Утечка тока через генератор: Ищем утечку тока в автомобиле — журнал За рулем

Ищем утечку тока в автомобиле — журнал За рулем

Опять сел аккумулятор? А нет ли у вас утечки тока? Попробуем найти «виновника» собственными усилиями.

Материалы по теме

Если аккумулятор, который заряжали «буквально вчера», после ночной стоянки опять забастовал, отказавшись бодро крутить стартер, то, скорее всего, электричество из вашей машины постоянно уходит «налево». Никакие новые батареи в этом случае не помогут: они точно так же разрядятся. Значит придется искать лазейки, в которые убегают кулоны электричества. Этим и займемся.

Не выключили!

Простейшие причины утечек тока могут быть вызваны рассеянностью владельца машины. Грубо говоря, он не выключил на ночь внешние световые приборы, а машина, в свою очередь, ничего ему не подсказала.

Бывают и машины с дурной заводской задумкой — вспомнить хотя бы обогрев заднего стекла, цепь питания которого идет мимо замка зажигания.

А еще — дети! Особенно мальчики. Даже в нашем коллективе уже несколько сотрудников по первому зову жены не смогли покинуть дачу, после того как пацаны посидели на водительском месте и покрутили разные ручки, оставив включенными потребители.

Материалы по теме

Не так подключили

В эпоху повального увлечения автомузыкой многие магнитолы легко высасывали заряд батареи, потому что установщик не удосужился правильно их подключить. А ведь достаточно было пустить один провод питания через замок зажигания.

Второй нештатный похититель электричества — установленная противоугонка. Если до ее установки все было нормально, а затем начались проблемы, то размышлять нечего — пусть уважаемый установщик докажет, что он не верблюд. Справедливости ради отметим, что некоторые охранные системы действительно потребляют под сотню миллиампер, но даже при таком токе за ночь стоянки с батареей ничего не случится.

Наконец, не забывайте про гнездо прикуриватели или розетку — у кого что. Далеко не во всех машинах они обесточиваются при выключенном зажигании. Поэтому случайно забытый подключенный прибор — радар-детектор, регистратор, навигатор и т п. — может высасывать ток, не принося при этом никакой пользы.

Материалы по теме

А есть ли утечка?

Бывает и так, что никакой утечки нет, а батарея утром — никакая. Такое бывает при наличии отрицательного баланса «заряд/разряд». Если машина постоянно ползает в пробках, пробеги при этом короткие, глушить и пускать мотор приходится часто, а на улице еще к тому же и холодно, то батарея просто не успевает заряжаться до нормального состояния. А потому однажды отказывает. Кроме того, виноватой может быть всё та же автомузыка с киловаттными мощностями на выходе — такие музыкальные монстры потребляют сумасшедшие токи. Но, повторяем, к утечкам тока это не имеет отношения: это уже не утечки, а просто чрезмерное потребление.

Грязные делишки

Причиной настоящей утечки тока может быть то, чего у нас много — грязь, стало быть. Тут лидирует цепь с толстенным стартерным проводом, постоянно живущим в антисанитарных условиях — соль, вода и т.п. Практически те же проблемы могут быть и с проводкой генератора. И не только с проводкой — сам генератор напоминает дуршлаг, сквозь который постоянно фильтруется песко-соляная смесь, которой посыпают дороги. Поверхность батареи также редко бывает чистой: кулоны любят убегать по таким электропроводным участкам в «никуда». Заметим, что изношенная проводка с дрянной изоляцией способна порождать не только утечку, но и возгорание. Однако не будем о страшилках.

Как обнаружить неисправность?

Мультиметр

На исправном автомобиле ток, потребляемый бортовой сетью, не превышает 70 мА. Обратите внимание, что этой величины он достигает не сразу.

На исправном автомобиле ток, потребляемый бортовой сетью, не превышает 70 мА. Обратите внимание, что этой величины он достигает не сразу.

Машина чистая, сигналка и музыка в порядке, а батарея все-таки разряжается каждую ночь? Значит, пора хватать амперметр. Амперметр в чистом виде — это сегодня уже редкость, но переключить мультиметр в режим измерения тока несложно.

Мультиметр

В первый момент после того, как цепь, включающая амперметр и всю остальную бортовую сеть, собрана воедино, ток становится больше, составляя примерно 120–130 мА. Если же мультиметр показывает нечто большее, дело плохо. Придется лезть в блок предохранителей и поочередно давать команду «Выйти из строя!», вынимая их по очереди.

В первый момент после того, как цепь, включающая амперметр и всю остальную бортовую сеть, собрана воедино, ток становится больше, составляя примерно 120–130 мА. Если же мультиметр показывает нечто большее, дело плохо. Придется лезть в блок предохранителей и поочередно давать команду «Выйти из строя!», вынимая их по очереди.

Отсоединяем провод от минусовой клеммы батареи и подключаем мультиметр в образовавшийся разрыв. Двигатель, естественно, должен быть выключен. Прибор при этом тут же оживет и покажет величину тока, потребляемого машиной на стоянке.

Мультиметр

Вынув предохранитель, с помощью контрольной лампы определяем, подводится ли к нему напряжение при выключенном зажигании.

Вынув предохранитель, с помощью контрольной лампы определяем, подводится ли к нему напряжение при выключенном зажигании.

Если машина, как говорится, «голая» — без сигналок, «музыки» и др., то ток потребления не должен превышать 70–80 мА.

Мультиметр

Ту же процедуру можно выполнить мультиметром.

Ту же процедуру можно выполнить мультиметром.

Как только мультиметр отреагирует резким снижением показаний тока, виновник найден. Остальное — дело техники. Само собой, каждый предохранитель после проверки цепи следует тут же возвращать на место. Номиналы у них разные, а потому простая замена одного на другой недопустима.

А если не получается?

Если предохранители кончились, а мультиметр ничего не отловил, то остаются только силовые цепи, не защищенные ничем. Как правило, это стартер, генератор и система зажигания.

Предохранители

Очень удобно подсоединены цепи (даже силовые) на автомобиле Фольксваген Поло Седан. Отсоединяя их по очереди от аккумулятора, можно сразу определить замыкающий агрегат. В других автомобилях приходится отсоединять провода на стартере и генераторе.

Очень удобно подсоединены цепи (даже силовые) на автомобиле Фольксваген Поло Седан. Отсоединяя их по очереди от аккумулятора, можно сразу определить замыкающий агрегат. В других автомобилях приходится отсоединять провода на стартере и генераторе.

Особняком стоят сигналка и «музыка». Нужно ли «копаться» дальше — решайте сами. Если устранить утечку тока своими силами не позволяет квалификация и опыт, лучше отправиться на сервис. Теперь даже нечистый на руку сервисмен не сможет вас одурачить, ведь причина утечки вам уже известна.

Проверка утечки тока на автомобиле мультиметром

Некоторые автовладельцы сталкиваются с тем, что аккумулятор разряжается за ночь или даже за пару часов. Если устройство исправно, причина такой проблемы – утечка тока.  

Чем опасна утечка тока

Потеря тока приводит к быстрой разрядке аккумулятора, возгоранию проводки и другим сложностям. Причинами утечки может быть:

• Использование поврежденного аккумулятора;
• Деформирование изоляции в проводке;
• Окислы и грязь на токопроводящих выводах;
• Неправильное подведение приборов к электронике машины;
• Маленькая подача заряда от генератора.

Чтобы подобных ситуаций не возникало, регулярно проверяйте АКБ, проводите ее подзарядку и при необходимости замену.

Диагностика утечки мультиметром

Чтобы проверить есть ли потеря тока, нужны мультиметр, гаечный ключ рожкового типа, провода с зажимами, защитные резиновые перчатки. Перед тем как проводить проверку, отключите все потребители электроэнергии. Затем выключите зажигание и вытащите ключ. В подкапотном пространстве ослабьте гаечным ключом отрицательный вывод. Не забудьте закрыть двери машины, но оставить открытыми окна, так как при отключении питания может сработать центральный замок. Далее выполняйте следующие действия для проверки утечки.

1. Установите на мультиметре режим измерения тока на 10 А.
2. Сделайте разрыв цепи: отрицательную клемму подведите к проводу амперметра.
3. Второй провод подведите к отрицательной клемме аккумулятора.
4. Установите ток.

Не забывайте, что подводить провода к положительному и отрицательному выводу нельзя. Так получится короткое замыкание и выход из строя предохранителя.

Норма измерений – 0т 15 до 65-70 А. Если обнаружено большее число, то необходимо найти утечку.

Поиск места утечки

Часто утечка происходит из-за перегрузки сети. Такое бывает, когда в автомобиле установлено много нештатных приборов. Поэтому обычно проверку утечки начинают с них. 

1. Включите мультиметр в режим амперметра.
2. Каждое внештатное и штатное устройство отключайте по очереди. Фиксируйте все показания мультиметра.
3. Если обнаруживаются стандартные показания тока, проведите осмотр оборудования, которое было отключено.

Если утечка в оборудовании не обнаружена, проверьте еще раз состояние аккумулятора, выводов и других элементов.

Проверка состояния проводки

Иногда утечка происходит из-за повреждения проводки. Часто повреждается проводка нештатного оборудования. Происходит это потому, что провода дополнительного оборудования располагаются неправильно: контактируют с блоком двигателя или кронштейном. Из-за этого повреждается изоляция, происходит короткое замыкание, утечка или возгорание.

Проверьте провода сигнализации, дверных конструкций, проводку под сидениями. В этих местах истирание может произойти из-за постоянного замыкания и размыкания цепи. Переведите сигнализацию в необходимый режим и отследите показания на амперметре. Если ток остался таким же, продолжите проверку.

Контроль генератора

В утечке тока может быть виноват генератор. Бывает, что генератор не передает импульс аккумулятору после зажигания. Проверьте генератор, следуя схеме.

1. Отключите зажигание и вытащите ключ.
2. Выключите энергопотребители.
3. Провода от мультиметра подведите к аккумулятору, учитывая соответствие минусу и плюсу.
4. Используйте режим вольтметра. Показания должны быть равны 12,9 В.
5. Проверьте напряжение (повышение до 14 В).

Если обнаруживается более низкое напряжение, проверьте работоспособность генератора в автомастерской. При помощи специального оборудования они установят наличие неисправностей и дефектов.  

Как сохранить работоспособность АКБ

Если ток утечки достигает высоких показателей, аккумулятор разряжается быстрее. Частые разрядки в свинцово-кислотной батарее провоцируют отложение соляных соединений на выводах и пластинах. Рабочая площадь уменьшается, а характеристики аккумулятора ухудшаются. Когда соли начинают кристаллизоваться АКБ выходит из строя. Чтобы избежать этого, необходимо:

1. Периодически тестировать АКБ;
2. Очищать корпус и токопроводящие выводы аккумулятора;
3. Проверять состояние проводов, клемм, зажимов и крепежей;
4. Регулярно подзаряжать батарею;
5. Следить за уровнем и плотностью электролита.

А если нужен новый АКБ – приезжайте в Delmex!

Рекомендации по эксплуатации авто и статьи по оснащению автомобилей

Практически каждый водитель знаком с ситуацией, когда автомобиль не заводится по причине разряженного аккумулятора. Если батарея старая, замена неизбежна, но, если проблема возникла с недавно купленным АКБ, стоит задуматься.

Для справки напомним, что автомобильный аккумулятор – один из ключевых элементов электрической системы автомобиля. В случае его неисправности стартер не раскрутится, а значит авто не заведется. Обычный аккумулятор состоит из 6 элементов, выдающих по 2 вольта каждый. Таким образом, в совокупности получается необходимое для системы зарядки напряжение в 12 вольт. Свинцовые пластины, расположенные внутри батареи, покрыты особым составом и залиты электролитом высокого качества для выработки электрического тока. Основные задачи аккумулятора:


• Запускать двигатель;
• Помогать генератору переносить большие нагрузки;
• Обеспечивать электроэнергией приборы сети даже при выключенном моторе.
Разрядка новой аккумуляторной батареи может произойти по разным причинам. Чтобы разобраться в нюансах, определим основные причины быстрого разряда АКБ.


1.

Неисправности генератора. Если генератор по причине поломки не передаёт необходимого заряда аккумулятору, батарея полностью разрядится вскоре после остановки транспортного средства.
Чтобы выявить неполадку, необходимо проверить работоспособность реле генератора с помощью мультиметра. После запуска стандартного оборудования и дополнительных приборов напряжение в сети должно быть равно 13-14В. Если это показание меньше, заряда необходимого уровня не поступает — генератор неисправен.
Даже новая АКБ не будет обеспечивать оптимальное напряжение в сети при неработающем генераторе. От повышенных нагрузок батарея тоже придёт в негодность, не отслужив положенный срок. Поэтому необходимо вовремя обратиться за помощью в ближайший автосервис. Специалисты выявят истинную причину выхода генератора из строя, возможно это:

1. Деформация или разрыв ремня генератора;
2. Недостаточный уровень натяжения ремня;
3. Сломанный регулятор напряжения;
4. Неисправность диодного моста.

2. Низкая температура

Зима — самый непростой период в жизни аккумулятора. Именно в это время батарея в машине разряжается чаще. Дело в том, что электролит на морозе становится гуще, в результате чего, контакт сильно ухудшается.

Чтобы не заводить машину на морозе с “прикуриванием”, стоит регулярно отслеживать уровень электролита и его заряд. Нормальный показатель плотности электролита можно отследить по специальной таблице, которую можно найти в свободном доступе в сети.

В связи с угрозой полной разрядки АКБ при эксплуатации автомобиля зимой следует соблюдать одно важное правило: не оставляйте батарею без заряда на холоде, плотность заряда в этом случае может стать больше на 0,01 — 0,03 гр/куб.см. Лучше перенести аккумулятор в теплое место. Ответственные водители даже заносят источник питания домой.


3. Утечка электрического тока

Часто причиной быстрой разрядки АКБ становится утечка тока. Обычно такое явление возникает по следующим причинам:

— Присутствие окислов выводах, проводящих ток;
— Изношенный изоляционный слой или поврежденная электрическая проводка;
— Неисправность автомобильной электрической сети.


Как обнаружить утечку тока покоя аккумулятора?

1. Вытащите ключ из замка зажигания;
2. Опустите стекла и закройте двери автомобиля, поскольку при проверке источника питания происходит блокировка центрального замка;
3. Отключите штатное оборудование и все приборы, подключенные к электрической цепи;
4. Снимите минусовой токопроводящий вывод;
5. Измерьте ток утечки посредством уже упомянутого мультиметра. В норме прибор должен показать 15-70 мА.
6. В случае, если вы наблюдаете более низкое значение, можно поочередно вытаскивать предохранители и «отследить», как меняется сила тока. Не удается? Обращайтесь к мастерам автосервиса!

4. Короткое замыкание в аккумуляторе

Подобная ситуация может случиться из-за соединения двух точек бортовой электроцепи с различными потенциалами. В АКБ замыкание происходит при «встрече» положительного и отрицательного электродов с частицами свинца или шлама, образовавшегося на дне банки. Точно определить причину процессов, происходящих внутри батареи сложно, и чаще всего, вернуть к нормальной «жизни» замкнувший аккумулятор не получается – потребуется его замена.


Что водители делают не так?

Случается, что разряжается аккумулятор на автомобиле и из-за необдуманных действий водителей. Классический пример: оставленные на ночь включенными фары. В авто отечественных марок отслеживать выключение лампочек придется самостоятельно, а вот иностранные производители позаботились об удобных автоматических системах.

Что касается аккумуляторов, которые эксплуатируются более 3-5 лет, их разрядка может наступить вследствие выработки ресурса батареи. Напомним, что со временем источник питания теряет электрический заряд, а также его ёмкость становится меньше.

Естественный износ происходит по причине сульфатации кислотно-свинцовых аккумуляторов — в процессе накопления солей на внутренних пластинах. Сокращение рабочей площади выводов ведёт к ухудшению проводимости и контакта с электролитом.


Как предотвратить быстрый разряд аккумуляторной батареи?

В первую очередь, необходимо сократить количество коротких поездок. Частый запуск двигателя приводит к большим затратам электроэнергии из бортовой сети, которая попросту не успевает пополнится новым зарядом к следующему запуску.

Для нормальной работы штатных потребителей энергии автомобильный аккумулятор регулярно подзаряжают с помощью зарядного устройства. Полный заряд батареи вредит элементу и ведёт к потере емкости и сокращению ресурса, даже нового АКБ.
Не лишней будет и проверка электролита. Помимо уровня контролируется и состояние вещества. Пластины, изготовленные из свинца, должны быть полностью скрыты электролитическим составом. Подобное техническое обслуживание и профилактические мероприятия помогут продлить ресурс батареи и сохранить ее емкость в течение всего срока службы.

Если вы замечаете, что слишком быстро садится аккумулятор на машине, ее торопитесь искать причину под капотом самостоятельно, без досконального знания схемы устранить исправность не получится. Более того, можно еще и усугубить ситуацию. В случае обнаружения неполадок аккумуляторной батареи, проводки, сопутствующих предохранителей и других элементов обращайтесь в официальные сервисные центры ГК FAVORIT MOTORS. Опытные специалисты проведут грамотную диагностику, проверят состояние клемм аккумулятора и измерят напряжение в сети с помощью качественного вольтметра. Ремонт любых систем выполняется в соответствии с рекомендациями производителей, точно в срок и по разумной цене.




Готовим машину к зиме

Осень — лучшее время для основательной проверки автомобиля. Рассказываем, как проверять все системы и узлы — от электрики до резинок уплотнителя — чтобы машина служила долго и оставалась на уверенном ходу.

Проверяем электрическую систему


Без должного питания автомобиль не сможет завестись, поэтому начнем подготовку с электрики. Если возникают проблемы с пуском двигателя необходимо проверить аккумуляторную батарею. Сделать это можно с помощью нескольких способов:

1) Осмотреть аккумулятор внешне
При внешнем осмотре обратите внимание на целостность элементов; чистый ли сам аккумулятор и контакты. Грязь на контактах, окисление выводов, трещины на корпусе, грязь и пыль, потёки на корпусе — всё это приводит к ухудшению работы батареи.

2) Измерить напряжение на аккумуляторе мультиметром
Процедура проводится на выводах аккумулятора без нагрузки и на «холодную», то есть после продолжительной стоянки автомобиля. В случае, если аккумулятор полностью заряжен, результат на приборе составит порядка 12,6-12,9 вольт. Мультиметр проверяет степень заряженности, но не даёт исчерпывающей информации о его работоспособности. Для этого лучше применить нагрузочную вилку.

3) Проверить аккумулятор нагрузочной вилкой
Нагрузочная вилка — инструмент очень точный, однако редко встречается в «ручном» обращении, так как применяется преимущественно на СТО. Нагрузочная вилка работает подобно мультиметру: она также подключается к клеммам аккумулятора, но даёт ток короткого замыкания. Без нагрузки показатель должен приближаться к 13 вольтам. Нагрузочная вилка имитирует работу стартера, из-за чего напряжение в момент применения «проседает». Падение должно быть не более чем до 9 вольт. Если значение ниже — аккумулятор сильно разряжен.

4) Проверить уровень электролита в аккумуляторе
Ещё один надёжный метод — проверка уровня электролита. Этот способ подходит только для обслуживаемых аккумуляторов. Для этого откройте две пробки заливных отверстий: их нужно слегка поддеть отвёрткой и открутить. Под ними скрывается шесть заливных отверстий, уровень электролита в этих отверстиях проверяется на глаз. Если уровень жидкости везде одинаковый — всё в порядке. Если где-то жидкость не покрывает пластину — долейте дистиллированной воды.

Эту процедуру нужно проводить регулярно, так как при каждой зарядке аккумулятора электролит в небольших долях разлагается на водород и кислород. При отсутствии регулярного обслуживания АКБ выйдет из строя. Нормой считается уровень, превышающий высоту пластин примерно на один сантиметр, либо ниже горловины заливного отверстия на три миллиметра.

Важное уточнение: если на аккумуляторе имеется пометка «необслуживаемый», или же производители данной конкретной модели АКБ не рекомендуют доливать в него дистиллированную воду, остаётся лишь прибегнуть к предыдущим методам проверки и, в случае необходимости, заменить аккумулятор. Средний интервал замены АКБ составляет 4-5 лет.

Свечи, катушки зажигания и высоковольтные провода с наступлением осени тоже нередко выходят из строя. Это связано прежде всего с увеличением влажности воздуха. Если какой-то из высоковольтных проводов даёт утечку электричества (искрит), это отражается на работе всей системы зажигания. Неисправные свечи дают плохую искру — стартер приходится крутить дольше. Трещины на корпусах катушек зажигания — еще один признак утечки тока.

Генератор — второй по важности компонент электросистемы. Если он выйдет из строя или будет работать неправильно, вы лишитесь основного источника энергии: батарея не будет подзаряжаться и быстро выйдет из строя.

В случае поломки генератора даже при полностью исправной батарее автомобиль сможет проехать в среднем 50-70 км, а потом просто встанет. Без ремонта и обслуживания среднестатистический генератор работает около 100-120 тысяч километров. Проведите диагностику генератора и замените изношенные компоненты до наступления холодов. Для этого обратитесь на любую крупную СТО, к вашему дилеру или в сервис, который специализируется на ремонте генераторов.

С этими поломками вам помогут только специалисты. Сегодня почти в каждом городе есть мастерские, которые занимаются исключительно вопросами ремонта и восстановления генераторов и стартеров, а также всей подкапотной электрикой.

Меняем резину


Не стоит дожидаться первого гололеда, чтобы поменять покрышки. При температуре, близкой к нулю, и без того твердая летняя резина становится совсем «дубовой», что ухудшает ее сцепные свойства.

Большинство специалистов рекомендуют производить замену в то время, когда среднесуточная температура опустилась до +7 °С и ниже. К слову, летом ситуация обратная: если на улице стабильно выше +7 °С и заморозки не прогнозируются, то можно смело переходить на летнюю резину.

К выбору резины также нужно подходить с умом. По общему правилу нешипованная подойдет там, где дороги хорошо очищаются и обрабатываются дорожными реагентами. Шипованную стоит приобрести тем, кто ездит по трассам с укатанным снегом и льдом.

Осматриваем систему охлаждения двигателя


Система охлаждения двигателя — главный подогреватель салона: горячий антифриз циркулирует в радиаторе печки, делясь с вами теплом. И хотя нагрузка на систему охлаждения двигателя в холодное время года падает (то есть мотор вряд ли перегреется осенью или зимой), важно позаботиться о правильной работе салонного отопителя.

Теперь внимательно осмотрим все элементы системы:


• резиновые патрубки — без трещин;
• если есть неприятный запах или у вас сильно запотевают стекла, поищите потеки из радиатора печки под ковриком в салоне;
• печка корректно работает — греет, регулируется. Если работает ненормально, возможно, сломан термостат или в системе появились воздушные пробки;
• при необходимости обновите антифриз перед новым зимним сезоном.
• Остановимся подробнее на том, как себя вести, если вы обнаружили одну из указанных неисправностей.

Что касается герметичности системы охлаждения, то проверить ее могут только опытные механики автосервиса — они знают, как подобраться ко всем хомутам и шлангам. На патрубках экономить не стоит: они недорогие, при этом неремонтопригодные.

Это же относится к помпам: однажды заклинившая помпа порвёт ремень привода помпы или ремень ГРМ. Если на вашем автомобиле при обрыве поршни встречаются с клапанами, то устранение последствий неисправности выльется в довольно крупную сумму.

Задача термостата — при каждом запуске двигателя регулировать подачу антифриза на большой контур охлаждения. Со временем резинки рассыхаются или изнашивается механическая часть: это приводит к неполному закрытию клапана. Эксплуатация автомобиля с таким термостатом некомфортна (постоянно работает печка) и даже опасна для мотора: без должного охлаждения он может перегреться и заклинить.

Теперь о запотевании стекол. Чаще всего оно связано с засорением салонного фильтра и вентиляционных отверстий. Убедитесь, что в системе микроклимата нет мусора (листьев, пуха, грязи, насекомых). Попросите механиков на сервисе почистить ее, заменить изношенные компоненты.

И, наконец, протечки. Самые неприятное, если вы обнаружите антифриз под пассажирским креслом. Причины две: либо сломался краник отопителя, либо дал течь сам радиатор печки.

В обоих случаях детали требуют скорейшей замены — двигатель без антифриза будет кипеть, да и отмыть салон от антифриза будет непросто. Но самое важное: антифриз токсичен, вдыхание его паров опасно для здоровья.
Подробнее же о свойствах антифриза, его классификациях и подборе вы можете узнать в одной из прошлых статей.

Проверяем тормозную систему


Новые тормозные колодки с дисками еще не повод считать автомобиль готовым к холодам. На скользкой дороге на первый план выходит равномерность тормозного усилия на правых и левых колесах автомобиля.

Если тормозное усилие неравномерно, машину начинает тянуть в одну из сторон. При экстренном торможении последствия могут быть крайне опасными: вынос в кювет, если вы за городом, или на встречную полосу. При малейших подозрениях на неисправность поезжайте в сервис и проведите диагностику тормозов.

Не стоит забывать и о старении тормозной жидкости. Она гигроскопична и со временем разбавляется водой, поступающей в бачок из окружающего воздуха. Это в свою очередь приводит к коррозии трубок тормозной системы и к неэффективной работе тормозов. Следите за уровнем тормозной жидкости, раз в месяц осматривайте систему на предмет протечек.

Тормозные жидкости ЛУКОЙЛ можно приобрести в нашем официальном интеррнет-магазине.

Меняем моторное масло


При низких температурах окружающей среды смазочные материалы загустевают. Кроме того, вязкость масла в процессе эксплуатации возрастает из-за поступающих в него продуктов износа и естественного окисления.

Производить замену масла следует согласно рекомендациям производителя: обычно цифры пробега колеблются в пределах 8-15 тысяч километров. С новым маслом работа стартера и аккумулятора упрощается, да и сам мотор изнашивается гораздо меньше.

Для зимних условий рекомендуется применять моторные масла категорий 0W. В линейке LUKOIL GENESIS вы найдёте масла ARMORTECH 0W-40, ARMORTECH JP 0W-20 и ARMORTECH JP 0W-30. Они рассчитаны как раз на использование при экстремально низких температурах и подойдут для эксплуатации в регионах со значительными колебаниями температур: от Предуралья и Крайнего Севера до Дальнего Востока.

В широкой линейке продуктов ЛУКОЙЛ есть и масла для зимней спецтехники. Для снегоходов, мото- и квадроциклов существуют масла ЛУКОЙЛ SNOW 2T и TEBOIL 2T SNOW. Эти продукты разработаны специально для двухтактных двигателей, в том числе с системой впрыска. Они не только уверенно работают при сильных морозах, но также имеют увеличенный сервисный интервал. А малозольные присадки минимизируют нагарообразование и защищают от коррозии трущиеся пары, обеспечивая надежную и бесперебойную работу.

Проводим ревизию приводных ремней


Ремни ГРМ и навесных агрегатов в холодное время года испытывают дополнительные нагрузки, а значит, велика вероятность их обрыва. Свист из-под капота автомобиля — явный повод отрегулировать натяжение ремня генератора или заменить ремень в комплекте с роликами.

Если вы обнаружили трещины, расслоение и надрывы на ремнях, без промедления отправляйтесь в сервис для их замены. Обрыв ремня ГРМ почти гарантированно оставит вас без клапанов и потребует длительного, дорогостоящего ремонта мотора либо полной его замены. К аналогичным последствиям может привести заклинивание натяжных роликов.

Готовим оптику и систему очистки лобового стекла


Туман, дождь и снег ухудшают видимость на дороге и могут стать причиной ДТП. Уделите особое внимание светотехнике вашего автомобиля.

При необходимости отполируйте рассеиватели фар или замените их на новые. Обработайте антизапотевателем внутреннюю поверхность остекления салона, проверьте исправность системы обдува лобового стекла и системы электроподогрева.

Если на лобовом стекле есть трещины и сколы, замените его на новое. Щётки дворников также не помешает заменить на новые — как их выбрать, мы подробно рассказали в одной из наших публикаций.

Защищаем кузов


Холодное время года у большинства автомобилистов ассоциируется с тоннами реагентов, особенно это актуально для жителей Москвы и Санкт-Петербурга. Смесь снега, грязи и дорожных реагентов скапливается на стыках, швах и в карманах кузова, образуя очаги коррозии.

Перед наступлением холодов обработайте кузов машины специальными составами: антикором, автомобильным воском или зимними полиролями. Особое внимание уделите днищу автомобиля и его дополнительной защите: тут специалисты в сервисах, скорее всего, посоветуют битумные смеси.

Мойте автомобиль не реже раза в 2-3 недели — это смоет кашу из дорожных реагентов и снежной грязи, а также убережет металлические поверхности машины от коррозии. Уже имеющиеся глубокие сколы на лаке или краске можно обработать обезжиривателем и закрасить специальным карандашом.

Замки и уплотнители


Отдельное внимание уделите дверным резиновым уплотнителям, а также замкам дверей и багажника. При сильном морозе уплотнители дверей становятся твердыми и примерзают к металлическим панелям кузова — в итоге дверцу тяжело открыть.

Чтобы этого не происходило, обработайте их специальными средствами: силиконовой смазкой, жидкостью WD-40 или схожими аэрозолями, которые легко найти по описанию «жидкий ключ». В замочные скважины залейте немного водоотталкивающих средств — это поможет предотвратить замерзание механизмов.

Подготовка водителя


Подготовив свой автомобиль к зимней эксплуатации, не забывайте — сам водитель тоже должен быть готов. С приходом зимы скорректируйте стиль вождения:
1. Плавно разгоняйтесь.
2. Аккуратно и заранее тормозите.
3. Держите большую дистанцию, чем привыкли летом.
4. Соблюдайте скоростной режим.

И, конечно, проверяйте все системы автомобиля до наступления серьезных холодов. Тогда любая, даже самая снежная и морозная зима, не заставит вас отказаться от любимого средства передвижения.

Ток утечки аккумулятора — нормы утечки тока из АКБ и методы диагностирования проблемы.

Ситуация, когда аккумулятор разряжается за ночь так, что мотор заводится с трудом, знакома многим. Причиной является большой ток утечки аккумулятора автомобиля. Во время простоя происходит саморазряд батареи, забирают энергию паразитные токи в контуре автомобиля. Статья о том, как определить скрытых потребителей, и устранить утечку тока, выявить допустимый расход энергии в авто во время простоя и не посадить батарею

Утечка с аккумулятора при выключенном зажигании

Если зажигание выключено, мотор не работает, аккумулятор не подзаряжается. Вся энергия, накопленная во время движения, расходуется на питание потребителей – обогрев окон, работу медиацентра, освещение. Чем больше невыключенных потребителей, тем быстрее разряжается аккумулятор. Поэтому все приборы при длительном простое должны быть выключенными.

Однако при неправильно собранной схеме телевизора, звуковой системы, кондиционера может быть ток утечки. Часто ошибкой, приводящей к посадке напряжения аккумулятора, становится перевод этих приборов в спящий режим, не полное отключение. Проверка мультиметром на утечку выявит проблему.

К возникновению паразитных токов приводят окисленные контакты проводки. Причина -сопротивление, способствующее нагреву проводов. Паразитные токи в этом случае не главное – можно получить возгорание. К таким же последствиям проводит изношенная электропроводка со скрутками и плохой изоляцией.

Однако и сам аккумулятор со временем теряет емкость и скорость саморазряда увеличивается. Если большой утечки тока нет, а батарея разряжается, значит нужно проверить ее пригодность.

Какой ток утечки аккумулятора автомобиля норма?

Почему же допускается ток утечки аккумулятора, да еще и норма определяется? Каким должен быть ток утечки автомобиля ВАЗ старых моделей и современного АУДИ? Зависит это от оснащенности. В обеих машинах есть часы, охранная сигнализация, но АУДИ есть ЭБУ, который нельзя отключать, аудиосистема.

Часы потребляют 1мА, сигнализация – 20 мА, аудиосистема 3 мА – и норма для утечки тока на автомобиле ВАЗ составит 24-30 мА. Для АУДИ нормой будет 50-80 мА, но там и генератор более мощный, и аккумулятор емкий. Стандартная утечка тока с аккумулятора зависит от его оснащенности.

Как проверить аккумулятор на утечку тока мультиметром

Принимая как норму, ток утечки на собственном авто, можно выполнить замер суммарных паразитных токов мультиметром. Превышение нормы может произойти при коротком замыкании в сети или слишком мощных дополнительных потребителях. Иногда причиной утечки тока с аккумулятора становится неисправность генератора или стартера. Только через последовательную проверку сети на утечку тока можно установить истинную причину просадки емкости аккумулятора автомобиля.

 Как замерить ток утечки аккумулятора

Для диагностики утечки тока потребуется тестер-мультиметр – он может работать как вольтметр, омметр и амперметр с проводами и зажимами «крокодилами». Потребуется рожковый ключ, перчатки и блокнот для записей.

Автомобиль следует подготовить:

• выключить всю электронику, включая видеорегистратор и усилители;
• отсоединить скрытые потребители в бардачке и под капотом;
• открыть капот, закрепить его и ослабить минусовую клемму на аккумуляторе;
• закрыть двери, но окна открыть для возможности проникнуть в салон, если сработает центральный замок.

Порядок измерения утечки тока аккумулятора

• мультиметр поставить на измерение ампер в положение 10 А;
• сделать разрыв цепи, подключить в разрыв амперметр только на отрицательном полюсе;
• снять показания утечки.

При показателях, соответствующих норме – 20-80 мА, диагностика считается законченной.

 Найти и устранить утечку

В поисках нарушения, сопровождающегося утечкой тока, придется обследовать цепи всех потребителей. Начинать нужно с установленного внештатного оборудования. Именно там часто находят проблемы. Причины – дополнительный монтаж проводов выполнен в неподходящем и неудобном месте. Они могут нагреваться, перетираться.

Проблемным местом считают сигнализацию и двери. Неисправными могут быть концевики на схеме замыкания и размыкания двери. Сигнализация после включения через 5 минут должна уменьшить потребление тока. Нет – повод к обследованию.

Если причины утечки не установлены – проверять нужно генератор. Если силовой агрегат не подзаряжает аккумулятор, это определяется так:

• Замерить напряжение на клеммах АКБ при отсутствии потребителей – при полной зарядке 12,6- 12,9 В.
• Завести двигатель, включить потребителей – обогрев, фары, печку, произвести замер на клеммах АКБ – от 12,8 до 14,3 В.

Напряжение на клеммах меньше – генератор не подзаряжает аккумулятор.

Посмотрите видео, как проверить аккумулятор на утечку тока.

Нормальный ток утечки аккумулятора

Под утечкой тока подразумевают наличие тока, протекающего с шины питания на землю или в общий провод. Известно, что пусковая цепь замка зажигания питается от шины 15. Шина 30 питает всю автомобильную сеть с положительной клеммы аккумулятора. Выключенное зажигание не препятствует потреблению энергии другими приборами. Проверка аккумулятора на утечку тока проводится измерением с помощью мультиметра и визуальным обследованием состояния проводов.

Поэтому при большом токе утечки обследуют поочередно потребителей от шины 30:

• Автомагнитола – на исправной магнитоле утечка составляет 10 мА.
• Автосигнализация – охранное устройство потребляет до 200 мА тока, в зависимости от марки. Здесь есть обратная связь, приемопередатчик, GSM, но современные системы минимизируют допустимый ток утечки аккумулятора.
• Блок управления двигателем питается от шины 30, его утечка составляет единицы миллиампер.
• Климат-контроль, ABS, управление кузовом и другие системы управления суммарно допускают ток утечки в 10 мА.
• Неисправный генератор полностью разрядит аккумулятор за 30 минут, в штатной ситуации утечка составляет единицы мА.
• Влажные и грязные контакты создают токи электролиза, паразитные токи. При нормальном содержании проводов и контактов ток утечки составляет около 5 мА.
• Саморазряд аккумулятора – это тоже ток утечки. Внутренний саморазряд вызывается качеством электролита, сульфатацией, разрушением пластин, и он может превышать все другие потери.

Норма тока утечки складывается с учетом всех потребителей в зависимости от типа марки автомобиля.

Большой ток утечки аккумулятора — проблемы

Большим током утечки, при котором требуется непременно найти проблемную точку, считают величину в 0,5 А. Потеря в пол-ампера за десять часов поглотит 5 А/ч, а оставленный на 4 суток автомобиль разрядится в ноль. Поэтому на длительную стоянку автомобиль оставляют с разомкнутой цепью.

Если в авто есть проблемный узел, в котором создается ток утечки, там обязательно начнется разогрев в транзисторе или микросхеме. Блок выйдет из строя. При утечке тока по проводнику не наступит возгорания, но может повредиться изоляция. Это и приведет к замыканию, интенсивному разогреванию в месте контакта и пожару.

Как найти утечку тока на аккумуляторе без прибора? В темное время суток остановить авто, открыть капот, закрыть дверь, но охрану не подключать. Снять провод с положительной клеммы и подождать 5 минут. Снова подключить клемму аккумулятора. Если искра проскочит мощная – утечка есть. Небольшое искрение – процесс естественный. Дальше следует измерить показатели и определить проблемное место.

Абсолютно точный признак утечки тока без измерения – за неделю стоянки свежий аккумулятор полностью разряжается.

Как проверить утечку тока на автомобиле мультиметром? Видео

Каждому водителю знакома ситуация разряженного аккумулятора. Вчера только его заряжали с помощью зарядного автоматического устройства, а с самого утра аккумуляторная батарея отказывается крутить стартер. Причин данной проблемы может быть несколько:

• рассеянность — забыли выключить какой-то из потребителей электричества;
• неправильное подключение потребителей — они не отключаются после вынимания ключа из замка зажигания и заглушения двигателя;
• подключено слишком много дополнительных устройств, в том числе система сигнализации, не предусмотренных характеристиками транспортного средства и емкостью аккумуляторной батареи;
• саморазряд аккумулятора по причине его износа и уменьшения полезной площади свинцовых пластин.

Если в вашем случае ничего из перечисленного не подходит, значит остается одна единственная причина — утечка тока.

Почему происходит утечка тока?

Прежде всего нужно сказать, что утечку заряда делят на две категории:

• нормальная, естественная;
• дефектная.

Аккумулятор постоянно отдает заряд даже в состоянии покоя потребителям (противоугонка, ЭБУ). Также утери происходят по чисто физическим причинам из-за разности потенциалов. С этими потерями ничего сделать нельзя. То есть, придется только смириться с тем, что сигнализация работает всю ночь понемногу разряжая аккумулятор.

Дефектные утери происходят из-за различных проблем, помимо перечисленных выше:

• плохая фиксация клемм на электродах АКБ по причине загрязнения и появления окисления;
• короткое замыкание между витками обмотки в электрических моторах различных подключенных приборов — вентилятор, генератор, стартер;
• то или иное электрооборудование находится в неисправном состоянии;
• опять же неправильное подключение приборов напрямую к АКБ, а не к панели приборов через замок зажигания.

Естественный разряд батареи практически не влияет на ее емкость и техническое состояние. Соответственно, автомобиль с исправным электрооборудованием и с правильными схемами подключения потребителей может несколько дней простоять без движения. При этом саморазряд будет минимальным. Если же утечка действительно серьезная, то хватит нескольких часов для полного разряда АКБ.

Проблема усугубляется еще и тем, как мы ранее писали в статье на vodi.su, что в условиях города генератор не успевает выработать достаточное количество электроэнергии, чтобы зарядить стартерную батарею до 100-процентного уровня.

Глубокий разряд аккумулятора — частая причина рекламаций

По утверждениям продавцов в автомагазинах одна из наиболее распространенных причин возвращения АКБ по рекламации — быстрый разряд батареи и наличие в электролите белого налета, из-за чего он теряет прозрачность и стает мутным. Как мы писали ранее, данный случай не будет являться гарантийным, так как АКБ не функционирует по вине владельца. Этот признак — мутный электролит с белой примесью — свидетельствует о том, что батарея многократно подвергалась глубокому разряду. Соответственно, утечка тока как раз и является одной из причин разряда АКБ.

Сульфатация, то есть процесс образования белых кристаллов сульфата свинца, является вполне естественным следствием разряда. Но если АКБ работает в нормальном режиме и разряжается в допустимых пределах, кристаллы не вырастают до больших размеров и успевают раствориться. Если же батарея постоянно разряжается, то эти кристаллы оседают на пластинах, забивая их, из-за чего снижается емкость.

Таким образом, наличие утечки токов выше нормы приведет к тому, что вам придется постоянно менять АКБ. А вещь это недешевая. Поэтому рекомендуем сразу же искать поломку простыми дедовскими методами. Либо отправиться на СТО, где автоэлектрик оперативно установит и устранит утечку.

Проверка на утечку тока

Простая операция позволит установить факт наличия потери тока вообще, без привязки к конкретному электрооборудованию.

Вот основные шаги:

• глушим двигатель;
• берем тестер и переводим его в режим амперметра постоянного тока;
• скидываем минусовую клемму стартерной батареи;
• черный щуп тестера прикладываем к снятой клемме, а красный — к минусовому аккумуляторному электроду;
• на дисплее отображается ток утечки.

Также можно действовать в другом порядке: снять плюсовую клемму с АКБ и к ней присоединить минусовой щуп амперметра, а к выводу аккумулятора — плюсовой. В результате образовывается разрыв цепи и мы получаем возможность измерить ток утечки.

В идеале, если все работает нормально и без сбоев, значение естественной утери в зависимости от емкости АКБ не должно превышать 0,15-0,75 миллиампер. Если у вас установлена 75-ка, то это 0,75 мА, если 60-ка — 0,3-0,5 миллиампер. То есть, в пределах от 0,1 до 1 процента от емкости АКБ. В случае же более высоких показателей необходимо искать причину.

Поиск причины — задача не самая сложная. Действовать нужно в следующей последовательности, оставив щупы амперметра подключенными к выводу АКБ и снятой клемме:

• снимаем крышку блока предохранителей;
• по очереди достаем каждый из предохранителей из его гнезда;
• следим за показаниями тестера — если они не изменяются после извлечения того или иного предохранителя, значит данная линия не является причиной утечки тока;
• когда же после извлечения предохранителя показатели на дисплее мультиметра резко падают до значений номинальной утечки тока для данного авто (0,03-0,7 мА), — именно это устройство, подключенное к данному предохранителю, и отвечает за утери тока.

Обычно на нижней части пластмассовой крышки блока предохранителей указано, за какой элемент электрической цепи автомобиля отвечает тот или иной предохранитель: обогрев заднего стекла, система климат-контроля, магнитола, сигнализация, прикуриватель, реле контактов и так далее. В любом случае необходимо свериться со схемой электрической цепи для данной модели авто, так как к одной линии может быть подключено сразу несколько элементов.

Если потребитель, который вызывает утечку, подключен через реле, необходимо проверить реле. Возможная причина — замкнутые контакты. Временно отключаем прибор, вызывающий утечку и меняем реле на новое той же марки. Возможно, таким простым способом вам удастся устранить проблему.

Гораздо более сложными являются случаи, когда утечка происходит через генератор или стартер. Также, выявить причину путем извлечения предохранителей не удастся, если ток утекает через поврежденную изоляцию проводов. Придется полностью прощупывать всю проводку, либо отправляться к опытному электрику, у которого в наличии имеется необходимое оборудование.




Загрузка…

Как проверить ток утечки мультиметром? И спасти аккумулятор!

Часто ли у Вас была ситуация, когда аккумулятор после некоторого простоя не заводит автомобиль? Приходится просить кого то прикурить или вовсе менять батарею. Особенно такая ситуация характерна для зимнего периода, когда к АКБ предъявляются  повышенные требования.

Такую неприятную ситуацию можно попробывать предупредить. Для этого Вам не нужно никаких вложений, но многих неожиданностей в процессе эксплуатации аккумуляторных батарей Вы избежите. А может и спасете аккумулятор. Просто нужно проверить ток утечки мультиметром. То есть, какое потребление тока автомобилем от аккумулятора, когда авто просто стоит на парковке.

Как правильно измерять ток утечки?

Мы не будем сразу снимать клемму с батареи, а потом в разрыв между клеммой и токовыводом АКБ подключать мультиметр. Так привыкли делать «по старинке». Люди, которые занимаются ремонтом и восстановлением аккумуляторных батарей, ко всему должны подходить основательно. Поэтому, чтобы не сбивались настройки компьютера автомобиля и не было разрыва электроцепи ни на секунду, нужно осуществить проверку тока утечки аккумулятора следующим образом и инструментами.

С инструмента нам понадобится аж 2 метра провода (желательно медного многожильного) и мультиметр.

Итак, взяли 2 метра провода, разрезали на два одинаковых куска. Зачищаем ножом изоляцию каждого куска с обеих сторон. С одной стороны сантиметра на 4, а с другой сантиметров на 10. Концы проводов, оголенных на длину около 4 сантиметров слегка скручиваем между собой. Нужна именно легкая временная скрутка, которую после будет несложно разомкнуть, просто потянув в разные стороны.

Далее, вынимаем ключ из замка зажигания. Ослабляем ключом на 10 гайку затяжки минусовой клеммы. Потом, не снимая клемму токовывода, а только чуть-чуть её приподнять, чтобы можно было намотать провод на токовывод аккумулятора. И накручиваем зачищенную на 10 сантиметров часть красного провода на токоотвод батареи, под клеммой. См.фото.

Затем, защищенную часть черного провода накручиваем на оголенную часть клеммы. На фото видно, что красный провод на токовыводе под клеммой, а черный на самой клемме.

Далее, выводим провода со скрученными концами за пределы капота и  снимаем минусовую клемму с минусового токовывода аккумулятора. См. рис. Отводим клемму в сторону, чтобы она не касалась токоотвода батареи. Я понимаю что проверка тока утечки мультиметром может показаться Вам на первый взгляд очень сложной и муторной, но поверьте это может иногда спасти аккумулятор.

Эти провода мы подключаем, чтобы не разрывать цепь электропитания автомобиля. Наша электросистема авто все время находилась и находится подключена к аккумуляторной батарее.

Итак, Вы же не забыли про нашу скрутку на другом конце, которая уже выведена за пределы капотного пространства? Следующим шагом проверки тока утечки будет закрытие капота до конца и постановка автомобиля на охранную сигнализацию. Теперь лучше оставить автомобиль на полчаса в покое.

Нам нужно время чтобы наверняка дать выключится всем электронным модулям авто, они за пол часа все уже закончат свою работу. Ведь они во время работы потребляют ток и не дадут нам четко померять ток утечки.

Итак, когда все электронные модули автомобиля «заснули» можно переходить к проверке тока утечки мультиметром. Включаем прибор и ставим на измерение тока. Присоединяем щупы мультиметра к концам проводов, которые у нас смотаны между собой и торчат из под капота машины. Потом разматываем нашу временную скрутку и видим показания прибора.

Высокое потребление при простое — гарантия разряженного аккумулятора

Вы спросите ну и что значат эти цифры? Давайте разберем по подробнее, какой ток утечки аккумулятора считается нормальным.

Допустим, что на Вашем автомобиле из внештатных модулей установлена только сигнализация, тогда нормальным током утечки считается 20-30 мА. Такое авто может стоять на стоянке без заводки несколько недель. Потом Вы легко заведете автомобиль без серьезного ущерба для аккумуляторной батареи.

Если на авто установлены ещё какие то нештатные приборы например, нештатная аудио система, то ток утечки может составлять 50-80 мА. Такой ток может разрядить не новую аккумуляторную батарею за несколько дней. И Вы не сможете запустить двигатель. Потребуется прикурить автомобиль. Следует всегда учитывать нештатные приборы машины. Такой режим работы уже более рискованный с точки зрения долговечности АКБ, так как после простоя ей уже тяжело прокрутить стартер авто, ведь она сама подсажена. В таком случае рекомендую снимать клемму с аккумулятора, если планируется стоянка несколько дней.

Если же мультиметр показал ток утечки более 100 мА, то это серьезный сигнал к неисправности электрооборудования или установлено слишком много нештатных «девайсов». Нужно обратится к автоэлектрику и в сервис аккумуляторов. Работая в таком режиме АКБ могла серьезно пострадать, так как повышенный ток утечки приводи к серьезным разрядам. Но Вы можете   спасти аккумулятор если вовремя выявите причину чрезмерного потребления.

После измерений одеваем клемму обратно на токоотвод аккумуляторной батареи. Далее, снимаем все намотанные проводки. И хорошенько зажимаем клемму. Цепь так и осталась замкнутой на протяжении всего времени, а значит компьютер не сбился.

Следует отметить, что процедуру измерения тока утечки аккумулятора можно провести при помощи токовых клещей. Это делается намного проще и быстрее, так как не нужно снимать клемму с токоотвода батареи. Но этот инструмент есть далеко не у всех авто владельцев, в отличии от обычного мультиметра.

Надеюсь данная статья помогла Вам. Нужно всегда беречь аккумулятор, ведь без него Вы не заведете автомобиль в нужный момент. А утечка тока — это серьезная угроза для напряжения на батарее.

Также на эту тему:

Утечка

Утечка

>

Утечка на землю, опасности и способы устранения

Бытовая электросеть — это одна из трех фаз, генерируемых на электростанции. Обмотки генератора расположены по схеме «звезда». Это означает, что один конец каждой фазной обмотки соединен вместе. Это общее соединение связано с землей.

Итак, вместо шести проводов от генератора (по два на каждую фазную обмотку) их четыре.Общее соединение, называемое нейтралью, а остальные три провода — по одному на каждую фазу. Обычно обозначается как красный, желтый и синий.

Внутренняя электросеть будет иметь два провода, идущие от генерирующей станции (или от распределительного устройства, или подстанции, или как там еще это можно назвать), один провод от фазы и один провод от нейтрали. Фазу часто называют линейной, «живой» или «горячей».

Хотя соединение с землей выполняется в помещении потребителя, для работы какого-либо прибора нет необходимости.На данный момент это будет проигнорировано.

В нормальном режиме работы ток от генератора проходит через любую включенную нагрузку и возвращается к генератору. Тот факт, что ток меняет направление несколько десятков раз в секунду (это переменный ток), не имеет значения.

На этих двух рисунках показан нормальный режим работы.

Верх

Если из-за неисправности сеть подключается к проводящей части нагрузки, например, к металлическому корпусу стиральной машины, прибор становится «под напряжением». Другими словами, между прибором и землей будет разница в напряжении (сетевом напряжении).

Любой, кто прикасается к устройству и стоит где-либо или на чем-либо, имеющем проводящий или частично проводящий путь к Земле, подвергнется поражению электрическим током.

Следующие два изображения иллюстрируют это.

Верх

Чтобы свести к минимуму риск таких неисправностей, любые открытые проводящие части устройства заземляются через третий контакт на вилке устройства.

В этом случае напряжение между открытыми проводящими частями прибора и землей может отсутствовать. Однако ошибка все еще существует.

Дополнительная защита обеспечивается включением в комплект поставки устройства, известного под несколькими названиями. Те, о которых я знаю:

Прерыватель замыкания на землю GFI.

Прерыватель цепи замыкания на землю GFCI

Устройство защитного отключения УЗО

Автоматический выключатель дифференциального тока

Прерыватель тока утечки для прибора ALCI

ELCB автоматический выключатель утечки на землю

Также есть RCBO, который представляет собой комбинацию УЗО и MCB (миниатюрный автоматический выключатель).

В этом нет необходимости, но опыт научил меня проявлять осторожность, поэтому я объясню, что такое «миниатюрный автоматический выключатель».

Миниатюрный автоматический выключатель или любой другой «обычный» автоматический выключатель, миниатюрный или нет, является просто электромеханической заменой предохранителя. Фактически перестраиваемый предохранитель.

Я встречал людей, людей, которые должны были знать лучше, которые думали, что они обеспечивают защиту от замыканий на землю. Они этого не делают.

GFI, или как вы его знаете, — это дифференциальный детектор тока. Он обнаруживает любую разницу между двумя токами. Ток в линии питания, «горячем» проводе и ток в нейтральном проводе. Если обнаруживается разница, превышающая расчетное значение, он действует как автоматический выключатель и отключает питание.

Надеемся, что следующие две фотографии прояснят это.

Верх

Что такое ток утечки? — Sunpower UK

Sunpower Electronics имеет более чем 25-летний опыт торговли источниками 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 от входа или 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 значительной степени связана с дефектами изоляторов или материалов, из которых изготовлен компонент, например, полупроводников и конденсаторов.Это приводит к утечке или протеканию небольшого 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 согласно нормативам IEC-60950-1. Это гарантирует очень низкий ток и не может нанести вред человеку, который прикасается к корпусу источника питания или соприкасается 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, протекающий на землю, когда фильтр работает.

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 к нему оборудования.Все приложения имеют свой верхний предел тока, который должен протекать. 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, что может привести к летальному исходу.

Типичные пределы тока утечки для приложения:

Информационные технологии

• Постоянно подключен — 3.5 мА или более в некоторых приложениях
• Подвижный 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 единичной неисправности. Ток утечки очень опасен, если он превышает допустимый безопасный предел. Это еще хуже в медицинских приложениях из-за риска, который он представляет 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 ослабла.Ознакомьтесь с нашими источниками питания медицинского назначения 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 сверхнизкого напряжения (SELV), в которых нет опасного напряжения.

Сводка

Ток утечки будет течь, 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 медицинского класса Источники питания ATX Источники питания для DIN-рейки

Закрытый источник питания

Токи утечки при замыкании на землю монитора

Большинство проблем с качеством электроэнергии возникает из-за неправильного подключения электрической системы. Используя трансформаторы тока и датчики тока утечки, вы можете проверить электрическую систему во время приемочных испытаний установки, а также во время технического обслуживания и ремонта системы.

Остерегайтесь частичных или полных коротких замыканий между нейтралью и вашей заземляющей сетью.Они часто вызывают нарушения качества электроэнергии, которые влияют на электронные устройства, подключенные к вашей энергосистеме, вызывая их сбои. Эта проблема возникает, когда часть (а иногда и весь) обратного тока в нейтральном проводнике протекает через заземляющий кабелепровод и проводящие части здания обратно к служебному входу. Этот ток называется током утечки при замыкании на землю. Это может вызвать помехи и другие проблемы, такие как:

• Шум в электрической системе, который часто проникает в цепи заземления чувствительных электронных устройств, вызывая их сбои.

• Сильные паразитные магнитные поля, которые могут отрицательно повлиять на работу соседнего электрического оборудования.

• Высокая разница напряжений между отдельными точками заземления, что может быть опасно.




Как возникают эти проблемы? Давайте посмотрим на Рис. 1 (справа), схему заземленной 3-фазной системы. Обратите внимание, что цепь заземления соединена с землей в одном месте: основной клемме заземления.Также обратите внимание на два других заземляющих проводника, выходящих из основной точки заземления. Один идет на нейтраль главного и других трансформаторов в системе. Другой представляет собой кабелепровод, отдельный заземляющий провод (так называемое изолированное заземление) и токопроводящие части здания.

Сосредоточившись на точке А на рис. 1, вы можете увидеть, что нейтральный проводник контактирует с землей. Это приводит к тому, что обратный ток, протекающий от нагрузки, частично отклоняется от нейтрального проводника к заземляющему кабелепроводу, а также к проводящим частям здания.Величина обратного тока делится в соответствии с импедансами путей. Это частичное (возможно, полное) отклонение тока между нейтральным проводником и заземляющей сетью вызывает проблемы, которые мы обсуждали ранее.

Да, существует определенное количество нормального тока утечки, идущего от нейтрали и фазных проводов к земле во всех электрических системах. Обычно уровень этого тока утечки составляет от примерно 10 мА до примерно 100 мА, в зависимости от размера электрической системы.

Разница в напряжении между разными точками заземления. Предположим, у нас есть два чувствительных электронных устройства, скажем, дистанционный измерительный зонд и система ПЛК, как показано на рис. 1. (Назовем их D1 и D2 соответственно). Обратите внимание, что эти устройства подключены к разным частям электрической системы. Между электронными устройствами проложен кабель связи, который экранирован. Этот экран заземлен на цепи заземления D1 и D2.

Из-за контакта между нейтралью и землей в точке A обратный ток, протекающий от нагрузки, также течет через сеть заземления и цепи заземления в устройствах D1 и D2.И шкаф каждого устройства, который изолирован от внутренней рабочей электроники, подключается к заземляющему проводу.

Этот обратный ток вызывает напряжение (VsubG) между точками B и C. Это напряжение также присутствует в шкафу каждого устройства. Напряжение в заземляющем проводе и соответствующее сопротивление вызывает протекание тока (IsubD) по кабелю связи между устройствами D1 и D2. Этот ток может нарушить их работу, потому что разница напряжений и результирующий ток часто довольно велики.

Итак, как шум земли попадает в чувствительное электронное устройство? Ток, протекающий в нейтральном проводнике, состоит из многих видов помех, таких как гармонические волны и искажения, высокочастотные помехи, переходные процессы и т. Д. На рис. 2 (справа) вы можете увидеть чувствительное электронное устройство, подключенное к электрической системе. Входная цепь этого устройства оснащена фильтром или цепью подавления перенапряжения, которая предотвращает попадание помех в фазный и нейтральный проводники в устройство.В точке А на рис. 2 нейтральный проводник частично или полностью соединен с заземляющим кабелем. В таком случае все помехи в нейтральном проводе передаются на цепь заземления и шкаф устройства D. Эти помехи могут влиять на чувствительные цепи устройства. (Некоторыми примерами такого оборудования являются микрокомпьютеры, программируемые контроллеры и т. Д.) Довольно часто заземляющий провод имеет высокий импеданс (ZsubGND), но обычно только на высоких частотах. Таким образом, он не может отводить шум от этой точки.

Как видите, схема фильтра или ограничителя перенапряжения не препятствует проникновению помех в устройство. Часто чувствительные электронные устройства подключены к опорной земле. Вышеупомянутая проблема возникает из-за того, что заземляющий провод устройства подключен к кабелепроводу (который также служит заземлением), а не к специальной эталонной системе заземления, привязанной к основной точке заземления.

Иногда экран кабеля связи или кабеля данных соединяется с токопроводящими частями здания.Теперь часть тока возмущения в заземляющего канале (который также соединен с токопроводящими частями здания) проходит через опорный сигнал заземляющего провода на землю. Из-за этого снижается способность ослаблять шум. Вы должны следить за разделением опорного сигнала земли и защитное заземление трубопроводов.

Остерегайтесь помех магнитного поля. В нормальной электрической системе ток заземления создает низкочастотное (60 Гц) магнитное поле.На этой частоте чистая электрическая система имеет магнитное поле от 0,1 до 45 мГаус. В промышленных условиях плотность магнитного потока может быть намного выше, от 20 мГаус до 15 Гаусс. Нормальные источники паразитных магнитных полей — это трансформаторы, большие двигатели и различные промышленные производственные машины. Однако основной причиной возникновения магнитных полей рассеяния часто является неисправное заземление или отказ оборудования в электрической системе.

Рис.3 (справа) показывает, как возникает интерференция магнитного поля. В показанной электрической системе где-то на объекте есть соединение нейтрали с землей. В результате часть обратного тока нейтрального проводника течет через проводящие части здания обратно к служебному входу. Это создает большую токовую петлю без токового баланса. Это создает магнитное интерференционное поле B, которое может иметь плотность почти в 10 раз большую, чем у «чистой» электрической системы.

Относительно небольшие магнитные поля вызывают помехи в работе чувствительных электронных устройств. Например, поля выше 13 мГа могут мешать работе монитора компьютера.

В США окончательные стандарты электрических магнитных полей еще не установлены. Однако в Европе Cenelec (Европейский комитет по электротехнической стандартизации) EMC Standard EN-50082-1 ​​дает предельные значения для жилых, коммерческих и легкой промышленности. Максимальное значение плотности магнитного потока составляет 38 мГаус для промышленных ситуаций и 13 мГаус для мест компьютерного мониторинга.В электрической системе объекта вы можете увидеть очень высокие пики плотности магнитного потока во время импульса пускового тока. Эти пики могут напрямую влиять на цепи чувствительных устройств.

Как вы отслеживаете ток утечки на землю, чтобы избежать проблем? Чтобы электронный шум не мешал электронным устройствам, вы можете использовать различные виды схем шумоподавления, такие как фильтры, изолирующие трансформаторы, фотоэлементы и т. Д. Но одним из наиболее важных аспектов предотвращения того, чтобы электронный шум мешал электронным устройствам, является следующее: Сначала оцените проводку и системы заземления.Часто это может быть дорогостоящим и трудоемким. Самый простой и экономичный метод — это непрерывный контроль тока утечки всей электрической системы или наиболее критических частей электрической системы.

Чувствительный трансформатор тока, подключенный к устройству контроля, может измерять ток утечки. Процедура измерения тока замыкания на землю заключается в пропускании фазных проводов и нейтрального проводника через трансформатор тока (ТТ), как показано на рис.4 (справа). Назначение ТТ — измерение мгновенной суммы фазного и нейтрального токов. Этот тип ТТ обычно является типом с закрытым сердечником, однако вы также можете использовать тип с разъемным сердечником. (Вы также можете обернуть гибкие трансформаторы тока вокруг проводов, но им не хватает чувствительности в диапазонах малых токов.)

Если ваша электрическая система имеет отдельный заземляющий провод или отдельный заземляющий провод, он должен находиться вне трансформатора тока. ТТ должен быть подключен к устройству контроля замыкания на землю (GFM) или любому типу измерителя, который может точно измерять ток.

Если утечки на землю нет, сумма токов, обнаруженных ТТ, должна быть близка к нулю. Если три фазных проводника не сбалансированы (насколько ток течет), то разница в токе будет проходить через нейтраль. В этой ситуации (и поскольку нейтраль проходит через трансформатор тока с фазными проводниками), полный ток, видимый трансформатором тока, будет близок к нулю в идеальных условиях. Обычно электрические системы имеют небольшие утечки, вызванные сопротивлением изоляции и емкостью относительно земли.

В зависимости от сложности монитор может подавать сигналы тревоги, регистрировать ток для определения тренда и т. Д. Многие мониторы имеют настройки для инициирования действия при определенной амплитуде тока. Некоторые из них специально созданы для измерения замыкания на землю, а другие могут проводить измерения мощности и дополнительные измерения. Некоторые мониторы имеют одно- или многоканальные измерения для измерения ряда показаний от различных трансформаторов тока. Каждый канал может иметь независимую настройку сигнала тревоги. Некоторые мониторы имеют настройку задержки, которая помогает избежать ложных сигналов тревоги, с настройками на 60 секунд.

Если в системе возникла ошибка проводки, показание будет несколько ампер. Обычно чувствительность монитора составляет от 5 мА до 30 мА и может доходить до 10 А.

Непрерывный мониторинг дает преимущества. Непрерывный мониторинг условий утечки при замыкании на землю — относительно недорогой метод повышения качества электроэнергии. Вы можете измерить различные точки в своей электрической системе или сосредоточиться только на той части системы, которая имеет решающее значение для производства или функционирования.

Точечные измерения для обнаружения прерывистых помех сложны и требуют много времени. Однако непрерывное измерение легко обнаружит эти нарушения. Непрерывное измерение может вызвать сигнал тревоги сразу же при возникновении неисправности или при снижении сопротивления изоляции в каком-либо месте системы. С несколькими CT и GFM с несколькими каналами вы можете определить местонахождение проблемы.

Обычно неисправность возникает во время обслуживания или ремонта электрической системы. Когда это происходит, GFM проверяет величину тока замыкания на землю и распознает его как твердое замыкание.Обычно их можно найти сразу.

Наиболее частые неисправности:

• Ошибки проводки,

• Замыкания нейтрали на землю,

• Нагрузка, подключенная между фазой и землей,

• Повреждение или ухудшение изоляции и

• Неисправное устройство, подключенное к системе.

Недавние исследования показывают, что от 60% до 80% проблем с качеством электроэнергии возникают из-за неправильного подключения электрической системы, выполненного на этапе проектирования, установки или технического обслуживания.Используя трансформаторы тока и мониторы, вы можете проверить электрическую систему во время приемочных испытаний установки, а также во время технического обслуживания и ремонта системы. И, проводя непрерывные измерения тока утечки на землю, вы можете мгновенно распознать изменение состояния электрической системы. Это помогает гарантировать, что ни одно неисправное соединение не останется незамеченным, ни одно неисправное оборудование не будет подключено к электрической системе, и помогает прогнозировать нарушения изоляции до того, как сработает автоматический выключатель.Он также обеспечивает предупреждение о том, что чувствительные устройства, подключенные к электрической системе, могут выйти из строя.

Полезные советы при определении размещения трансформаторов тока. На рис. 5 (справа) показано, где разместить трансформаторы тока для измерения критических точек в электрической системе. Цифры перед каждым объяснением ниже относятся к показанному месту.

1. Измерение тока фидера и нейтрали. Этого расположения достаточно для небольших электрических систем с небольшим количеством устройств.В больших системах рекомендуется более сложная компоновка, поскольку поиск неисправности требует много времени. Также не обнаруживаются небольшие изменения тока утечки (например, ослабление уровня изоляции на участке сети).

2. Измерение тока в проводе заземления, соединяющем нейтральную точку трансформатора и главную клемму заземления. Измерение тока утечки здесь будет таким же, как и измерение, выполненное с помощью предыдущего метода. Однако это расположение требует непосредственного прочтения; предыдущий метод измерения основан на суммировании токов, протекающих в фазном и нейтральном проводниках.Если возможно использовать заземляющий провод для простых электрических систем, рекомендуется этот метод (№ 2), потому что вы можете использовать меньший и менее дорогой трансформатор тока.

3. Измерение опорного провода заземления. Этот метод предназначен для электрической системы, имеющей отдельный опорный заземляющий провод (опорный заземляющий провод на рис. 5, который представляет собой отдельный заземляющий провод, используемый в основном для чувствительных электронных устройств). Использование трансформатора тока, как показано на рисунке, является способом измерения тока, протекающего через эталонное заземление.Обратите внимание, вы должны следить за этим проводником. Это измерение определяет ток, протекающий через соединения между экранами кабелей передачи данных и заземляющим проводом. Эти соединения могут иметь большие токи заземления, протекающие в экране кабеля. Кроме того, измерения токов утечки с использованием эталонного заземления могут указывать на ошибки подключения, а также на ослабление уровня изоляции в проводниках и устройствах, подключенных к эталонному заземлению.

4. Контроль трехфазного двигателя или других трехфазных устройств. С помощью этой формы мониторинга можно контролировать уровень изоляции устройства или части электрической системы. Ухудшение изоляции вызовет срабатывание аварийного сигнала даже до срабатывания автоматического выключателя или устройства защиты от короткого замыкания. Таким образом, вы можете избежать непредвиденных перерывов в подаче электроэнергии или технологического процесса.

5. Измерение стояка или питания отдельного устройства. Это хороший метод для небольших сетей.

6. Мониторинг однофазной системы (одна параллельная цепь или отдельное устройство). Выявить неисправность легко. Если речь идет об ответвленной цепи с несколькими розетками или различными другими подключенными нагрузками, вы можете использовать чувствительный клещевой измеритель тока для отслеживания неисправности.

7. Измерение первичной цепи трансформатора, ИБП или другого устройства. Это измерение контролирует уровень изоляции устройства.

8. Измерение вторичной цепи изолирующего трансформатора или трансформатора шумоподавления. Вы можете использовать этот метод при измерении программируемых контроллеров или других чувствительных электронных устройств.Он контролирует уровень изоляции или проводку цепей или устройств, подключенных к вторичной цепи. Неисправное устройство часто мешает другим устройствам в той же цепи. Легко обнаружить устройство, поврежденное подключением к системе заземления, когда устройство подключено к вторичной цепи трансформатора с помощью трансформаторов тока, подключенных к монитору. Такой вид неисправности обычно бывает трудно локализовать. При использовании этой точки измерения вы должны убедиться, что один из двух вторичных проводов должен быть заземлен.

Заземление генератора и защита статора от замыканий на землю

Сложность генераторного блока

Генераторный блок — это довольно сложная система, состоящая из обмотки статора генератора, его трансформатора и блочного трансформатора (если имеется), ротора с его обмоткой возбуждения и системой возбуждения , и первичный двигатель с соответствующими вспомогательными устройствами.

Заземление генератора и защита статора от замыканий на землю (фото предоставлено Грегом Моссом)

В этой системе энергоблока может произойти множество различных неисправностей, для которых требуется широкий спектр электрической и механической защиты.

Как (почти) всегда, финансовые соображения определяют степень защиты, которая будет применяться, с учетом стоимости машины и ценности ее продукции для владельца завода.

В этой технической статье рассматриваются методы заземления генератора и только защита статора от замыканий на землю.

1. Заземление генератора
2. Защита от замыканий на землю
   1. 1. Генераторы с прямым подключением
         1. Защита от перегрузки по току в нейтрали
         2. Защита от замыканий на землю чувствительных элементов
         3. Защита от смещения нейтрального напряжения
      Генераторы с косвенным заземлением
      2. с косвенным заземлением
      3. Защита от перегрузки по току
      4. Заземление распределительного трансформатора с помощью элемента тока
      5. Заземление распределительного трансформатора с помощью элемента напряжения
      6. Защита от смещения нейтрального напряжения
   2. Ограниченная защита от замыканий на землю
      1. Низкоомная защита смещения REF
      2. Защита с высоким сопротивлением REF
      3. Защита с высоким сопротивлением REF
      5. Защита от замыкания на землю для всей обмотки статора
         1. Измерение напряжения третьей гармоники
         2. Использование подачи низкочастотного напряжения



1.Заземление генератора

Нейтральная точка генератора обычно заземляется на , что облегчает защиту обмотки статора и связанной с ней системы . Заземление также предотвращает разрушительные переходные перенапряжения в случае дугового замыкания на землю или феррорезонанса.

Для высоковольтных генераторов импеданс обычно вводится в заземляющее соединение статора, чтобы ограничить величину тока замыкания на землю.

Выбранный ток замыкания на землю может сильно варьироваться, общие значения:

• номинальный ток
• 200A-400A (низкоомное заземление)
• 10A-20A (высокоомное заземление)

Основное Способы импедансного заземления генератора показаны на рисунке 1.Низкие значения тока замыкания на землю могут ограничить повреждение, вызванное коротким замыканием, но одновременно затрудняют обнаружение замыкания на нейтраль обмотки статора.

За исключением специальных применений, таких как морские, генераторы LV обычно имеют глухое заземление в соответствии с требованиями безопасности.

Если применяется повышающий трансформатор, генератор и обмотка низшего напряжения трансформатора можно рассматривать как изолированную систему, на которую не влияют требования к заземлению энергосистемы.

Рисунок 1 — Способы заземления генератора

В качестве импеданса можно использовать заземляющий трансформатор или последовательный импеданс . Если используется заземляющий трансформатор, длительная номинальная мощность обычно находится в диапазоне 5–250 кВА. Вторичная обмотка нагружена резистором номиналом, который, если его передать через коэффициент трансформации, будет пропускать выбранный кратковременный ток замыкания на землю.

Обычно находится в диапазоне 5-20 А .

Резистор предотвращает образование высоких переходных перенапряжений в случае дугового замыкания на землю, которое он устраняет за счет разряда связанного заряда в емкости цепи.По этой причине резистивная составляющая тока повреждения не должна быть меньше тока остаточной емкости.

Это основа конструкции, и на практике используются значения в диапазоне 3-5 I _co .

Важно, чтобы заземляющий трансформатор никогда не был насыщен . В противном случае может возникнуть очень нежелательное состояние феррорезонанса.

Необходимо учитывать нормальное повышение генерируемого напряжения выше номинального значения, вызванное внезапной потерей нагрузки или действием поля, а также удвоение магнитного потока в трансформаторе из-за приложения напряжения «точка на волне».

Достаточно, чтобы трансформатор имел ЭДС в точке перегиба первичной обмотки. равное 1,3 номинального сетевого напряжения генератора .

Вернуться к содержанию ↑




2. Защита от замыканий на землю

Защита от замыканий на землю должна применяться там, где используется импедансное заземление, которое ограничивает ток замыкания на землю до уровня ниже порога срабатывания перегрузки по току и / или дифференциала. защита от короткого замыкания до нижних 5% обмотки статора от нейтрали.

Требуемый тип защиты будет зависеть от метода заземления и подключения генератора к энергосистеме.

Вернуться к содержанию ↑




2.1 Генераторы с прямым подключением

Один генератор с прямым подключением, работающий в изолированной системе, обычно будет напрямую заземлен . Однако, если несколько генераторов, подключенных напрямую, работают параллельно, обычно одновременно заземляется только один генератор.

В следующих параграфах описаны доступные методы:




2.1.1 Максимальная токовая защита нейтрали

С этой формой защиты трансформатор тока в соединении нейтраль-земля подает питание на элемент реле максимального тока. Это обеспечивает неограниченную защиту от замыканий на землю и, следовательно, должно быть классифицировано с защитой фидера.

Таким образом, релейный элемент будет иметь рабочую характеристику с выдержкой времени .

Оценка (или маржа) должна выполняться в соответствии со следующими принципами:




1.Время отключения прерывателя цепи

Прерыватель цепи, прерывающий неисправность, должен полностью прервать ток , прежде чем различающее реле перестанет быть под напряжением . Требуемое время зависит от типа используемого автоматического выключателя и тока короткого замыкания, который необходимо отключить.

Производители обычно предоставляют время отключения при отказе при номинальной отключающей способности, и это значение неизменно используется при расчете градационного запаса.




2.Ошибка синхронизации реле

Все реле имеют ошибки синхронизации по сравнению с идеальной характеристикой, определенной в МЭК 60255. Для реле, указанного в МЭК 60255, указывается индекс ошибки реле, который определяет максимальную ошибку синхронизации реле.

Ошибка синхронизации должна быть принята во внимание при определении градационного запаса.




3. Выброс

Когда реле обесточено, работа может продолжаться еще немного до тех пор, пока вся накопленная энергия не будет рассеяна.

Например, реле индукционного диска будет накапливать кинетическую энергию при движении диска; В статических релейных схемах может накапливаться энергия в конденсаторах. Конструкция реле направлена ​​на минимизацию и поглощение этой энергии, но обычно требуется некоторый допуск.

Время перерегулирования определяется как разница между временем работы реле при заданном значении входного тока и максимальной продолжительностью входного тока , которая при внезапном снижении ниже рабочего уровня реле недостаточна для срабатывания реле. операция.




4. Ошибки ТТ

Трансформаторы тока имеют ошибки фазы и соотношения из-за тока возбуждения, необходимого для намагничивания их сердечников. В результате вторичный ток ТТ не является точной масштабированной копией первичного тока.

Это приводит к ошибкам в работе реле , особенно во времени срабатывания . Ошибки ТТ не относятся к независимым реле максимального тока с независимой выдержкой времени.




5. Окончательный запас

После того, как были сделаны поправки на время отключения выключателя, ошибку синхронизации реле, перерегулирование и ошибки ТТ, различающее реле должно просто не завершить свою работу.

Требуется некоторый дополнительный запас безопасности для предотвращения срабатывания реле.

Настройка не должна превышать 33% максимального тока замыкания на землю генератора , и более низкая настройка будет предпочтительнее, в зависимости от соображений классификации.

Вернуться к содержанию ↑




2.1.2 Чувствительная защита от замыканий на землю

Этот метод используется в следующих ситуациях:

1. Генераторы с прямым подключением, работающие параллельно.
2. Генераторы с высокоомным заземлением нейтрали, ток замыкания на землю ограничен несколькими десятками ампер.
3. Установки, в которых сопротивление цепи замыкания на землю очень велико из-за характера земли.

В этих случаях обычная защита от замыканий на землю мало пригодна.

Ток замыкания на землю (остаточный) может быть получен от остаточного соединения линейных трансформаторов тока, подключенного к сети CBCT или трансформатора тока в нейтрали генератора .Последнее невозможно при использовании направленной защиты. Поляризационное напряжение обычно представляет собой входное смещение напряжения нейтрали, подаваемое на реле, или остаточное напряжение трех фаз, поэтому необходимо использовать подходящий трансформатор напряжения.

Для заземления катушки Петерсена можно также использовать ваттметрический метод.

Для генераторов с прямым подключением, работающих параллельно, может потребоваться направленная чувствительная защита от замыканий на землю . Это необходимо для того, чтобы обеспечить отключение неисправного генератора до того, как появится возможность отключения максимальной токовой защиты нейтрали от параллельного исправного генератора.

При управлении от ТТ с остаточным соединением фаз, защита должна быть стабилизирована от неправильного отключения переходным током утечки в случае асимметричного насыщения ТТ при прохождении фазового замыкания или пускового тока намагничивания.

Методы стабилизации включают добавление импеданса релейной цепи и / или применение временной задержки. Если требуемая уставка защиты очень мала по сравнению с номинальным током фазных трансформаторов тока, необходимо использовать одиночный CBCT для защиты от замыканий на землю, чтобы гарантировать стабильность переходных процессов.

Поскольку любой генератор в параллельной группе может быть заземлен, все генераторы должны быть оснащены как максимальной токовой защитой нейтрали, так и чувствительной направленной защитой от замыканий на землю .

Настройка чувствительной направленной защиты от замыканий на землю выбрана для согласования с дифференциальной защитой генератора и / или защитой от смещения напряжения нейтрали, чтобы гарантировать защиту 95% обмотки статора.

На рис. 2 показана полная схема, включая дополнительные сигналы блокировки, при которых возникают трудности с согласованием защиты от замыканий на землю генератора и нисходящего фидера.

Рисунок 2 — Комплексная схема защиты от замыканий на землю для генераторов с прямым подключением, работающих параллельно

Для случаев (b) и (c), указанных выше, нет необходимости использовать направленное устройство. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы использовать правильную настройку угла характеристики реле (RCA) — например, если полное сопротивление заземления в основном резистивное, оно должно быть 0 ° .

В изолированных системах или системах с заземлением с очень высоким импедансом следует использовать RCA -90 °, поскольку ток замыкания на землю является преимущественно емкостным.

Направленная чувствительная защита от замыканий на землю также может использоваться для обнаружения замыканий на землю обмоток . В этом случае релейный элемент прикладывается к клеммам генератора и настроен так, чтобы реагировать на неисправности только внутри обмоток машины.

Следовательно, замыкания на землю во внешней системе не приводят к срабатыванию реле. Однако ток, протекающий из системы в цепь замыкания на землю обмотки, вызывает срабатывание реле. Он не будет работать на заземленной машине, поэтому должны применяться и другие типы защиты от замыканий на землю.

Все генераторы должны быть установлены таким образом, так как любой из них может работать как заземленная машина.

Вернуться к содержанию ↑




2.1.3 Защита от смещения нейтрального напряжения

В сбалансированной сети сложение трех напряжений фаза-земля дает номинально нулевое остаточное напряжение , поскольку напряжение нулевой последовательности будет небольшим настоящее время.

Любое замыкание на землю приведет к возникновению системного напряжения нулевой последовательности, которое приведет к ненулевому остаточному напряжению.

Это можно измерить с помощью подходящего релейного элемента . Сигнал напряжения должен быть получен от подходящего ТН, т. Е. Он должен быть способен преобразовывать напряжение нулевой последовательности, , поэтому трехполюсные типы и без заземления первичной обмотки не подходят .

Это напряжение небаланса обеспечивает средство обнаружения замыканий на землю.

Релейный элемент должен быть нечувствительным к напряжениям третьей гармоники, которые могут присутствовать в сигналах напряжения системы, так как они будут суммироваться остаточно.

Поскольку защита по-прежнему не ограничена, уставка напряжения реле должна быть больше, чем действующая уставка любой последующей защиты от замыканий на землю. Он также должен иметь временную задержку для согласования с такой защитой.

Иногда используется второй высоконадежный элемент с короткой выдержкой времени для обеспечения быстродействующей защиты от основных замыканий на землю обмотки.

На рисунке 3 показаны возможные соединения, которые можно использовать.

Рисунок 3 — Защита от смещения нейтрального напряжения

Вернуться к содержанию ↑




2.2 Генераторы с косвенным подключением

Как отмечалось в начале этой статьи, блок генератор-трансформатор с прямым заземлением не может обмениваться током нулевой последовательности с остальной частью сети, и, следовательно, проблема классификации защиты от замыканий на землю не существует.

В следующих параграфах подробно описаны методы защиты для различных форм импедансного заземления генераторов :

Вернуться к содержанию ↑




2.2.1 Заземление с высоким сопротивлением — максимальная токовая защита нейтрали

Трансформатор тока, установленный на нейтрали -Земельный проводник может приводить в действие элемент реле максимального тока мгновенного действия и / или с выдержкой времени, как показано на Рисунке 4 ниже.

Невозможно обеспечить защиту всей обмотки, и на Рисунке 4 также подробно показано , как можно рассчитать процент покрытия обмотки . Для релейного элемента с мгновенной уставкой защита обычно ограничивается 90% обмотки.

Это необходимо для обеспечения того, что защита не будет работать неправильно при токе нулевой последовательности во время срабатывания первичного предохранителя при замыкании на землю ТН или при любых переходных импульсных токах, которые могут протекать через межобмоточную емкость повышающего трансформатора для Замыкание на землю высоковольтной системы.

Реле с задержкой по времени более надежно в этом отношении, и может иметь настройку, покрывающую 95% обмотки статора .

Рисунок 4 — Защита от замыканий на землю высокоомной заземленной обмотки статора генератора с использованием токового элемента

Поскольку рассматриваемые генерирующие блоки обычно имеют большие размеры, часто применяются элементы реле мгновенного действия и с выдержкой времени, с уставками 10% и 5% от максимальный ток замыкания на землю соответственно . Это оптимальный компромисс в производительности.

Часть обмотки, оставшаяся незащищенной от замыкания на землю, находится на нейтральном конце. Поскольку напряжение относительно земли на этом конце обмотки низкое, вероятность возникновения замыкания на землю также мала.

Следовательно, дополнительная защита часто не применяется.

Вернуться к содержанию ↑




2.2.2 Заземление распределительного трансформатора с помощью токового элемента

В этой схеме, показанной на Рисунке 5 (а), генератор заземляется через первичную обмотку распределительного трансформатора.Вторичная обмотка оснащена нагрузочным резистором для ограничения тока замыкания на землю.

Релейный элемент максимального тока, запитываемый от трансформатора тока, включенного в цепь резистора, используется для измерения вторичного тока замыкания на землю. Реле должно иметь эффективную уставку, эквивалентную 5% максимального тока замыкания на землю при номинальном напряжении генератора , чтобы защищал 95% обмотки статора .

Реакция релейного элемента на ток третьей гармоники должна быть ограничена, чтобы предотвратить неправильную работу при применении чувствительной настройки.

Рисунок 5 — Защита обмотки генератора от замыканий на землю: заземление распределительного трансформатора
— Защита с использованием токового элемента

Как обсуждалось в разделе «Заземление с высоким сопротивлением — максимальная токовая защита нейтрали», защита должна иметь временную задержку при применении чувствительной настройки, для предотвращения неправильной работы в переходных условиях.

Он также должен соответствовать первичной защите ТН генератора (для замыкания на землю первичной обмотки ТН). Время работы в диапазоне 0.5с-3с обычный .

Также может применяться менее чувствительная мгновенная защита для обеспечения быстрого отключения при более тяжелых условиях замыкания на землю .

Вернуться к содержанию ↑




2.2.3 Заземление распределительного трансформатора с помощью элемента напряжения

Защита от замыканий на землю также может быть обеспечена с использованием элемента измерения напряжения во вторичной цепи. Соображения по настройке будут аналогичны тем, которые используются для защиты по току, но перенесены на напряжение.

Принципиальная схема показана на рисунке 6.

Рисунок 6 — Защита обмотки генератора от замыканий на землю: заземление распределительного трансформатора
— Защита с использованием элемента напряжения

Применение элементов, работающих как по напряжению, так и по току, в генераторе с заземлением распределительного трансформатора обеспечивает некоторые преимущества. Функция срабатывания по току будет продолжать работать в случае короткого замыкания нагрузочного резистора, а защита по напряжению продолжает работать в случае разомкнутого резистора.

Однако, ни одна схема не будет работать в случае перекрытия первичных выводов трансформатора или нейтрального кабеля между генератором и трансформатором во время замыкания на землю.

К нейтрали рядом с генератором может быть добавлен трансформатор тока, чтобы активировать элемент максимальной токовой защиты с высокой уставкой для обнаружения такой неисправности, но ток повреждения, вероятно, будет достаточно высоким для срабатывания фазовой дифференциальной защиты.

Вернуться к содержанию ↑




2.2.4 Защита от смещения напряжения нейтрали

Может применяться так же, как и для генераторов с прямым подключением. Единственное отличие в том, что нет проблем с классификацией, так как защита изначально ограничена .

Таким образом, можно использовать чувствительную настройку, позволяющую покрыть до 95% обмотки статора.

Вернуться к содержанию ↑




2.3 Ограниченная защита от замыканий на землю

Этот метод может использоваться на небольших генераторах , не оснащенных дифференциальной защитой , для обеспечения быстродействующей защиты от замыканий на землю в определенной зоне, которая охватывает генератор.

Это дешевле, чем полная дифференциальная защита, но обеспечивает только защиту от замыканий на землю. Принцип тот, который используется для защиты трансформатора REF.

Однако, в отличие от защиты REF трансформатора, можно использовать как методы смещения с низким импедансом, так и методы с высоким импедансом.

Вернуться к содержанию ↑




2.3.1 Низкоомная смещенная REF-защита

Это показано на рисунке 7. Основным преимуществом является то, что нейтральный трансформатор тока может также использоваться в современном реле для обеспечения обычного заземления. защита от короткого замыкания и никакие внешние резисторы не используются.

Релейное смещение требуется, но формула для расчета смещения немного отличается и также показана на рисунке 7.

Рисунок 7 — Низкоомная смещенная REF защита генератора

Начальный наклон смещения обычно устанавливается на 0%, чтобы обеспечить максимальное значение. чувствительность и прикладывается до номинального тока генератора. Его можно увеличить, чтобы противостоять эффектам несоответствия CT. Наклон смещения выше номинального тока генератора обычно устанавливается равным 150% от номинального значения .

Начальная установка тока обычно составляет 5% минимального тока замыкания на землю для замыкания на клеммах машины.

Вернуться к содержанию ↑




2.3.2 Высокоомная защита REF

Тот же метод, что и для высокоомной дифференциальной защиты , может использоваться для защиты генератора от замыканий на землю с использованием трех остаточно соединенных фазных трансформаторов тока, сбалансированных относительно аналогичный одиночный трансформатор тока в нейтральном соединении.

Настройки порядка 5% максимального тока замыкания на землю на клеммах генератора являются типичными.

При необходимости следует соблюдать обычные требования к стабилизирующему резистору и нелинейному резистору для защиты от чрезмерного напряжения на реле.

Вернуться к содержанию ↑




2.4 Защита от замыканий на землю для всей обмотки статора

Все методы защиты от замыканий на землю, подробно описанные до сих пор, оставляют часть обмотки незащищенной. В большинстве случаев это не имеет значения, поскольку вероятность возникновения неисправности в 5% обмотки, ближайшей к нейтрали, очень мала из-за пониженного напряжения между фазой и землей.

Однако отказ может произойти в любом месте обмотки статора в случае нарушения изоляции из-за локального нагрева от повреждения сердечника.

В случаях, когда требуется защита всей обмотки, возможно только для сигнализации , доступны различные методы:

Вернуться к содержанию ↑




2.4.1 Измерение напряжения третьей гармоники

Один метод — это для измерения внутреннего генерируемого напряжения третьей гармоники , которое появляется на импедансе заземления из-за протекания токов третьей гармоники через шунтирующую емкость обмоток статора и т. д.

Когда неисправность происходит в части обмотки статора, ближайшей к нейтральному концу, напряжение третьей гармоники падает почти до нуля, , и, следовательно, релейный элемент, который реагирует на напряжение третьей гармоники, может использоваться для обнаружения состояния . По мере того, как место повреждения постепенно перемещается от нейтрального конца, падение напряжения третьей гармоники из-за нормального состояния становится меньше, так что примерно на 20-30% расстояния между обмотками становится невозможным различать исправное и исправное состояние. неисправна обмотка .

Следовательно, следует использовать обычную схему защиты от замыканий на землю в сочетании со схемой третьей гармоники, чтобы обеспечить перекрытие всей обмотки статора.

Измерение напряжения третьей гармоники может производиться либо от трансформатора тока нейтрали , подключенного к нейтрали, либо от линии генератора VT . В последнем случае VT должен быть способен переносить остаточный поток, и это предотвращает использование 3-конечных типов.

Если напряжение третьей гармоники измеряется в точке звезды генератора, используется характеристика минимального напряжения .

Характеристика перенапряжения используется, если измерение снимается с линии VT генератора. Для эффективного применения этой формы защиты должно быть не менее 1% напряжения третьей гармоники на импедансе заземления нейтрали генератора во всех рабочих условиях.

Возникшая проблема заключается в том, что уровень генерируемого напряжения третьей гармоники связан с выходной мощностью генератора. Напряжение низкое, когда выходная мощность генератора низкая.

Во избежание неправильной работы при работе с малой выходной мощностью, релейный элемент может быть заблокирован с помощью перегрузки по току или силовых элементов (кВт, кВАр или кВА) и внутренней программируемой логики.

Вернуться к содержанию ↑




2.4.2 Использование подачи низкочастотного напряжения

Другой метод защиты всей обмотки статора генератора заключается в использовании оборудования ввода сигнала для подачи низкочастотного напряжения между нейтралью статора. и земля.

Замыкание на землю в любом месте обмотки приведет к протеканию измеряемого тока инжекции, вызывающего срабатывание защиты . Эта форма защиты может обеспечить защиту от замыкания на землю, когда генератор находится в состоянии покоя перед запуском.

Это также подходящий метод для применения в синхронных машинах с регулируемой скоростью. Такие машины могут использоваться для привода с регулируемой скоростью в схемах генерации с гидроаккумулятором или для запуска большого первичного двигателя газовой турбины.

Вернуться к содержанию ↑

Ссылка // Руководство по сетевой защите и автоматизации от Alstom Grid

Все генераторные установки должны быть оснащены УЗО и какой уровень тока отключения следует использовать?

Любые советы, предлагаемые относительно включения устройств защитного отключения (УЗО), иногда называемых автоматическими выключателями утечки на землю (ELCB), в схему электрической защиты, должны включать в себя необходимость осторожности и ответственности.

УЗО

обеспечивают безопасность персонала, а предохранители и автоматические выключатели обеспечивают безопасность оборудования.

Человеческое тело может выдержать легкое поражение электрическим током, что подтверждается давно установленным фактом, что УЗО на 30 мА обеспечивает отличную защиту персонала. По этой причине цепи питания электрооборудования, к которому будут прикасаться люди, должны иметь УЗО в составе защитного комплекта этой распределительной цепи.

Таким образом, дома, офисы и мастерские будут иметь однофазные цепи 240 В, защищенные УЗО на 30 мА.Следовательно, при установке генераторной установки для обеспечения электроэнергией таких приложений необходимо определить два аспекта. Первый — это фундаментальная необходимость определить, является ли УЗО на 30 мА частью существующей системы распределения электроэнергии. Во-вторых, необходимо убедиться, что генераторная установка установлена ​​с правильно подобранным источником электропитания, сконфигурированным для обеспечения: проводников под напряжением (L) и нейтрали (N), а также обеспечения того, чтобы точка N на генераторе переменного тока была подключена к подходящему и утвержденному заземлению ( E) соединение, связанное с приложениями существующей системы распределения.Без этой цепи N и E ток утечки неисправного оборудования не может быть обнаружен с помощью УЗО.

Для такого приложения есть дополнительные технические соображения. Наличие двух последовательно включенных УЗО на 30 мА часто вызывает проблему ложного отключения, как это было бы в случае, если бы однофазный выход от генераторной установки был оснащен УЗО, а распределительная сеть предлагаемого приложения также имеет УЗО как часть своего установлен пакет электрозащиты.

Именно по этой причине доступны УЗО с устройствами обнаружения более высокого тока утечки.Таким образом, доступны УЗО с расчетным срабатыванием 100 мА и 300 мА вместе с УЗО с регулируемым уровнем срабатывания, что позволяет установить уровень срабатывания, соответствующий предполагаемому применению.

Стало обычной практикой оснащение некоторых генераторных установок УЗО на 100 мА, которые контролируют все три фазных тока и возвратный нейтральный ток.

Эти генераторные установки были определены как наиболее вероятно работающие и обеспечивающие трехфазную электрическую мощность (обычно 415 В LLL вместе с 240 В LN) и, скорее всего, будут использоваться для приложений, которые будут включать сочетание трехфазных промышленных тип нагрузки наряду с однофазной нагрузкой e.грамм.; офисное / компьютерное оборудование и электроинструменты.

Технические моменты, которые необходимо учитывать.

Включение 3-фазного УЗО 100 мА следует рассматривать как наиболее выгодное дополнение к обычному набору оборудования электрической защиты, встроенного в генераторную установку. НО ЭТО НЕ ОБЕСПЕЧИВАЕТ ЗАЩИТУ ПЕРСОНАЛА, если установлен предел 30 мА и который регулируется многочисленными правилами, кодексами и стандартами.

Он действительно решает проблему ложных срабатываний, которые часто возникают при работе двух последовательно соединенных УЗО 30 мА, что может повысить риск выхода из строя устройств защиты персонала.

Использование УЗО на 100 мА может служить отличным предупреждением о слабой системе изоляции в части электрического оборудования, питаемого от генераторной установки. Но поскольку УЗО не может определить, какой элемент оборудования, это предупреждение часто игнорируется. Однако хороший техник может использовать отключающее УЗО, чтобы определить неисправную цепь и, в свою очередь, неисправное оборудование в этой цепи.

Заключение.

Ответственность за первоначальный выбор, а затем за безопасную и эффективную установку комплекта энергетического оборудования для любого применения всегда должна основываться на ряде соображений.

Необходимо задать соответствующие вопросы для каждого приложения, чтобы определить пригодность установленного УЗО генераторной установки. Это должно быть частью установленной Политики компании, которая включает в себя установленную процедуру расследования для определения характеристик системы распределения электроэнергии на местном объекте, а затем соответствующую установку генераторной установки. Этот процесс продемонстрирует должную осторожность; наряду с определением ответственности, распределительный щит, к которому должна быть подключена генераторная установка, не имеет соответствующей защиты персонала.

FAQ 1013

Электрическое испытательное оборудование | электростанция для подключения | Megger

Благодаря изменениям в Правилах электромонтажа IET за последние годы, защита от утечки на землю теперь является частью почти каждой новой низковольтной электрической установки. Однако иногда эта защита сама по себе может вызвать проблемы. Что происходит и что с этим можно сделать? Питер Уэйд из Megger знает ответы.

Большинство подрядчиков по электротехнике слышали этот мучительный телефонный звонок от клиента, который сказал, что у них есть автоматический выключатель, который продолжает отключаться без видимой причины.И большинство подрядчиков сразу узнают, что с большей вероятностью сработает УЗО или АВДТ, а не обычный автоматический выключатель. Короче говоря, это типичный случай «ложного срабатывания». Так что же делать? Давайте начнем отвечать на этот вопрос, рассмотрев несколько основных принципов утечки на землю.

Удивительно, но правила проводки IET (BS7671) не содержат определения тока утечки на землю, но есть два взаимосвязанных определения. Ток утечки определяется как «Электрический ток в нежелательном проводящем пути при нормальных условиях эксплуатации» , а ток защитного проводника определяется как «Электрический ток, возникающий в защитном проводнике, например ток утечки или электрический ток, возникающий в результате повреждения изоляции. . Из этих определений ясно, что ток утечки на землю — это просто ток, который попадает на землю каким-то непреднамеренным путем.

Но откуда этот ток утечки? Первая возможность — это непреднамеренная утечка на землю. Обычно это является результатом нарушения изоляции, которое позволяет току течь из цепей под напряжением на землю, надеюсь, через защитный провод. Вторую возможность иногда называют «преднамеренным током утечки». Это связано с важными конструктивными особенностями оборудования, подключенного к источнику питания.

Может показаться странным «спроектировать» утечку на землю, но иногда это неизбежно. Работа цепей фильтров в источниках питания компьютеров или телевизоров зависит от конденсаторов, подключенных к земле, и, хотя полное сопротивление этих конденсаторов велико при частоте 50 Гц, они все же допускают протекание небольшого тока «утечки». Позже мы увидим, что когда дело доходит до устранения нежелательных отключений, важно различать непреднамеренную и преднамеренную утечку на землю.

Поскольку чрезмерный ток утечки на землю потенциально опасен — в худшем случае ток утечки может протекать на землю через чье-то тело, а не через защитный проводник — Правила проводки IET теперь настаивают на том, что защита обеспечивается почти для всех цепей.В большинстве случаев это УЗО (устройство защитного отключения) или RCBO (автоматический выключатель дифференциального тока с защитой от перегрузки).

Оба этих устройства работают, отслеживая ток, протекающий в линейном проводе (или линейных проводниках в трехфазной системе), и сравнивая его с током, протекающим в нейтральном проводе. Разница между этими токами — это ток утечки на землю, и, если он превышает чувствительность (часто называемую номиналом мА) устройства, устройство отключится и разомкнет цепь.УЗО и АВДТ, используемые в бытовых установках, обычно имеют чувствительность 30 мА, хотя устройства с более высокой или более низкой чувствительностью иногда используются в специальных приложениях.

Защита от утечки на землю обычно работает очень хорошо, но, как мы уже отметили, бывают случаи, когда она срабатывает неоднократно, по-видимому, без уважительной причины — это неприятное срабатывание, и, как подтвердит любой имеющий опыт, это правильно названо .

Разбирать случаи ложных отключений может быть сложно, но инструмент, который значительно упрощает это, — это токоизмерительные клещи утечки на землю.При зажатии вокруг линейного и нейтрального проводов в цепи — но НЕ защитного проводника — такой прибор покажет разницу между токами, протекающими в этих проводниках, которая, как мы уже видели, является током утечки на землю. Поскольку это токоизмерительные клещи, никаких прямых подключений к тестируемой цепи не требуется, что означает, что этот вид тестирования является быстрым, простым и безопасным.

Измерения утечки на землю можно проводить с помощью токоизмерительных клещей практически в любом месте, где линейный и нейтральный проводники отделены от защитного проводника.Обычно местоположения находятся на входных сетевых соединениях, на каждой из исходящих цепей от распределительного щита, включая подглавные цепи, в промежуточных точках на радиальных цепях и на подключенном оборудовании.

Полезный метод обнаружения проблемных цепей в бытовых и небольших коммерческих установках — отключить все автоматические выключатели и автоматические выключатели в блоке потребителя, а затем расположить токоизмерительные клещи вокруг входящего сетевого кабеля. Если затем включить каждую цепь по очереди, часто обнаруживается, что одна из них вызывает неожиданно большое увеличение тока утечки на землю.Эта цепь с большой долей вероятности может быть источником ложного срабатывания.

Иногда, конечно, жизнь не так проста, как в случае, когда ложное срабатывание является результатом периодической неисправности в определенной цепи. В таком случае могут быть очень полезны токоизмерительные клещи с функцией удержания пикового значения, так как их можно оставить на месте для контроля подозрительной цепи до тех пор, пока не произойдет отключение, и будут сохраняться показания максимального тока утечки на землю, протекающего в эта схема.

В сложных случаях также стоит помнить, что ложное срабатывание может быть вызвано слишком чувствительным УЗО или АВДТ. Это можно проверить, выполнив испытание на рампе; средства, для которых предусмотрены самые современные тестеры многофункциональных установок (MFT). УЗО или АВДТ на 30 мА должны работать в диапазоне от 24 до 27 мА. Если он работает при более низком токе, то это может быть источником проблемы и его следует заменить.

Если предположить, что неисправность не связана с УЗО или АВДТ, и что проблемная цепь была обнаружена, следующим шагом в устранении ложных отключений будет определение того, является ли оно результатом непреднамеренной утечки на землю, т. Е. Неисправности в цепи или в оборудовании. подключенный к нему — или от преднамеренной утечки на землю.Если это непреднамеренная утечка на землю, неисправность должна быть обнаружена и устранена. Обычно это включает безопасную изоляцию неисправной цепи и проведение испытаний изоляции самой цепи и подключенного к ней оборудования.

Если обнаруживается, что ложное срабатывание является результатом преднамеренного высокого уровня тока утечки, необходимо принять другой подход. Чаще всего это принимает форму разделения цепей, когда некоторые из устройств с высокими токами утечки переводятся в другую цепь или цепи, так что утечка на землю в каждой цепи поддерживается на уровне, не вызывающем проблем.

Правильно используемые УЗО и АВДТ отлично защищают всех нас от опасности поражения электрическим током. Однако нет сомнений в том, что при ложном срабатывании эти устройства начинают вызывать раздражение. Надеюсь, эта статья объяснила, как возникают такие ситуации и как их можно решить без особых проблем — конечно, всегда при условии, что подходящее испытательное оборудование всегда под рукой!

Преодоление текущих проблем утечки через пациента

Здравоохранение Безопасность

Данте Де Гузман из

XP Power (технический менеджер XP Power Engineering Solutions) объясняет ток утечки пациента для медицинских источников питания и описывает несколько способов уменьшения и контроля этого тока утечки для самых строгих медицинских приложений.

IEC 60601 — общепринятый стандарт для медицинского электрического и электронного оборудования, необходимый для коммерциализации этого типа оборудования во многих странах. Для защиты от поражения электрическим током в спецификации определены максимальные токи утечки для оборудования с рабочей частью, то есть той части оборудования, которая контактирует с пациентом при нормальных условиях эксплуатации.

Четыре типа рабочей части, как определено в стандарте

Тип B (корпус) означает прикладные части, которые обычно не являются проводящими и могут быть немедленно удалены от пациента, включая все, от сканеров МРТ до больничных кроватей и освещения.Тип B — наименее строгая классификация. Тип BF (плавание тела) и CF (плавание сердца) плавают относительно земли.

Детали типа BF имеют токопроводящий контакт с пациентом или средний или длительный контакт с пациентом, например, ультразвуковое оборудование и тонометры. Детали типа CF имеют самую строгую классификацию, так как они могут вступать в прямой контакт с сердцем, например, диализные аппараты.

Существует также три типа тока утечки, каждый со своим определенным пределом в стандарте: ток утечки на землю, ток утечки корпуса, ток утечки пациента и вспомогательный ток пациента.Тип тока утечки, который обычно труднее всего удовлетворить, — это ток утечки пациента, то есть ток, протекающий от подключенной части через пациента к земле в результате непреднамеренного напряжения от внешнего источника на пациенте.

Для третьей редакции стандарта предел составляет 100 мкА для B & BF и 10 мкА для CF. В источниках питания ток утечки пациента определяется как величина тока утечки, протекающего с выхода через импеданс 1 кОм на землю (которая представляет пациента).

Это прямо пропорционально величине емкости между сетью и выходом (входной к выходной емкости), которая зависит от двух вещей: межобмоточной емкости трансформатора и Y-конденсаторов, соединяющих первичную сторону со вторичной стороной ( мостиковые конденсаторы). Поэтому уменьшение входной и выходной емкости желательно, но полностью удалить это невозможно, поскольку это требуется для безопасности пациента по стандарту.

Входная выходная емкость

Рассмотрим входную и выходную емкость типичного медицинского блока питания.На рис. 1 показано простое изображение такого устройства, на котором путь тока утечки показан пунктирной линией.

Емкость между первичной и вторичной обмотками трансформатора состоит из перемычки (C4) и межобмоточной емкости трансформатора. Если C4 увеличивается, сопротивление этого пути тока уменьшается; если сопротивление уменьшается, через точку G2 будет протекать больший ток. Этот ток составляет ток утечки пациента. Обратите внимание, что C1 и C3 также создают путь для утечки тока — это ток утечки на землю, а не ток утечки пациента.

Рисунок 2 — это емкостная модель, показанная на рисунке 1. Ток утечки пациента, Ileakage, рассчитывается как 2π.f.C4.Vmains. То есть ток утечки пациента прямо пропорционален мостовой емкости.

Таким образом, популярные методы уменьшения тока утечки пациента сосредоточены на уменьшении входной и выходной емкости источника питания. Вероятно, наиболее распространенный способ сделать это — добавить дополнительный преобразователь постоянного тока в постоянный между источником питания и прикладной частью.

Это добавляет дополнительный уровень изоляции, как показано на рисунке 3. Преобладающий путь для тока новой системы теперь проходит через C4 и C5, межобмоточные емкости обоих трансформаторов. Новый ток утечки пациента рассчитывается как Ileakage = 2π.f.C4 и C5 последовательно.

Vmains (как показано в модели емкости на рисунке 4) и в целом значительно снижается. Например, недавняя работа XP Power над медицинской системой клиента позволила снизить ток утечки медицинского источника переменного тока в постоянный ток пациента с 11 мкА до 6 мкА за счет добавления дополнительного преобразователя постоянного тока в постоянный, как описано выше.

Хотя это простой способ уменьшить выходную емкость и, следовательно, ток утечки пациента, у него есть свои недостатки. Добавление еще одного преобразователя постоянного тока в систему всегда увеличивает стоимость и сложность, а также увеличивает занимаемую площадь подсистемы питания.

Прочие опции

Альтернативный подход, принятый XP, — это работа с заказчиком над уменьшением тока утечки источника питания AC-DC, чтобы избежать необходимости использовать дополнительный преобразователь DC-DC.Есть два варианта: либо можно создать полностью индивидуальный источник питания, либо, чаще, стандартный медицинский источник питания можно модифицировать, чтобы уменьшить его ток утечки.

Проблема с уменьшением тока утечки источника питания AC-DC заключается в том, что, поскольку это зависит от уменьшения входной и выходной емкости, это может иметь серьезные последствия для характеристик EMI (электромагнитных помех) источника питания, которые также строго определены. для медицинских приложений.

При разработке нестандартного источника питания задача решается с учетом компромисса между током утечки и электромагнитными помехами и может быть решена, например, такими вещами, как оптимизация экранирования в трансформаторе.

Популярное решение

Более популярное решение, чем полностью настраиваемый источник питания, — это модификация стандартного медицинского источника питания в соответствии с требованиями. Работая с клиентами в реальных приложениях, XP Power успешно модифицировала стандартные медицинские источники питания для удовлетворения требований к току утечки BF / CF, то есть его ток утечки на пациента составляет менее 10 мкА (общее соответствие будет зависеть от токов утечки из остальной части). система тоже).

Такие проекты могут быть основаны на сериях XP GCS или ECM60, поскольку они отвечают требованиям изоляции IEC60601-1. Модифицированные версии топологии LLC серии GCS могут соответствовать требованиям CF, занимая площадь 3×5 дюймов, в то время как модифицированные блоки питания серии ECM60 имеют площадь 2×4 дюйма и имеют универсальный вход от 90 до 264 В переменного тока при соблюдении требований к электромагнитным помехам класса B. Модифицированные источники питания обеих этих серий продемонстрировали ток утечки на пациента ниже 10 мкА при 264 В переменного тока / 60 Гц.

Типичным способом модификации стандартного источника питания для уменьшения его входной и выходной емкости является уменьшение номинала любых конденсаторов Y (мостовых конденсаторов).Однако это не так просто, как для каждого блока питания.

Помимо упомянутых ранее проблем с электромагнитными помехами, даже полного удаления мостовых конденсаторов может быть недостаточно для снижения тока утечки пациента до уровня ниже 10 мкА — межобмоточная емкость является неотъемлемым свойством трансформатора и не может быть изменена, поэтому, если она не мала Достаточно для начала, может оказаться невозможным уменьшить выходную емкость до уровня, достаточного для удовлетворения требований.

Другие немодифицируемые компоненты, такие как оптоизоляторы, которые пересекают первичную и вторичную стороны, также могут увеличивать выходную емкость.Хорошо спроектированные блоки питания, такие как блоки питания XP, в стандартной комплектации имеют низкую емкость.

Таким образом, медицинские источники питания должны соответствовать строгим стандартам безопасности пациентов, а ток утечки пациента часто является самой сложной частью стандарта. Этот ток утечки прямо пропорционален входной и выходной емкости источника питания, но уменьшить эту емкость не всегда легко из-за проблем с электромагнитными помехами. Добавление преобразователя постоянного тока в постоянный в качестве дополнительного уровня изоляции — одно из решений, хотя оно может быть дорогостоящим.Индивидуальный дизайн мощности — возможный, но непопулярный вариант.

В качестве альтернативы XP Power работает с клиентами над изменением своих стандартных медицинских источников питания для удовлетворения самых строгих требований к току утечки пациента, что может быть наиболее экономичным вариантом.

Уменьшение емкости

Рисунок 1 — Простое представление медицинского источника питания. В отсутствие каких-либо мостовых конденсаторов основной путь для тока утечки пациента проходит через трансформатор (отмечен пунктирной линией).

Рисунок 2 — Емкостная модель блока питания на Рисунке 1. Емкостная модель источника питания на Рисунке 1. Ток утечки пациента прямо пропорционален C4.

Рисунок 3 — Блок питания плюс преобразователь постоянного тока в постоянный. Обычный способ уменьшить выходную емкость и, следовательно, ток утечки пациента, — это добавить к выходу преобразователь постоянного тока в постоянный.

Рисунок 4 — Модель емкости для рисунка 3.Модель емкости после добавления преобразователя постоянного тока в постоянный показывает, что выходная емкость снижена до приемлемого уровня.

.