Утечка тока: причины возникновения и меры защиты — magazinakb.ru

Содержание

причины возникновения и меры защиты

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

Чем она опасна?

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

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

Характерные признаки

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

Как определить, поврежден ли электроприбор?

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

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

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

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

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

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

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

Поиск проблемы в электропроводке

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

Средства защиты

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

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

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

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

Будет полезно прочитать:

Всё о утечке тока на землю

Утечка тока на «землю»

Большинство людей, чья работа связана с электричеством, слышали о понятиях «ток утечки на землю», «утечка тока», «норма утечки тока». Однако не все могут правильно объяснить это явление, его причины, организовать поиск утечки на «землю»

и не умеют пользоваться аппаратом защиты утечки токов.

Утечка на «землю»

Понятно, что просто «уйти в землю» электрический ток не может. Для протекания тока нужно создать электрическую цепь: источник тока (фаза) – нагрузка (проводник) – источник тока (ноль). Проводником может быть любой объект: кусок трубы, сырая почва, человек. Если норма утечки тока превышена, возникает опасность поражения людей током.

На рис. 1 схематически показан процесс протекания тока утечки (Iут) при прикосновении человека к электроустановке, в которой уменьшилось сопротивление изоляции (Rиз) токоведущих частей по отношению к корпусу.

В электроустановках с заземлённым корпусом уменьшение сопротивления изоляции проводников (Rиз) может создать условия для возгорания. При прохождении тока утечки на «землю» (Iут) в точке крепления заземляющего проводника к корпусу будет выделяться тепло, которое может привести к пожару.

На рис. 2 пожароопасное место отмечено красной штрихпунктирной линией. Предотвращение этого опасного явления особо важно в горнорудной промышленности, где существует большая вероятность выделения взрывоопасных газов и горючих веществ.

Вышеприведённые примеры относятся к сетям с глухозаземлённой нейтралью трансформатора. В случаях, когда нейтраль изолирована, например, в трёхфазных сетях, ток утечки на «землю» будет проходить между фазой с нарушенной изоляцией и другими «здоровыми» фазами по земле, через корпус трансформатора, опоры ЛЭП, изоляторы.

Это хорошо видно на рис. 3. Несмотря на то, что сопротивление изоляторов и опор большое, их много, а согласно законам физики при их параллельном подключении сопротивление уменьшается. В таких случаях есть вероятность попадания человека под «шаговое напряжение».

Во всех случаях, когда норма утечки тока превышена, необходимо немедленно организовать поиск утечки на «землю» и найти источник неисправности.

Причины утечки

Ток утечки на «землю», в открытые или сторонние токопроводящие части электрооборудования зависит от величины сопротивления изоляции проводников, которая не может иметь бесконечно большое значение. Поэтому через изоляцию из любой токоведущей части оборудования, находящейся под напряжением, постоянно протекает небольшой ток. Его безопасное значение регламентируется нормативными актами и существует

норма утечки тока.

При длительной эксплуатации, влиянии агрессивной среды, например, в рудной промышленности, механических повреждениях сопротивление изоляции может уменьшиться. В таких случаях снижение величины сопротивления часто происходит лавинообразно. Для повышения электрической и пожарной безопасности существуют аппараты защиты утечки токов.

Устройства защиты от токов утечки на «землю»

В горнорудной промышленности, где к электрооборудованию выдвигаются особые требования, нашли широкое применение такие аппараты защиты утечки токов:

Также для защиты от поражения током утечки используются УЗО (устройства защитного отключения) и РУ-127/220МК (реле утечки).

Основная задача этих приборов – отключение электропитания при превышении нормы утечки тока, возникновении опасности для жизни людей, появлении угрозы возникновения пожара или разрушения оборудования.

защита, опасность, признаки, причины и способы устранения

На чтение 6 мин Просмотров 1.9к. Опубликовано 27.07.2019 Обновлено 25.10.2019

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

Что такое утечка тока

Схема поражения человека электричеством

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

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

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

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

Направленность тока при утечке

Ток утечки в землю

Направление токов зависит от типа заземления:

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

Направление и путь тока в схемах IT и ТТ одинаковы.

Причины возникновения утечки тока

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

С электроприбора в квартире или доме

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

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

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

Наибольшую опасность для жизни представляет двухпроводной тип подключения.

В скрытой проводке в доме или квартире

Повреждение изоляции кабеля скрытой проводки

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

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

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

Чем опасна утечка

Поражение человека током

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

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

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

Характерные признаки

Путь тока утечки через поврежденный выпрямительный диод

Узнать токовую утечку можно по следующим признакам:

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

Для устранения явления нужно выявить его причину.

Как проверить и найти ток утечки своими руками

Индикаторная отвертка

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

Индикаторная отвертка

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

Работа с мультиметром

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

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

Прозвонка мегаомметром

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

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

Как определить, поврежден ли электроприбор

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

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

Не касайтесь руками бытовой техники.

Поиск проблем в электропроводке

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

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

Средства защиты

Устройство защитного отключения (УЗО)

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

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

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

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

Утечка тока на горнодыбывающих предприятиях, как защитить работников

07 Июн 2021, 23:52

Для того, чтобы обезопасить себя от удара током, в местах где есть утечка тока необходимо использовать специальную защиту.

Обратите ваше внимание на аппарат защиты от утечки тока АЗУР.1МК. Его можно использовать в горнорудных предприятиях, в шахтах или подземных выработках. Применяться может не только в подземных выработках, но и на поверхности. Он защитит вас от опасности и спасет вам жизнь.

Что такое утечка электричества в землю

Важно отметить, что утечка электричества в землю — это очень опасное явление, которое может нанести ущерб не только имуществу, но и здоровью, а также жизни человека. Это происходит когда ток протекает в землю. Для того, чтобы это произошло, необходима замкнутая электрическая цепь. Помимо этого дожен быть проводник, который имеет непосредственный контакт с землей.

Основные причины утечки тока под землю:

замыкание;
повышенная влажность, подтопление;
если изоляция проводника была повреждена или произошел ее износ;
электрические провода оборвались и упали на землю;
большая нагрузка на изоляцию.

Утечка тока может произойти не только на предприятиях, шахтах или под землей. Даже владельцы частных домов могут ощутить это явление на себе.

Что такое аппарат защиты АЗУР.1МК

Аппарат защиты АЗУР.1МК встраивается в передвижные трансформационные станции. Он устанавливается для того, чтобы защитить людей от удара током. Визуально он представляет собой блок, который состоит из внешней стороны, на которой установлены защемляемые зажимы и токоведущие, благодаря чему аппарат можно подключать к КТП. В комплект его поставки входит:

сам аппарат;
руководство по использованию;
информационный блок;
килоомметр.

Работать данный аппарат может в таких условиях:

он может работать при температуре воздухе от -10 до +70 градусов цельсия;
не должно быть резких толчков или втрясок;
запыленность по газу и метану до 1200 мг/м3.

Аппарат защиты обеспечивает постоянный контроль сопротивления изоляции сети, а в случае чего автоматически адаптируется к напряжениям 380 или 660 вольт.

Благодаря конструкции аппарат обладает следующими свойствами:

осуществляет самоконтроль исправности аппарата;
автоматически адаптируется к перепадам и изменениям напряжения;
блокировка исполнительного реле в случае аварии;
дистанционную проверку срабатывания;
регистрация аварийных ситуаций и хранение информации;
данные о текущем состоянии аппарата могут передаваться диспетчеру.

Перед тем, как спускать систему защиты в шахту, необходимо проверить его на исправность. Важно:

провести внешний осмотр и осуществить расконсервацию;
проверить все ли документы в порядке;
проверить резьбовые элементы аппарата;
просмотреть разъемы, они должны быть целостными;
есть ли заземляющие устройства.

При выявлении каких либо деффектов, необходимо отложить спуск аппарата, до выяснения причин.

Как работает аппарат защиты АЗУР.1МК

После того, как была осуществлена подача напряжения на прибор, аппарат автоматически определяет величину напряжения, после чего сам определяет уставку срабатывания.

Как можно перевозить аппарат защиты

В случае необходимости транспортировки аппарата защиты необходимо соблюдать следующие условия:

необходимо надежно защитить аппарат от механических повреждений;
на него не должна попадать влага;
храниться аппарат должен в соответствии ГОСТ 15150-69

Любые работы по аппарату необходимо выполнять лишь на поверхности. А проверку осуществлять, только специальные подготовленные люди.

Утечка тока — как найти самостоятельно

Как самостоятельно проверить с помощью бытового мультиметра или индикаторной отвертки утечку тока

С утечкой тока довольно часто сталкиваются профессиональные электрики во время обследования электропроводки, особенно старой, электроприборов ненадлежащего качества и другого электрооборудования. Проблема тока утечки также довольно часто встречается и при эксплуатации автомобилей и обуславливает быструю разрядку аккумуляторной батареи. В этой статье будут рассматриваться действия по выявлению утечек электричества относительно домашней сети 220В, но принципиальных различий между ней и автомобильной электросетью нет.

Причины возникновения утечки тока довольно банальны, со временем изнашивается защитная изоляция провода, меняются её характеристики. При неправильной эксплуатации проводки на изоляции провода появляются заломы, трещины, потёртости. Главная задача изоляции проводки и токопроводящих элементов — защищать человека от поражения электрическим током и предотвратить утечку электричества.

Даже новые электроприборы и проводка имеют небольшие утечки тока. Практически любая изоляция не идеальна, особенно это касается дешевого кабеля низкой ценовой категории. На дешевой электропроводке, как правило, с завода есть микротрещины, она менее устойчива к температурным и перепадам влажности, часто встречаются мелкие дефекты толщины. Неправильная эксплуатация, перегрев провода при нагрузках превышающих расчетные — всё это выводит изоляцию из строя и приводит к утечкам тока.

Утечку тока можно определить по следующим характерным признакам – прикосновение к корпусу электроприбора, стене, трубопроводу вызывает легкое покалывание в кончиках пальцев. Но будьте осторожны — величина истекания не превышающая величину в 10 мА считается безопасной, но ток утечки более 30 мА смертельно опасен.

Если у вас возникло подозрение на утечку тока, необходимо сразу обесточить помещение и вызвать профессионалов. Автомобиль со значительными утечками также эксплуатировать небезопасно. Вторым признаком утечек тока является непропорционально использованию повышенный расход и как следствие большие счета за электроэнергию или разрядка аккумулятора в автомобиле.

Какими приборами можно зафиксировать утечку электричества?

Специалисты электролаборатории используют профессиональный прибор для измерения сопротивления изоляции — мегаомметр. Такие приборы стоят довольно дорого, в быту не используются.

У многих дома или в гараже, можно встретить бытовой мультиметр и индикаторную отвёртку, ими и можно самостоятельно приблизительно обнаружить место утечки тока или электроприбор с дефектной изоляцией.

Что бы с помощью «бытового мультиметра» проверить сопротивление изоляции электроприбора, необходимо обязательно полностью отключить проверяемый прибор от электросети. На мультиметре перевести регулятор в положение 20 МОм. Одним щупом прикоснуться к штырю вилки, вторым металлической части электроприбора, лучше последовательно в нескольких местах. Если на дисплее отображается цифра «1», то тока утечки нет, изоляция исправна, показатели на экране ниже единицы свидетельствуют о токах утечки и чем ниже показатель, тем больше ток утечки.

Если у вас нет мультиметра, то обнаружить утечку можно обычной, даже самой дешевой индикаторной отвёрткой. Современные индикаторы чувствительны даже к небольшим токам. Алгоритм действий еще проще, необходимо включить прибор в сеть и коснуться жалом отвертки до металлических частей прибора, трубопровода или стен в нескольких местах. Лучше предварительно затенить помещение, если ток утечки присутствует, индикатор засветится с разной степенью интенсивности.

Как отыскать место утечки в электропроводке или кабеле

Найти дефект изоляции в скрытой проводке без специального оборудования невозможно. В этом случае необходимо вызывать специалисты электротехнической лаборатории. В открытой можно визуально внимательно осмотреть провод на предмет повреждений изоляции, особенно в местах соприкосновения кабеля со стенами, стояками, металлическими деталями.

Средства защиты человека от токов утечки

Для защиты от утечек тока в распределительном щитке устанавливаются УЗО или АВДТ (дифавтомат). В случае возникновения, даже небольшого, но опасного для человека тока утечки, УЗО или АВДТ моментально отключат подачу электричества. Правильная работа активного защитного электрооборудования гарантированно только при наличие рабочего заземления. Еще очень важно выбрать качественную автоматику и протестировать её. Все это могут выполнить специалисты наше электроизмерительной лаборатории. Не экономьте на своей безопасности!

Как проверить утечку тока на автомобиле, допустимая утечка тока

Основные причины возникновения утечки тока

Причин несанкционированной утечки может быть несколько, однако нередко в их возникновении виноват сам водитель, оснастивший авто различными современными приборами: аудиосистемой, навигатором, антирадаром, сигнализацией и другими. Их неправильная установка и подключение к проводке также очень часто создает проблему в виде утечки токов. При этом все приборы могут функционировать без нареканий, но их подпитка идет от аккумулятора при заведенном и при заглушенном двигателе.

Нередко утечки тока происходят по вине вышедшего из строя оборудования, это, как правило, неправильная работа:

1) Стартера.

2) Генератора.

3) Штатной сигнализации.

Также к числу самых распространенных причин утечки тока относится:

Износ проводки электрооборудования. При продолжительной эксплуатации причиной может быть воздействие различных неблагоприятных дорожных и климатических условий, что в итоге приводит к перетиранию, а также растрескиванию изоляции проводов, окислению контактов колодок (клемм) и гнёзд подключения электроприборов.
Установка дополнительного оборудования. Предусмотренная автоконцерном проводка автомобиля хорошо защищена и внезапное возникновение короткого замыкания вероятно только в случае серьезных механических повреждений. Что же касается дополнительного оборудования, его, как правило, стараются укладывать в место, наиболее доступное при беглом осмотре, но на деле оно оказывается проблемным и может послужить причиной утечки тока и в итоге – короткое замыкание.
Распространённая причина утечки тока. Провода могут находиться недалеко от блока двигателя и под воздействием высоких температур плавиться либо повреждаться об острые края металлических креплений, что также может нарушить изоляцию и вызвать короткое замыкание.

Допустимая утечка тока

В любой современной машине есть установленная минимально допустимая утечка тока и в режиме ожидания она не столь значительна: память аудиосистемы потребляет всего лишь — 3 мА, сигнализация (если она находится в норме) – 20-25 мА, приборная панель т – 5 мА, ровно столько же потребляют блок ЦЗ и контроллер системы впрыска. Есть устройства, к примеру, память ЭБУ, которые работают в штатном режиме и стирать их не стоит, а сигнализация потребляет ток только при неработающем двигателе. Небольшая допустимая утечка тока находится в пределах 30-40 мА – это норма.

Важно! Предельно допустимый показатель утечки тока – 50-80 мА (он напрямую зависит от мощности и количества установленного на машину дополнительного оборудования).

Диагностика и устранение причин утечки тока

Для того чтобы провести измерение утечки тока аккумулятора необходимо подготовить:

Мультиметр.
Ключ рожковый на 10.
Перчатки.

Как проверить утечку тока на автомобиле мультиметром

Перед началом работ по измерению необходимо выключить зажигание, достать ключ из замка. Стекла в машине нужно открыть, двери закрыть. При измерении силы тока будет включаться и отключаться АКБ, поэтому центральный замок может сработать и открытые стекла послужат доступом в салон.

Внимательно проверить, чтобы все потребители тока были отключены (лампочки под капотом, в бардачке, багажнике т. п.).
Откройте капот и отключите минусовую клемму от АКБ.
Мультиметр следует перевести в режим измерения тока, подключив его в разрыв между отрицательным выводом аккумулятора и минусовой клеммой.
Включить прибор, снять результаты утечки тока.

Важно! Все описанные работы следует проводить при заглушенном двигателе.

Устранение утечки тока

Вопрос, как найти утечку тока в автомобиле, понятен и доступен многим автовладельцам, но устранение утечки, как правило, доверяют только специалистам. Хотя, если знать некоторые особенности этого процесса причину утечки тока можно устранить самостоятельно.

Для начала следует осуществить поиск цепи, по которой вероятнее всего, происходит утечка тока. Для этого нужно из монтажного блока последовательно вынимать предохранители, наблюдая за показателями прибора. Если вы найдёте место утечки тока — показатель величины существенно снизится. В инструкции по обслуживанию вашего автомобиля указана электрическая схема, по которой нужно определить, какое именно оборудование подключено к данному предохранителю и проверить его. Если вдруг оборудование окажется неисправным, его нужно просто отнести в ремонт либо купить новое.

Монтажный блок

Если все предохранители проверены, но тестер всё также определяет утечку тока, причина находится в области, незащищённой предохранителями: генераторе, стартере либо системе зажигания. Для этого необходимо отключить провода от этих систем и провести тщательную проверку. Также не стоит забывать, что автомобиль может быть оснащен самостоятельно установленными устройствами, которые без использования предохранителей подключены к цепи замка зажигания.

Далее нужно проверить всю проводку: если обнаружится подозрительная ее часть, необходимо «прозванивать» провода на предмет целостности состояния и искать замыкание. Эти действия нужно выполнять с помощью того же мультиметра, только установленного в иной режим – омметра. Данный режим позволит наблюдать сопротивление провода.

Проверить генератор. Чтобы это сделать, необходимо мультиметр установить в режим вольтметра, подсоединив параллельно приборам. Производить замер напряжения следует только при работе двигателя, включённых габаритах и подфарниках. В норме показатель напряжение равен 13,5–14 В.

Проверка генератора

Еще одной из причин утечки тока может послужить сигнализация. Для ее диагностики рекомендуется установить режим охраны и произвести проверку примерно через пять минут. Этого времени вполне достаточно для того чтобы сигнализация перешла в режим ожидания, а утечка прекратилась. Если произойдёт именно так, значит, сигнализация исправна, если нет – причина в ее неисправности. В таком случае стоит обратиться к специалистам, самому разобраться в системе сигнализации будет очень сложно.

Чем опасна высокая утечка тока

Следствием наличия высокой утечки тока является разряд аккумулятора. Современные батареи совсем несложно зарядить, однако, в данном случае это всего лишь временное решение проблемы.

В состав кислотных аккумуляторов входят пластины, залитые электролитом, который состоит из смеси дистиллированной воды. Во время электрического разряда кислота оседает на пластинах (в виде солей), уменьшая рабочую поверхность аккумулятора. С течением временем происходит кристаллизация солей, и они перестают растворяться в электролите, что приводит к снижению емкости АКБ и приводит его в непригодность.

Обнаружив высокие показатели утечки тока, нельзя откладывать устранение этой проблемы, поскольку выхода из строя батареи аккумулятора обойдется гораздо дороже, чем ремонтные работы.

Как выбрать УЗО и дифавтоматы

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

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

УЗО и дифавтомат – в чем разница?

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

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

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

Что такое утечка тока и почему она происходит

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

Причины утечки тока

Ошибка при подключении проводки в доме.

Испорченная изоляция.

Чем опасна утечка тока

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

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

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

Как определить утечку тока в доме

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

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

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

МЫ ЗНАЕМ КАК

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

Теперь рассмотрим, какие бывают УЗО и как они работают.

УЗО: типы и назначение

Типы УЗО

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

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

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

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

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

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

МЫ ЗНАЕМ КАК

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

Параметры УЗО

УЗО различают по:

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

Параметры дифавтомата

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

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

Выбираем УЗО и дифавтомат

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

Как рассчитать потребление энергии – 4 способа

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

Способ 1

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

100 Вт х 6 ч = 600 Вт/ч

60 Вт х 6 ч = 360 Вт/ч

2 100 Вт* х 1/3 ч = 700 Вт/ч

600 + 360 + 700 = 1 660 Вт/ч

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

Способ 2

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

Например: 220 В х 1 А = 220 Вт.

Способ 3

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

Способ 4 – если потеряли техпаспорт прибора

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

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

Заключение

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

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 цепей 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 Y-конденсаторы между токоведущим и нейтральным проводниками. Это вызывает протекание некоторого тока утечки от нейтрали или токоведущего проводника к корпусу источника питания, который обычно соединен с заземлением.

Большинство производителей блоков питания указывают этот ток, который всегда должен быть ниже 3,5 мА в соответствии с требованиями IEC-60950-1. Это гарантирует очень низкий ток и не может причинить 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 — Изображение предоставлено

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, определяющие максимальные токи утечки, безопасные для человека в различных условиях. Они различаются в зависимости от 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, который может быть смертельным.

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 при условии единичной неисправности. Ток утечки очень опасен, если он превышает допустимый безопасный предел. В медицине ситуация еще хуже из-за риска, который она 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 протекать, когда это нежелательно из-за плохой конструкции, неисправного заземления или изоляции оборудования, дефектов материалов компонентов и т. Д. Величину тока можно уменьшить за счет правильного проектирования и соблюдения лучших стандартов и практик.

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

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

Источники питания медицинского класса Источники питания ATX Источники питания на DIN-рейку

Закрытый источник питания

Характеристики тока утечки конденсаторов — Блог пассивных компонентов

источник: блог Capacitor Faks

Конденсаторы

, как и другие электронные компоненты, изготовлены из несовершенных материалов. Несовершенства и дефекты этих материалов существенно влияют на электрические характеристики конденсаторов. Некоторые из параметров, определяемых этими дефектами и несовершенствами, включают импеданс, коэффициент рассеяния, индуктивное реактивное сопротивление, эквивалентное последовательное сопротивление и ток утечки.При проектировании электронной схемы необходимо учитывать эти характеристики.

Постоянный ток утечки — одна из ключевых характеристик, которые следует учитывать при выборе конденсатора для вашей конструкции. Другие важные параметры включают рабочее напряжение, номинальную емкость, поляризацию, допуск и рабочую температуру.

Ток утечки и его влияние на работу конденсаторов

Проводящие пластины конденсатора разделены диэлектрическим материалом.Этот материал не обеспечивает идеальную изоляцию и позволяет току течь через него. Ток утечки постоянного тока относится к этому небольшому току, который протекает через конденсатор при приложении напряжения. Величина этого тока в основном зависит от приложенного напряжения, температуры конденсатора и периода зарядки.

Величина тока утечки варьируется от одного типа конденсатора к другому в зависимости от характеристик диэлектрического материала и конструкции. Алюминиевые электролитические конденсаторы имеют большой ток утечки, в то время как керамические, фольговые и пластиковые пленочные конденсаторы имеют небольшие токи утечки.Очень небольшой ток утечки обычно называют «сопротивлением изоляции».

В электронных схемах конденсаторы используются для широкого спектра применений, включая развязку, фильтрацию и развязку. Для некоторых приложений, таких как системы электропитания и системы связи усилителей, требуются конденсаторы с низкими токами утечки. Алюминиевые электролитические конденсаторы и танталовые конденсаторы имеют высокие токи утечки и обычно не подходят для таких применений. Пластиковые и керамические конденсаторы имеют более низкие токи утечки и обычно используются для связи и хранения.

Зависимость тока утечки от времени

Токи утечки некоторых конденсаторов зависят от времени. В момент подачи напряжения на алюминиевый электролитический конденсатор ток достигает своего пика. Возникновение этого пикового тока зависит от формирующих характеристик конденсатора и внутреннего сопротивления источника напряжения. Когда конденсатор заряжен, его ток утечки со временем падает до почти постоянного значения, называемого рабочим током утечки.Этот небольшой ток утечки зависит как от температуры, так и от приложенного напряжения.

Алюминиевые электролитические конденсаторы обладают самовосстанавливающимися свойствами. Процесс самовосстановления существенно влияет на токи утечки алюминиевых электролитических конденсаторов. Временная зависимость токов утечки также вызвана формированием диэлектрического материала. Другие параметры, которые определяют величину этого небольшого тока, включают тип электролита, емкость и формирующее напряжение анода.Ток утечки керамического конденсатора не меняется со временем.

Зависимость тока утечки от температуры

Ток утечки конденсатора зависит от температуры. Уровень зависимости варьируется от одного типа конденсаторов к другому. В случае алюминиевого электролитического конденсатора повышение температуры увеличивает скорость химической реакции. Это приводит к увеличению тока утечки.

По сравнению с керамическими конденсаторами танталовые конденсаторы имеют высокие токи утечки.Постоянный ток утечки танталового конденсатора увеличивается с повышением температуры. Токи утечки танталовых конденсаторов немного увеличиваются, когда они хранятся в высокотемпературной среде. Это небольшое увеличение тока утечки является временным, и его можно устранить, подав номинальное напряжение в течение нескольких минут. Кроме того, ток утечки танталового конденсатора немного увеличивается, когда компонент подвергается воздействию высокой влажности. Преобразование напряжения помогает обратить вспять это временное увеличение тока утечки.

Керамические и пленочные конденсаторы имеют небольшие токи утечки по сравнению с электролитическими конденсаторами. Для многослойных керамических конденсаторов (MLCC) собственные токи утечки увеличиваются экспоненциально с увеличением температуры. Сопротивление изоляции пленочного конденсатора определяется свойствами диэлектрического материала. Для этого типа конденсатора повышение температуры вызывает уменьшение сопротивления изоляции и увеличение тока утечки.

Зависимость тока утечки от напряжения

Постоянный ток утечки конденсатора сильно зависит от приложенного напряжения.Для алюминиевых электролитических конденсаторов этот ток увеличивается с увеличением рабочего напряжения. Когда рабочее напряжение превышает номинальное напряжение и приближается к напряжению формования, ток утечки увеличивается экспоненциально. Когда напряжение, приложенное к алюминиевому электролитическому конденсатору, превышает импульсное напряжение, возрастает тенденция к повышению температуры, деградации электролита, образованию избыточного газа и другим вторичным реакциям. По этой причине эксплуатация алюминиевого электролитического конденсатора за пределами номинального напряжения недопустима.Постоянный ток утечки алюминиевого электролитического конденсатора резко падает, когда приложенное напряжение снижается ниже номинального.

Ток утечки алюминиевого электролитического конденсатора увеличивается, когда компонент хранится в течение длительного периода времени. Таким конденсаторам восстанавливаются исходные характеристики путем ремонта. Процесс включает приложение номинального напряжения к конденсатору в течение примерно получаса.

Для керамических конденсаторов собственные токи утечки сильно зависят от напряжения.Увеличение напряжения приводит к сверхлинейному увеличению собственного тока утечки. Сопротивление изоляции керамического конденсатора не зависит от напряжения.

Заключение

Материалы, используемые при производстве электронных компонентов, имеют дефекты. Эти недостатки существенно влияют на электрические характеристики электронных компонентов. Диэлектрический материал конденсатора представляет собой несовершенный изолятор, который позволяет небольшому количеству тока течь между двумя проводящими пластинами.В алюминиевых электролитических конденсаторах ток утечки в первую очередь вызван дефектами оксидного слоя. Этот ток изменяется в основном в зависимости от приложенного напряжения, времени и температуры конденсатора. Электролитические конденсаторы имеют большие токи утечки, в то время как пластиковые и керамические конденсаторы имеют очень малые токи утечки. Конденсаторы с низким током утечки широко используются в устройствах связи и накопления.

Проверка тока утечки | Цветность

Тест на ток утечки сетевого напряжения имитирует воздействие человека, касающегося открытых металлических частей продукта, и определяет, остается ли ток утечки, который может протекать через тело человека, ниже безопасного уровня.

Человек обычно воспринимает ток, протекающий через его тело, когда он достигает или превышает 1 мА (одну тысячную ампер). Сила тока выше порога может вызвать неконтролируемый мышечный спазм или шок. Эквивалентная схема человеческого тела состоит из входного сопротивления 1500 Ом, зашунтированного емкостью 0,15 мкФ.

Чтобы обеспечить запас безопасности для потребителя, регулирующие органы обычно требуют, чтобы у продукта был ток утечки сетевого напряжения менее 0.5 мА. Для некоторых продуктов, оснащенных трехконтактными вилками и предупреждающими наклейками, допустимый ток утечки может достигать 0,75 мА, но типичный предел составляет 0,5 мА. Поскольку высокоточные испытания обычно требуются для 100% блоков производственной линии, и поскольку высокоточные испытания являются более строгими, испытания утечки сетевого напряжения обычно указываются как испытания конструкции или типа, а не как испытания производственной линии. Испытания на утечку сетевого напряжения обычно требуются для всех медицинских изделий в качестве производственного испытания.

Испытания на утечку линейного напряжения проводятся с помощью схемы, аналогичной показанной на Рисунке 17, с измерением тока утечки в различных условиях неисправности, таких как «отсутствие заземления» или при обратном подключении линии и нейтрали.Сначала подается напряжение с нормальной линией и нейтралью, затем проводится испытание с обратным подключением, а затем без заземления.

Измерение тока утечки является требованием для типовых испытаний любого изделия с питанием от сети. Лаборатория соответствия или Национальная признанная испытательная лаборатория (NRTL) обычно проводит типовые испытания образцов продукции на этапе проектирования. После завершения типовых испытаний, как правило, дальнейшие испытания на утечку на производственной основе не требуются, за исключением изделий медицинского назначения.Из соображений безопасности на производственной линии медицинских изделий обычно проводятся измерения тока утечки.

Класс	Тип оборудования	Максимальный ток утечки
II Незаземленный	Все	0,25 мА
I Заземленный	Портативный	0,75 мА
I Заземленный	Movablebv (не переносной)	3.5 мА
I Заземленный	Стационарный, тип А	3,5 мА

Таблица 4: Некоторые значения UL для пределов тока утечки

Типы тока утечки

Существует несколько различных типов тока утечки: утечка линии заземления, утечка касания / шасси (ранее — корпуса), утечка пациента и вспомогательный ток пациента. Основные различия между токами утечки зависят от того, как человек может контактировать с продуктом или измерением.Например, утечка, которая будет протекать через тело человека, если он коснется внешнего корпуса продукта, будет утечкой касания / шасси или корпуса.

Утечка на землю: Линейный ток утечки измеряется, когда разъем заземления разомкнут, вставляется схема, имитирующая импеданс человеческого тела, и измеряется напряжение на ней.
Утечка касания / шасси (корпуса): Линейный ток утечки, измеренный при подключении схемы, имитирующей импеданс человеческого тела, к любой открытой части шасси тестируемого устройства.Это имитирует прикосновение человека к корпусу / шасси тестируемого устройства.
Утечка у пациента (прикладная часть): Утечка в линии, измеренная от или между подключенными частями ИУ, например, ток, который может протекать от отведений пациента и датчиков на медицинском устройстве.
Утечка вспомогательных средств пациента: Линейный ток утечки, протекающий в пациенте при НОРМАЛЬНОМ использовании между рабочими частями ИУ и не предназначенный для оказания физиологического эффекта.

Какой безопасный уровень тока утечки?

В зависимости от типа оборудования были определены допустимые уровни тока утечки, которые обычно указаны в соответствующем международном или региональном стандарте.Допустимые уровни тока утечки зависят от классификации конкретного типа оборудования. Основной принцип защиты от поражения электрическим током — наличие как минимум двух уровней защиты.

Класс I

В продуктах

класса I используется основная изоляция в сочетании с защитным заземлением. У этих продуктов будет трехконтактный шнур питания, а заземляющий нож будет прикреплен к любому доступному металлу на продукте. Продукты класса I имеют более высокие допустимые токи утечки, поскольку заземление обеспечивает уровень защиты для оператора и эффективно отводит ток утечки, с которым может соприкоснуться человек.Пределы тока утечки для продуктов класса I также различаются в зависимости от того, является ли шнур питания съемным или постоянным.

Класс II

Изделия с двухконтактным шнуром питания относятся к Классу II. Продукция класса II зависит не только от основной изоляции, но и от дополнительной или усиленной изоляции. Эти изделия часто называют изделиями с двойной изоляцией, поскольку защита от ударов основана на двухслойной изоляции. Поскольку нет защитного заземления для отвода избыточного тока утечки, пределы допустимого тока утечки для продуктов класса II ниже, чем у продуктов класса I.

Измерение тока утечки

Затем измеренные значения тока утечки сравниваются с допустимыми пределами в зависимости от типа тестируемого продукта (класса), точки контакта с продуктом (заземление, прикосновение, пациент) и работы продукта в нормальных условиях и в условиях единичной неисправности.

Измерения тока утечки выполняются при включенном устройстве и во всех условиях, таких как режим ожидания и полная работа. Напряжение питания обычно подается на изделие через изолирующий трансформатор.

Напряжение сети питания должно составлять 110% от наивысшего номинального напряжения питания и наивысшей номинальной частоты питания. Это означает, что продукт, рассчитанный на работу при 115 В переменного тока 60 Гц и 230 В переменного тока 50 Гц, будет протестирован при 110% от 230 В переменного тока, что равно 253 В переменного тока, и при частоте сети 60 Гц.

Измерительный прибор, называемый MD, должен иметь входное сопротивление (Z) 1 МВт и плоскую частотную характеристику от постоянного тока до 1 МГц. См. Рисунок 20. Прибор должен показывать истинное значение R.РС. значение напряжения на измерительном импедансе или тока, протекающего через измерительное устройство, с погрешностью показаний не более ± 5%. Прибор также должен нагружать источник тока утечки с импедансом приблизительно 1000 Вт для частот от постоянного тока до 1 МГц.

Это достигается с помощью модели человеческого тела или сети, подключенной ко входу измерительного прибора. В зависимости от используемого стандарта импеданс модели человеческого тела или сети будет меняться.На рисунке 20 показана модель или сеть человеческого тела, используемая в стандарте IEC60601-1 для тестирования медицинских устройств. Существует ряд имеющихся в продаже приборов, специально разработанных для измерения тока утечки. Эти инструменты имеют правильную точность, входное сопротивление и типичные выбираемые модели человеческого тела для нескольких популярных стандартов, встроенных прямо в инструмент.

Токи утечки измеряются как при нормальной работе, так и при неисправности. Нормальная работа означает, что продукт находится под напряжением как в режиме ожидания, так и в режиме полной работы.Медицинские устройства также требуют подключения любого напряжения или тока, разрешенного при нормальной работе, к частям ввода и вывода сигнала. К условиям единичного отказа относятся размыкание защитного заземления и размыкание нейтрального проводника в сети. В зависимости от конструкции продукта могут возникнуть дополнительные неисправности.

Есть несколько общих правил, которые следует соблюдать при измерении тока утечки. Тестируемый продукт следует разместить на изолирующей поверхности на значительном расстоянии, 20 см, от любой заземленной металлической поверхности.Измерительную цепь и кабели следует располагать как можно дальше от неэкранированных проводов питания и значительно дальше от любой заземленной металлической поверхности. Обратитесь к нашей библиотеке замечаний по применению для получения дополнительной информации о тестировании тока утечки для медицинских изделий.

Leakage Current — обзор

Чтобы избежать шума, создаваемого избыточными токами утечки, многие диоды в инфракрасной области работают как источники напряжения с разомкнутой цепью. Свет, падающий на активную область перехода, создает поток тока в направлении , обратном , а в условиях разомкнутой цепи накопление заряда создает прямое напряжение , которое создает равный и противоположный ток, в результате чего получается нулевое значение.(Это принцип солнечного элемента.) Используя стандартное уравнение напряжение-ток для полупроводникового диода, напряжение диода разомкнутой цепи становится равным

(24) υ = kTqln (i + IsIs) → i≪IskTqIsi = RJi

, где I _S — это ток насыщения диода, а i — фотоиндуцированный ток, ℜ P . Сопротивление перехода, R _J = kT / qI _S, является сопротивлением нулевого смещения перехода p — n и указан источник параллельного шумового тока. по выражению шума Джонсона in2¯ = 4kTB / RJ, поскольку переход находится в тепловом равновесии.Этот шум может быть таким же, как некоррелированный дробовой шум двух равных и противоположных токов I _S, протекающих через соединение. Суммарный среднеквадратичный шумовой ток становится тогда равным члену шума Джонсона на переходе плюс эффективный среднеквадратичный входной шумовой ток усилителя, как обсуждалось в разделе II.B выше. Диоды, которые обычно работают в режиме обратного смещения, такие как диоды из кремния и арсенида галлия, характеризуются своим насыщением или темновым током.Диоды, которые имеют высокие обратные токи из-за туннелирования или лавины, характеризуются своим сопротивлением нулевого смещения, и стандартным показателем качества является произведение RA , сопротивление, умноженное на площадь диода. Предполагая, что поверхностная утечка незначительна, сопротивление должно быть обратно пропорционально площади, и для данного материала продукт RA как функция температуры является удобной характеристикой. Такое поведение позволяет использовать уравнение. (2) и

(25) D * = DAB = ABNEP = ℜABin2― = ℜAB4kTB / R = RA4kT; Aincm2, BinHz

с использованием уравнения.(19) для значения НЭП . Это, конечно, предполагает, что основным источником шума является диод, а не следующий за ним усилитель. Фактически, охлаждение фотоэлектрического диода может увеличить сопротивление перехода до такой степени, что его работа идентична работе диода с обратным смещением. И наоборот, при более длинных инфракрасных длинах волн конечные характеристики определяются тепловым фоном, за исключением случаев наблюдения за узким спектральным источником, таким как лазерное излучение.

Что такое ток утечки? — Power Electronic Tips

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

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

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

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

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

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

Ток утечки и длина затвора. (a) Влияние длины затвора на утечку …

Контекст 1

… КМОП-технология масштабируется, вариации длины затвора, толщины оксида и концентрации легирования становятся более значительными, особенно для вариаций внутри технологического процесса, которые встречаются среди устройств одного кристалла.На рис. 3а показано влияние изменения длины затвора на ток утечки. Эффекты короткого канала, такие как вызванное стоком понижение барьера, придают подпороговому току утечки экспоненциальную зависимость от длины затвора. Таким образом, отклонение даже на 10 процентов от номинальной длины может изменить ток утечки в три раза. На рисунке 3b показано ожидаемое распределение вероятности тока утечки для устройств на кристалле с учетом гауссовского распределения длин затворов со стандартным отклонением, равным 5% от среднего для 180-нм процесса.Экспоненциальное увеличение тока утечки порождает логнормальное распределение; длинный «хвост» для больших токов утечки соответствует устройствам с малой длиной затвора. Такое распределение подразумевает, что небольшой набор устройств испытывает значительно больший подпороговый ток утечки, чем среднее устройство. Поскольку кеши содержат большое количество устройств, они с высокой вероятностью содержат несколько «чрезвычайно дырявых» …

Контекст 2

… Технология CMOS масштабируется, изменения в длине затвора, толщине оксида , и концентрации легирования становятся все более значительными, особенно для вариаций внутри кристалла, которые происходят между устройствами одного кристалла.На рис. 3а показано влияние изменения длины затвора на ток утечки. Эффекты короткого канала, такие как вызванное стоком понижение барьера, придают подпороговому току утечки экспоненциальную зависимость от длины затвора. Таким образом, отклонение даже на 10 процентов от номинальной длины может изменить ток утечки в три раза. На рисунке 3b показано ожидаемое распределение вероятности тока утечки для устройств на кристалле с учетом гауссовского распределения длин затворов со стандартным отклонением, равным 5% от среднего для 180-нм процесса.Экспоненциальное увеличение тока утечки порождает логнормальное распределение; длинный «хвост» для больших токов утечки соответствует устройствам с малой длиной затвора. Такое распределение подразумевает, что небольшой набор устройств испытывает значительно больший подпороговый ток утечки, чем среднее устройство. Поскольку кэши содержат большое количество устройств, они с высокой вероятностью содержат несколько «чрезвычайно негерметичных» …

Каковы значения спецификации тока утечки для постоянного тока?

Значения спецификации тока утечки не предписываются для постоянного тока, а вместо этого указываются значением сопротивления изоляции.

Ток утечки можно рассчитать, исходя из заданного значения сопротивления изоляции и номинального напряжения элемента по формуле I = V / R.

Однако обратите внимание, что это просто значение, рассчитанное на основе значения сопротивления изоляции, указанного Murata, и гарантируется только значение сопротивления изоляции.

1. Метод определения тока утечки из значения сопротивления изоляции

Пример: GRM155B31h203KA88

(1) Проверьте значение сопротивления изоляции (гарантированные характеристики) в наименовании продукта GRM155B31h203KA88.

(2) Емкость GRM155B31h203KA88 меньше 0,047 мкФ, поэтому значение сопротивления изоляции составляет 10 000 МОм или более.

(3) Подставьте значение сопротивления изоляции 10 000 МОм и номинальное напряжение 50 В вместо названия продукта GRM155B31h203KA88 в формулу I = V / R.

(4) I = 50 / 10,000 M

(5) I (ток утечки) = 0,005 мкА или менее

2. Метод получения заданного значения сопротивления изоляции из ΩF и расчета тока утечки

Пример: GRM188B30J106ME47

(1) Проверьте значение сопротивления изоляции (гарантированные характеристики), указанное в наименовании продукта GRM188B30J106ME47.

(2) Согласно таблице, значение сопротивления изоляции GRM188B30J106ME47 составляет 50 Ом или более.

(3) Единица ΩF показывает, что значение является произведением сопротивления и емкости, поэтому сопротивление изоляции получается делением 50 ΩF на значение емкости для этого номера продукта.

(4) Сопротивление изоляции = 50 Ом / 10 мкФ

(5) Сопротивление изоляции = 5 МОм (μ = 10 ^-6, M = 10 ⁶)

(6) Подставьте указанное значение сопротивления изоляции 5 МОм на номинальное напряжение 6.3 В для наименования продукта GRM188B30J106ME47 в формулу I = V / R.

(7) I = 6,3 / 5 м

(8) I (ток утечки) = 1,26 мкА или менее

* Что такое ΩF?

Ом Фарады (ΩF) — одна из единиц, используемых для представления сопротивления изоляции.

Если значение сопротивления изоляции указано как произведение номинальной емкости и сопротивления изоляции (произведение CR), оно выражается в единицах ΩF.