Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

W idealnym obwodzie elektrycznym rezystancja izolacji ma tendencję do nieskończoności. Niestety w praktyce nie wszystko jest takie proste. Bez względu na to, jak dobra jest izolacja przewodu lub innego sprzętu przewodzącego prąd, jest to wartość końcowa, a zatem nawet podczas normalnej pracy występuje niewielki prąd upływu. Sytuacja radykalnie się zmienia, gdy ten parametr przekracza ustalone normy, co grozi i jak określić wyciek, którego dowiesz się czytając artykuł.

Co to jest prąd upływowy i jak jest niebezpieczny?

Równoważny obwód 3-fazowej sieci energetycznej z izolowanym punktem neutralnym

Zacznijmy od terminologii. Dokładna definicja tego zjawiska jest opisana w GOST 61140 2012 i GOST 30331.1 2013, dalsze słowo: „W normalnych warunkach prąd elektryczny wpływa do ziemi, otwartych, przewodzących części i przewodów ochronnych innych firm”. Dla bardziej szczegółowego opisu zjawiska podajemy jako przykład obwód równoważny 3-fazowej sieci elektrycznej IT (izolowany przewód neutralny).

Legenda:

  • A, B, C - faza sieci.
  • Ra, Rb, Rc jest aktywną wartością oporu między ziemią a każdą fazą.
  • С а, С b, С с - parametry pojemności linii względem podłoża.
  • U a, U b, U c - napięcie każdej z faz względem ziemi.
  • I a, I b, I c - prądy upływowe.

W powyższym przykładzie opór czynny Ra, Rb, Rc nie ma tendencji do nieskończoności, ale jest wielkością całkowicie mierzalną. Odpowiednio zdolność przewodzenia prądu względem ziemi (C a, C b, C c ) będzie pewną wartością większą od zera. W konsekwencji, w częściach przewodzących prąd z napięciami U a, U b, U c, będą generowane prądy upływowe I a, I b, I c .

Ścieżki takich prądów zależą bezpośrednio od rodzaju uziemienia używanego w systemie. W przykładzie z izolowanym punktem neutralnym (IT) wyciek występuje poprzez izolację przewodów do elementów przewodzących urządzenia. Spośród nich przewody podłączone do ładowarki trafiają do strefy rozrzutu (grunt lokalny).

W systemach z uziemionym punktem neutralnym (TN) prąd upływu przepływający przez magistralę PEN płynie do ładowarki na wejściu zasilania.

Niebezpieczeństwo wycieku

Dopóki prąd upływowy spełnia przyjęte normy, nie stanowi poważnego zagrożenia. Gdy rezystancja izolacji spada, na przykład, jeśli jest uszkodzona, prąd upływu wzrasta dramatycznie i może stać się niebezpieczny dla ludzi. Pierwsza część fig. 2 pokazuje schematycznie ścieżkę prądu upływu (I y ), gdy osoba dotyka obudowy instalacji elektrycznej, w której izolacja obudowy R jest uszkodzona i

Rysunek 2. Niebezpieczeństwo wycieku

Gdy obudowa instalacji elektrycznej jest uziemiona (patrz część 2 na rysunku 2), porażenie prądem elektrycznym nie występuje przy dotknięciu, ponieważ przeciek będzie następował po drodze najmniejszego oporu. Ale w tym przypadku, w miejscu przyłączenia przewodu ochronnego (zaznaczonego na rysunku czerwonym kółkiem), można zaobserwować intensywne wytwarzanie ciepła, co powoduje wystąpienie pożaru.

Przyczyny upływu prądu

Z powyższych informacji wynika, że zawsze występuje wyciek, nawet podczas normalnej pracy urządzeń elektrycznych. Niebezpieczeństwo oznacza przekroczenie normalnych wartości. Rozważmy sytuacje, w których dopuszczalne normy prądów różnicowych zostaną przekroczone w celu ustalenia przyczyn awarii.

Z wyposażeniem elektrycznym w mieszkaniu lub domu

Na obudowie urządzenia gospodarstwa domowego może pojawić się niebezpieczne napięcie, na przykład akumulacyjny podgrzewacz wody (kocioł) lub pralka. Z reguły powodem jest naruszenie integralności jednej z TEN lub mechaniczne uszkodzenie izolacji. To, co zepsuje obudowę, zależy od systemu uziemienia mieszkania. Rozważ opcje z trójprzewodowym połączeniem pralki w systemie TN-CS i połączeniem dwuprzewodowym podczas uziemiania TN-C.

Rysunek 3. Podział spraw w systemach: A) TN-CS; B) TN-C

Jak widać na rysunku, w przypadku awarii uziemionej obudowy, prąd upływu będzie doprowadzony do szyny PE, co wyzwoli ochronę elektromagnetyczną lub termiczną wyłącznika zainstalowanego na linii zasilania instalacji elektrycznej.

Przy połączeniu dwuprzewodowym prąd upływowy nie spowoduje zadziałania AB, a pralka będzie działać do momentu wygenerowania prądu różnicowego. Może się to zdarzyć, gdy przypadek instalacji elektrycznej i uziemiony element konstrukcji budynku lub rury doprowadzające wodę zostaną dotknięte jednocześnie. Prąd upływu w tym przypadku przejdzie od ciała przez ciało ludzkie do ziemi (patrz. Rysunek 3). Wielkość prądu w uformowanym obwodzie nie będzie wystarczająca do wyzwolenia AB, ale RCD lub dyfuzor wykryją wyciek i wyłączą sprzęt.

W ukrytym okablowaniu w domu lub mieszkaniu

Przyczyny nieszczelności w ukrytym okablowaniu są bezpośrednio związane ze spadkiem poziomu izolacji przewodów przewodzących prąd. Może to wynikać z następujących powodów:

  1. Przekroczenie dopuszczalnego okresu życia delegowania . Jest to dość powszechne zjawisko w domach wzniesionych 30-40 lat temu i starszych budynkach. Zgodnie z dokumentami regulacyjnymi (w szczególności BCH 58 88), żywotność zakopanych przewodów elektrycznych wykonanych za pomocą kabla z miedzianymi przewodami przewodzącymi prąd nie może przekraczać 40 lat. W przypadku drutów aluminiowych żywotność nie przekracza 30 lat.
  2. Naruszenia trybów pracy . Jeśli okablowanie jest przeciążone, prawdopodobieństwo zniszczenia izolacji z powodu nagrzewania przewodów przewodzących prąd jest wysokie.
  3. Mechaniczne uszkodzenie izolacji drutu . Mogą być stosowane ze względu na nieprzestrzeganie technologii prac montażowych lub później przy wierceniu ścian.
Powoduje uszkodzenie ukrytego okablowania izolacji kabla

Nie powinniśmy mieć nadziei na stałą wartość rezystancji izolacji, wskaźnik ten powinien być sprawdzany z najmniejszym podejrzeniem.

W samochodzie

Zjawisko, które badamy, jest często obserwowane w układzie elektrycznym samochodu. Ponadto prawdopodobieństwo wycieku może nie zależeć od marki samochodu i jego stanu. Wynik utraty prądu we wszystkich przypadkach prowadzi do jednego rezultatu - rozładowania akumulatora. Proponujemy rozważyć najbardziej prawdopodobne przyczyny prądu upływu w sieci elektrycznej pojazdu.

Z baterią

Głównymi funkcjami baterii jest uruchomienie silnika samochodu i dostarczenie zasilania do sieci wewnętrznej, w przypadkach, gdy generator nie radzi sobie z tym zadaniem. Akumulator jest ładowany, gdy silnik pracuje, a także obraca generator. W zaparkowanym samochodzie z wyłączonym silnikiem akumulator jest rozładowywany przez zasilanie podłączonej elektroniki (na przykład alarmów) i dopuszczalnego prądu upływu.

Jeśli nowo naładowana bateria jest szybko rozładowywana, nie spiesz się, aby to wszystko obwiniać, możliwe, że limit wycieku został przekroczony z następujących powodów:

  1. Uszkodzenie izolacji sieci pokładowej, zwarcie w skrzynce bezpieczników.
  2. Nieprawidłowo podłączona elektronika i / lub sygnalizacja zużywają prąd powyżej ustalonej wartości.
  3. Brudne lub utlenione zaciski akumulatora.
  4. Podłączanie dodatkowych urządzeń elektrycznych.
Słaby styk akumulatora jest jednym z powodów jego szybkiego rozładowania.

Jak zmierzyć ładowanie akumulatora samochodowego i jego wyciek opisano na naszej stronie internetowej.

Przez generator

Jak pokazuje praktyka, często przyczyną wycieku przez generator jest „przebicie” jednej z diod jednostki prostownika. Poniższy rysunek przedstawia uproszczony schemat podłączenia akumulatora do generatora, w którym jedna z diod mocy jest „przebita”.

Ścieżka prądu upływu przez uszkodzoną diodę prostownika

Jak zrobić generator, możesz przeczytać na naszej stronie internetowej.

Przez alarm

Praktycznie wszystkie nowoczesne systemy bezpieczeństwa w celu zmniejszenia zużycia energii elektrycznej w celu zmniejszenia rozładowania baterii przechodzą w tryb uśpienia. Czasami może wystąpić awaria oprogramowania lub inna awaria, którą trudno naprawić. W rezultacie alarm zużywa prąd powyżej dopuszczalnej prędkości, co prowadzi do rozładowania akumulatora. Zwłaszcza w tym chińskim produkty są zauważane.

Z diodami, tranzystorami, kondensatorami

W tych radioelementach zawsze występuje niewielki poziom prądu upływu, jego wskaźniki są wskazane w arkuszu danych dla każdego komponentu. W przypadku awarii tranzystora, diody lub kondensatora wskaźnik ten może znacznie wzrosnąć.

Konsekwencje

Jak już powiedzieliśmy, przepływ prądów różnicowych występuje nawet w obecności izolacji odpowiedniego poziomu. Ze względu na ich mały rozmiar, destrukcyjne efekty nie występują. Sytuacja zmienia się radykalnie, gdy wyciek przekracza dopuszczalną prędkość. W takich przypadkach możliwe są następujące konsekwencje:

  • Zagrożenie porażeniem prądem.
  • Prawdopodobieństwo pożaru.
  • Przepływ prądu różnicowego w sieci prowadzi do tego, że nawet w przypadku odłączonych odbiorników energii, zgodnie z odczytami liczników, będzie obserwowane zużycie energii elektrycznej.
  • Prąd elektryczny przechodzący przez nieizolowane struktury przewodzące powoduje ich przyspieszoną korozję. Co można wyraźnie zaobserwować na zaciskach baterii.
  • Przeciek w układzie elektrycznym pojazdu może spowodować zapłon przewodów i prawie zawsze powoduje rozładowanie akumulatora, powodując problemy z obwodem zapłonu.

Konsekwencje te są wystarczające, aby uświadomić sobie niebezpieczeństwo prądu różnicowego, więc porozmawiajmy o sposobach ochrony i eliminacji wycieków.

Środki zaradcze

Najbardziej niezawodną metodą ochrony w tej sytuacji jest zainstalowanie wyłącznika RCD lub defavtomat na linii zasilającej. Urządzenia te otworzą obwód zasilający, gdy tylko nastąpi wyciek, pozostaje tylko przejść do jego wyszukiwania i usuwania.

Jeśli obudowy urządzeń elektrycznych są podłączone do szyny uziemiającej (PE), są równie skuteczne, jeśli są dostępne.

Szczegółowe informacje na temat wyboru i instalacji wyłączników różnicowoprądowych, AV, dyfuzorów i informacje o uziemieniu urządzeń elektrycznych można znaleźć na naszej stronie internetowej.

Jak sprawdzić i znaleźć samoczynny prąd upływowy

Oto kilka pośrednich sposobów wykrywania wycieków:

  • Jeśli podczas odłączania od sieci wszystkich zwykłych odbiorców energii elektrycznej, licznik nadal rejestruje zużycie energii, oznacza to, że konieczne jest rozpoczęcie rozwiązywania problemów. To znaczy, szukaj wycieku.
  • W obecności kotła woda pochodząca z kranów wywołuje wrażenie przepływu energii elektrycznej.
  • Działa zabezpieczenie wyłącznika różnicowo-prądowego lub wyłącznika różnicowego.
  • W systemie TN-CS AV jest wyłączony.
  • Akumulator samochodowy szybko się rozładowuje.

Przejdźmy teraz do dokładniejszych pomiarów, może to wymagać następujących narzędzi:

  • Prosta lub bezdotykowa sonda napięciowa. Mogą być używane do określania obecności napięcia na obudowie urządzeń gospodarstwa domowego lub mikserów, czyli do wykrywania wycieków.
  • Miernik cęgowy, zamiast nich można użyć multimetru z trybem amperomierza. Za pomocą tych narzędzi odczytywany jest amperomierz, który umożliwia pomiar prądów różnicowych. Po pomiarach wartości instrumentu (amperomierza) są porównywane z dopuszczalnymi parametrami. Należy pamiętać, że styki amperomierza mogą nie być odpowiednie do pomiaru dużych ilości, w takich przypadkach cęgi prądowe są wygodniejsze.
  • Avometr (wymagany do badań izolacji). Zakres pomiarowy jest ustawiony na megaomów, jeśli rezystancja wynosi kilkaset kΩ, oznacza to niewystarczającą izolację.

I kilka filmów na ten temat (przykład jak szukać prądu upływu w samochodzie):

Uwaga! Pomiar rezystancji powinien być przeprowadzony przy całkowitym odłączeniu źródła zasilania, to znaczy zera i fazy dla napięcia przemiennego oraz plusa i minusa w układach prądów bezpośrednich. Zaleca się wykonywanie pomiarów w trybie pomiaru napięcia DC lub AC (w zależności od rodzaju sieci) przed sprawdzeniem izolacji.

Zalecamy również przeczytanie:

  • Zasada działania schematu uzo i okablowania
  • Jaka jest utrata energii elektrycznej w sieciach elektrycznych?

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria: