Как он протекает
- Вариант первый. Корпус или каркас электроустановки (холодильник, системный блок, стиральная машина и прочее) касается металлического проводника, имеющего контакт с землей. Это может быть батарея отопления, сырой бетонный пол в квартире, другая электроустановка, подключенная к заземлению. В точке касания замыкается цепь, и возникает тот самый ток утечки. В чем опасность? Локальный нагрев точки касания может привести к возгоранию. Если контакт надежный, сила тока возрастет до порога срабатывания устройства защиты (вводной автомат на щитке питания). При слабом касании будет наблюдаться искрение и тот самый локальный нагрев. Чаще всего это приводит к оплавлению и дальнейшему повреждению питающих проводов. Кроме того это явление провоцирует электромагнитные помехи.
- Вариант второй. Корпус электроустановки не имеет контакта с заземленными предметами и сам не заземлен. При касании внешних панелей человеком, возникает нагрузка (тело человека является проводником), и через организм протекает электрический ток. Поскольку сопротивление в данном случае велико, сила тока недостаточна для срабатывания автоматов защиты. А вот вред здоровью, вплоть до летального исхода, может быть нанесен. Надеяться на то, что пользователь будет обут в обувь с резиновой подошвой недопустимо. Равно как считать, что пол с покрытием из линолеума защищает вас от поражения электротоком. Тем более, что при работе стиральной машинки, руки у хозяйки чаще всего мокрые, что снижает сопротивление кожи.
И если в первом случае достаточно правильно подобранного автомата защиты, вариант второй требует более продвинутых мер. Например, включение в цепь питания УЗО, которое реагирует на небольшой номинал тока утечки, и провоцирует срабатывание защитного автомата.
А как определить, есть проблема или нет? Для измерения тока утечки обычно вызывают бригаду мастеров электриков, которые проводят поиск проблемных установок с помощью прибора. На промышленных объектах эта процедура обязательна, равно как и при вводе в эксплуатацию жилого фонда. На крупных предприятиях больших городов — таких, как Москва, даже существуют штатные подразделения специалистов по этому вопросу.
А как самостоятельно проверить ток утечки в квартире или жилом доме? Ощущение покалывания электротоком, когда мокрой рукой касаешься корпуса стиральной машины — сомнительная и опасная диагностика.
Причины утечки тока АКБ
Напомним общую схему электрики автомобиля.
Когда двигатель работает, источником энергии выступает генератор. Он
вырабатывает напряжение около 14 В для подзарядки АКБ и питания всех бортовых
систем. При выключенном зажигании источником электроэнергии становится
аккумулятор с напряжением 12 В.
От АКБ отходит две клеммы — “плюс” и
“минус”. Плюсовой кабель ведется ко всем потребителям (фары,
оборудование), а минусовой — обычно запитан на кузов, выступающий общей массой.
Чтобы оборудование заработало, необходимо один контакт присоединить к плюсу, а
второй запитать на массу (кузов).
Электрическая схема автомобиля
Схема
электрики авто
Для размыкания цепи используется кнопка,
встраиваемая в плюсовую линию. Большинство потребителей дополнительно
“отсекается” замком зажигания, чтобы при выключенном зажигании
перекрывать подачу тока к двигателю, головной оптике, обогреву стекла и т. д.
Это нужно для защиты авто и предупреждения разрядки аккумулятора,
если владелец приехал и забыл отключить электрообогрев стекла или фары. С
поворотом ключа против часовой стрелки эти потребители выключатся
самостоятельно.
Но часть
приборов остается запитанной, минуя замок зажигания. Это необходимо для доступа
к ним электроэнергии даже с заглушенным двигателем или без ключа. К ним
относится: магнитола, освещение салона, часы, габаритные огни.
Летом при ярком дневном свете легко не
заметить оставленные включенными габариты или освещение салона, поэтому эти
элементы продолжат потреблять энергию от АКБ на стоянке. Задетая случайно
кнопка включения магнитолы запустит еще один потребитель, а минимальная
громкость или шум на улице не дадут вовремя обнаружить это, и машина может всю
ночь простоять с работающей музыкой.
Перечисленные выше ситуации — это утечка тока
из-за невнимательности владельца авто. Но напряжение может уходить и по
независящим от человека факторам. Среди них:
- Поломка концевика. В багажном
отделении, под капотом и у каждой двери автомобиля есть концевик, определяющий
закрытое положение. Тогда освещение в указанных местах гаснет. Если концевик
неисправен (сломался механически, заклинил, забилась грязь, отпал провод), то
даже при закрытых дверях будет утечка тока. Заметить горящий свет в салоне не
сложно, а вот в багажнике он может гореть неделями, пока аккумулятор не сядет. - Нарушение целостности изоляции.
Обмотка проводов перетираются от вибрации, рассыхается из-за старости,
оплавляется под действием высоких температур. Нагрев проводов случается из-за
повышенной мощности потребителя и длительной работе или ввиду близкого
расположения линии к двигателю, выпускному коллектору. Целостность изоляции
нарушается сильным прижимом проводов металлическими держателями, клипсами. В
результате проводники замыкаются на кузов и расходуют ток. - Близкое расположение клемм. Если контакты оборудования находятся
близко друг к другу, то при тряске на кочках или случайном задевании рукой во
время ремонта их можно замкнуть. Тогда это место станет причиной утечки тока. - Образование “мостиков”
из полупроводников и проводников. Открытые контакты могут обрастать слоем пыли
и грязи. Если в ней будет металлическая стружка, графит и прочие проводники и
полупроводники, создастся “мостик” для перехода напряжения. Замкнуть
контакты способна вода, попавшая в электрический блок. - Установленное дополнительное
электрооборудование. Если
дополнительный электроподогрев сидений, телевизор и прочие приспособления
подключены с ошибками, они будут “воровать” ток даже при выключенном
зажигании.
Испорченная проводка
В таких
проводах легко перетирается оплетка и случается короткое замыкание
Организация проверки
Последовательность проверки отдельных цепей по описанной выше схеме не имеет значения. Лучше это делать последовательно, чтобы случайно не пропустить одну из них.
Если таковое возможно, то проверку начинайте с тех цепей, в составе которых имеется механический переключать, риски отказа которого повышаются из-за характерных для автомобиля жестких условий эксплуатации. Любой механический контакт, например, концевик лампочки освещения багажника или перчаточного ящика, может “залипнуть”, и лампочка будет гореть при закрытой крышке.
Кроме того, в число проверяемых первыми стоит включить нештатные и/или установленные самостоятельно цепи, которые изначально обладают меньшей надежностью.
Особенности проверки сигнализации
Сигнализация как потребитель электроэнергии отличается от большинства остальных тем, что в активном состоянии может находиться в различных режимах. При проверке это учитывают тем, что дважды контролируют подаваемый в нее ток:
- первый раз сразу же после перевода в режим охраны;
- второй раз при переходе в ждущий режим, который происходит автоматически через пять минут после включения.
Первоначально ток заметно выше нескольких десятков мА, при переходе в ждущий режим он скачкообразно падает до полутора-двух десятков мА. При нарушении этих условий сигнализация неисправна.
Проверка утечки тока в автомобиле мультиметром
Теперь, когда мы разобрались с природой тока утечки, его разновидностями и причинами повышения сверх нормы, переходим к главному — к проверке утечки тока в автомобиле мультиметром. Дело это нехитрое, и не требует особого опыта. Гораздо сложнее потом найти проблему, из-за которой ток утечки выше нормы.
Проверка утечки тока в автомобиле мультиметром выполняется по следующему алгоритму:
- Заглушите двигатель.
- Переведите ключ зажигания в положение, при котором его можно извлечь из замка.
- Выключите все потребители, которые можно — музыку, габариты, вставленные в прикуриватель зарядные устройства и прочее.
- Открыв капот, зафиксируйте переключатель, который “оповещает” охранную систему об открытом капоте. Если подкапотное пространство подсвечивается встроенной лампочкой, выкрутите ее на время измерений.
- Включите мультиметр в режим измерения тока.
- Отсоедините одну из клемм от АКБ (любую).
- В полученный разрыв цепи (между АКБ и клеммой) включите мультиметр.
- Поставьте машину на сигнализацию.
- Подождите несколько минут.
- После того, как показания мультиметра стабилизируются, оцените ток утечки и сравните его с нормой для вашего автомобиля.
Чуть ниже рассмотрена простейшая методика поиска причины, по которой ток утечки превышает норму. Но прежде не лишним будет поговорить о частых ошибках, которые допускаются автолюбителями при измерениях.
Во-первых, в процессе измерения тока утечки мультиметром ни в коем случае не запускайте двигатель! Если это сделать, через мультиметр потечет ток силой, как минимум, в сотню ампер. Ни один обычный мультиметр такой нагрузки не выдержит. Чтобы измерить ток, который потребляется стартером, нужен другой прибор — токовые клещи.
Во-вторых, проверку утечки тока в автомобиле не стоит выполнять мультиметром, не переведенным в режим измерения больших токов (как правило, 10 А). Малого диапазона в 200 мА может оказаться недостаточно, и прибор попросту выйдет из строя. Более того, даже если ток утечки в вашем автомобиле в норме (далеко не 200 мА), в момент включения прибора в цепь ток всегда будет около ампера или больше. Тот же самый скачок произойдет и во время постановки машины на сигнализацию.
В-третьих, нет смысла измерять ток утечки без включенной охранной системы. Без нее показатели могут быть в пределах нормы, и вы так и не узнаете объективно, сколько “жрет” автомобиль, стоя на стоянке с включенной сигналкой. Аналогично не стоит отсоединять питание тех приборов, которые вы оставляете при обычной эксплуатации автомобиля — магнитолу, видеорегистратор и так далее. Показания, опять же, будут не объективными.
В-четвертых, не стоит брать за основу показания амперметра, которые он отображает первые минуты после включения в цепь. Особенно, если машина напичкана электроникой, которой нужно некое время для того, чтобы включиться и перейти в ждущий режим.
В-пятых, проверять ток утечки очень желательно при заведомо заряженном аккумуляторе. Если же он “дохлый”, то прибор покажет заниженные показания, и вы опять не увидите настоящей картины происходящего.
Другие причины разрядки АКБ
Если мультиметр не выявил повышенных
показателей расхода напряжения в авто с выключенным зажиганием, возможно
причина быстрой разрядки кроется в другом. Одна из них — старый АКБ, который
хуже держит заряд.
Фирменные
модели АКБ именитых брендов служат 5-6 лет, очень редко 8.
Обычные бюджетные аккумуляторы выхаживают 3-4 года, после чего подлежат замене.
Сильные морозы ускоряют разрядку аккумулятора.
Если летом машина спокойно заводилась спустя 2 недели простоя, то зимой при — 20
градусах АКБ сядет за 3-5 дней. При длительных холодах аккумулятор
дополнительно утепляют в подкапотном пространстве или снимают и заносят в дом,
оставляя машину запертой только на ключ (без сигнализации).
Поездки на короткие дистанции 1-2 км (близко
расположено место работы, в магазин и т. д.) не восполняют емкость АКБ.
Значительная энергия тратится на запуск, когда стартер раскручивает коленвал.
За следующий 1 км пробега генератор не успевает выработать столько энергии,
чтобы создать запас в АКБ. Постепенно заряд расходуется и машину не завести.
Частые простои в пробках со включенными
фарами, музыкой, дворниками, кондиционером или печкой тоже сильно садят АКБ.
Холостые обороты минимальны 700-800 в минуту, а потому зарядка аккумулятора
происходит медленно. Большое количество включенных потребителей приводит к
исчерпанию заряда. В таких случаях, когда плотность электролита еще в норме,
нужно просто купить зарядное устройство и периодически восполнять емкость от
розетки.
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.
Как найти и устранить дефект
К сожалению, найти и устранить электрическую утечку не так легко, как кажется. Сложностей здесь несколько:
Единственный надежный «симптом», указывающий на наличие дефекта — это быстрая разрядка аккумуляторных батарей
Однако в случае небольшой утечки разрядка АКБ может происходить достаточно медленно, что значительно усложняет диагностику.
Также следует обратить внимание, что при наличии этого дефекта машина далеко не всегда бьет током, поскольку сила тока может быть достаточно низкой (то есть человек не почувствует его при прикосновении к авто).
Источником неисправности может служить множество элементов сети — проводка, сам аккумулятор, генератор и так далее. Также «забирать» ток могут дополнительные приборы, подключенные к сети (например, сигнализация).
При этом никакого единого алгоритма починки нет
После установления источника неисправности Вам придется самостоятельно искать, почему же этот прибор работает неправильно. В ряде случаев сделать это бывает непросто.
Как проверить аккумулятор мультиметром
Для диагностики машины обычно применяется небольшое компактное устройство мультиметр. Измеритель емкости, позволяет определить параметры электрического тока на данном участке цепи. Перед проведением замеров обязательно обесточьте всю электронную аппаратуру (сигнализация, магнитофон + скрытая аппаратура в бардачке и под капотом).
После этого откройте капот и закрепите его. Не забудьте закрыть двери авто (окна при этом рекомендуется оставить открытыми, поскольку при проведении замеров иногда срабатывает центральный замок).
Теперь можно приступать к проведению замеров:
С отрицательного полюса АКБ снимите провод и положите его рядом (он Вам вскоре пригодится). Выставите на мультиметре значение «10 ампер»
С помощью одного щупа-крокодила соедините мультиметр с АКБ, с помощью другого щупа соедините мультиметр с проводом от АКБ (не перепутайте полярность).
Обратите внимание на циферблат мультиметра — там должно появиться число (это сила тока, проходящего через данный участок цепи). В норме это число должно находиться в пределах от 0,01 до 0,03 — если же показатель сильно отклоняется от данных значений, то это значит, что в сети есть утечка (обычно это указывает на поломку самого АКБ либо повреждение проводки).
После тестирования системы обязательно выполните проверку всех электронных устройств
Для этого по одному подключите приборы к электросети и выполните замеры тока мультиметром согласно инструкции выше. Если после подключения какого-либо устройства вдруг резко вырос ток, то это значит, что этот прибор работает с утечкой.
В конце также рекомендуется измерить силу тока на генераторе. Для этого на мультиметре выставите режим, который используется для измерения напряжения. Потом подключите мультиметр к аккумулятору, заведите мотор автомобиля, включите фары и обогреватель — в норме Вы должны получить значение от 12 до 14 вольт. Отклонение от нормы указывает на наличие утечки.
Способ устранения утечки напрямую зависит от причин появления этого дефекта. Например, в случае неисправного аккумулятора рекомендуется приобрести и поставить новую батарею. Если же из строя вышла проводка, нужно найти поврежденный участок и выполнить его ремонт.
Причины возникновения утечки
Утечки возникают по двум основным причинам: незапланированная работа оборудования авто, короткие замыкания положительных контактов на «массу». Оборудование автомобиля может оставаться включенным, если:
- это предусмотрено заводом-изготовителем (например, сигнализация и некоторые другие системы безопасности включены всегда);
- допущены ошибки при установке дополнительных устройств;
- отдельные узлы или детали электрооборудования неисправны;
- водитель забыл выключить осветительные приборы, обогрев или другие системы;
- электрооборудование включили третьи лица (часто это бывают дети, которые любят поиграть с кнопками).
Короткие замыкания могут возникать из-за износа изоляции, поломок некоторых механических деталей электрооборудования, ошибках при подключении к системе новых устройств. Помимо очень быстрого разряда, короткие замыкания создают опасность возгорания, что требует немедленной локализации, устранения подобных неисправностей.
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.
Как производится проверка утечки тока в автомобиле мультиметром
При появлении первых признаков такой неисправности, необходимо произвести проверку утечки тока в автомобиле с помощью прибора.
Последовательность проверки:
1. Перед выполнением работ необходимо найти схему расположения предохранителей автомобиля. Это можно сделать, скачав руководство по эксплуатации авто, задав соответствующий запрос в поисковике. В некоторых автомобилях расшифровка предохранителей имеется на крышке блока предохранителей. Необходимо найти все места, где имеются предохранители в автомобиле.
2. Снимается положительная клемма аккумуляторной батареи. Зажигание и все электрооборудование авто должны быть выключены. Некоторые специалисты рекомендуют вести контроль по отрицательно клемме. Принципиальных отличий нет, цепь все равно одна. При контроле по положительной клемме проще производить поиск конкретного места утечки.
3. Мультиметр переключается в режим измерения постоянного тока 10 Ампер, щупы устанавливаются в соответствующие разъемы. На щупы лучше надеть наконечники-крокодилы.
4. Далее положительный (красный) щуп тщательно закрепляют на плюсовой клемме АКБ, минусовой – на снятой клемме, идущей к оборудованию автомобиля. Место этого соединения необходимо защитить от случайного контакта с кузовом авто (можно просто временно заизолировать ветошью), чтобы не было короткого замыкания.
5. На цифровом дисплее мультиметра будет индицироваться ток утечки. Если его величина меньше, чем 0,2 Ампера, можно дальнейший контроль не производить. Если ток больше 0,5 Ампер, то есть критического значения, необходимо перейти к дальнейшим операциям.
В случае, когда его величина находится в пределах от 0,2 до 0,5 Ампера, решение о целесообразности дальнейших действий принимается самостоятельно. Если ток превышает верхний предел измерений (как это показано на следующем фото), следует немедленно прекратить измерения и пригласить специалиста.
6. Если ток утечки в автомобиле больше критического значения, приступают к поиску конкретной причины и ее источника.
Для этого необходим помощник. Он будет последовательно доставать и вставлять на прежние места предохранители. В это время «оператор» мультиметра должен контролировать изменение показаний прибора.
Если при демонтированном предохранителе, показания значительно не изменятся (более, чем на 5%), значит, через этот предохранитель ток утечки практически не идет.
Правильнее начинать отключение — включение с мощных предохранителей, рассчитанных на большие токи. Это может ускорить процесс поиска. Обычно по цепи предохранителей большого номинала стоит еще несколько меньших предохранителей.
Если, например, при демонтаже предохранителя, отвечающего за блок управления кузовом, ток утечки значительно уменьшился, необходимо перейти к контролю малых предохранителей отвечающих за световое оборудование, дворники, омыватель и другие элементы оборудования кузова.
Видео — поиск утечки тока в автомобиле:
Лучше всего таким методом перебрать все предохранители. Предохранители автосигнализации обычно устанавливаются не на штатные места, они могут «висеть» рядом с основным блоком сигнализации.
Некоторые автоэлектрики используют усложненный метод контроля. Для него помощник не требуется.
7. Усложненный метод. В этом случае обратно накидывается положительная клемма АКБ. Последовательно достаются предохранители. Щупы мультиметра устанавливаются в разъемы вынутого предохранителя, контролируя ток по конкретной цепи. Данный метод более трудоемок, но точен.
8. Расшифровав по схеме расположения предохранителей все цепи, по которым утекает ток, приступают к установке конкретной причины утечки в этих цепях. Для этого нужен опыт работы со схемами электрооборудования автомобиля. Наиболее распространенные причины:
- замыкание проводки;
- залипание реле;
- выход из строя электронных блоков.
9. Для временного устранения проблемы утечки тока, можно не вставлять на место предохранитель, через который идет утечка. Например, если причина утечки находится в неисправности автомагнитолы, на время стоянки можно выключать соответствующий предохранитель.
Как найти место утечки тока в автомобиле
В большинстве случаев причиной чрезмерных объемов потребления энергии являются дополнительные устройства, количество которых в современных моделях зачастую зашкаливает. Поэтому поиск места утечки нужно начать с них
В первую очередь важно обратить внимание на приборы, установленные нештатно
Как правило, заводская электроника хорошо защищена, поэтому проблемы с ней возникают лишь при значительных повреждениях, которые можно заметить невооруженным взглядом. Однако это не относится к нештатным устройствам, проводка которых укладывается в любое доступное место.
Сам алгоритм поиска заключается в выполнении следующих действий:
Померить силу тока амперметром и убедиться в наличии проблемы.
Визуально осмотреть электронику, начиная с «неродной»
Отдельное внимание нужно уделить частям, подверженным механическому воздействию. К примеру, в случае с сигнализаций – это кнопки, обеспечивающие активацию и деактивацию цепи при закрытии и открытии дверей.
Если определить визуально проблему не вышло, следует перейти к более глубоким методам диагностики
К примеру, отключить прибор, при этом из каждой цепи вынуть предохранитель и пронаблюдать: искрят ли контакты при размыкании. Если да, то высока вероятность, что утечка тока находится в этом месте.
Выделив проблематичный участок проводки, нужно найти место замыкания. Для этого придется «прозвонить» мультиметром в режиме омметра каждую жилу для уточнения целостности. Значение сопротивления зависит от сечения измеряемого провода.
Определить точку вполне можно и самостоятельно, если уметь пользоваться мультиметром и знать, как и с учетом каких признаков искать проблемный участок.
Что такое ток утечки?
Главное, что надо знать – ток утечки есть всегда, и если он присутствует- это нормально. Более того, я не могу представить ситуации, когда этого тока не будет. Может быть, только в идеальном мире, где сопротивление изоляции и всех предметов, не предназначенных для проведения тока, равно бесконечности.
Официальное определение – в ГОСТ IEC 61008-1-2020 (главный ГОСТ по ВДТ, если кто не знает) (п.3.1.2): ток утечки – это “ток, который протекает в землю или на сторонние проводящие части в электрически неповрежденной цепи”.
Ток утечки “утекает” вопреки первому закону Кирхгофа от фазного проводника на землю. Землёй в данном случае считается всё, что электрически соединено с заземлённой нейтралью трансформатора на ТП, а на вводе в дом – с ГЗШ и контуром заземления.
Кроме того, есть ещё ёмкостная составляющая тока утечки – ведь любой кабель и многие устройства (например, ТЭН) можно представить как конденсатор, который имеет реактивное сопротивление на частоте (в данном случае) 50 Гц.
На картинке ниже я изобразил, насколько мне позволяют мои дизайнерские способности, типичную ситуацию – система TN-C-S, повторное заземление, УЗО как символ порогового устройства, реагирующего на ток утечки, и сам ток утечки (точечной линией):
Ток утечки на землю
Есть таблицы, которые по которым проектировщики определяют (плюс-минус трамвайная остановка)) ток утечки различных бытовых приборов. Кому интересно – информация есть в ГОСТ IEC 60335-1-2015:
Допустимые токи утечки бытовых приборов
Большинство бытовых электроприборов имеют класс I по уровню токов утечки.
Что касается электропроводки, ток утечки примерно с такой же точностью оценивается по ПУЭ, п.7.1.83: “(…) ток утечки электроприемников следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки сети – из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника.
То есть, если на данной группе подключен только нагреватель с рабочим током 10 А на расстоянии 100 м, ток утечки такой инсталляции будет считаться так: 0,4 мА х 10 А = 4 мА (утечка электроприемника), плюс 0,01 мА х 100 м = 1 мА. Итого – ток утечки при работе такого нагревателя 5 мА будет нормой. И согласно тому же п.7.1.83 ВДТ с IΔn = 10 мА ставить на такую группу нельзя – фоновый (нормальный, или рабочий) ток утечки должен быть в 3 раза меньше, чем IΔn. Иначе запаритесь бегать стометровку!
Направленность тока при утечке
Ток утечки в землю
Направление токов зависит от типа заземления:
- Изолированная нейтраль IT – утечка осуществляется через изоляционный слой к токопроводящим элементам. С них по проводникам она отводится в область растекания.
- Схема TN с глухим заземлением нейтрали – утечка проходит по REN-шине до вводного устройства защиты.
- Система ТТ – утечка выполняется через основную изоляцию от токоведущих до открытых проводящих элементов. По проводнику и заземлителю ток направляется в локальный грунт.
Причины возникновения утечки тока
Утечка возникает даже при функционировании оборудования в штатном режиме, но опасность появляется, когда превышен предел дифференциального тока. Допустимая норма может увеличиваться в нескольких случаях.
С электроприбора в квартире или доме
Пробой на корпус в системах: А) TN-C-S, В) TN-C
Напряжение возникает на корпусе бытовой техники (чаще всего водонагревателя или машинки-автомат). Причина заключается в повреждениях ТЭНа или разрывах изоляции. В трехпроводной или двухпроводной схеме подключения оборудования явление проявляется по-разному:
- Трехпроводное подключение прибора по схеме TN-C-S. При пробоях заземленного корпуса утечка направляется на шину PE. Электромагнитная или тепловая защита автовыключателя на линии питания активируется.
- Двухпроводное подключение прибора с заземлением типа TN-C. Утечка не приведет к срабатыванию автовыключателя и техника продолжит работать до момента образования дифференциального тока. Явление произойдет при касании к корпусу, элементу здания или труб водоподачи. Проводником утечки от прибора к земле будет человек.
В скрытой проводке в доме или квартире
Повреждение изоляции кабеля скрытой проводки
При скрытой организации проводки существуют риски повреждения изолированных жил кабеля. Они происходят в таких случаях:
- Превышение нормативного срока эксплуатации. Квартира в доме застройки 50-90-х годов ХХ века оснащается алюминиевой или медной проводкой. Согласно ВСН 58-88 медные токоведущие жилы заменяются 1 раз в 30 лет, алюминиевые – 1 раз в 30 лет.
- Неправильное использование. Перегрузка электросети приводит к нагреву и разрушению изоляции кабеля питания.
- Механические повреждения проводников тока. Возникают, когда нарушена технология монтажа или неправильно просверливались стены.
Это интересно: Бездоговорное потребление электроэнергии — ответственность и расчет стоимости
Зачем необходимо регулярно тестировать ОПН
Нормы ПУЭ
Ограничители и вентильные разрядники проходят три этапа тестирования: квалификационное, периодическое и типовое. Когда предприятие выпускает партию для определенного объекта обязательно проводится квалификационная проверка первой партии, чтобы убедиться, что технологический процесс не нарушен. Дело в том, что если ОПН подвергается явно нерасчетным воздействиям, то из-за возникающего резкого всплеска внутреннего давления ограничитель попросту взрывается.
Завод-изготовитель сам проводит испытания, по результатам которых прописывает все пороговые значения в техпаспорте. Для этого используется лабораторный источник питания, как правило АИИ-70, который выдает промышленную частоту тока и позволяет плавно регулировать напряжение и одновременно замерять его. На самом деле пороговые значения в паспорте занижены примерно в десять раз, но нужно учитывать, что даже небольшое механическое повреждение ограничителя также в разы меняет его свойства.
Датчик ABS
Его проверяют по двум параметрам: напряжению и сопротивлению.
Чтобы начать измерение, выберите на мультиметре соответствующий режим. Если вы хотите узнать показатель сопротивления, для большинства норма – 1,2-1,8 кОм. Подключите прибор к датчику и начните замеры. При этом пошатайте провода, идущие к элементу. Если цифры на экране меняются и становятся выше или ниже нормы – с датчиком проблемы.
С измерением напряжения чуть сложнее – сделать это можно только с помощью домкрата или в автосервисе на стенде. Нужно раскрутить колесо автомобиля до 40-50 оборотов в минуту и следить за показаниями мультиметра. На любой машине он должен выдать 2 вольта.
