Gc-helper.ru

ГК Хелпер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ток утечки кабеля что это

Токи утечки на землю в IT-сети и система контроля изоляции.

На величину тока утечки в сетях с изолированной нейтралью влияют три основных фактора:

  1. Ток утечки на разделительном трансформаторе за счет «паразитной» емкости между обкладками трансформатора. ( 0,1 – 0,5 мА )
  2. Ток утечки на проводах самой линии подключения нагрузки за счет «паразитной» емкости между жилами кабеля.
  3. Сопротивление изоляции трансформатора, линий питания и подключенной нагрузки. В рабочем режиме токи утечки за счет изоляции достаточно малы и в расчет, как правило, не берутся. При сопротивлении изоляции в пределах 2 МОм и напряжении 220В, 50Гц ток утечки составит всего 0,11 мА

По величине тока утечки IT-сети делятся на две группы:

«Большие IT-сети», где величина указанного тока может составлять величины до единиц ампер за счет мощных разделительных трансформаторов и значительной протяженности силовых кабелей подключения нагрузки. Здесь сохраняется полезное свойство режима изолированной нейтрали – неотключение питания нагрузки при первичном пробое. На части оборудования такой электроустановки, в котором существует высокая вероятность поражения персонала электротоком при замыкании на корпус, вполне успешно применяются УЗО. Требования к построению таких электроустановок изложены в ПУЭ.

«Малые IT-сети», где при первичном пробое ток утечки не должен превышать заданного безопасного уровня. Именно к таким сетям относятся сети электропитания оборудования гр.2 в учреждениях медицинского назначения и носят название «медицинские IT-сети».

Особые требования к медицинским IT-сетям изложены в ГОСТ 50571.28.

Для удобства приведем дословно содержание пунктов касающиеся данной темы:

Пункт 710.512.1.6. «…Трансформаторы должны соответствовать МЭК 61558-2-15 и следующим дополнительным требованиям:

Ток утечки на землю основных проводников и защитной оболочки «кожуха», замеренные при отсутствии нагрузки, при номинальном напряжении и номинальной частоте не должен превышать 0,5 мА.

Номинальная мощность однофазных трансформаторов, используемых для медицинских IT систем для переносного и стационарного оборудования, не должна быть менее 0,5кВА и более 10 кВА.»

Пункт 710.413.1.5. «…- измерительное напряжение не должно превышать 25В постоянного тока;

— максимальное значение измерительного тока, даже при возникновении повреждения, не должно превышать 1 мА;

— должно быть обеспечено устройство для проверки сопротивления изоляции и предусмотрена индикация о понижении сопротивления до 50 кОм…»

Пункт 710.512.1.1. «…Трансформаторы должны быть установлены в непосредственной близости к медицинскому помещению внутри или вне его и помещены в шкаф или иметь защитную оболочку (кожух) для предотвращения случайного прикосновения к токоведущим частям…»

Требования ГОСТа вводят существенные ограничения, выполнение которых при проектировании дает определенные гарантии ограничения токов утечки до минимального безопасного уровня, а именно:

  1. Применяются специальные медицинские трансформаторы мощностью до 10 кВА с током утечки не более 0,5 мА.
  2. Обязательно применяется система контроля изоляции с уровнем срабатывания сигнализации 50 кОм, что соответствует току утечки не более 4,4 мА ( 4400 мкА )
  3. Требование на близкое размещение трансформатора призвано уменьшить длину кабелей подключения нагрузки и уменьшить ток утечки за счет суммарного уменьшения емкости кабельной сети.

Следует помнить, что системы контроля изоляции как импортного, так и отечественного производства не реагируют на емкостной ток утечки, а призваны контролировать именно нарушение изоляции сети по активному сопротивлению.

Оценить величину емкостного тока утечки можно следующим образом:

Емкость силового кабеля марки ВВГнг колеблется в пределах от 150 нФ/км ( 0,15 мкФ/км ) при сечении жил 1,5 мм 2 до 300 нФ/ км ( 0,3 мкФ/км ) при сечении жил 10 мм 2 .

Ток утечки при емкости 0,1 мкФ при 220В, 50Гц составляет 11 мА. Пользуясь этой пропорцией легко оценить ток для конкретного проектного решения.

Приведенные выше данные по емкостным характеристикам достаточно приблизительные, так как при производстве силового кабеля эта величина не нормируется. На практике значение емкости может отличаться и в большую, и в меньшую стороны. Длина кабеля питания нагрузки от трансформатора длиной в километр может показаться нереальной для конкретного объекта, однако приведем пример:

Медицинский разделительный трансформатор ТРО – 10000МБ расположен в этажной щитовой. В этой щитовой также расположен распределительный щиток на 6 двухполюсных автоматов для непосредственного подключения розеток на консолях и других блоков розеток IT-сети. Операционная расположена на расстоянии 50 метров на том же этаже. Суммарная длина линий подключения составит более 300 метров с учетом внутренней разводки в самой операционной. По приблизительным расчетам емкостной ток утечки составит 6,6 мА, что явно не соответствует нормам безопасности принятым для операционных согласно ГОСТ 50571.28 пункт 710.413.1.5. ( 4,4 мА ).

Технические решения с целью уменьшения длины линий достаточно очевидны и приведены на рис.2. Автоматы линий подключения располагаются непосредственно в щитке в операционной, что сокращает протяженность линий почти в три раза.

Описанный выше способ позволяет значительно сократить количество проводников и существенно уменьшить паразитный емкостной ток, однако окончательно проблему не решает. Сократить указанный ток практически до нуля позволяет схема представленная на рис.3.

В этой схеме провод заземления исключается из состава кабеля и прокладывается отдельно, в результате чего паразитная емкость сводится практически к нулю.

К сожалению, в отечественных нормативах эта проблема не рассматривается вовсе и подавляющее большинство проектов выполнено без учета емкостных токов утечки, что вполне может привести к весьма неприятным последствиям.

В данном случае можно ориентироваться на типовые европейские схемы, решенные с учетом данной проблемы. Одна из схем приведена на рис.4.

Ток утечки. Как проверить и какой он должен быть

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

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

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

Какой ток утечки должен быть

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

Читать еще:  Выключатели с датчиком движения автоматический выключатель света

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

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

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

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

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

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

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

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

Поэтому запомните – ток утечки должен стремиться к нулю!

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

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

В общем, на первый вопрос ответили – ток утечки должен стремиться к нулю и никаких “50 мА” быть не должно.

Как проверить утечку тока

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

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

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

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

Отключаем клемму 31 АКБ

“Минусовой” щуп мультиметра подключаем к минусовой клемме АКБ

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

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

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

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

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

Как видим, показания обрели нулевые значения.

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

Вот так можно легко проверить ток утечки и ток потребления.

Как найти утечку тока

Но что делать, если на Вашем авто данные значения не приближаются к нулю, а составляют десятки или сотни мА?

Для начала необходимо отключить все сторонние потребители энергии. Вот простой пример. Ток составляет 20 мА

А все потому что всего навсего к колодке диагностики был подключен адаптер ELM327 и его ток потребления как раз составлял 20 мА

Вот и вся причина. Поэтому скрупулезно вспоминайте, что и где у Вас подключено. Любой адаптер, зарядка, светодиодная подсветка… Все это потребляет ток и в сумме может получится довольно внушительная цифра.

Но что делать, если все отключено, а ток утечки высвечивается на дисплее мультиметра?

Вот еще пример. Все отключено, а ток равен 330 мА

Самое простое и самое главное, что Вы можете предпринять – это снять крышку с блока предохранителей

И по очереди извлекать предохранители по порядку и наблюдать за показаниями амперметра

Если при извлечении очередного предохранителя показания мультиметра снизились или стали нулевыми, значит проблема в цепи, которую защищает этот предохранитель.

Необходимо посмотреть схему или просто перечень устройств, цепи которых защищает предохранитель. Все эти данные имеются в литературе по Вашему авто, либо в интернете. В конце страницы будет видео, где я наглядно показал, что и как искать.

В данном случае не выключалась лампа освещения багажника.

Утечка тока в автомобиле. Видео

Более подробно про утечку тока и как ее найти я показал на видео

Пишите о Вашем опыте по данной теме в комментариях.

Ток утечки в электрических сетях, как проверить и найти ток утечки

Смотрите также

Как выбрать сечение провода для сетей освещения 12 вольт

Установка светодиодной ленты на потолок

Замена и установка автоматических выключателей

Ток утечки как физическое явление Вы наверняка слышали выражение «ток утечки» или «ток утечки на землю», но каждый ли сможет объяснить, что это такое? Из-за чего возникает ток утечки, чем он опасен, как его устранить? На эти вопросы мы и постараемся получить ответ.

Читать еще:  Предельно допустимый ток для кабелей с медными жилами

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

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

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

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

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

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

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

Ток утечки на землю в быту

Ток утечки может создать проблемы и в быту, некоторые люди часто используют этот термин, но понимают ли они сам процесс и осознают ли его потенциальную опасность? Ток ведь движется от фазы к земле через проводящие предметы, такие как металлические трубы, корпус стиральной машины, ванна, батарея — по предметам, не предназначенным в обычных условиях для прохождения по ним тока.

Старение изоляции, оплавленная изоляция, частые перегрузки или механически поврежденная изоляция — вот лишь несколько поводов задуматься, а нет ли здесь токов утечки. Любое нарушение изоляции может привести к утечке тока в жилище и к опасности для жильцов. Давайте же разберемся, как обезопасить себя от этих вредных явлений в быту.

Изначально необходимо понимать, что не существует идеальной изоляции. Конечно, исправная изоляция не опасна, но хоть немного нарушенная изоляция уже несет серьезную угрозу. Прикоснувшись к корпусу стиральной машины, к оболочке кабеля, или просто к вилке, где имеет место утечка тока через поврежденную изоляцию, человек может сильно пострадать и даже погибнуть.

Менее опасным, но не менее неприятным симптомом утечки является повышенный расход электроэнергии — ток проходит через счетчик даже при полностью выключенных потребителях квартиры или дома. Уехали в отпуск, вернулись, и увидели, что холодильник намотал непомерно много. А дело то вовсе не в холодильнике, а в нарушенной где-то изоляции.

Имея представление о природе тока утечки, человек сможет легко найти и устранить неисправность, если на то возникло подозрение. Что может стать причиной для такого подозрения? Например, прикосновение к электрическому обогревателю сопровождается ощущением слабого удара током или прикосновение к стиральной машине во время мытья рук над ванной приводит к похожим ощущениям. Это однозначно указывает на то, что где-то в приборе имеет место поврежденная изоляция. Нужно искать «течь».

Проще всего в домашних условиях использовать мультиметр или индикаторную отвертку. Либо измерить сопротивление мегомметром, если такой вдруг оказался под рукой. Конечно, мегомметр есть далеко не у каждого обывателя дома, поэтому рассмотрим самые простые возможности.

Проверка на утечку при помощи индикаторной отвертки

Оборудование с проводящей оболочкой, такое как холодильник, стиральная машина, водонагреватель — можно очень просто проверить на наличие тока утечки индикаторной отверткой. Осторожно прикоснитесь к корпусу включенного прибора индикаторной отверткой так, словно проверяете наличие фазы в розетке. Если индикатор хоть немного засветится, то это явный признак утечки, — нужно искать повреждение изоляции и, что не менее важно, проверить соединение заземляющего проводника из розетки с корпусом прибора, если такое заземление предусмотрено, и вообще проверить заземление.

Прозвонка омметром

Еще один способ проверки целостности изоляции внутри бытового прибора — при помощи мультиметра. Выдерните проверяемый бытовой прибор из розетки, включите мультиметр в режим омметра, выставьте предел измерения на отметку 20 МОм. Измерьте сопротивление между корпусом прибора и вилкой (между корпусом и каждым из штырей вилки).

Сопротивление должно оказаться более 20 МОм — за пределами шкалы. Если у вас есть мегомметр, то с его помощью можно аналогичным образом провести измерение состояния изоляции на нечувствительном к высокому напряжению оборудовании (мегомметр имеет на своих щупах высокое напряжение).

Старый способ с радиоприемником

Простой бытовой способ поиска утечек в скрытой в стене проводке. Его раньше всегда применяли прежде чем начинать делать ремонт, чтобы рабочих не ударило током во время штукатурки. Брали портативный радиоприемник на средние или длинные волны, выставляли его частоту приема на молчащую станцию, и при всех выключенных потребителях проходились с приемником вдоль пути прокладки проводки. Если динамик начинал издавать шум — в этом месте утечка.

Читать еще:  При включении выключателя мигает свет

УЗО

Чтобы защитить себя и своих близких от поражения электрическим током и от лишних расходов за утекающую в землю электроэнергию, необходимо использовать устройство защитного отключения или дифференциальный автомат (автоматический выключатель совмещенный с УЗО), — такое устройство мгновенно сработает и произведет аварийное отключение от сети всех потребителей в самом начале утечки.

Потери от токов утечки по изоляторам воздушных линий: таблицы норм, от длины

В соответствии с ПУЭ, минимальная длина пути тока утечки по изоляторам нормируется в зависимости от степени загрязненности атмосферы (СЗА). Установлено семь уровней СЗА: к районам с первым уровнем СЗА отнесены леса, тундра, болота, луга с незасоленными почвами, не попадающие в зону влияния промышленных и природных источников загрязнения; к районам со вторым уровнем СЗА – районы со слабозасоленными почвами и сельскохозяйственные районы, в которых применяются химические удобрения и химическая обработка посевов; к районам с третьим – седьмым уровнями СЗА – районы с промышленными источниками загрязнения различной интенсивности, зависящей от расстояния от источника, характера и объемов производства.

Соотношение уровней СЗА может быть охарактеризовано относительными значениями минимальной длины пути тока утечки по гирлянде изоляторов, приведенными в табл. 2.13 (за единицу приняты значения для первого уровня СЗА).

  1. Относительные значения минимальной длины пути тока утечки для различных уровней СЗА
  2. Среднее число изоляторов на опорах ВЛ при различных уровнях СЗА
  3. Потери мощности в гирлянде изоляторов линии 110 кВ
  4. Потери мощности в гирлянде изоляторов линии 110 кВ, приведенные к расчетным условиям
  5. Удельные потери мощности от токов утечки по изоляторам воздушных линий
  6. Удельные потери электроэнергии от токов утечки по изоляторам ВЛ

Относительные значения минимальной длины пути тока утечки для различных уровней СЗА

В соответствии с данными табл. 2.13 при увеличении уровня СЗА должно быть соответственно увеличено число изоляторов в гирлянде. Их отношение для различных уровней СЗА (табл. 2.14) приблизительно соответствует отношениям табл. 2.13 – для линий напряжением 110 кВ и выше число изоляторов в гирлянде в районе с седьмым уровнем СЗА больше, чем в первом в 2,5 раза, а для линий напряжением 6–35 кВ – в 2 раза. Значения напряжения, приходящегося на один изолятор линий, приведены в табл. 2.15. 86

Среднее число изоляторов на опорах ВЛ при различных уровнях СЗА

В нормальном эксплуатационном режиме по изоляторам течет так называемый фоновый ток утечки. Специфика процесса протекания фонового тока состоит в том, что его увеличение приводит к подсушиванию увлажненной поверхности изоляторов и последующему увеличению их сопротивления, в результате чего ток стабилизируется на определенном уровне. По оценкам специалистов ОАО «НИИПТ», длительный фоновый ток в условиях увлажнения изоляторов колеблется в диапазоне 0,5–1 мА. Эта оценка подтверждается имеющимися исследованиями [3], в которых приведены результаты измерения потерь мощности на гирлянде изоляторов линии 110 кВ для различных видов погоды и степени загрязненности изоляторов в режиме фонового тока (табл. 2.16).

Потери мощности в гирлянде изоляторов линии 110 кВ

Приведенные значения фонового тока справедливы для линий любого напряжения, так как с ростом номинального напряжения количество изоляторов в гирлянде увеличивается практически пропорционально напряжению.

В ПУЭ установлено четыре степени загрязнения (СЗ) изоляторов, обусловленного естественными и промышленными источниками загрязнения атмосферы. Данные табл. 2.16 могут быть отнесены, соответственно, к 1, 2 и 3 СЗ. По влиянию на токи утечки виды погоды могут быть объединены в 3 группы: 1 группа – хорошая погода с влажностью менее 90 %, сухой снег, изморозь, гололед; 2 группа – дождь, мокрый снег, роса и хорошая погода с влажностью 90 % и более; 3 группа – туман. Преобразованные в соответствии с этим данные табл. 16 представлены в табл. 2.17.

Потери мощности в гирлянде изоляторов линии 110 кВ, приведенные к расчетным условиям

Как было отмечено выше, фоновый ток утечки является саморегулирующимся, поэтому его значение не зависит от напряжения 88 линии, а потери мощности на линии любого напряжения могут быть определены по формуле, кВт/км:

Используя данные о среднем числе опор на 1 км линий напряжением 6–20 кВ – 13 шт.; 35 кВ – 8 шт.; 60 кВ – 6 шт.; 110 – 4 шт.; 154 кВ – 3,3 шт.; 220–750 кВ – 2,5 шт., получим удельные потери мощности, приведенные в табл. 2.18.

Удельные потери мощности от токов утечки по изоляторам воздушных линий

Подавляющее большинство (92 %) ВЛ в России проходит по территориям с первой СЗ, около 6 % – второй и порядка 2 % – третьей. Протяженность ВЛ, эксплуатируемых в условиях четвертой СЗ, пренебрежимо мала. Поэтому в практических расчетах потерь мощности от токов утечки по сетевой организации в целом могут использоваться обобщенные значения (без районирования территории по СЗ), полученные на основании приведенных цифр по формуле ∆Р = 0,92 ∆Р1 + 0,06 ∆Р2 + 0,02 ∆Р3 , где 1, 2, 3 – СЗ изоляторов. Обобщенные данные приведены в последних строках табл. 2.18 для каждой группы видов погоды.

Потери электроэнергии от токов утечки определяют на основе данных, приведенных в табл. 2.18, и продолжительности видов погоды в течение расчетного периода. При отсутствии последних годовые потери электроэнергии могут быть определены по табл. 2.19 в зависимости от расположения линии в одном из указанных выше регионов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector