Как найти утечку тока в бортовой электросети автомобиля? ― 130.com.ua

Утечка тока в автомобиле — достаточно распространенная неисправность, с котрой, рано или поздно, сталкиваются все водители. Это может случиться даже с новыми автомобилями. Если это произошло, очень важно своевременно выявить и устранить отток тока. Из этой статьи вы узнаете причины, которые могут привести к утечке, а так же как решить эту проблему.

Какие могут быть причины утечки электричества?

Среди оборудования, используемого в автомобиле, оказаться источником потери тока может:

Сигнализация

Охранная система должна продолжать активную работу, когда все другие устройства в машине отдыхают. Именно она очень часто становится причиной потерь тока, так как является одним из наиболее существенных потребителей.

Во многих современных сигнализациях есть приемопередатчик, что периодически связывается с управляющим брелоком, кроме того, они оснащаются системами GPS, GSM и другими полезными опциями, которіе требуют питания. Многие производители автосигнализаций стремятся минимизировать уровень потребления электричества, когда система находится в режиме охраны. 

Автомагнитола

Именно это устройство чаще всего становится причиной потери тока в сети. Большинство моделей для поддержания энергозависимой части памяти (сбережение пользовательских настроек, отсчет времени и т.д.) постоянно нуждаются в подаче питания. Если окажется, что устройство неисправно, то через магнитолу будет утекать ток. Но даже исправная магнитола может давать незначительную утечку тока, примерно до 10 миллиампер.

Блок управления двигателем

На этот участок напряжение подается  всегда, и даже если блок находится в исправном состоянии, то утечка все равно будет иметь место, правда совсем небольшая — до пары единиц миллиампер. Это не критичный показатель.

Генератор

На генератор напряжения поступает всегда с положительно заряженной клеммы аккумулятора. Если имеются неполадки в его работе, то разрядить батарею генератор может всего за полчаса. В исправном состоянии он также постоянно потребляет энергию, только в небольшом объеме, до нескольких микроампер.

Стартер

Если машина заглушена, то исправный стартер не должен потреблять энергию,  несмотря на то, что на него постоянно, даже во время стоянки, подается напряжение. Потребление обычно начинается лишь в момент запуска двигателя.

Аккумуляторная батарея

Часто на поверхности контактных клемм АКБ образуется налет — это тоже электролиз, который приводит к разряду стартерной батареи. Это все в свою очередь приводит к утечке энергии. Но также не стоит забывать и о таком понятии, как внутренний саморазряд аккумулятора, который провоцируется нарушением целостности аккумуляторных пластин или низким качеством электролита. Для старых батарей, которые отработали уже не один год, этот показатель может превышать токи утечки транспортного средства.

Негативные последствия потери тока в бортовой сети 

Из-за утечки могут происходить самые разные неприятности, в том числе:

• Разряд аккумулятора — это одно из самых часто встречающихся последствий. При этом оно довольно безобидное, и быстро устраняется. Рассчитать утечку довольно легко, при показателе 0,5 А за 10 часов стоянки машины  батарея потеряет порядка 5 Ач своего заряда, а за 100 часов – 50 Ач. То есть АКБ полностью разрядится всего за четверо суток стоянки. Чтобы этого избежать, рекомендуется снять клемму АКБ, чтобы отключить ее от сети, пока машина стоит без движения в гараже.
• Отказ отдельных блоков — это уже более существенная проблема. При показателе тока 0,5 А сила рассеивания составит порядка 6 Вт. Если энергия теряется на каком-нибудь одном элементе, например, на участке транзистора или в микросхеме блока управления, он начнет сильно нагреваться, что приведет к его полному отказу.  
• Возгорание электропроводки — самое опасное и серьезное следствие. Например, утечка на уровне 1 А, может приводить к тому, что мощность рассеивания составит порядка 12 Вт. Подобная мощность сама не сможет вызвать возгорание, но изоляция в таких условиях может начать плавиться. Это провоцирует замыкание электропроводки, тут в процесс вступят токи большой величины, именно они и будут источником воспламенения. Все это приводит к так называемому “самовозгоранию” автомобиля.

Как проверить, есть ли в автомобиле утечка тока?

На самом деле, проверить, есть ли в сети машины утечка электричества, можно довольно просто при помощи специального прибора — мультиметра.

Последовательность действий в этом случае должна быть следующей:

• 1. Заранее найдите схему расположения автомобильных предохранителей. Как правило, все это указывает производитель в руководстве по эксплуатации транспортного средства. Иногда можно найти расшифровку расположения предохранителей на крышке блока с предохранителями, но это делают не все производители. 
• 2. Снимите положительно заряженную клемму с АКБ. Важно, чтобы  все установленные в машине потребители электричества и зажигание перед проверкой было отключено. 
• 3. Возьмите мультиметр и активируйте режим, в котором измеряется постоянный ток, контакты устройства при этом подсоединяются к соответствующим разъемам, лучше всего на них надеть специальные крепления крокодилы, так работать будет удобнее, так как контакты будут надежно зафиксированы.
• 4. При подключении строго соблюдайте полярность: плюсовой (красный) контакт крепится на “+” клемме аккумулятора, а отрицательный – на снятой клемме, которая идет к оборудованию авто. Обратите внимание, что соединение надо тщательно защитить от возможного контакта с кузовом транспортного средства (достаточно временно изолировать это место ветошью). Это важно, чтобы не возникло короткое замыкание.
• 5. На дисплее измерительного прибора появится информация о токе утечки. Если значение ниже 0,2 А, значит, все в пределах нормы и дополнительного контроля и проверки не требуется. Если на дисплее прибора высветилось значение выше 0,5 А, это плохо, так как это критический показатель. В таком случае необходимо реализовать специальный комплекс действий по поиску и устранению утечки. Когда прибор показывает от 0,2 до 0,5 А, автовладелец может самостоятельно принимать решение о необходимости совершения каких-либо еще действий.
• 6. На этом этапе проводится поиск точной причины утечки тока и ее источника. Тут может потребоваться помощник, который будет последовательно вынимать предохранители и возвращать их обратно, на свои места. Второй человек при этом должен постоянно контролировать динамику показаний мультиметра.

Если после удаления предохранителя, показания прибора не меняются, значит, через него ток не утекает. Если же, например, при снятии предохранителя, что отвечает за блок управления кузовом, утечка тока резко уменьшилась, надо тщательно проверить другие предохранители из его цепи, отвечающие за дворники, свет,  омыватель и прочие компоненты оборудования кузова. Таким образом перебрать надо каждый предохранитель, только так можно будет оценить, как будут меняться показатели мультиметра на разных участках электрической цепи. Это поможет найти точную причину потери тока.

• 7. Усложненный метод проверки, тут уже не надо привлекать помощников. Сначала плюсовая клемма батареи накидывается обратно. Предохранители также последовательно отключаются. Щупы мультиметра при этом подключаются к разъемам снятого предохранителя, это позволяет контролировать ток в пределах одной конкретной цепи. Метод, конечно, довольно трудоемкий, но он позволяет получить более точные данные.
• 8. После расшифровки расположения всех предохранителей во всех цепях, где имеется утечка, можно приступать к поиску конкретной причины. Тут не помешает опыт и знания работы со схемами автомобильного электрооборудования. Самыми распространенными причинами обычно являются:

• замыкание электрической проводки;
• поломка отдельных электронных блоков;
• залипание реле.

Как только причина найдена, то утечку следует устранить. Временно проблему можно решить. Для этого просто не возвращайте предохранитель, который показал наличие потерь тока, на место. Например, если в ходе измерений стало понятно, что причина утечки — неполадки в работе автомагнитолы, то соответствующий предохранитель можно отключить на время стоянки  авто.

Кроме того, уменьшить утечку можно путем обработки контактов, клемм, проводников и разъемов специальными защитными средствами.

Для этого можно взять простую силиконовую смазку или спрей.

В нашем интернет-магазине 130.com.ua вы можете купить различные автомобильные аксессуары и электронное оборудование в Киеве, Харькове и Одессе по выгодной цене. Доставка осуществляется по всей Украине.

Материалы по теме

Как проверить утечку тока на автомобиле мультиметром и тестером

Утечка тока в автомобиле приводит к разрядке аккумулятора. Происходит это, как правило, во время стоянки и, как кажется, на первый взгляд, без видимой на то причины.

Владелец садится за руль, поворачивает ключ в замке зажигания, но ничего не происходит. Все, что он слышит — щелчок или слабые попытки вращения стартера.

Важно вовремя выявить и устранить неисправность так как, особенно в зимний период эксплуатации, это может привести к непростой ситуации.

Какая утечка тока допустима

В каждом современном авто имеется группа потребителей, которые постоянно нуждаются в подключении к бортовой сети, а значит и к аккумулятору. В их число входят часы, иммобилайзеры, память ЭБУ, обогреватель, фары, кондиционер и многое другое.

Для наглядности посмотрите на схему электрооборудования ВАЗ 2115.

Схема электрооборудования ВАЗ-2115 ВАЗ-2114 и ВАЗ-2113

К примеру, память блока управления нуждается в сохранении параметров, касающихся работы силового агрегата и других узлов. Если питание пропадет, информация обнулится, и придется устанавливать все параметры заново.

С учетом сказанного небольшая утечка тока в машине — это нормально. Этот параметр незначительный и может быть рассчитан путем простых операций. Достаточно сложить токи всех потребителей сети.

Примеры нагрузки, которую берут те или иные устройства:

• сигнализация — до 20 мА;
• часы — 1 мА;
• аудиосистема — 3 мА и т. д.

Для измерения интересующего тока понадобиться мультиметр. Если замеры показали уровень выше нормы, это свидетельствует о неисправности, которую необходимо отыскать и убрать.

Причины, по которым может быть утечка тока, или почему разряжается аккумулятор

Распространенная причина появления утечки — проблемы с одним из потребителей. Рассмотрим каждый из вариантов подробнее.

Магнитола

В большинстве случаев именно автомагнитола является проблемой для автовладельцев. Это объясняется наличием энергонезависимой памяти, в которой хранятся настройки пользователя.

Потеря питания приводит к тому, что владелец вынужден снова выставлять все параметры.

Причина утечки может быть в следующем:

1. Неисправность. В случае поломки нормальный ток утечки (около 10 мА) существенно возрастает. Причиной может быть замыкание, выход из строя какого-то элемента и прочие проблемы. Решением неисправности может быть замена или ремонт.
2. Неправильное подключение. В погоне за дешевизной автовладельцы часто обращаются к начинающим мастерам. Из-за отсутствия опыта они ошибаются при соединении устройства, что приводит к дополнительным утечкам. Оплошность может иметь место при подключении сигнализации или другого дополнительного оборудования.

Обозначения и расшифровка проводов магнитол

Больше по теме: Распиновка разъемов автомагнитол.

Охранная система

Сигнализация продолжает работать даже при отключении двигателя и остальных потребителей тока. Именно этот узел часто становится причиной утечек и приводит к разряду АКБ во время стоянки.

Во многих охранных системах имеется передатчик, который отправляет и получает сигналы от брелока. В качестве дополнительных потребителей также выступают системы GSM и GPS, а также другие устройства, нуждающиеся в питании. Многие заводы-изготовители охранных систем стараются снизить потребление, когда устройство переводится в режим защиты.

Завышенную утечку тока можно определить только опытным путем одним из рассмотренных ниже методов.

ЭБУ

Блок управления двигателем всегда потребляет определенный ток. Это актуально даже в том случае, когда устройство исправно. В таком случае утечка будет превышать не больше 1-5 мА. В случае повреждения токи могут быть значительно выше.

Стартер

Исправный стартер потребляет энергию только при повороте ключа зажигания и пуске двигателя. В ином случае на этом узле нет тока утечки даже при наличии на клеммах напряжения. Исключением может быть только неисправность, но такая поломка обязательно себя проявит.

Генератор

АКБ

При загрязнении клемм аккумулятора возможна дополнительная утечка тока. Параллельно стоит помнить о таком факторе, как саморазряд АКБ.

Чем старее АКБ, тем выше у него ток утечки. При подключенных проводах этот параметр может достигать 4% в день.

Забытые устройства

Распространенная ситуация, когда автовладелец забыл выключить какой-либо прибор из прикуривателя. Это может быть регистратор, навигатор, мобильный телефон или что-то еще. В таком случае устройство «вытягивает» ток без какой-либо пользы. Результатом может стать полностью разряженный АКБ.

Прочие причины

В дополнение к рассмотренным выше стоит выделить еще ряд причин, которые могут привести к утечке тока в бортовой сети автомобиля:

• испарение электролита, которое заметно по появлению пятен на корпусе;
• неправильно подключенные приборы, к примеру, телевизор или регистратор;
• повреждение проводки;
• появление проводов возле мотора;
• замыкание дополнительной аппаратуры;
• залипание реле мощных потребителей;
• повреждение концевика багажника или дверей.

Негативные последствия потери тока в бортовой сети

Появление утечки тока на авто имеет ряд негативных последствий, которые необходимо учитывать:

1. Отказ потребителей. При достижении параметра 0.5 А возникает рассеивание 6 Вт по мощности (12 В х 0.5 А). Если утечка происходит в каком-либо одном узле, к примеру, в микросхеме ЭБУ или транзисторе, имеет место нагрев элемента. Возрастает риск поломки и отказа.
2. Разряд АКБ. Наиболее распространенная проблема — снижение емкости аккумуляторной батареи невозможность пуска двигателя. При наличии утечки в 0,5 А за 5 часов простоя источник питания теряет 2.5 А*ч. Если машина постоит сутки без дела, этот параметр составит 12 А*ч. В случае, когда водитель берет авто только на выходных, за 5 дней разряд может составить 60 А*ч. На многих легковых авто устанавливается АКБ именно с такой емкостью. Это значит, что попытки завести мотор обратятся провалом. Более того, глубокий разряд батареи негативно сказывается на ее сроке службы.
3. Воспламенение электрической проводки. Утечка тока в бортовой сети авто может привести возгоранию. Это реально, если параметр достигнет отметки 1 А и, соответственно, 12 Вт. Сама по себе ситуация не может привести к появлению огня, но этого достаточно для оплавления проводки и дальнейшего замыкания проводов. Результаты могут быть непредсказуемыми.

Как подключить мультиметр

Для выявления тока утечки необходимо правильно подключить мультиметр к бортовой сети.

Алгоритм действий такой:

1. Отключите потребителей от АКБ.
2. Включите мультиметр и переключите его на режим измерения тока.
3. Снимите «плюс» или «минус» с аккумулятора.
4. Закрепите один щуп на снятый провод.
5. Второй контакт подключите к «плюсу» или «минусу» АКБ в зависимости от того, чтобы было демонтировано.

В результате происходит замыкание, в приборе сгорает предохранитель, но АКБ и проводка машины не должны пострадать. Если полученный ток утечки ниже допустимого параметра, нужно искать другие причины неисправности.

Как найти утечку

Если измеренный показатель выше нормы, необходимо найти утечку и устранить ее. Ситуация усложняется тем, что в современных автомобилях работает десятки потребителей.

Заводская проводка редко повреждается, поэтому КЗ появляются только при наличии повреждений. К примеру, в случае аварии высок риск нарушения целостности кожуха.

При этом провода, которые прокладываются владельцем машины, лежат неаккуратно. Они проводятся в любом попавшемся месте, и именно в этих местах чаще всего происходят повреждения в виде замыканий.

Результат — появление утечек и последствия, о которых упоминалось выше.

Эксперты рекомендуют действовать в следующей последовательности:

1. Визуальный осмотр внештатной проводки.
2. Обследование устройств, которые подвержены ударам.
3. Переход к более сложным методам поиска.

На следующем шаге требуется поочередное отключение предохранителей и контроль тока. Как только проблемный участок найден, можно заняться им более плотно.

Распознать его можно по нормализации тока ниже допустимого уровня после удаления вставки плавкой на определенном ответвлении (пошаговая инструкция рассмотрена ниже).

Проверка на наличие утечки

Для проведения проверки потребуется не так уж и много – достаточно под рукой иметь амперметр или мультиметр с возможностью измерения силы тока до 10 А, набор ключей рожковых, перчатки хлопчатобумажные.

В общем, нужно сделать все, как будто авто ставится на стоянку, но при этом нужно обеспечить доступ к АКБ.

Проверка через минусовую клемму аккумулятора

Проверяют утечку тока обычно по «минусовому» выводу с аккумулятора. Следует ослабить крепление «минусового» клеммника от АКБ и снять его с клеммы.

Плюсовой провод остается подключенным. Далее производится подключение прибора.

Полярность прибора при проведении проверки через «минусовой» вывод роли не играет. После подсоединения на дисплей выведется значение потребляемого тока.

Такой диапазон обуславливается количеством электроприборов – если оно минимальное, к примеру, на карбюраторном авто только с базовым электрооборудованием и без сигнализации, то и расход тока будет малым.

А вот если в авто используется инжектор, имеются охранные мультимедийная системы, то и потребление тока будет больше.

Проверка через блок предохранителей

Один из наиболее эффективных способов поиска неисправности — проверка машины на утечку через предохранительный блок.

Алгоритм действий имеет следующий вид:

1. Отыщите схему расположения предохранителей. Подробная информация доступна в руководстве по эксплуатации авто. Иногда данные о назначении каждой вставки плавкой можно найти на крышке блока.
2. Снимите «плюс» с аккумуляторной батареи.
3. Убедитесь, что все потребители в машине выключены и не работают.
4. Берите мультиметр и установите режим измерения постоянного тока. Подключите контакты к интересующим разъемам с помощью крокодилов (так удобнее). При соединении учтите полярность и избегайте контакта с кузовом автомобиля из-за риска замыкания.
5. Смотрите на экран мультиметра, где появится реальный ток утечки. Если полученный параметр меньше 0. 2 А, можно не переживать. Ничего делать не нужно. В случае, когда измеренный параметр превысил отметку 0.5 А, придется искать место повреждения. При показателе от 0.2 до 0.5 А автовладелец сам принимает решение, проводить дальнейшие мероприятия или нет.
6. Попросите помощника поочередно доставать предохранители и ставить их на место. В это время необходимо смотреть, меняется параметр тока или нет. Если ток уменьшился, нужно снять другие предохранители цепи. К примеру, если проблема в ЭБУ, можно убрать на время вставки плавкие цепи головного света, стеклоочистителей и других элементов.

Существует более сложный способ проверки, не требующий помощи других людей. Алгоритм действий такой:

1. Установите «плюс» на место.
2. Последовательно убирайте предохранители.
3. Подключайте мультиметр к разъемам снятого предохранителя для контроля тока одной цепочки.

Устранение неисправностей

Как только найден источник проблемы, необходимо перейти к решению проблемы.

В зависимости от ситуации могут потребоваться следующие шаги:

• очистка от загрязнений проблемных участков с помощью спирта или аналогичных средств;
• восстановление проводки АКБ при обнаружении поврежденной изоляции и защита от появления проблем в будущем;
• просушивание приборов, если внутрь блока попадала влага;
• замена неисправного прибора, если он является причиной неисправности;
• изменение режима электроники для снижения минимального потребления тока.

После завершения работы необходимо снова провести проверку и убедиться в снижении тока утечки до безопасных показателей.

Проверка некоторых элементов сети

К таким элементам относится:

1. Стартер;
2. Генератор;
3. Элементы системы зажигания.

Чтобы выявить, какой из них поврежден и из-за этого потребляется ток АКБ, нужно тщательно осмотреть проводку, идущую к данным элементам, а затем поочередно отсоединять провода от них, пока такое действие не даст результат – потребление тока снизится до необходимых пределов.

Как проверить генератор на утечку тока

Одной из причин появления проблем может быть генератор. Для проверки этой версии стоит сделать следующие шаги:

1. Подключите щупы к клеммам АКБ.
2. Установите режим измерения напряжения.
3. Запустите мотор.
4. Включите печку, ближний свет и нагрев заднего стекла.
5. Контролируйте параметр.

В случае, когда ток утечки превышает 2-3 А, для поиска неисправности используйте обычный гаечный ключ. Приложите его к шкиву генератора и посмотрите, магнитится он или нет. Если это происходит, диоды и катушка неисправны.

Проверка сигнализации на утечку тока

1. Поставьте машину на сигнализацию, после чего сразу проверьте потребление тока, и запомнить значение.
2. После еще раз выполните замер, но не раньше, чем через 5 минут. Именно столько нужно, чтобы сигнализация стала в режим ожидания.

В таком режиме она потребляет меньше энергии, поэтому при замере после 5-минутного ожидания расход тока должен снизиться.

Если утечка тока не снизилась, следует проверить правильность подключения сигнализации.

Проверка утечки тока на стартере

Причиной неисправности может стать проблема со стартером, который потребляет максимальный ток во время пуска двигателя. Определить неисправность с этим узлом труднее всего, ведь автовладельцы сразу «грешат» на АКБ или генератор.

Для проверки сделайте следующие шаги:

1. Открутите «плюс» от стартера.
2. Уберите его в сторону, чтобы не прикоснуться к «массе».
3. Подключите мультиметр к клеммам.
4. Обратите внимание на потребление тока. Если оно снизилось, стартер неисправен.

Алгоритм действий такой:

1. Разместите клещи вокруг «минуса», который отходит от АКБ.
2. Заведите мотор три раза.
3. Обратите внимание на ток при каждом пуске. Он должен составлять от 143 до 148 А. Максимальный параметр можно достигать 150 А.

Если полученный показатель существенно меньше, причиной являются проблемы со стартером. В таком случае его необходимо отремонтировать, а при невозможности заменить.

Проверка утечки тока на аккумуляторе

Причиной неисправности часто является АКБ. Для проверки версии достаточно измерить напряжение на клеммах и корпусе аккумуляторной батареи.

Алгоритм такой:

1. Заглушите двигатель.
2. Подключите красный провод мультиметра к «плюсу», а черный — к «минусу».
3. Убедитесь, что на уровне 20 В параметр находится на уровне 12.5 В.
4. «Плюс» оставьте на клемме, а «минус» приложите к корпусу в месте расположения пробок или следов испарений.

Пара советов от бывалых автолюбителей

Предлагаем ознакомится с некоторыми полезными советами от опытных автовладельцев.

Совет 1

Необязательно производить замеры утечки по «минусовому» выводу, протестировать бортовую сеть можно и по «плюсовому».

Алгоритм действий примерно тот же – отсоединяется клеммник от «плюсовой» клеммы АКБ.

Здесь важно не перепутать полярность, иначе можно испортить прибор.

Совет 2

Перед проведением замеров лучше окна в авто открыть, да и не стоит ключи оставлять в зажигании.

Дело в том, что при отключении клеммника от АКБ возможно срабатывание центрального замка, в результате чего авто закроется.

Открытые окна и ключи в кармане позволят избежать такой неприятности, как закрытый автомобиль с ключами внутри.

Увеличение тока утечки — серьезная неисправность, требующая вмешательства автовладельца, поиска неисправности и устранения. Если ничего не предпринимать, аккумулятор будет быстро разряжаться.

Это приведет к сложностям или невозможности пуска и необходимости быстрой замены батареи из-за износа.

Каковы методы обнаружения тока утечки аккумуляторов HVD-Tycorun для электромобилей

 

основное содержание:

1. Метод вспомогательного питания

2. Метод измерения тока

 

Важной особенностью электромобилей является то, что транспортное средство оснащено высоковольтным источником питания, который обеспечивает энергию для движения транспортного средства и обеспечивает достаточные динамические характеристики, образуя силовую цепь с высоким напряжением и большим током. По сравнению с высоковольтной системой электростанций, подстанций, электровозов и других мест или оборудования система электроснабжения электромобилей имеет свои особенности. В настоящее время большинство аккумуляторных батарей, используемых в электромобилях, состоят из отдельных элементов с напряжением 3,6 В, соединенных последовательно и параллельно. Рабочее напряжение высоковольтной электрической системы электромобиля обычно превышает 300 В, а из-за малого импеданса линии электропередачи нормальный рабочий ток высоковольтной электрической системы может достигать десятков и сотен ампер, а мгновенный разрядный ток короткого замыкания умножается. Такие неисправности, как короткое замыкание и утечка высоковольтных цепей, представляют потенциальную угрозу безопасности потребления высоковольтной электроэнергии электромобилями. При нарушении изоляции высоковольтной цепи или коротком замыкании высокое напряжение и большой ток могут поставить под угрозу личную безопасность пассажиров в автомобиле, а также повлиять на нормальную работу низковольтных электрических и автомобильных контроллеров. Поэтому при проектировании и планировании высоковольтных электрических систем необходимо полностью обеспечить безопасность водителей и пассажиров, а также условия эксплуатации транспортных средств.

В автомобилях с двигателем внутреннего сгорания в качестве источника энергии используется топливо или природный газ, поэтому проблем с высоковольтной изоляцией немного. Как сложный мехатронный продукт, электрическая система является важной частью электромобилей, включая силовые батареи, двигатели, зарядные устройства. Такие компоненты, как устройства рекуперации энергии и вспомогательные устройства для зарядки аккумуляторов, будут связаны с проблемами электрической изоляции высокого напряжения. Условия работы этих компонентов относительно плохие. Вибрация, кислотно-основная газовая коррозия, перепады температуры и влажности могут вызвать быстрое старение силовых кабелей и других изоляционных материалов или даже повреждение изоляции, что значительно снижает прочность изоляции оборудования и создает угрозу личной безопасности. . В то же время, поскольку рабочее напряжение аккумуляторной батареи, используемой в электромобилях, обычно выше 300 В, более высокое рабочее напряжение выдвигает более высокие требования к характеристикам изоляции между высоковольтной электрической системой электромобиля и шасси автомобиля. . Если потенциал шасси транспортного средства возрастет из-за снижения характеристик изоляции между ними, это не только поставит под угрозу личную безопасность водителей и пассажиров, но также повлияет на нормальную работу низковольтных электроприборов и контроллеров двигателей. . В то же время из-за эффекта аккумулирования тепла контура тока утечки ситуация В тяжелых случаях транспортное средство может даже самовозгораться.

Для замкнутой высоковольтной электрической системы постоянного тока ее характеристики изоляции обычно характеризуются величиной тока утечки от источника питания на землю в электрической системе. Существует два широко используемых метода обнаружения тока утечки: метод вспомогательного питания и метод измерения тока.

1. Метод вспомогательного питания

В детекторе утечек, используемом в некоторых электровозах, для обнаружения используется вспомогательная батарея 110 В. Положительный электрод батареи соединяется с отрицательным электродом тестируемого источника постоянного тока высокого напряжения, а отрицательный электрод батареи соединяется с корпусом локомотива в одной точке. Когда характеристики изоляции тестируемой системы хорошие, батарея не имеет токовой петли и ток утечки равен нулю; когда изоляционный слой силового кабеля стареет или окружающая среда становится влажной, батарея образует замкнутый контур через изоляционный слой кабеля, что приводит к току утечки. Детектор подаст сигнал тревоги в соответствии с величиной тока утечки и отключит питание тестируемой системы. Недостатком этого метода обнаружения является то, что он требует вспомогательного источника питания 110 В постоянного тока, что усложняет структуру системы, а также трудно различить, происходит ли повреждение изоляции от положительного или от отрицательного вывода кабеля. источник питания.

Блок-схема вспомогательного источника питания

2. Метод измерения тока

Обнаружение утечек в высоковольтной системе постоянного тока также можно выполнить с помощью датчика тока Холла. Положительный и отрицательный полюсы источника питания в тестируемой системе пропускают через датчик тока вместе в одном направлении. Когда ток утечки отсутствует, ток, протекающий от положительного полюса источника питания, равен току, возвращающемуся к отрицательному полюсу источника питания. Следовательно, полный ток, проходящий через датчик тока, равен нулю, а ток Выходное напряжение датчика равно нулю; когда происходит утечка, датчик тока имеет определенное выходное напряжение. По положительному и отрицательному напряжению можно дополнительно судить о том, возникает ли генерируемый ток утечки из положительного или отрицательного кабеля источника питания. Однако предпосылка применения этого метода обнаружения заключается в том, что проверяемый источник питания должен находиться в рабочем состоянии, а рабочий ток должен протекать и входить. Он не может оценить характеристики изоляции источника питания относительно земли при отсутствии -нагрузочное состояние источника питания.

В настоящее время в некоторых электромобилях используется делитель напряжения между «положительной шиной постоянного тока-шасси» и «отрицательной шиной постоянного тока-шасси» в исследованиях и разработках некоторых электромобилей для характеристики степени изоляции шины постоянного тока по отношению к шасси транспортного средства, но этот делитель напряжения. Метод может только охарактеризовать относительную степень изоляции положительных и отрицательных шин постоянного тока по отношению к шасси и не может различить одновременное снижение характеристик изоляции положительных и отрицательных шин постоянного тока по отношению к шасси. Кроме того, при большой разнице в сопротивлении изоляции положительной и отрицательной шин постоянного тока по отношению к шасси может возникнуть ошибочное мнение, что характеристики изоляции ухудшились. Поэтому, строго говоря, для электрической системы электромобиля электрическая безопасность электромобиля может быть гарантирована только путем количественного определения характеристик изоляции положительных и отрицательных шин постоянного тока к шасси.

Блог | Kennisblog DC-лекструм | eReM Elektrotechnici BV

Наш инженер Джон Мейер делится своими знаниями. Каждый месяц он обсуждает новую тему в области электробезопасности. На этот раз его блог о том: постоянный ток утечки, тихий убийца? NEN уже писал об этом в феврале. Как член комитета по стандартам, я хотел бы уделить особое внимание этому вопросу.

С чем мы столкнулись?

Мы используем все больше и больше электроэнергии, например, из-за быстрорастущего количества зарядных станций для электромобилей. Но также электрические велосипеды, электрические вилочные погрузчики, инверторы для солнечных батарей и преобразователи частоты вызывают переход от переменного напряжения (AC) к постоянному напряжению (DC). Однако мало кто знает, что постоянный ток утечки может сделать со зданием. Постоянный ток утечки вызывает коррозию, которая влияет на армирование бетона. Эта проблема более характерна для постоянного тока, чем для переменного тока утечки. Направление переменного тока всегда изменяется естественным образом (частота), в то время как при постоянном токе ток течет только в одном направлении. Из-за этого изменения направления с переменным током можно сказать, что ток утечки компенсируется. С ДК такого нет.

С какими проблемами мы сталкиваемся?

Ток утечки постоянного тока

может быстро превратиться в серьезную проблему, особенно если не принять надлежащих мер при проектировании и монтаже установки постоянного тока. Арматура зданий, а также кабели и трубы, расположенные слишком близко к фотоэлектрическим полям (солнечным панелям), подвержены влиянию токов утечки. Через металл проводится постоянный ток, поэтому этот металл медленно корродирует (ржавеет) и растворяет арматуру. Проще говоря: происходит гниение бетона. Таким образом, ток утечки может стать потенциальной бомбой замедленного действия!

Кто мог быть вовлечен?

Любой владелец здания, в котором используются адаптеры постоянного тока или зарядные устройства постоянного тока, может столкнуться с риском утечки постоянного тока. Из-за увеличения количества электромобилей, скутеров, велосипедов и вилочных погрузчиков риски для зданий и гаражей резко возрастают. Например, зарядные станции, которые возникают: почти все автомобильные зарядные устройства имеют постоянный ток утечки.

Числа

Чтобы дать вам представление о том, о чем мы говорим: если у вас есть постоянный ток утечки (все токи утечки в вашем здании суммируются) в 1000 мА в течение года, это растворит 9кг стали в вашем здании. 1000 мА может показаться большим, но представьте, что у вас есть гараж с несколькими десятками зарядных устройств для электромобилей, которые создают ток утечки. Это складывается. В долгосрочной перспективе гараж может даже рухнуть, потому что арматура растворяется. Так что эту проблему нельзя недооценивать!

Является ли автоматический выключатель утечки на землю решением?

Многие считают, что проблема решается использованием автоматического выключателя утечки на землю, который отключает установку, когда ток утечки превышает 6 мА. Однако на практике получается иначе. УЗО типа B измеряет утечку тока и отключает установку, если утечка превышает 6 мА, после чего установщик может обнаружить и решить проблему. Но что произойдет, если ток утечки останется чуть ниже 6 мА в течение длительного времени? Тогда ток утечки становится тихим убийцей, который обнаруживается только тогда, когда уже слишком поздно. С большим увеличением продуктов постоянного тока риски также возрастают. Поэтому необходимо по-другому противодействовать току утечки.

Какое решение лучше?

Есть примерно два решения. Первый, также наиболее очевидный, заключается в предотвращении токов утечки. Второе решение состоит в том, чтобы электрическая установка, создающая токи утечки, давала противотоки. Затем ток утечки нейтрализуется.

Токи утечки могут быть предотвращены только в том случае, если разработаны продукты, не дающие токов утечки. Нет стандартов (пока), которые предписывают это. Это также будет сложно со всеми продуктами, импортируемыми из таких стран, как Китай. Второй вариант, для нейтрализации токов утечки, конструкция установки должна быть адаптирована, она должна подавать противотоки точно такой же величины. Оба решения дороги, для их стимулирования требуются стандарты, как на продукцию, так и на установку. Теперь это общая проблема, а значит, в конечном счете, ничья. Мы должны положить наши плечи на колесо, чтобы решить это быстро.

По этой причине NEN создала платформу DC (в которой я участвую) в начале этого года: NEC 64. NEC 64 отвечает за ряд стандартов и публикаций NPR, которые так или иначе связаны к безопасности электроустановок. Платформа в основном занимается информированием и консультированием компаний и учреждений.