Это гарантирует очень низкий ток и не может причинить вред человеку, который прикасается к корпусу источника питания или контактирует с ним. Источник питания с хорошим заземлением значительно снижает ток утечки, обеспечивая путь к земле с низким сопротивлением.


Ток утечки в фильтре ЭМС - Кредит изображения

Производители фильтров обычно указывают максимальный ток утечки, который может пропускать фильтр, но это только теоретические значения, и фактические значения могут отличаться от них, особенно если такие параметры, как напряжение или частота, изменяются.Чтобы получить точное значение тока утечки, рекомендуется измерить ток, который течет на землю во время работы фильтра.

Допустимые максимальные токи утечки

Существуют стандарты, которые определяют максимальные токи утечки, безопасные для человека в различных условиях. Они различаются в зависимости от области применения и типа возможного контакта, а также от типа заземления.

Разработчики должны гарантировать, что ток утечки не причинит вреда пользователям, которые касаются корпуса источника питания или подключенного оборудования.Все приложения имеют свой верхний предел тока, который должен течь. Медицинское оборудование и другое чувствительное оборудование должны иметь очень низкие токи из-за характера их применения и воздействия, которое они могут оказать.

Стандарты более строгие в медицинских приложениях, поскольку слабые пациенты более уязвимы для поражения электрическим током, которое может быть смертельным.

Типичные пределы тока утечки для приложения:

Информационные технологии

  • Постоянно подключен - 3.5 мА или более в некоторых приложениях
  • Передвижной или съемный, не переносной - 3,5 мА
  • Портативный - 0,25 мА

Медицинское оборудование

Допустимый ток утечки при нормальных условиях составляет 0,5 мА и 1 мА в условиях единичного отказа. Ток утечки очень опасен, если он превышает допустимый безопасный предел. В медицине ситуация еще хуже из-за риска как для пациентов, так и для лиц, осуществляющих уход. Чтобы причинить вред, по телу человека должен проходить только небольшой ток, и он может быть фатальным для пациентов, чья иммунная система уже ослаблена.Ознакомьтесь с нашими источниками питания для медицинского применения здесь.

Типичный ток утечки для оборудования различных классов

Оборудование класса I:

Должен иметь защиту от поражения электрическим током посредством основной изоляции в сочетании с защитным заземлением, подключенным к корпусу оборудования. - максимальный ток утечки составляет 0,75 мА для портативного устройства и 3,5 мА для другого оборудования.

Оборудование класса II:

Это оборудование не имеет защитного заземления.В таком оборудовании используется усиленная или двойная изоляция для защиты от поражения электрическим током. Максимальный ток утечки составляет 0,25 мА.

Класс III:

Это цепи сверхвысокого сверхнизкого напряжения (БСНН), в которых нет опасного напряжения.

Сводка

Ток утечки будет протекать, когда это нежелательно из-за плохой конструкции, неисправного заземления или изоляции оборудования, дефектов материалов компонентов и т. Д. Величину тока можно уменьшить за счет правильного проектирования и соблюдения лучших стандартов и практик.

Различные типы оборудования имеют допустимый максимальный ток утечки в зависимости от области применения и напряжения. Помимо конструкции, эффективным методом уменьшения тока утечки является обеспечение надлежащего заземления оборудования.

Все продукты Sunpower проходят обширный процесс тестирования и были разработаны таким образом, чтобы гарантировать, что каждое устройство не только соответствует всем требованиям, но и соответствует более высоким стандартам, чем минимальные требования. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить ваши производственные требования.

Источники питания для медицинского применения.

Что такое ток утечки? (с изображением)

Ток утечки - это непреднамеренная потеря электрического тока или электронов. Этот термин часто применяется к компьютерным микропроцессорам, которые представляют собой микросхемы, которые выполняют вычисления и обрабатывают данные. Фактически, утечка - это проблема, которая препятствует более быстрому повышению производительности компьютера. Этот термин также применяется к электронике и устройствам бытовой электроники.

Полупроводники используют миллионы транзисторов для выполнения вычислений и хранения данных в компьютерных микропроцессорах.

Semiconductors используют миллионы транзисторов для выполнения вычислений и хранения данных в компьютерных микропроцессорах. Транзисторы - это устройства, используемые для усиления и переключения электронных сигналов. Ток утечки в полупроводниках происходит на уровне транзистора. Поскольку производители полупроводников продолжают делать транзисторы меньше, чтобы втиснуть больше в микросхему, проблемы с утечкой увеличиваются. Транзисторы меньшего размера имеют более тонкие изолирующие слои, что вызывает больший ток утечки.

Утечка в транзисторах приводит к тому, что полупроводникам требуется больше энергии для работы, поскольку они должны заменять ток, потерянный из-за утечки. Ток утечки также выделяет тепло при утечке, что приводит к ухудшению рабочих характеристик полупроводника.Когда тепло от утечки объединяется с теплом, выделяемым при нормальной работе полупроводника, это может стать серьезной проблемой. Чрезмерный нагрев может в конечном итоге вызвать отказ цепи. Разработчики могут использовать несколько различных подходов для уменьшения утечки.

В электронике ток утечки означает непреднамеренную потерю энергии конденсатором.Конденсатор - это пассивный электрический компонент, который может создавать электрическое поле и накапливать энергию. Конденсатор постоянно разряжается медленно, так как через его электронные компоненты, включая транзисторы и диоды, постоянно проходит небольшой электрический ток. Даже когда конденсатор выключен, через него проходит небольшой ток, что и вызывает проблему. Ток утечки в электронике также может относиться к току, протекающему через заземляющий провод.

Для устройств бытовой электроники ток утечки может относиться к устройству, потребляющему электрический ток, даже при отключенном питании. Некоторые устройства, такие как сотовые телефоны, потребляют небольшой ток, даже если аккумулятор уже полностью заряжен.Некоторые другие устройства с заряженным аккумулятором могут потреблять немного энергии даже в спящем режиме, что также называется током утечки. Это одна из причин, по которой эксперты рекомендуют отключать зарядные устройства сотовых телефонов и другие устройства, когда они не используются; Со временем эта утечка тока может накапливаться и увеличивать счета за электроэнергию.

.

Что такое ток утечки? - Power Electronic Tips

Ток утечки неожиданно протекает почти во всех цепях, даже когда питание отключено. Утечка тока не ограничивается электроникой, компьютерами или небольшими сигнальными цепями, а также может быть обнаружена в промышленном оборудовании и трехфазных электрических установках. Некоторый ток всегда найдет путь к земле, будь то через заземляющую изоляцию, которая должна защищать проводку в электрической установке в проводке промышленного оборудования, или утечка тока через слабые диэлектрические изоляторы внутри конденсаторов, которые предназначены для байпаса или защиты цепи.Даже незначительное количество тока может протекать через альтернативные пути, устройства защиты цепей и изоляторы всех типов.

Ток утечки становится проблемой, когда он влияет на производительность или расходует энергию, когда приоритетом является эффективное управление питанием. В вычислениях производительность может быть снижена, поскольку компьютеры состоят из миллионов или триллионов транзисторов, которые в основном используются

Рис. 1. Токоизмерительные клещи или амперметр обнаруживают и измеряют широкий диапазон переменного тока в проводнике.(Источник: Fluke)

как электронные переключатели. Поскольку технология создает более компактные и более эффективные транзисторы, ток утечки становится более серьезной проблемой по сравнению с ними, поскольку через изолирующие барьеры становится легче проникать. (Транзисторы могут становиться меньше, а электроны - нет, поэтому потери мощности из-за утечки тока увеличиваются благодаря прогрессу все меньших узлов в полупроводниковой технологии. Ток утечки в большинстве случаев нежелателен.

Ток утечки может привести к постоянной трате энергии, и в кругах конечных потребителей это называется потерей «силы вампира»; ответ на этот вопрос - отключать зарядные устройства, когда они не используются.Однако потеря мощности - не единственная проблема, которую может создать ток утечки. Ток может течь из одной цепи в другую, если ток утечки находит легкий путь к земле, и может усиливаться из-за изменяющихся условий окружающей среды, таких как температура или сигналы, работающие на высоких частотах.

Ток утечки - это реальность. Однако его можно смягчить, используя лучшие методы проектирования, другие материалы или компоненты и лучшие изоляторы. При подозрении на проблему с током утечки (напр.g., прибор всегда поражает вас электрическим током или кажется, что при выключенном выключателе питания наблюдается чрезмерная потеря энергии), вы можете определить источник тока утечки путем тестирования и измерения. Если величина тока утечки незначительна, то, возможно, не стоит тратить время на попытки уменьшить ток утечки. На макроуровне (например, электрическая проводка в доме) вы можете использовать амперметр, чтобы отследить источник протекающего тока, когда выключатель питания выключен. Амперметр следует откалибровать, очистить и использовать в соответствии с инструкциями для проверки возможных проводников, включая неожиданные пути, такие как водопроводные трубы или заземленный экран кабелей.Однако для электронных схем на печатных платах может потребоваться более сложное оборудование, такое как осциллограф. Во всех случаях не забывайте проверять неожиданные проводники, включая изоляторы, которые могут обеспечивать путь к земле.

.

Что такое ток утечки конденсатора и как его уменьшить

Конденсатор является наиболее распространенным компонентом в электронике и используется почти во всех электронных устройствах. На рынке доступно множество типов конденсаторов для различных целей в любой электронной схеме. Они доступны во многих различных номиналах от 1 пикофарада до конденсатора 1 фарад и суперконденсатора. Конденсаторы также имеют разные типы номиналов, такие как рабочее напряжение, рабочая температура, допуск номинального значения и ток утечки.

Ток утечки конденсатора является решающим фактором для приложения, особенно если он используется в силовой электронике или аудиоэлектронике. Конденсаторы разных типов обеспечивают разный номинальный ток утечки . Помимо выбора идеального конденсатора с надлежащей утечкой, схема также должна иметь возможность контролировать ток утечки. Итак, сначала мы должны иметь четкое представление о токе утечки конденсатора.

Связь с диэлектрическим слоем

Ток утечки конденсатора находится в прямой зависимости от диэлектрика конденсатора.Давайте посмотрим на изображение ниже -

На изображении выше показана внутренняя конструкция алюминиевого электролитического конденсатора . Алюминиевый электролитический конденсатор состоит из нескольких частей, заключенных в компактную герметичную упаковку. Детали: анод , катод, электролит, диэлектрический слой изолятора и т. Д.

Диэлектрический изолятор обеспечивает изоляцию проводящей пластины внутри конденсатора. Но поскольку в этом мире нет ничего идеального, изолятор не является идеальным изолятором и имеет допуск на изоляцию.Из-за этого через изолятор будет протекать очень небольшой ток. Этот ток называется током утечки .

Изолятор и прохождение тока можно продемонстрировать с помощью простого конденсатора и резистора.

Резистор имеет очень высокое значение сопротивления, которое можно определить как , сопротивление изолятора , и конденсатор используется для имитации реального конденсатора. Поскольку резистор имеет очень высокое значение сопротивления, ток, протекающий через резистор, очень мал, обычно в несколько наноампер.Сопротивление изоляции зависит от типа диэлектрического изолятора, поскольку разные типы материалов изменяют ток утечки. Низкая диэлектрическая проницаемость обеспечивает очень хорошее сопротивление изоляции, что приводит к очень низкому току утечки. Например, конденсаторы полипропиленового, пластикового или тефлонового типа являются примером низкой диэлектрической проницаемости. Но у этих конденсаторов емкость намного меньше. Увеличение емкости также увеличивает диэлектрическую проницаемость. Электролитические конденсаторы обычно имеют очень высокую емкость, а также высокий ток утечки.

Зависимые факторы тока утечки конденсатора

Ток утечки конденсатора обычно зависит от следующих четырех факторов:

  1. Слой диэлектрика
  2. Температура окружающей среды
  3. Температура хранения
  4. Приложенное напряжение

1. Диэлектрический слой не работает должным образом

Для изготовления конденсатора требуется химический процесс. Диэлектрический материал является основным разделителем между проводящими пластинами.Поскольку диэлектрик является основным изолятором, ток утечки во многом зависит от него. Следовательно, если диэлектрик закаляется во время производственного процесса, он напрямую способствует увеличению тока утечки. Иногда диэлектрические слои имеют примеси, что приводит к ослаблению слоя. Более слабый диэлектрик уменьшает ток, что дополнительно способствует медленному процессу окисления. Не только это, но и неправильное механическое напряжение также способствует снижению диэлектрической проницаемости конденсатора.

2. Температура окружающей среды

Конденсатор рассчитан на рабочую температуру. Рабочая температура может варьироваться от 85 до 125 градусов Цельсия или даже больше. Поскольку конденсатор представляет собой устройство с химическим составом, температура имеет прямую связь с химическим процессом внутри конденсатора. Ток утечки обычно увеличивается при достаточно высокой температуре окружающей среды.

3.Хранение конденсатора

Хранение конденсатора без напряжения в течение длительного времени нехорошо для конденсатора. Температура хранения также является важным фактором для тока утечки . Когда конденсаторы хранятся, оксидный слой подвергается воздействию материала электролита. Оксидный слой начинает растворяться в материале электролита. Химический процесс отличается для разных типов электролитов. Электролит на водной основе нестабилен, тогда как электролит на основе инертного растворителя способствует меньшему току утечки из-за уменьшения окислительного слоя.

Однако этот ток утечки носит временный характер, поскольку конденсатор обладает свойствами самовосстановления при подаче напряжения. Во время воздействия напряжения окислительный слой начинает восстанавливаться.

4. Приложенное напряжение

Каждый конденсатор имеет номинальное напряжение. Поэтому использовать конденсатор с напряжением выше номинального - плохо. Если напряжение увеличивается, увеличивается и ток утечки. Если напряжение на конденсаторе выше номинального, химическая реакция внутри конденсатора создает газы и разрушает электролит.

Если конденсатор хранится в течение длительного времени, например, в течение многих лет, конденсатор необходимо восстановить в рабочее состояние путем подачи номинального напряжения в течение нескольких минут. Во время этого этапа слой окисления нарастает снова и восстанавливает конденсатор в рабочем состоянии.

Как уменьшить ток утечки конденсатора для увеличения срока службы конденсатора

Как обсуждалось выше, конденсатор зависит от многих факторов. Первый вопрос: как рассчитывается срок службы конденсатора? Ответ заключается в подсчете времени до тех пор, пока не закончится электролит.Электролит расходуется окислительным слоем. Ток утечки является основным компонентом для измерения степени загрязнения окислительного слоя.

Таким образом, уменьшение тока утечки в конденсаторе является основным ключевым компонентом срока службы конденсатора.

1. Производство или производственное предприятие - это первое место жизненного цикла конденсатора, где конденсаторы тщательно изготавливаются для обеспечения низкого тока утечки . Необходимо соблюдать меры предосторожности, чтобы диэлектрический слой не был поврежден или поврежден.

2. Второй этап - хранилище. Конденсаторы необходимо хранить при надлежащей температуре . Неправильная температура влияет на электролит конденсатора, что еще больше ухудшает качество окислительного слоя. Убедитесь, что конденсаторы эксплуатируются при надлежащей температуре окружающей среды, ниже максимального значения.

3. На третьем этапе, когда конденсатор припаивается к плате, температура пайки является ключевым фактором. Поскольку для электролитических конденсаторов температура пайки может стать достаточно высокой, выше точки кипения конденсатора. Температура пайки влияет на диэлектрические слои на выводах и ослабляет слой окисления, что приводит к высокому току утечки . Чтобы избежать этого, к каждому конденсатору прилагается технический паспорт, в котором производитель указывает безопасную температуру пайки и максимальное время выдержки. Для безопасной работы соответствующего конденсатора нужно быть осторожным с этими номиналами. Это также применимо к конденсаторам устройств поверхностного монтажа (SMD), пиковая температура пайки оплавлением или пайки волной не должна превышать максимально допустимый номинал.

4. Поскольку напряжение конденсатора является важным фактором, напряжение конденсатора не должно превышать номинальное напряжение.

5. Балансировка конденсатора при последовательном соединении. Последовательное соединение конденсаторов - это немного сложная задача для балансировки тока утечки . Это связано с дисбалансом токов утечки, делением напряжения и разделением между конденсаторами. Разделенное напряжение может быть разным для каждого конденсатора, и может быть вероятность того, что напряжение на конкретном конденсаторе может быть выше номинального напряжения, и конденсатор начнет работать со сбоями.

Чтобы преодолеть эту ситуацию, к отдельному конденсатору добавляются два резистора высокого номинала, чтобы уменьшить ток утечки.

На изображении ниже показан метод балансировки, в котором два последовательно соединенных конденсатора сбалансированы с использованием резисторов большой емкости.

Используя технику балансировки, можно контролировать разницу напряжений, на которую влияет ток утечки.

.

Обнаружение тока утечки в автомобиле

Многие автолюбители сталкиваются с проблемой запуска автомобиля при разрядке аккумулятора. Обычно «симптомы» следующие:

  • стартер еле прокручивает / крутится;
  • слышны характерные щелчки реле из-под капота;
  • Индикаторы приборной панели
  • гаснут при повороте ключа зажигания.
Хуже того, аккумулятор может быть настолько разряжен, что даже центральный замок не активируется. Одним словом, ситуация неприятная, особенно когда она возникает после ночного стояния, когда вам нужно пойти на работу или по делам.Причина может быть банальной - допустим, вы забыли выключить свет в машине. В этом случае достаточно использовать стартер от внешнего источника, попросить другого автовладельца о помощи в запуске вашего автомобиля или, в качестве альтернативы, поставить аккумулятор на зарядку и провести день в общественном транспорте.

Причины разрядки аккумулятора

Если батарея разряжена, это отрицательно сказывается на ее работе. Однако гораздо хуже, если ситуация повторяется неоднократно. В этом случае стоит задуматься, почему ваш «железный конь» так себя ведет.Фактически, некоторые из основных причин таковы:

  • износ АКБ;
  • несоответствие соотношения заряд / разряд при зарядке от генератора;
  • отказ генератора;
  • неисправность / плохая работа стартера;
  • внешних токов утечки.

Для начала нужно проверить аккумулятор. Если вы используете его более 3-5 лет, аккумулятор, вероятно, теряет способность удерживать заряд. Для проверки отсоедините клеммы аккумулятора, оставьте на 2-3 часа и проверьте напряжение на контактах.Для этого можно использовать обычный мультиметр; подключите его к разъему аккумулятора, соблюдая полярность (плюс к плюсу, минус к минусу). Оптимальное значение напряжения - 12,65 В, минимально допустимое - 11,9 В.

В зависимости от характера использования автомобиля аккумулятор может не восстанавливать заряд при зарядке от генератора. Это может произойти из-за непродолжительных пробегов автомобилей, простоев в пробках, а также из-за частых запусков и остановов двигателя. Эти факторы еще больше влияют на аккумулятор в холодное время года.

Если автомобиль имеет большой пробег, то довольно часто причиной может быть отказ генератора. Как правило, на панели инструментов должно появиться соответствующее предупреждение, но иногда мы можем его не заметить. Причиной может быть и стартер, т. Е. Из-за износа подшипника или заклинивания втулки / втулки он начинает потреблять больше мощности при повороте. В таких случаях нужно заменить запчасть на новую или произвести ремонт на СТО.

Ток утечки

Если в ходе тестирования не было обнаружено ни одной из проблем, перечисленных выше, необходимо перейти к следующему шагу - поиску токов утечки.Возможны токи утечки по следующим причинам:

  • загрязнение и окисление клемм аккумуляторных батарей;
  • нарушение изоляции электропроводки автомобиля;
  • неправильное подключение дополнительного оборудования (автомагнитола, сигнализация).

Первые две проблемы можно определить визуально, а для проверки последней потребуется дополнительное оборудование для тестирования. Опять же, вы можете использовать обычный мультиметр или токоизмерительные клещи.

Измерение тока утечки

Перед тем как приступить к тестированию, необходимо провести подготовительные работы.Прежде всего, оставьте капот открытым и выключите все потребители тока, например, автомагнитолу, внешнее и внутреннее освещение, затем выньте ключ из замка зажигания и закройте дверь. Помните, что при измерении мультиметром батарея будет включаться и выключаться, поэтому может сработать центральный замок. Поэтому лучше оставить окна открытыми, чтобы обеспечить безопасный доступ к машине.

Для проведения измерений нам понадобится:

Отсоединить минусовую клемму от АКБ Переключить мультиметр в режим измерения тока. Подключите один щуп к снятой клемме, а другой - к контакту аккумулятора. Проверить значение тока утечки

Измерить клещами тока утечки достаточно удобно - не нужно ничего отключать, просто обожмите провод и проведите измерения.Недостатком токоизмерительных клещей является то, что они не слишком точны и могут улавливать паразитные токи. Тем не менее, сбросив с помощью кнопки «Ноль», вы можете добиться точных и точных результатов.

Вам нужно обжать положительный или отрицательный кабель так, чтобы все провода были подключены к одной из клемм (если есть). Единственный важный момент - токоизмерительные клещи должны измерять постоянный ток. Как правило, их цена намного выше, чем у обычных токоизмерительных клещей, измеряющих только переменный ток.

Допустимые пределы тока утечки - 20-80 мА.Обычно потребление тока для OEM-устройств составляет:

  • память автомагнитолы - 5-10 мА;
  • сигнализация - 20-25 мА;
  • электронный блок управления - 3-5 мА

К наиболее популярным устройствам на вторичном рынке относятся акустическая система (автомагнитола, усилители) и сигнализация. Также возможна утечка тока через таких потребителей, как камера на приборной панели и GPS-навигатор, подключенные через гнездо прикуривателя. Дело в том, что в некоторых машинах прикуриватель запитывается вне зависимости от замка зажигания.Нередко ток утечки возникает при коротком замыкании контактного выключателя освещения багажного отделения, в результате чего лампа постоянно горит.

Сразу после подключения мультиметра значение тока утечки может превышать допустимые пределы. Не паникуйте сразу - подключив мультиметр к разрыву, мы фактически замыкаем цепь и подаем питание на устройства. В зависимости от автомобиля для возврата в режим ожидания требуется некоторое время (от 1 до 20 минут).

Значение тока утечки
сразу после подключения мультиметра. Значение тока утечки
после перехода в режим холостого хода (покоя)

Если же значение тока не уменьшается, то переходим к следующему этапу - проверке панели предохранителей и реле.

Проверка реле и предохранителей

.

Как измерить ток утечки цифровым мультиметром?

Что такое ток утечки? Ток утечки в электрической цепи - это одна из проблем, связанных с током, который течет из цепи в «землю».

Чтобы понять заземление, вы подумаете о нормальной заземленной розетке в США. Заземленная розетка - это розетка с тремя отверстиями вместо двух. Немного большее отверстие под двумя вертикальными прорезями - это земля.

Это позволяет электричеству безопасно возвращаться из цепи в случае «короткого замыкания».Без заземления короткое замыкание было бы опасно для цепи, для используемого вами прибора или для вас.

Обычно электрический ток течет от положительной стороны (правое отверстие) к отрицательной стороне слева, с заземлением для безопасного «возврата» электричества.

Если отложить в сторону пример с розетками, то по-прежнему работает любая электрическая цепь. В нормальной цепи утечки из цепи в землю практически нет.

Проблема тока утечки в этом случае заключается в утечке тока из нормальной цепи, который течет от положительного к отрицательному в заземленную часть цепи.В лучшем случае это означает потерю эффективности, но ток утечки может вызвать и множество других проблем.

Почему возникает проблема с током утечки?

Хотя небольшая утечка всегда будет происходить, заметное изменение может быть опасным или даже фатальным. Неправильно заземленное устройство может проникнуть внутрь человека, чего мы всегда стараемся избегать.

Работая с электричеством, мы всегда хотим держать его подальше от нас и ограничивать контуром.

На менее серьезном уровне распространенная проблема с током утечки заключается в том, что он без необходимости приводит к срабатыванию некоторых розеток GFCI или просто вызывает повышение напряжения, что может вызвать проблемы в устройствах или цепях, с которыми вы работаете.

Иногда это повышение напряжения может "взорвать" ваше устройство. В других случаях ток утечки может указывать на дефект изоляции, и это проблема, которую следует устранить как можно скорее. Опять же, мы хотим, чтобы электричество оставалось внутри цепи, а также внутри изоляции.

Измерение тока утечки

Многие измерения, которые вы выполняете с помощью мультиметра, - это измерения напряжения. Напряжение - это общая емкость цепи или электрического компонента. С помощью тока утечки вы хотите измерить ток.

Если напряжение можно сравнить с измерением ширины классической водопроводной трубы, показывая, сколько воды может течь через нее в любой момент, ток будет мерой того, сколько воды на самом деле протекает.В электрической цепи ток является мерой того, сколько электричества проходит через цепь.

Чтобы измерить ток, необходимо перехватить цепь. Таким образом, вы технически строите объезд для текущего потока, на котором вы измеряете ток. Это также означает, что вам придется временно отключить цепь.

Как измерить ток утечки с помощью мультиметра

Многие цифровые мультиметры имеют функцию, которая позволяет вам измерять ток.Как вы понимаете, это значительно упрощает выполнение теста.

Перед тем, как приступить к измерению тока утечки, дважды проверьте свое руководство, чтобы узнать, куда вставлять датчики. Помните, что не каждый тест требует, чтобы ваши лиды были в одном и том же положении.

После того, как вы настроите мультиметр на текущую настройку и поместите провода в нужное место. Если у вас есть цифровой мультиметр с ручным управлением диапазоном, выберите правильный диапазон.

Если вы не уверены в диапазоне, лучше начать с высокого и постепенно снижаться, пока не окажетесь в правильном диапазоне.Это предотвращает перегрузку счетчика.

Теперь поместите каждый из выводов в одну точку цепи так, чтобы один конец находился по линии от другого. Лучший способ сделать это - использовать чистые и полностью закрытые зажимы из кожи аллигатора.

Когда зажимы на месте, возникает перехват, о котором мы говорили ранее. Через некоторое время вы сможете прочитать текущее значение на экране.

Как измерить ток утечки с помощью клещей для измерения тока утечки

Если вы подозреваете, что ток утечки встречается регулярно, вы можете приобрести клещи для измерения тока утечки.Как следует из названия, это оборудование идеально подходит для измерения тока утечки.

Многие цифровые мультиметры имеют токоизмерительные клещи для измерения тока утечки, доступные в качестве аксессуара, но вы также можете найти их как отдельный продукт.

Чтобы использовать токоизмерительные клещи для измерения тока утечки, поместите зажимы токоизмерительных клещей вокруг проводника. Это автоматически запускает процесс считывания и устраняет перехват цепи, как мы видели при измерении тока утечки с помощью цифрового мультиметра.

Как измерить ток утечки в автомобиле

Обычно вы можете обнаружить ток утечки в автомобиле. Поскольку это очень распространено, мы хотим обсудить его отдельно, хотя основы не будут отличаться от того, что мы обсуждали до сих пор.

Чтобы измерить ток утечки в автомобиле, убедитесь, что ваш автомобиль выключен и ключ не находится в замке зажигания.

Чтобы измерить ток утечки в автомобиле, переключите мультиметр на измерение постоянного тока, вставьте провода в правые порталы и подключите один провод к отрицательной клемме автомобильного аккумулятора, а другой провод - к другим проводам.

Когда вы обнаружите большую разницу в показаниях, вы обнаружите ток утечки, который необходимо устранить.

Заключение

Теперь вы знаете, как измерить ток утечки с помощью цифрового мультиметра. Обязательно прочтите руководство к мультиметру и выполните «пробный запуск», прежде чем пытаться измерить ток утечки.

Если вы все еще не знаете, как это сделать, лучше проконсультироваться со специалистом.

Всегда следите за соблюдением всех инструкций по технике безопасности и дважды проверяйте, выключена ли цепь.

.

Смотрите также