03 ноября 2022
Статьи

Утечка тока через генератор причины

Содержание

Что такое утечка тока и чем она опасна

Эквивалентная схема 3-х фазной электросети с изолированной нейтралью

Начнем с терминологии. Точное определение этого явления описано в ГОСТ 61140 2012 и ГОСТ 30331.1 2013, далее дословно: «Электрический ток, протекающий в землю, открытые, сторонние проводящие части и защитные проводники при нормальных условиях». Для более детального описания явления приведем в качестве примера эквивалентную схему 3-х фазной электрической сети IT (изолированная нейтраль).

Обозначения:

  • А, В, С – фазы сети.
  • Ra, Rb, Rс – величина активного сопротивления между землей и каждой фазой.
  • Са, Сb, Сс – параметры емкости линий относительно земли.
  • Ua, Ub, Uc – напряжение каждой из фаз по отношению к земле.
  • Ia, Ib, Ic – токи утечки.

В приведенном примере активное сопротивление Ra, Rb, Rс не стремиться к бесконечности, а вполне измеряемая величина. Соответственно и токоведущих проводников емкость относительно земли (Са, Сb, Сс) будет какую-то величину больше нуля. Следовательно, в токоведущих частях с напряжениями Ua, Ub, Uc будут образовываться токи утечки Ia, Ib, Ic.

Пути таких токов напрямую зависят от того, какой тип заземления используется в системе. В приведенном примере с изолированной нейтралью (IT), утечка происходит через изоляцию проводов в токопроводящие элементы оборудования. Из них по проводникам, соединенным с ЗУ, уходит в зону растекания (локальную землю).

В системах с глухозаземленной нейтралью (TN) ток утечки по шине PEN течет до ЗУ на вводе электропитания.

Причины возникновения утечки тока

Из приведенной выше информации мы выяснили, что утечка происходит всегда, даже при штатной работе электрического оборудования. Опасность представляет превышение нормальных показателей. Давайте рассмотрим ситуации, когда превышаются допустимые нормы дифференциальных токов, чтобы установить причины возникновения неисправности.

С электроприбора в квартире или доме

Опасное напряжение может появиться на корпусе бытового электроприбора, например, накопительного нагревателя воды (бойлера) или стиральной машины. Как правило, причина этого нарушение целостности одного из ТЕНов или механическое повреждение изоляции. К чему приведет пробой на корпус, зависит от системы заземления жилого помещения. Рассмотрим варианты с трехпроводным подключением стиральной машины в системе TN-C-S и двухпроводное подключение при заземлении TN-C.

Рисунок 3. Пробой на корпус в системах: А) TN-C-S; В) TN-C

Как видно из рисунка в случае пробоя на заземленный корпус ток утечки будет на шину-PE, что приведет к срабатыванию электромагнитной или тепловой защиты автоматического выключателя, установленного на линию питания электроустановки.

При двухпроводном подключении утечка тока не вызовет срабатывание АВ и стиральная машина будет продолжать работать, пока не образуется дифференциальный ток. Это может произойти в случае одновременного касания корпуса электроустановки и заземленного элемента конструкции здания или труб водоснабжения. Ток утечки в этом случае пойдет от корпуса через тело человека на землю (см. В рис.3). Величины тока в образованной цепи будет недостаточно для срабатывания АВ, но УЗО или диффавтомат обнаружит утечку и произведет отключение оборудования.

В скрытой электропроводке в доме или квартире

Причины утечки в скрытых проводках напрямую связаны со снижением уровня изоляции токоведущих жил кабеля. Это может быть вызвано следующими причинами:

  1. Превышение допустимого срока службы проводки. Это довольно распространенное явление в домах возведенных 30-40 лет назад и более давних постройках. Согласно нормативным документам (в частности ВСН 58 88) срок эксплуатации срытых электропроводок, выполненных кабелем с медными токоведущими жилами, не может превышать 40 лет. Для алюминиевых проводов установлен срок службы не более 30 лет.
  2. Нарушения режимов эксплуатации. Если проводка подвергалась перегрузке, то велика вероятность разрушения изоляции вследствие нагрева токоведущих жил.
  3. Механические повреждения изоляции провода. Они могут быть нанесены из-за не соблюдения технологии монтажных работ или впоследствии при сверлении стен.

Причины повреждения изоляции кабеля скрытой проводки

Не следует надеяться на постоянную величину сопротивления изоляции, при малейших подозрениях следует проверить этот показатель.

В автомобиле

Рассматриваемое нами явление нередко наблюдается и в электросети автомобиля. Причем вероятность утечки может не зависеть марки авто и его состояния. Результат потери тока во всех случаях приводит к одному итогу – разряду аккумулятора. Предлагаем рассмотреть наиболее вероятные причины утечки тока в электрической сети автотранспортного средства.

С аккумулятора

Основные функции АКБ заключаются в запуске мотора автомобиля и обеспечении питания внутренней сети, в тех случаях, когда генератор не справляется с этой задачей. Подзарядка аккумуляторной батареи производится в процессе работы двигателя, также вращающего генератор. У припаркованной машины с выключенным ДВС разряд АКБ происходит за счет питания подключенной электроники (например, сигнализации) и допустимого тока утечки.

Если недавно заряженный аккумулятор быстро разрядился, не спешите сваливать на него всю вину, вполне возможно, что произошло превышение допустимой величины утечки по следующим причинам:

  1. Повреждение изоляции бортовой сети, КЗ в блоке предохранителей.
  2. Неправильно подключенная электроника и/или сигнализация потребляет ток сверх установленной нормы.
  3. Загрязнение или окисление клемм аккумулятора.
  4. Подключение дополнительных электрических приборов.

Плохой контакт клемм АКБ – одна из причин ее быстрого разряда

Как измерить заряд автомобильного аккумулятора и его утечку, было описано на нашем сайте.

Через генератор

Как показывает практика, довольно часто причина утечки через генератор связана с «пробитием» одного из диодов выпрямительного блока. На представленном ниже рисунке приведена упрощенная схема подключения АКБ к генератору, в котором «пробит» один из силовых диодов.

Путь тока утечки через поврежденный выпрямительный диод

Как производить поверку генератора, можно прочитать на нашем сайте.

Через сигнализацию

Практически все современные системы охраны для понижения потребления электричества с целью снижения разряда батареи переходят в режим «сна». Иногда может возникнуть сбой ПО или произойти другая неисправность, устранить которую довольно сложно. В результате сигнализация потребляет ток сверх допустимой нормы, что приводит к разряду АКБ. Особенно в этом замечена китайская продукция.

С диодов, транзисторов, конденсаторов

В данных радиоэлементах всегда присутствует незначительный уровень тока утечки, его показатели указываются в даташит к каждому компоненту. При выходе из строя транзистора, диода или конденсатора этот показатель может существенно увеличиться.

Последствия

Как мы уже говорили, протекание дифференциальных токов происходит даже при наличии изоляции должного уровня. Из-за их низкой величины не возникает деструктивных последствий. Ситуация в корне изменяется, когда утечка превышает допустимую норму. В таких случаях возможны следующие последствия:

  • Угроза поражения электротоком.
  • Вероятность возникновения пожара.
  • Протекание дифференциального тока в сети приводит к тому, что даже при отключенных потребителях электроэнергии по показаниям приборов учета будет наблюдаться расход электричества.
  • Электрический ток, проходя через неизолированные токопроводящие конструкции, вызывает их ускоренную коррозию. Что можно наглядно наблюдать на клеммах аккумуляторных батарей.
  • Утечка в бортовой сети автомашины может вызвать воспламенение проводки и практически всегда становится причиной разряда аккумуляторной батареи, что создает проблемы цепи зажигания.

Перечисленных последствий вполне достаточно, чтобы осознать опасность дифференциального тока, поэтому поговорим о способах защиты и устранении утечки.

Как проверить и найти ток утечки своими руками

Приведем несколько косвенных способов, позволяющих обнаружить утечку:

  • Если при отключении от сети всех постоянных потребителей электрической энергии, счетчик продолжить регистрировать расход электроэнергии, значит необходимо приступать к поиску и устранению неисправности. То есть, ищите утечку.
  • При наличии бойлера вода, поступающая с кранов, вызывает ощущение прохождения электричества.
  • Срабатывает защита УЗО или диффавтомата.
  • В системе TN-C-S происходит отключение АВ.
  • Быстро разряжается аккумулятор автомобиля.

Теперь перейдем к более точным измерениям, для этого могут понадобиться следующие инструменты:

  • Простой или бесконтактный пробник напряжения. С их помощью можно определить наличие напряжения на корпусе бытовых приборов или смесителях, то есть, обнаружить утечку.
  • Токоизмерительные клещи, вместо них можно использовать мультиметр с режимом амперметра. При помощи этих инструментов снимаются показания амперметра, что позволяет измерить дифференциальные токи. После проведения измерений показатели прибора (амперметра) сравниваются с допустимыми параметрами. Обратим внимание, что контакты амперметра могут быть не приспособлены для замера больших величин, в таких случаях токовые клещи более удобны.
  • Авометр (необходим для проверки изоляции). Диапазон измерения выставляется в мегаомах, если сопротивление несколько сот кОм, то это говорит о недостаточной изоляции.

И несколько видео по теме (пример того, как искать утечку тока в автомобиле):

Внимание! Измерение сопротивления должно проводиться при полном отключении источника питания, то есть нуля и фазы для переменно напряжения и плюса и минуса в системах постоянных токов. Рекомендуется перед проверкой изоляции провести замеры в режиме измерения постоянного или переменного напряжения (в зависимости от типа сети).

Советуем также почитать:

  • Принцип работы узо и схема подключения
  • Что такое потери электроэнергии в электрических сетях?

Причины, почему разряжается аккумулятор на автомобиле. Разбираемся и исправляем

Практически каждому автолюбителю порой приходится выяснять причины, почему разряжается аккумулятор на автомобиле неоправданно быстро. Не будем рассматривать вариант, когда батарее уже года 2. Конечно, в идеале она должна без проблем функционировать 3-4 года, но на практике редко какой аккумулятор столько проживает. И прежде всего – из-за российского климата. Годовые перепады температур могут достигать на наших территориях 70°C, что крайне негативно для батареи, кем бы они ни была выпущена и сколько бы ни стоила. К тому же подавляющее количество автовладельцев держит своих железных коней на улице круглый год. Гаражи и отапливаемые парковки использует все-таки сравнительно малый процент народа: и по причине ограниченности гаражей в количестве, и по причине несусветной дороговизны подобных паркингов в мегаполисах. Однако нередки случаи, когда почти новый аккумулятор заряд не держит. Вроде была полная батарея, а поутру вышел – и не можешь завестись.Причины, почему разряжается аккумулятор на автомобиле, в основном определяются человеческим фактором. В первую очередь – невнимательность, небрежность и нерасчетное использование батареи.Утечки токаЭто самая частая причина быстрой разрядки аккумулятора, хотя поводы для нее могут быть разные.Плохой контакт клемм, вызванный их окислением. Образовавшаяся на контактах оксидная пленка повышает сопротивление при прохождении тока, вследствие чего аккумулятор разряжается в разы быстрее, чем должен. Зачистка клемм уберет подобный эффект.Не отключенные приборы. Игравшая всю ночь магнитола посадит аккумулятор в обязательном порядке. К тому же приведет неплотно закрытая дверца. Нередкий вариант – горящая постоянно лампочка подсветки багажника. Узнать, что она не отключилась, не так-то просто, снаружи этого не заметишь. После закрытия багажника нужно убедиться в этом, проверив ее обесточивание изнутри машины.Неисправное электрооборудование. Чтобы узнать, в какой цепи идет утечка, нужен будет мультиметр. Сначала снимаются показания с аккумулятора машины, поставленной на стоянку (с закрытыми дверями, включенной сигнализацией и т.п.). Саморазряд батареи должен колебаться между 0,02 и 0,04 А. Если он больше 0,065, значит, какое-то оборудование его пропускает. По очереди вытаскиваются предохранители, пока утечка не прекратится, и прозваниваются все узлы цепи, за которую отвечает вычисленный предохранитель.Подробнее читайте наш материал «Как проверить и определить утечку тока в автомобиле тестером».Последствия тюнингаВ стремлении повысить свой комфорт и обеспечить безопасность авто от посторонних посягательств, люди иногда забывают соотнести возможности машины с устанавливаемой аппаратурой. Прежде всего, это касается акустики. Между тем, крутой автозвук включает в себя целую кучу современных опций: магнитолу, накопитель, сабвуфер, усилитель, плюс мощные колонки. В отдельных случаях комплект дополняется телевизором, и соединяет все в единое целое медная проводка, способная пропустить ток стационарной электростанции. Автомобильный генератор просто не в состоянии снабдить всю установленную аппаратуру электроэнергией, из-за чего и разряжается аккумулятор.Еще одной причиной ранней разрядки может стать сигнализация. Обычно – неправильно установленная, так как все разновидности сигналки подогнаны именно под возможности генератора и батареи. Если она начинает разряжаться вскоре после оборудования авто новой сигнализацией (или аудиосистемой), после проверки клемм искать других причин не нужно.Перестать держать заряд может и новый аккумулятор, если поставлен не соответствующий модели машины. Причем он может быть как недостаточной, так и избыточной емкости. В первом случае батарея не в силах прокормить все бортовое оборудование, вследствие чего моментально садится, во втором генератор не может ее достаточно напитать. Постоянная недозарядка вызывает регулярное разряжение, а вскоре – и выход из строя батареи.Проблема в генератореЕго поломка не так уж редка и не может быть спрогнозирована. Известны случаи, когда он выходил из строя, чуть ли не на пороге автосалона, но бывало, что генератор не тревожил владельца годами. Выясняется это обычно только после плотной проверки всей электрики. Могут выйти из строя:

  • реле регулятора напряжения. Наиболее частая, но и легче всего устраняемая поломка;
  • графитовые щетки. Эти просто изнашиваются, так что до их замены пройдет еще немало времени;
  • подшипники. Могут истереться, могут поймать трещину;
  • диодный мост.

Поломка генератора – это, конечно, неприятно, но не смертельно. В отдельных случаях возможно даже восстановление старого; в качестве альтернативы нередко он меняется на б/у. В любом случае, нужно выяснить причины, почему разряжается аккумулятор на автомобиле. Просто снимать клеммы с него на ночь – не выход: батарея внезапно сядет в самый неподходящий момент.

Как проверить генератор на машине, не снимая его? Наш обзор

Заметив неполадки в электросистеме автомобиля, водители начинают интересоваться способами, как проверить генератор на машине, не снимая его с борта. И объясняются такие поиски вовсе не ленью владельца. Просто далеко не каждый имеет время, силы и умения для восстановления своей машины. Однако перед отгоном ее в автосервис человек реально должен представлять себе, что надо отремонтировать, во сколько это обойдется и сколько времени отнимет починка. Сразу скажем, что без полного демонтажа генератора точный диагноз поставить вряд ли получится. Возможно, только определить в общем: что полетел либо он, либо реле зарядки, а не какой-нибудь другой компонент электрической схемы. Но ведь большинство людей именно такую цель и преследуют, так что предварительная диагностика – это, собственно, то, чего и добиваются. А те, кто любит повозиться с железными потрохами самостоятельно, не поленятся уже полностью демонтировать и подробно изучить.Как проверить генератор на машине, не снимая его? Есть только один испытанный способ. Зато для прозвона не потребуется ничего, кроме вольтметра (или мультиметра – его в последнее время найти проще).Признаки генераторных проблем

  • При запущенном движке или постоянно горит, или мигает лампочка, контролирующая заряд аккумулятора.
  • Батарея самопроизвольно разряжается или выкипает;
  • Фары светят тусклее, чем положено;
  • Работа мотора сопровождается дребезжанием или негромким непрерывным писком. Как вариант, генератор может подвывать;
  • С набором оборотов движка яркость фар резко увеличивается. Такое явление считается нормальным при перегазовке на холостом ходу. Однако по достижении фарами нормальной яркости интенсивность меняться больше не должна. Если вы газуете – они горят ярче, отпускаете педаль – они тускнеют, значит, генератор явно нездоров.

Первичная проверкаНе всегда нештатная работа генератора обусловлена глубокими внутренними неполадками. В отдельных случаях достаточно проверить наружные составляющие и устранить их дефекты.

  • Обследуется ремень привода генератора. Контролируется степень натяжения; если обнаружены расслоения, надрывы или трещины, ремень сразу же меняется. В ряде ситуаций более сложных действий не требуется;
  • Проверяется предохранитель – как любой другой он довольно часто выходит из строя;
  • Далее нужно удостовериться, что ротор вращается свободно, провода нигде не зажаты и не перетерты, контакты не отошли, а корпус не треснул;
  • Реле зарядки заменяется новым – это самый простой способ убедиться, что с ним все в порядке. Визуальный осмотр в большинстве случаев полной уверенности в его работоспособности дать не может.

Если простые решения не принесли желаемого результата, значит, проблема в чем-то другом. Заметим, что помимо генератора, аналогичные симптомы могут быть вызваны и другими узлами. Поэтому производится простейшая проверка.Контрольные замерыЧтобы при постановке диагноза можно было на них опираться, в первую очередь нужно проверить уровень зарядки аккумуляторной батареи. Щупы мультиметра кидаются на ее клеммы, и проводится замер без включения зажигания. При неактивном двигателе показания должны находиться в районе 12,6 В. Если цифра ниже, аккумулятор подзаряжается до нормы, после чего проводится исследование.

  • Запускается мотор. Измерительный прибор остается подсоединенным к батарее;
  • Вся находящаяся на борту электрика вразнобой пускается в ход: включается печка, зажигаются/гасятся фары, периодически дается больший газ, можно врубить аудиосистему;
  • В процессе описываемых экзекуций снимаются показания. При стабильном удерживании напряжения между 14 и 14,2 В – ваши трудности вызваны не генератором. Если замечены скачки не меньше, чем в 0,5 В (а обычно они достигают и 1 В), вам прямой путь к специалисту, который найдет, что полетело в этом узле;
  • Выйти из строя могут подшипники (как раз они и обеспечивают вой и свист генератора), причиной нерабочего состояния бывают забитые или истертые щетки генератора, изношенные или опять-таки засоренные кольца.

Чего нельзя делать никогда?Не совсем опытные экспериментаторы иногда советуют проверять генератор следующим образом: завести движок и снять с аккумулятора одну из клемм. Дескать, мотор заглохнет, следовательно, сломан генератор. Делать так – все равно, что играть в русскую рулетку. Вероятность того, что после подобных манипуляций генератор и правда сломается, 50:50, а может быть, и выше. Если вы не очень разбираетесь в автомобильной начинке, воспользуйтесь описанным нами способом, как проверить генератор на машине, не снимая его, но не следуйте сомнительным советам умельцев. А лучше отгоните свое авто профессионалам, которые точно не навредят ему сомнительными процедурами.

  • Как без приборов проверить катушку зажигания
  • Катушка зажигания как проверить в домашних условиях
  • Как проверить свечные провода
  • Как проверить сайлентблоки передних рычагов
  • Как проверить акб на замыкание
  • Как проверить на ниве шаровые
  • Скручен ли пробег как проверить
  • Как проверить шоколадку на генераторе
  • Как проверить мотоцикл на угон
  • Как проверить гидрокомпенсатор
  • Как проверить подогрев сидений

Лента новостей