Pollife.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое утечка тока и как ее найти

Что такое утечка тока и как ее найти?

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.

Схема поражения человека электричеством

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.

Использование индикаторной отвертки

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 электропроводки мультиметром

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.

Использование мегаомметра

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!

Алгоритм проверки утечки тока в автомобиле

В 90% случаев к проверке утечке тока в автомобиле приводит постоянно «садящаяся» во время длительных стоянок аккумуляторная батарея. Особенно эти самые токи утечки досаждают тех, у кого АКБ уже «подуставшая», и нагрузка в 200-300 мА разряжает ее в ноль всего за одну ночь. В статье простыми словами рассказано, что такое токи утечки, какими они бывают, где и как их искать, и другая полезная информация по данной теме.

проверка утечки тока в автомобиле

Определение понятия утечки тока

Для начала следует уточнить, что такое ток утечки, и какими они могут быть на легковом автомобиле. Это важный момент, так как достаточно часто автолюбители путаются в этих понятиях, принимая вполне нормальный ход вещей за поломку в электрооборудовании. На практике встречается всего два вида тока утечки. Назвать их можно истинным и мнимым. С этого и начнем.

Истинный ток утечки в автомобиле – это когда электроэнергия уходит из аккумуляторной батареи, не выполняя никакой полезной работы. Чаще всего это распространяется на короткие замыкания. То есть, в каком-то месте автомобиля «плюс» встречается с «минусом» не в потребителях энергии, а за их пределами. Например, провода могут быть замкнуты между собой, плюс закорочен на массу и так далее. Полезной работы, при этом, никакой не выполняется. Протекающий через такую цепь ток называется истинным током утечки, и приводит разве что к нагреванию проводников.

Немного по-другому выглядит ситуация, когда на каком-либо соединении имеется плохой контакт. Если в электропроводке появляется такое место, то по закону физики оно становится сопротивлением (уменьшается сечение проводника). Ток через такое соединение проходит гораздо хуже, возможно, нагревая место плохого контакта, то есть, опять же, не выполняет полезной работы. Это тоже истинный ток утечки.

Мнимый ток утечки в автомобиле – это электроэнергия, которая потребляется находящимися в «спящем» режиме потребителями. То есть, автомобиль находится на стоянке, и как бы все выключено (свет, музыка). С точки зрения автовладельца, если он не пользуется в данный момент машиной, то и полезной для него работы никакой не может выполняться. Однако в это время АКБ разряжается, так как выключено все, да не совсем все.

Мнимыми потерями энергии это все называется потому, что на самом деле токи никуда не утекают. Они выполняют полезную работу, а именно:

  1. охраняют автомобиль от злоумышленников (система сигнализации);
  2. отсчитывают время в часах на панели;
  3. питают магнитолу, которая за счет этого «помнит» все введенные накануне настройки;
  4. питают блок управления, который «помнит» режимы работы двигателя;
  5. если есть любые внештатные потребители (навигатор, видеорегистратор, GPS-маячок и т. д.), которые находятся в ждущих режимах, энергию потребляют и они.
Читайте так же:
Встраиваемая розетка с выключателем розетки подсветка

Как стало теперь понятно, аккумуляторная батарея во время стоянки автомобиля может тратить накопленную энергию как на полезную работу, так и на бесполезную, и даже вредную (локальный перегрев проводников нередко становится причиной пожара). На практике и то, и другое – принято называть током утечки. Хотя это абсолютно разные понятия.

Алгоритм измерения тока утечки

Какой бы природы не был ток утечки на вашем автомобиле, измеряется он на аккумуляторной батарее. При этом необходимо соблюдать ряд правил, так как по незнанию можно в один миг получить серьезную травму, сжечь измерительный прибор или, что еще хуже, вывести из строя элементы электрооборудования автомобиля.

Чтобы не допустить каких-либо ошибок, начинающим автолюбителям рекомендуется распечатать приведенный ниже алгоритм, и взять его с собой в гараж.

Алгоритм измерения тока утечки:

  1. Все последующие шаги выполняются только при заглушенном двигателе. Запускать его до, или во время проверки, категорически нельзя! Ток, протекающий в силовой цепи во время старта и работы двигателя, очень большой. Обычные измерительные приборы на такую нагрузку не рассчитаны.
  2. Отсоедините от аккумуляторной батареи обе клеммы (плюс и минус).
  3. Возьмите мультиметр и включите на нем режим измерения постоянного напряжения в диапазоне до 20 вольт.
  4. Один из щупов прибора подсоедините к плюсовой клемме АКБ (это удобнее сделать при помощи зажимов, именуемых крокодилами).
  5. Второй щуп прикладывайте к разным местам на корпусе АКБ.
  6. Если прибор постоянно показывает нули, отсоедините его, а к АКБ присоедините обратно плюсовую клемму (минусовую пока что не надо).
  7. Если прибор показывает какое-либо напряжение между плюсовой клеммой и корпусом батареи – это показатель истинной утечки тока. Возникает из-за того, что на поверхности АКБ есть грязь, способная проводить электрический ток (смесь пыли и электролита). Лечится очисткой батареи при помощи влажной тряпки, смоченной в водном растворе пищевой соды.
  8. Переведите мультиметр в режим измерения тока до 10 А. Как правило, для этого дополнительно надо переставить один из щупов в соответствующее гнездо.
  9. Один щуп прибора подсоедините при помощи крокодила к минусу АКБ, а второй – к отсоединенной ранее минусовой клемме. В таком положении на приборе будет отображаться ток, который в данный момент уходит из АКБ, и разряжает ее.
  10. Если прибор показывает силу тока не более 70 мА (0,07 А), токи утечки – в пределах нормы. Отключите прибор и подсоедините клемму обратно, как было.
  11. Если ток утечки заметно больше указанного значения – от 150 мА (от 0,15 А), то с бортовой сетью есть проблемы, которые надо искать.
  12. Откройте блок с предохранителями, и попеременно вынимайте по одному предохранителю, проверяя каждый раз показания амперметра. Если на каком-то этапе ток утечки вернулся в пределы нормы, необходимо выяснить, за что отвечает изъятый предохранитель, и искать проблему в этой цепи.

Если проделанные выше шаги не помогли найти причину повышенного потребления, то остается только два варианта. Первый – проблема кроется в стартере или генераторе. Второй – в автомобиле имеются подключенные нештатные потребители.

проверка мультиметром тока утечки

Если есть нештатные приборы – навигатор, камеры заднего вида, видеорегистратор и прочее оборудование – отключите их, и проверьте ток утечки. Иногда даже, казалось бы, простенький видеорегистратор небольших размеров даже в ждущем режиме может потреблять немало электроэнергии. Особенно это актуально для приборов со встроенным литий-ионным аккумулятором. Возможно, во время вашей проверки тока утечки прибор как раз заряжался сам. В данном случае потребляемый из АКБ ток может достигать целого 1 А.

большая утечка тока

Достаточно часто причиной повышенного энергопотребления во время стоянки является неправильно подключенная своими руками автомагнитола. Если она подключена к АКБ напрямую, то даже в выключенном состоянии будет потребляться достаточно большой ток. Чтобы этого избежать, на любой магнитоле предусмотрен так называемый сигнальный провод, имеющий маркировку ACC. Подключается он к замку зажигания, и предназначен для передачи магнитоле сигнала о том, что в машине никого нет (ключ вынут из замка), либо наоборот. В дешевых китайских магнитолах этот провод часто оказывается муляжом, и даже при правильном подключении имеется повышенное энергопотребление.

Читайте так же:
Как подключить однокнопочный выключатель света

Диагностика стартера и генератора – это отдельная тема, не вписывающаяся в рамки данного материала. Проверку и ремонт этого оборудования лучше и проще доверить профессиональному автоэлектрику.

Завершение

В завершение остается кратко описать только один немаловажный нюанс. Если вы оставляете свой автомобиль на ночные стоянки с включенной охранной системой, то к вышеописанному алгоритму стоит добавить еще один пункт. А именно, надо проверить ток, который потребляет система во включенном состоянии. Для этого, после выполнения операций, описанных в 12 пункте, не отсоединяя прибор, поставьте машину на сигнализацию.

В момент ее включения показания амперметра, как правило, скачут до 1-3 А (срабатывает центральный замок), а затем возвращаются к нормальным значениям. Если же при включении охранной системы в режим ожидания ток на приборе заметно увеличился и удерживается (выше 0,07-0,15 А), значит сигнализация подключена неправильно, либо она неисправна.

Как измерить силу тока мультиметром

На приборах сила тока, которую они могут выдержать, указывается редко. Основными считаются напряжение и потребляемая мощность. Но в некоторых случаях без определения этой характеристики не обойтись. Мы расскажем, как измерить силу тока мультиметром и как можно использовать полученные данные.

Для чего измерять силу тока

Измерение силы тока в электротехнике проводится реже, чем напряжения или сопротивления. Но она необходима:

  • Для определения фактической мощности электроприбора P. Зная напряжение источника U и применив формулу Р=UxI, можно получить значение работы в ваттах.
  • Для проверки цепей или отдельных устройств на соответствие данной нагрузке. Если она слишком большая, возможен перегрев проводников и выход приборов из строя.
  • Для поиска утечки тока в аккумуляторе. Зачастую автовладельцы обнаруживают, что он разрядился при отсутствии нагрузки в гараже или на стоянке. Простая проверка помогает найти активных потребителей и отключить их, тем самым решить проблему.
  • Для расчета необходимой емкости источника. Например, при измерении светодиодной лампы установлено, что сила тока потребления равна 20 мА, а батарейка при данном сопротивлении нагрузки может обеспечить 900 мА. Тогда тока источника хватит на 45 часов работы светодиода.
  • Для поиска неисправностей при ремонте бытовой техники. Какие-либо отклонения в потреблении тока в меньшую сторону будут свидетельствовать о наличии неработающих участков.

В электротехнике или радиотехнике сила тока не менее важна, чем напряжение. Для ее определения в профессиональной работе раньше использовались амперметры. С появлением универсальных мультиметров эти исследования стали значительно проще и доступнее.

Особенности измерений

Если представить, что электрический ток — это текущая по трубе вода, а напряжение — действующий напор, то многие понятия и формулы становятся понятными. Когда труба перекрыта, то напор есть, а воды нет. Пока не появится потребитель, то есть нагрузка, он не потечет. А сопротивление — это подводные камни в русле, мешающие свободному прохождению потока, но заставляющие его работать.

Сила тока в физическом понимании — это количество заряженных частиц, протекающих в единицу времени через определенную точку системы. Измеряется она в амперах А или миллиамперах мА.

Измерения проводятся с помощью амперметров, а также бытовых или профессиональных мультиметров. Цифровые измерители просты и удобны в работе. Они позволяют установить не только силу тока и напряжение, но и другие характеристики — сопротивление, емкость конденсаторов, частоту переменного тока и т.д. Опасной для человека считается сила тока, превышающая 15 мА, при которой происходит спазм мышц. А удар в 100 мА — это практически всегда смертельный исход. Поэтому все работы, связанные с сетями под напряжением, должны производиться строго с соблюдением техники безопасности.

Алгоритм измерения силы тока мультиметром

Универсальные тестеры с питанием от батареек помогут быстро и точно определить нужные параметры цепи. Порядок стандартных действий:

  • выставляется нужный режим;
  • щупы подключаются к разъемам на измерительном приборе;
  • мультиметр встраивается в цепь;
  • после подключения источника питания снимаются показания.

Главное условие — обязательно должна присутствовать нагрузка, которая собственно и определяет значение силы тока. Это могут быть любые электроприборы с сопротивлением больше 0.

Выбор режима

На корпусе мультиметра расположен переключатель, который нужно перевести в сектор для измерения силы тока. Постоянный ток можно исследовать практически на всех мультиметрах. На шкале для него есть обозначения — А с прямой чертой и 3 пунктирами под ней, DCA и/или значок 10А. Профессиональными приборами можно измерять силу тока до 20 А.

Если параметры тока неизвестны, рекомендуется устанавливать переключатель на максимальный диапазон. Так вы убережете прибор от короткого замыкания и порчи. Затем, когда порядок величины будет установлен, ручку можно повернуть в другую позицию для получения более точных данных.

В некоторых моделях не предусмотрено измерение переменного тока. Но покупать другой мультиметр совсем необязательно. В этом случае можно использовать различные приспособления, например, готовые или самодельные резисторы. Их сопротивлением должно соответствовать 1 Ом. Тогда согласно закону Ома I=U/R снимаемое напряжение численно будет равно силе тока на данном участке цепи.

Также используется метод с выпрямлением диодным мостом. На вход подается переменный ток, а на выходе он постоянный. Затем можно проводить измерения своим мультиметром.

Подключение щупов

Щупы, прилагаемые к мультиметру, изготовлены в разных цветах — черный «минусовый» и красный для нагрузки. Они вставляются в гнезда на корпусе:

  • черный в СОМ;
  • красный в VΩmA или 10А.

Рекомендуется устанавливать проводники в разъемы с заведомо большим диапазоном, то есть сразу в 10 А. Особенно это важно, если верхний предел величины точно не известен. Измеряемый ток будет сначала определяться грубо, а при необходимости переключатель можно перевести в более тонкий регистр.

Читайте так же:
Драйвер тока для светодиодов самому

Измерение

Мультиметр для определения силы тока всегда подключается в цепь последовательно с нагрузкой или в разрыв. В качестве источника питания можно использовать бытовую электросеть или блок питания. По правилам электробезопасности сначала необходимо собрать всю систему, а затем подключить электричество.

Если на дисплее мультиметра высветились нули, значит, произошел обрыв и проводимость отсутствует. Иногда это показывает, что предел измерений установлен высоковато. В последнем случае нужно отключить питание и перенастроить мультиметр в соответствии с ожидаемой величиной, то есть переставить в другой разъем красный щуп и выставить более низкий предел измерений.

Переменный ток

В большинстве сетей — бытовых или промышленного назначения — протекает переменный ток. Он гораздо легче трансформируется и меньше теряет при передаче на дальние расстояния, чем постоянный.

При измерении напряжения или сопротивления мультиметр подключается параллельно нагрузке, но для определения силы тестер нужно встроить в разрыв цепи. В этом заключается определенная сложность. Но не обязательно резать провода. Можно использовать разборные разъемы. Например, специальную пару проводников со штырьками на одном конце и с «крокодилами» на другом. Штырьки вставляются в розетку, а «крокодилами» замыкают цепь на клеммах или вилке.

Самодельные приспособления также удобны. Если приходится проводить много измерений, то без них не обойтись. На рисунке вы видите устройство, которое поможет в работе без всякой опасности получить удар током.

Важно распределить правильно все проводники: фаза подключается к контакту одной розетки, ноль — к другой, между остальными устанавливается перемычка. Чтобы измерить силу тока, нагрузка подключается к первой розетке, а мультиметр ко второй. При подаче питания в замкнутой цепи легко определить силу тока.

Не разрывая проводника можно провести измерения с помощью токовых клещей. Они предназначены для работы как с переменным, так и постоянным током. Прибор внешне похожи на мультиметр с двумя круглыми зажимами. Между ними помещается исследуемый провод. Принцип установки режимов и диапазона аналогичен мультитестеру.

Постоянный ток

Источники такого тока — это аккумуляторы, блоки питания, генераторы и батареи. Поскольку отсутствует пульсация, «плюс» и «минус» всегда постоянны.

Постоянный ток при низком напряжении менее опасный, чем переменный. Он не вызывает патологических изменений в организме при разряде до 500 В, но свыше уже становится гораздо разрушительнее постоянного. В любом случае при работе с электричеством необходимо быть очень осторожным. Даже банальная батарейка в 9 В при определенных условиях может выдать достаточно травмирующий ток.

Измерение силы постоянного тока производится также в разрыве цепи. Допускается напрямую без нагрузки подключать к мультиметру батарейки с малой емкостью, но снимать показания нужно очень быстро, чтобы не вывести тестер из строя. При этом переключатель выставляется на максимум, а красный щуп помещается в разъем на 10 А.

Определение утечек

Иногда даже после небольшого простоя автомобильная аккумуляторная батарея отказывается давать необходимый заряд для запуска двигателя. В связи с этим владельцев авто интересует, как измерить силу тока аккумулятора мультиметром и откуда появилась утечка.

Аккумулятор — это источник постоянного тока с достаточно большой емкостью. Электроэнергия производится в нем в результате химических реакций, а после разрядки батарея вновь может восполнить нехватку тока от зарядного устройства.

Существует норма утечки тока в системе автомобиля, которая не превышает 30-50 мА. Но даже зимой это не должно стать причиной разрядки аккумулятора. Во время стоянки электроэнергия тратится на работу автомобильных гаджетов — сигнализации, часах, аудиосистемы, навигации и т.д. Энергопотребление их мало — не более нескольких десятков миллиампер.

Критические утечки, которые приводят к разрядке батареи, возникают из-за дополнительных потребителей или короткого замыкания в цепи. Определить их можно с помощью мультиметра:

  1. Отключить все устройства, потребляющие энергию. Выключить зажигание и вынуть из замка ключ.
  2. Установить режим измерения постоянной силы тока на 10 А.
  3. Устроить в цепи разрыв — «минус» аккумулятора подключить к разъему СОМ мультиметра, красный щуп соединить с помощью крокодила с бортовой сетью автомобиля.

В таком состоянии утечек, свыше допустимых 30-50 мА, быть не должно. Но если они присутствуют, придется искать причину. Нештатные потребители могут быть среди установленных самостоятельно устройств — магнитолы, противотуманных фар, подогрева сиденья, сигнализации и т.д.

Чтобы точно определить, что именно из этого является «виновником» энергопотерь, каждый вид оборудования нужно отсоединить от цепи и повторить испытания.

Часто расположенные вблизи движущихся частей автомобиля провода перетираются, что может стать причиной короткого замыкания. Поэтому все электрические коммуникации обследуются на наличие повреждений и изолируются.

Если же и после этих мероприятий добиться устранения утечки не удалось, проверка проводится при отключенных предохранителях и реле. Причины также могут крыться в неисправном генераторе или стартере.

Как измерить силу тока мультиметром в розетке

На такой вопрос есть единственно правильный ответ — это невозможно. В розетке присутствует только напряжение на контактах. Ток появится лишь после подключения нагрузки — лампочки или электроприбора.

Если напрямую подключить мультиметр к розетке, при соединении фазы и 0 в цепи произойдет короткое замыкание, поскольку сопротивление ничтожно мало. В лучшем случае сгорит предохранитель и выйдет из строя сам мультитестер, но последствия могут быть гораздо хуже.

Автоматическая защита домовой сети отреагирует отключением электропитания. Свет погаснет везде, а розетки не будут работать. Кроме того, искры от перегоревшего тестера могут вызвать пожар, ожог и другие неприятности, поэтому не стоит измерять ток в розетке даже ради эксперимента.

Как мультиметром измерить силу тока зарядного устройства

Устройство для зарядки аккумуляторов преобразует переменный ток из сети в постоянный с помощью трансформатора, выпрямителя и стабилизатора напряжения. Для автовладельцев производятся пуско-зарядные устройства — ПЗУ, — которые сочетают функции зарядки аккумулятора и запуска двигателя при севшей батарее. При этом заряда может вовсе не быть или в течение нескольких минут создается частичный заряд, необходимый для начала работы мотора.

Читайте так же:
Монтаж двойного выключателя с подсветкой

В некоторых моделях ЗУ отсутствует индикация заряда, поэтому есть проблема с определением ампеража. Легко проверить силу тока можно обычным мультимером:

  1. Аккумулятор необходимо снять с автомобиля и подключить к зарядке.
  2. На мультиметре выставить шкалу на 10 А, а красный щуп вставить в разъем тоже на 10 А.
  3. «Плюс» зарядного устройства присоединить к положительному полюсу батареи.
  4. «Минус» зарядника соединить черным щупом с базой мультиметра (гнездо СОМ).
  5. Красный щуп подключить ко второй клемме аккумулятора.

При включении зарядного устройства в сеть мультитестер покажет силу тока в цепи. Задача будет решена даже без амперметра-индикатора.

Электрическое поле в проводящих средах. Основные теоретические положения

I = glU = 0,0628∙10 -6 ∙1000∙10∙10 3 = 0,628 А.

Мощность тепловых потерь в изоляции Р = UI = 10000∙0,628 = 6280 Вт.

Задача 13.8. Однослойный коаксиальный кабель работает под напряжением 600 В и имеет размеры: r1 = 4 мм, r2 = 8 мм, l = 10 км, удельная проводимость изоляции g = 1∙10 -9 См/м. Определить ток утечки и его плотность в изоляции на поверхности жилы и на внутренней стороне оболочки кабеля, а также тепловые потери кабеля.

Ответы: I = 54,4 мА, d1 = 216 мкА/м 2 , d2 = 108 мкА/м 2 , Р = 32,6 Вт.

Задача 13.9. Рассчитать ток утечки между двумя жилами коаксиального кабеля (рис. 13.6). Изоляция выполнена двухслой-ной из несовершенного диэлектрика (удельные проводимости g1 = 5·10 -8 См/м и g2 = 2·10 -8 См/м, относительные диэлектриче-ские проницаемости e1 = 2 и e2 = 5). Напря-жение U = 10 кВ. Геометрические размеры – r1 = 1 мм, r2 = 2 мм, r3 = 3 мм.

Найти удельные тепловые потери в окрестности точки М, проводимости и ёмкости между телами, построить схему замещения системы. Кабель считать весьма протяжённым, а расчеты выполнить на единицу длины.

Дополнительно определить предельно возможную длину кабеля как линии электропередачи.

1. Пусть ток утечки равен i. Тогда в соответствии с формулами (13.2) плотность тока, напряжённость и потенциал в слоях диэлектрика определяются по формулам

d = i/(2prl); Е1 =, Е2 =; j1 =lnr+ А1, j2 =lnr + А2.

2. Напряжение, приложенное к устройству,

= ln+ ln= ln.

3. Отсюда ток утечки на единицу длины

i === 1,841·10 -3 А/м = 1,841 мА/м.

4. Проводимость кабеля токам утечки найдём по закону Ома:

g = I/U = 1,841·10 -3 /10 4 = 0,1841·10 -6 Cм/м = 0,1841 мкСм/м.

5. Этот же ответ можно получить, используя аналогию между электрическим полем в проводящей среде и электростатическим. Формула ёмкости однослойного коаксиального кабеля (13.3): C =.

ёмкости слоёв и всего данного кабеля:

C10 === 160,4 пФ/м;

C20 === 873,5 пФ/м;

так как ёмкости соединены последовательно, то

C === 135,5 пФ/м.

Проводимости слоёв и всего кабеля на единицу длины:

g10 === 0,454·10 -6 Cм/м;

g20 === 0,310·10 -6 Cм/м;

g === 0,1842 мкСм/м.

6. Электрическая схема замещения устройства показана на рис. 13.7.

7. Плотность тока в окрестности точки М:

d = i/(2pr2) = 1,841·10 -3 /(2p ·2·10 -3 ) = 0,147 А/м 2 ;

тепловые потери в окрестности точки М по закону Джоуля-Ленца:

p1 = d 2 /g1 = 0,147 2 /(5·10 -8 ) = 0,432·10 6 Вт/м 3 = 0,432 МВт/м 3 ;

p2 = d 2 /g2 = 0,147 2 /(2·10 -8 ) = 1,08·10 6 Вт/м 3 = 1,08 МВт/м 3 .

8. Сечение внутренней жилы кабеля меньше, чем наружной, и рав-но S = pr1 2 = 3,14 мм 2 . Если принять, что жилы алюминиевые, а допустимая плотность тока 1 А/мм 2 , то допустимый ток для кабеля будет равен 3,14 А. Тогда допустимая длина кабеля (пока он ещё хоть сколько-нибудь способен питать нагрузку, а не целиком себя) –

lдоп = 3,14/i = 3,14·1000/1,841 = 1705 м.

А для получения приемлемого КПД эта длина должна быть ещё меньше.

Задача 13.10. Цилиндрический конденсатор с двухслойной изоляцией (рис. 13.6) работает при напряжении U = 10 кВ. Известны размеры конденсатора (r1 = 0,08 см, r2 = 0,2 см, r3 = 0,6 см, l = 5 см) и свойства изоляции (g1 = 1∙10 -8 См/см, e1 = 2, g2 = 4∙10 -8 См/см, e2 = 6). Рассчитать ток утечки через изоляцию конденсатора, найти выражения удельной проводимости g и ёмкости С конденсатора.

Ответы: I = 2,634 мА,

g == 5,273∙10 -8 См/м, С == 43,34 пФ/м.

Задача 13.11. Плоский конденсатор ёмкостью 10 мкФ находится под напряжением 1 кВ. Диэлектрическая проницаемость изоляции e = 4, а удель-ная проводимость g = 1∙10 -12 См/м. Определить ток утечки между обклад-ками конденсатора.

Методические указания: из формулы ёмкости С = q/U = ee S/d можно найти соотношение S/d = С/(ee), которое затем использовать в аналогичной формуле проводимости конденсатора: g = g ·С/(ee).

Ответ: I = 0,283 мА.

Задача 13.12. Два плоских конденсатора С1 = 0,2 мкФ, С2 = 0,5 мкФ с несовершенными диэлектриками соединены последовательно и подключа-ются к источнику напряжения U = 1200 В. Диэлектрические проницаемости диэлектриков: e1 = 2,4, e2 = 4; удельные проводимости: g1 = 0,2∙10 -9 См/м, g2 = 5∙10 9 См/м. Определить напряжения на каждом из конденсаторов в момент включения, а также в установившемся режиме.

При решении задачи воспользуемся схемой замещения системы, представленной на рис. 13.7. В момент включения весь ток проходит по незаряженным конденсаторам в соответствии со вторым законом комму-тации. То есть через конденсаторы проходит один и тот же заряд

Диагностика и устранение утечки тока в автомобиле

Часто попытка завести утром автомобиль оборачивается провалом: стартер внезапно еле вращает коленвал, а подсветка приборной панели моргает в такт рывкам. В самом крайнем случае автомобиль просто не подает признаков жизни. Такие вещи случаются после нескольких дней стоянки, и первой рекомендацией в таких случаях (если ничего не было оставлено включенным) будет проверить утечку тока в автомобиле.

замеряем напряжение мультиметром

Этот термин появился во времена карбюраторных автомобилей, у которых после выключения зажигания не оставалось ни единого потребителя, подключенного к аккумулятору, и любое потребление тока без включения зажигания считалось утечкой. Сейчас же все сложнее: даже на бюджетных автомобилях в бортсети постоянно включены электронные блоки, которые, хотя и умеют «засыпать» для энергосбережения, все равно расходуют ток постоянно. В этом случае проверить и отличить утечку от нормального поведения автомобиля труднее.

Обратный ток диодного моста

В свое время это было основной причиной чрезмерного разряда аккумуляторов – генератор оставался единственным устройством, прямо связанным с АКБ после отключения зажигания. Автомобильный генератор – это трехфазная (реже-четырехфазная) машина переменного тока, который для использования в бортовой сети необходимо выпрямить. За это отвечает диодный мост – характерная «подкова» из мощных полупроводниковых диодов, которая в цепи автомобиля включена между статорными обмотками и аккумулятором.

Читайте так же:
Выключатели подсветки для мебели

Идеальный полупроводниковый диод проводит ток в одном направлении, на этом основано их использование в выпрямителях переменного тока. Но на практике у диода есть и обратный ток – будучи подключенным к аккумулятору диодный мост медленно высаживает аккумулятор на статорные обмотки. В норме обратный ток диода составляет несколько миллиампер, с учетом того, что в мосту их несколько, нормальным обратным током сборки считается 20-40 мА.

Однако полупроводники со временем деградируют, что приводит к изменению параметров диода, включая и рост обратного тока. Так утечки могут вырасти в разы – а постоянная нагрузка в сотню-две миллиампер.

Неправильное подключение магнитолы

Классическая ошибка – и классический же способ разрядить аккумулятор. Дело в том, что современные магнитолы рассчитаны на использование только при замке зажигания, установленном в положение «аксессуары» (АСС) или при включенном зажигании, для чего используется отдельный сигнальный провод, подключаемый к замку зажигания. Плюс же питания магнитолы напрямую идет на аккумулятор.

Без ключа такую магнитолу не включить, что и подвигает иногда людей намертво соединить провод ACC от магнитолы с плюсом зажигания, чтобы она включалась всегда. Но проблема в том, что при штатном подключении все время, пока ключ вынут из замка, в магнитоле под напряжением остается минимум цепей. Запускает этот «спящий» режим минимального энергопотребления отключение напряжения на выводе ACC.

Если же магнитола выключена кнопкой на панели, а напряжение на выводе ACC сохраняется, то вместо «спящего» режима большинство моделей переходят в режим ожидания, когда энергопотребление гораздо выше. Таким образом, неправильно подключенная магнитола способна добавить 40-50 мА к общему току утечки.

Сюда же отнесем и усилители – их напрямую запитывают аккумуляторы, а для энергосбережения используется сигнальный провод, управляемый магнитолой. Сами понимаете, сколько способен «высосать» мощный усилитель, если случайно сорвать этот провод, доставая что-то из багажника и оставив усилитель включенным.

Проблемы с сигнализацией и охранными системами

Сигнализации и иммобилайзеры должны работать, пока машина стоит с выключенным мотором. Это тоже дает вклад в токи утечки и, хотя при разработке подобных систем стремятся снизить энергопотребление до минимума, какой-то ток им нужен всегда.

В современных охранных системах контроллеры умеют «засыпать», но при сбоях программного обеспечения или неисправностях такая сигнализация продолжит потреблять повышенный ток. На дешевых моделях случаются и более серьезные проблемы – например, оснащенная простейшей китайской двусторонней сигнализацией машина намертво заблокировала работу автоматических дверей бокса и штатных сигнализаций соседних машин, забивая радиодиапазон постоянно работающим передатчиком антенного блока. Аккумулятор у этой машины регулярно по утрам оказывался ощутимо разряженным.

Неисправности коммутирующего оборудования

Нагрузка, подключаемая к проводке с постоянным присутствием напряжения через выключатели или реле, может стать причиной роста тока утечек. В любом случае источником проблем становятся контакты, неважно, выключателя или реле – подгоревшие и деформированные от перегрузки, они могут не размыкаться до конца, сохраняя пусть и большое, но сопротивление, через которое потечет ток.

Тем не менее, такие случаи редкость. А вот в современных автомобилях со сложными системами управления бортовыми потребителями цепи коммутируется полупроводниками, а не классическими реле. А любой полупроводник имеет и обратный ток – в коммутирующих транзисторах он мизерной величины, но при неисправности возрастает до ощутимых значений, не говоря уже о случаях пробоя транзистора, когда нагрузка перестает отключаться от питания.

Видео: Поиск утечки тока в автомобиле

Как проверить и определить утечку тока

Для проверки и измерения суммарного тока утечки используется мультиметр, включаемый в разрыв плюсового провода аккумулятора, с него снимается клемма, а щупы мультиметра в режиме измерения тока замыкают цепь через амперметр.

Однако помните, что при этом в момент снятия клеммы сбросится память магнитолы, а при восстановлении питания через мультиметр «проснутся» все блоки бортовой электроники, сработает сигнализация. Энергопотребление возрастет в разы, и говорить о точности измерения будет нельзя.

Поэтому проще чуть усложнить метод: взяв небольшой аккумулятор, сначала подключаем его к плюсовому и минусовому кабелям автомобильного аккумулятора, а только потом снимаем клемму – энергопитание в таком случае не прервется, и машина продолжит оставаться в «спящем» режиме. Подключив мультиметр между основным аккумулятором и клеммой, можно отключить дополнительную батарею – в этот момент тестер и начнет показывать реальный ток утечки в машине. Перед возвратом клеммы на место точно так же сначала подключим дополнительный аккумулятор, а затем отсоединим щупы тестера.

Что считать нормальным и ненормальным током утечки? В идеале заранее измерить его на исправном автомобиле — это и есть норма. Если это невозможно, то ориентируйтесь на усредненные данные: ток более 50-60 мА уже вызывает подозрения, приближающийся к 100 мА уже указывает на вероятное наличие проблем. Токопотребление выше 0,1-0,15 А явно выходит за рамки нормы.

Схема подключения мультиметра для измерения тока утечки аккумулятора

Проще проверить утечку, если это генератор: сняв с него силовую клемму, вновь включаем мультиметр, но на этот раз между аккумулятором и генератором. При таком подключении амперметр покажет только обратный ток диодного моста.

С остальной же бортовой электроникой придется пойти методом последовательного отключения: поочередно отключая магнитолу, сигнализацию и так далее, смотрите, насколько изменяется общий ток утечки – отключение исправно работающего узла мало влияет на утечку, а вот неисправный или неправильно подключенный сразу выдаст себя падением тока утечки на ощутимый процент.

Отключение можно производить, вынимая соответствующий предохранитель. Извлекая предохранители мы поочерёдного размыкаем цепей в бортовой сети.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector