Ток утечки узо что это: Принцип действия УЗО (устройства защитного отключения)

Содержание

Принцип действия УЗО (устройства защитного отключения)

Принцип действия УЗО

Для многих уже не новость, что современная бытовая электрическая сеть обязательно должна иметь защиту УЗО. Тем, кто ещё ничего не знает о таких защитных элементах, скажем, что это – основа человеческой безопасности. Также устройство способствует предотвращению пожаров, вызванных возгоранием электрической проводки. Поэтому знакомство с этим элементом защиты и автоматики не будет лишним. Давайте поговорим подробно об устройстве, из чего оно конструктивно устроено и каков принцип действия УЗО?

Как возникает ток утечки?

Чуть ниже мы рассмотрим для чего необходимо УЗО, но сначала разберёмся, что такое токовая утечка? Вся работа устройства связана именно с этим понятием.

Если сказать простыми словами, то утечкой тока называют его протекание из фазного проводника в землю по пути, который для этого является нежелательным и совсем непредназначенным. Это может быть корпус электрического оборудования или бытового прибора, прутья металлической арматуры либо водопроводные трубы, сырые оштукатуренные стены.

Токовая утечка возникает при нарушениях изоляции, которые могут произойти по ряду причин:

  • старение в результате длительного срока эксплуатации;
  • механическое повреждение;

Поврежденная изоляция провода

  • термическое воздействие в случае, когда электрооборудование работает в режиме перегруза.

Опасность токовой утечки состоит в том, что при нарушении изоляции электрической проводки на описанных выше объектах (корпус прибора, водопроводная труба или оштукатуренная сырая стена) появится потенциал. Если человек к ним прикоснётся, то выступит в роли проводника, через который ток будет уходить в землю. Величина этого тока может быть таковой, что вызовет самые печальные последствия, вплоть до смерти.

На видео демонстрация действия УЗО

Как определить, есть ли в вашем доме токовая утечка? Первым признаком этого явления станет еле ощутимое воздействие электричества, то есть когда вы к чему-то прикасаетесь, вас как бы слегка бьёт током. Наиболее часто это опасное явление наблюдается в ванных комнатах. Для того чтобы гарантировать себе безопасность в собственной же квартире, её надо оборудовать защитными элементами.

Применяют для этой цели УЗО (расшифровываются как устройства защитного отключения) либо дифференциальные автоматы.

Что лежит в основе срабатывания УЗО?

Принцип работы УЗО основывается на методе измерений. На входе и выходе регистрируются показания протекающих через трансформатор токов.

Принцип действия УЗО

Если входное токовое показание выше, чем на выходе, значит, в цепи где-то имеется токовая утечка и защитное устройство отключается. Если эти показания одинаковые, то срабатывания УЗО не происходит.

Поясним немного подробнее этот принцип для двухпроводной и четырёхпроводной системы. УЗО в однофазной сети не срабатывает, когда по проводникам фазы и нейтрали протекают одинаковой величины токи. Для трёхфазной сети необходимы одинаковые показания тока в нулевом проводе и суммы токов, проходящих по фазным жилам. В обоих вариантах сети, когда есть разница в токовых величинах, это свидетельствует об изоляционном пробое. Значит, через это место пройдёт токовая утечка, и устройство защитного отключения сработает.

УЗО после этого нельзя включать, пока не будет обнаружено место повреждения.

Давайте весь этот теоретический принцип работы УЗО переведём на практический пример. В домашнем распредщитке произведена установка устройства защитного отключения с двумя полюсами. К его верхним клеммам выполнено подключение вводного двухжильного кабеля (фазы и ноля). На нижние клеммы подсоединяются ноль с фазой, идущие к какой-то нагрузке, предположим, в розетку, питающую водонагревательный бойлер.

Схема подключения УЗО

Защитное заземление корпуса бойлера выполняется проводом в обход УЗО.

Если в электросети нормальный режим, то перемещение электронов осуществляется по фазному проводу от вводного кабеля на ТЭН бойлера через УЗО. Обратно они двигаются на землю снова через УЗО, но уже по нейтральному проводу.

Проходящие через устройство токи имеют одинаковую величину, но направление у них противоположное (встречное).

Предположим ситуацию, когда на ТЭНе повредилась изоляция. Теперь ток через воду частично окажется на корпусе бойлера, а потом уйдёт в землю через провод защитного заземления. Остаток тока вернётся по нейтральному проводу через УЗО, только он уже будет меньше входящего ровно на показание токовой утечки. Эту разницу определяет УЗО, и если цифра будет выше уставки срабатывания, устройство сразу реагирует на разрыв цепи.

Такой же принцип действия и срабатывания УЗО, если человек прикоснётся к оголённому проводнику или корпусу бытового прибора, на котором появился потенциал. Токовая утечка в такой ситуации происходит через человеческое тело, устройство моментально обнаруживает это и прекращает подачу электричества путём отключения.

Срабатывание УЗО

Серьёзных травм не последует, потому что УЗО реагирует почти моментально.

Конструктивное исполнение

Конструкция УЗО поможет нам разобраться, каким образом оно реагирует на токовую утечку. Основными рабочими узлами УЗО являются:

  • Трансформатор дифференциального тока.
  • Механизм, с помощью которого происходит разрыв электрической цепи.
  • Электромагнитное реле.
  • Проверочный узел.

К трансформатору выполнено подключение встречных обмоток – фазы и ноля. Когда сеть работает в нормальном режиме, то эти проводники в трансформаторном сердечнике способствуют наведению магнитных потоков, которые имеют встречное направление относительно друг друга. За счёт противоположной направленности магнитный поток в сумме равняется нулю.

Наглядно устройство и принцип действия УЗО на следующем видео:

Во вторичной трансформаторной обмотке выполнено подключение электромагнитного реле, при нормальных рабочих условиях оно находится в покое. Возникла токовая утечка, и картина сразу меняется. Теперь по фазному и нейтральному проводникам начинают проходить различные токовые величины. Соответственно и на трансформаторном сердечнике теперь не будет равных магнитных потоков (они будут разными и по величине, и по направлению).

Схема УЗО

Во вторичной обмотке появится ток и, когда его значение достигнет заданного, сработает электромагнитное реле. Его подключение выполнено в связке с расцепляющим механизмом, он мгновенно отреагирует и разорвёт цепь.

В качестве проверочного узла служит обычное сопротивление (какая-то нагрузка, подключение которой выполнено, минуя трансформатор). С помощью этого механизма имитируется токовая утечка и проверяется работоспособное состояние устройства. Каков принцип работы этой проверки?

Имеется специальная кнопка «ТЕСТ» на УЗО. Её главное назначение – подать ток с фазного провода на проверочное сопротивление и далее на нейтральный проводник, минуя трансформатор. За счёт сопротивления ток на входе и на выходе будет разный, и созданный небаланс запустит механизм отключения. Если при проверке УЗО не отключилось, значит, придётся отказаться от его установки.

 

Обратите внимание! Проверку УЗО необходимо проводить регулярно, идеальный вариант – один раз в месяц. Это является требованием пожарной безопасности и не стоит им пренебрегать.

У разных производителей УЗО внутреннее конструктивное исполнение может отличаться, но общий принцип работы остаётся неизменным.

Внутреннее устройство УЗО

Все устройства различаются по принципу срабатывания. Они бывают электронного и электромеханического типа. Электронные УЗО отличаются сложной схемой, им для работы необходимо дополнительное питание. Устройствам электромеханического типа внешнее напряжение не нужно.

Как обозначается УЗО на схеме?

Для подключаемых УЗО имеется по два общепринятых символа на схемах.

Несмотря на конструктивную сложность, обозначение устройства постарались сделать максимально простым. Лишнего ничего нет, только следующие элементы:

  1. Трансформатор дифференциального тока, который схематически изображается как сплюснутое кольцо.
  2. Полюса (два для однофазной сети, четыре для трёхфазной сети).
  3. Выключатель, действующий на разрыв контактов.

При этом именно полюса имеют два вида обозначения:

  • Иногда они рисуются ровными вертикальными линиями в зависимости от количества (две или четыре).
  • В других случаях из соображения компактности рисуется одна вертикальная ровная линия, а количество полюсов наносится на неё в виде маленьких косых чёрточек.

Обозначение УЗО на схемах

 

Основные рабочие характеристики УЗО

Чтобы устройство сработало в нужный момент, необходимо его правильно выбрать согласно рабочим характеристикам и подключить.

  • Основным параметром является значение номинального тока. Это максимальный ток, который выдерживает данное устройство при длительном эксплуатационном сроке, оставаясь в рабочем состоянии и сохраняя защитные характеристики. Вы найдёте эту цифру на лицевой панели устройства, она должна соответствовать одному из показаний в стандартном ряду – 6, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100 А. Этот параметр УЗО зависит от нагрузки защищаемой линии и сечения проводников.

Схема подключения УЗО предусматривает совместную установку этого устройства с автоматическими выключателями.

Это важно помнить, потому что УЗО защищает лишь от токовых утечек, а автомат среагирует на отключение цепи в режиме короткого замыкания и перегруза.

На видео показано, можно ли подключать УЗО, если в квартире нет заземления:

По номинальному току УЗО надо выбирать на порядок выше, чем установленный с ним в паре автомат.

  • Следующий важный параметр – номинальный отключающий дифференциальный ток. Это и есть необходимое значение токовой утечки для отключения УЗО. У дифференциальных токов также существует стандартный ряд, величины в нём нормируются в миллиамперах – 6, 10, 30, 100, 300, 500 мА. Но на УЗО эту цифру обозначают в амперах – соответственно, 0,006, 0,01, 0,03, 0,1, 0,3, 0,5 А. Этот параметр вы тоже найдёте на корпусе устройства.

Обозначения на корпусе УЗО

Чтобы защищать людей на УЗО надо выставлять уставку по току утечки 30 мА, потому что величины, которые выше, приведут к поражению, электротравме и даже летальному исходу. Так как наиболее опасной считается среда во влажных помещениях, то на защищающих их УЗО выбирают уставку 10 мА.

Надеемся, что поняв основное назначение УЗО и принцип его работы, вы не станете пренебрегать этим важным элементом защиты, и сделаете свою жизнь безопасной.

«Что такое УЗО в электрике и как его правильно подключить?» – Яндекс.Кью

УЗО нужно для того ,что бы обезопасить вас от утечек электричества -но в тоже время устройства защитного отключения не так уж интеллектуально, чтобы различить, что именно включено в электрическую цепь — человек или лампочка.

Если утечки тока нет — все в порядке. Почему тогда считается, что УЗО значительно повышает безопасность? Да потому, что подавляющее большинство случаев поражения электрическим током так или иначе связано с утечкой тока — ситуацией, которую распознает УЗО. Вероятность возникновения опасных для жизни ситуаций (т.е. когда ток проходит через грудь) без утечки значительно ниже.

Для дополнительной безопасности еще лучше использовать УЗИП

  • Тип 1 – выдерживает прямой разряд молнии. Такие УЗИП устанавливаются в вводно-распределительных устройствах зданий и сооружений.
  • Тип 2 – служит вторым уровнем молниезащиты и оберегает электрические сети от перенапряжений коммутационного характера. Место их установки – распределительные щиты.
  • Тип 3 – предназначен для защиты оборудования и бытовой техники от перенапряжений и высокоимпульсных помех в квартирах и частных домах. Такие УЗИП устанавливаются перед потребителями электроэнергии.

Также хорошим аналогом УЗО может служить

Дифф автомат (диффавтомат, дифавтомат, он же дифференциальный автомат или автоматический выключатель дифференциального тока, устройство дифференциального тока) – это модульное устройство, которое в одном корпусе функционально сочетает в себе возможности двух изделий: устройства защитного отключения (УЗО) и автоматического выключателя.
Дифференциальный автомат предназначен:
— для защиты людей от поражения электрическим током:

  • при повреждении изоляции токоведущих частей электрооборудования
  • при некачественном соединении проводов
  • при случайном прикосновении к неизолированным токоведущим частям электрооборудования

УЗО основные характеристики. Часть 1

Приветствую вас, уважаемые читатели сайта  http://elektrik-sam.info.

Эта статья продолжает цикл публикаций по электрическим аппаратам защиты, и в ней пойдет речь об устройствах защитного отключения, мы познакомимся с их основными характеристиками, которые необходимо знать, чтобы правильно ориентироваться при их выборе.

Основные характеристики УЗО указываются на передней панели корпуса, также там наносится торговая марка или бренд производителя и каталожный или серийный номер.

Итак, первая основная характеристика:

Номинальный ток УЗО In — максимальный ток, который УЗО может выдерживать длительное время, сохраняя при этом свою работоспособность и защитные функции. Указывается на передней панели.

Номинальный ток УЗО выбирается из стандартного ряда:

In = 6; 16; 25; 40; 63; 80; 100; 125 А.

Значение номинального тока, как правило, определяется сечением используемых проводников внутри самого УЗО и конструкцией его силовых контактов.

Характеристики УЗО, так же, как и для автоматических выключателей указываются для температуры окружающего воздуха +30°С.

УЗО выполняет защиту только от токов утечки, а от токов перегрузки и короткого замыкания – нет, поэтому последовательно с УЗО необходимо устанавливать автоматический выключатель. Еще раз запоминаем – вместе с УЗО необходимо устанавливать автоматический выключатель!

Номинальный ток УЗО желательно выбирать на ступень выше номинального тока автоматического выключателя, контролирующего данный участок сети. Подробно об этом читайте в статье и смотрите видео Почему УЗО выбирают на ступень выше?

Т.е., если участок цепи защищает автомат на 16А, то УЗО желательно выбирать с номинальным током на ступень выше — 25А.

Следующая характеристика:

Номинальный отключающий дифференциальный ток IΔn — это ток утечки, при котором УЗО должно срабатывать при заданных условиях.
Этот параметр также называют чувствительностью УЗО или уставкой по току утечки.

Выбирается из следующего ряда:

IΔn = 6, 10, 30, 100, 300, 500 мА.

Это второй основной параметр УЗО, указывается на передней панели в амперах:

IΔn = 0,006; 0,01; 0,03; 0,1; 0,3; 0,5 А.

Для защиты человека от поражения электрическим током при непосредственном прикосновении к токоведущим частям, УЗО должны срабатывать при дифференциальном токе не более 30 мА, поскольку большие значения тока опасны для жизни человека.

В индивидуальных жилых домах для защиты групповых цепей внутри дома (например, группы розеток, группы освещения) обычно устанавливают УЗО с уставкой 30 мА, т.к. при меньшем значении тока возможны ложные срабатывания (в электропроводке квартиры всегда есть естественный фоновый ток утечки).

Для влажных групп, в цепи которых включены душевая кабина, бойлер, стиральная машина, посудомоечная машина, если они выполнены отдельной линией, необходимо устанавливать УЗО с уставкой по току утечки 10 мА, поскольку влажная среда особо опасна сточки зрения электробезопасности.

В остальных случаях применяется УЗО с током утечки 30 мА (например, одна группа используется на несколько потребителей — ванная, коридор и кухня).

Для того, чтобы избежать частых срабатываний, под защитой одного УЗО не надо делать слишком больших групп.

В небольшой квартире можно установить одно общее УЗО с чувствительностью 30 мА в квартирном электрощитке. Однако в этом случае, если в линии возникнет ток утечки, то УЗО полностью обесточит всю квартиру.

Удобнее устанавливать отдельное УЗО на каждую групповую линию, или по одному на несколько групп — группу розеток, сан.узел, стиральную машину. В этом случае при появлении тока утечки в групповой цепи, будет отключена только эта группа, а другие электроприборы в других группах будут работать.

После вводного автомата устанавливается так называемое «противопожарное УЗО» с дифференциальным током 100 или 300 мА. Его назначение — контролировать состояние изоляции электропроводки и защищать от пожара. Со временем состояние изоляции электропроводки и оборудования постепенно ухудшается, и появляются условия для образования тока утечки. Этот ток может привести к нагреву какой-либо части электрооборудования или элементов строительной конструкции и, как следствие, привести к возгоранию.

Ориентировочное граничное значение мощности, которая способна вызвать возгорание горючих материалов дерева и пластмассы составляет 60 Вт. Чтобы предупредить возникновения пожара используют УЗО с уставками 100 или 300 мА, что меньше величины тока, вызывающего возгорание.

В жилых квартирах обычно применяются УЗО с дифференциальным током 100 мА.

В частном доме либо офисе лучше устанавливать УЗО с чувствительностью 300 мА, поскольку установка УЗО на меньший дифференциальный ток может приводить к ложным срабатываниям, особенно если электропроводка сильно разветвленная.

Двигаемся дальше:

Номинальный неотключающий дифференциальный ток IΔn0 – дифференциальный ток, который не вызывает отключение УЗО при заданных условиях эксплуатации.

Равен половине значения тока уставки:
IΔn0 = 0,5 IΔn.

Т.е. если через УЗО протекает дифференциальный ток, меньший номинального неотключающего дифференциального тока, УЗО не должно срабатывать. Дифференциальный ток, при котором УЗО автоматически срабатывает, должно находиться в диапазоне от номинального неотключающего дифференциального тока (IΔn0) до номинального отключающего дифференциального тока (IΔn).

Это очень важный параметр, который показывает, что УЗО с током отключения 10 мА должно срабатывать в диапазоне токов 5-10 мА, а УЗО на 30 мА – в диапазоне 15-30 мА. Т.е. УЗО с уставкой 10 мА может сработать при токе утечки от 5 мА, а УЗО с уставкой 30 мА может сработать при токе от 15 мА.

Идем дальше, следующая характеристика:

Номинальное напряжение Un – действующее значение напряжения, при котором УЗО полностью работоспособно. Обычно 220В или 380В. Также указывается на передней панели.

Для электронных УЗО это очень важный параметр, поскольку отклонение напряжение в электросети сети от номинального сильно влияет на его работоспособность.

Следующая характеристика:

Номинальный условный ток короткого замыкания Inc – показывает, какой максимальный ток короткого замыкания УЗО может выдержать и при этом остаться работоспособным (не выйти из строя). Определяет надежность и прочность УЗО, качество исполнения его механизма и электрических соединений. Иногда этот параметр называют «стойкостью к токам короткого замыкания».

Значения номинального тока короткого замыкания стандартизованы и равны:

Inc = 3000; 4500; 6000; 10 000 А.

Указываются на передней панели либо символом: например, Inc = 10 000 А, либо соответствующими цифрами в прямоугольнике.

В быту лучше использовать УЗО с показателем 6000 А. Кстати, в европейских странах не допускаются к эксплуатации УЗО с Inc, меньшим, чем 6000 А.

Двигаемся дальше:

Номинальная коммутационная способность Im— действующее значение ожидаемого тока, который УЗО способно включить, пропускать в течение времени размыкания и отключить при заданных условиях эксплуатации без нарушения своей работоспособности. Должна быть не менее чем в 10 раз больше номинального тока или равна 500 А.

Im = 10 In или 500 А.

Значение этого параметра зависит от конструкции механизма отключения и качества контактов. УЗО хорошего качества имеют, как правило, гораздо более высокую коммутационную способность — 1000, 1500 А. Они надежнее, и в случае аварийной ситуации, например, при коротком замыкании на землю, УЗО, гарантированно отключат электроустановки, опережая автомат защиты.

Следующий параметр:

Номинальное время отключения Tn — это промежуток времени от момента внезапного появления отключающего дифференциального тока и до момента гашения дуги на всех полюсах УЗО.

Предельно допустимое время отключения УЗО — 0,3с. У электромеханических УЗО высокого качества быстродействие составляет 20-30 мс.

В следующей статье мы продолжим рассматривать характеристики УЗО.

УЗО основные характеристики. Часть 2.

Чтобы не пропустить выход новых статей по этой теме, подписывайтесь на новости сайта, форма подписки внизу статьи.

Смотрите подробное видео УЗО основные характеристики. Часть 1

Продолжение видео УЗО основные характеристики. Часть 2

До встречи в следующей статье!

Рекомендуемые статьи по теме:

Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — руководство.

Конструкция (устройство) УЗО.

Устройство УЗО и принцип действия.

Принцип работы трехфазного УЗО.

Работа УЗО при обрыве нуля.

Как проверить тип УЗО?

Почему УЗО выбирают на ступень выше?

Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?

Автоматические выключатели — конструкция и принцип работы.

Номиналы групповых автоматов превышают номинал вводного?

Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?

Менять ли автоматический выключатель, если его «выбивает»?

УЗО – подключение, назначение, выбор и принцип работы

УЗО (устройство защитного отключения) – это установочное электрическое изделие, предназначенное для отключения подачи электроэнергии в электропроводку в случае возникновения утечки тока при нарушении изоляции в проводах или электроприборах.

УЗО, в отличие от автоматического выключателя, предназначено исключительно для защиты человека от поражения электрическим током, предотвращения возникновения пожара и непосредственного участия в работе электроприборов не принимает. От короткого замыкания в электропроводке и в случае прикосновение человека к фазному и нулевому проводам УЗО не защищает.

Внешний вид УЗО - устройства защитного отключения

На фотографии показано двухпроводное устройство защитного отключения типа ВД1-63, предназначенное для работы в однофазной сети переменного напряжения 220 В и рассчитанное на ток защиты 30 мА. УЗО с такими характеристиками подойдет для установки на входе практически любой квартирной электропроводки.

Внешний вид дифференциального автомата

В ассортименте установочных изделий имеются комбинированные, в одном корпусе которых встроено УЗО и автоматический выключатель. Такой аппарат называется Автоматический выключатель, управляемый дифференциальным током, со встроенной защитой от сверхтока. На фотографии показан внешний вид модели АВДТ32, рассчитанного на ток защиты электропроводки 16 А и защиты человека на 30 мА. Но такие устройства защиты не получили широкого применения из-за высокой стоимости.

В дополнение, в случае срабатывания, сложно найти, в чем заключается неисправность – произошло короткое замыкание или утечка тока.

Как выбрать УЗО

Выбрать УЗО для квартирной электропроводки или дома для домашнего электрика не представляет трудностей. Подойдет любое однофазное УЗО, рассчитанное на рабочий ток равный току защиты

Типы УЗО | Заметки электрика

Здравствуйте, уважаемые посетители и читатели сайта «Заметки электрика».

В сегодняшней статье речь пойдет о разновидностях и типах УЗО. Это дополнение к статье о том, как самостоятельно выбрать и купить УЗО. Я думаю, что в данной статье Вам не нужно объяснять для чего необходимо применять УЗО.

Также хочу сказать о том, что эта статья относится не только к УЗО, но и к дифференциальным автоматам, и некоторые примеры я буду приводить именно с ними. Для тех кто не видит разницы между УЗО и дифавтоматом, то внимательно читайте про их отличия.

Если у Вас электропроводка в квартире или на даче выполнена с системой заземления TN-C (двухпроводная сеть: фаза и ноль), то применять УЗО или дифавтоматы в таком случае я Вам тем более рекомендую.

УЗО и дифавтоматы разделяют по следующим типам:

  • род тока утечки (дифференциального тока)
  • выдержка времени
  • принцип срабатывания
  • конструкция (число полюсов)

Типы УЗО и дифавтоматов по роду тока утечки

Все выпускаемые УЗО и дифавтоматы по роду тока утечки (дифференциального тока) можно разделить на следующие типы:

1. Тип АС

УЗО типа АС срабатывает при мгновенном возникновении переменного тока утечки в контролируемой цепи или при его плавном нарастании.

Это самый распространенный и недорогой тип УЗО. Рекомендую.

На корпусе УЗО типа АС можно увидеть надпись «АС» или символ «~».

Вот несколько примеров УЗО типа АС.

2. Тип А

УЗО или дифавтомат типа А срабатывают при мгновенном возникновении переменного или постоянного (пульсирующего) тока утечки в контролируемой цепи или при их плавном нарастании.

На корпусе устройства типа А можно увидеть надпись в виде буквы «А» или символ в прямоугольнике, показанный на фотографии ниже.

Тип А можно применять во всех случаях. Стоимость его в несколько раз дороже предыдущего из-за контроля постоянного (пульсирующего) тока, который возникает в полупроводниковых блоках питания.

Кстати, в одном из паспортов на подключаемую стиральную машину было написано, что подключать ее необходимо только через УЗО типа А. Сказано — сделано.

3. УЗО типа В

УЗО типа В реагирует на возникновение в контролируемой цепи переменного, постоянного или выпрямленного тока утечки.

Этот тип УЗО для квартиры или дачи покупать не нужно — нет смысла переплачивать. Оно больше подходит для промышленных объектов.

Если у Вас сработало (выбило) УЗО, и Вы не можете найти и определить причину, то воспользуйтесь моей памяткой: алгоритм поиска неисправности в цепи при срабатывании УЗО.

УЗО типа АС, А и В имеют время срабатывания порядка 0,02-0,03 (с).

 

Разновидности УЗО по выдержке времени

По выдержке времени УЗО делятся на 2 типа:

1. УЗО типа S

УЗО типа S является селективным, т.е. имеет выдержку времени на срабатывание около 0,15-0,5 (с). Его целесообразно применять, когда в линии установлено несколько УЗО.

Например, в квартирном щитке у нас имеется 2 группы нагрузок (розетка №1 и розетка №2). На групповые нагрузки устанавливаем УЗО типа АС или А (без выдержки времени), а на ввод квартиры устанавливаем УЗО типа S. В случае утечки на одной из групп, вводное УЗО сработает только в том случае, когда групповое УЗО поврежденной линии по каким-то причинам «не отработает».

Также селективность срабатывания УЗО можно добиться не выдержкой времени, а с помощью уставок дифференциального тока. Этот способ более распространен в данное время.

Например, в том же квартирном щитке у нас имеется 2 группы нагрузок (розетка №1 и розетка №2). На групповые нагрузки устанавливаем УЗО типа АС или А с уставкой дифференциального тока 30 (мА), а на ввод устанавливаем УЗО типа АС или А с уставкой дифференциального тока 100 (мА).

В приведенных примерах при повреждении на розеточной линии будет срабатывать УЗО поврежденной линии, а не вводное УЗО, тем самым обестачивая всю квартиру.

Бывают случаи, когда ток утечки в поврежденной цепи достигает значения, превышающее уставки обоих УЗО. В первом примере селективность не нарушится. А вот во втором примере может сработать любое из двух УЗО.

2. УЗО типа G

УЗО типа G является тоже селективным и имеет выдержку времени на срабатывание около 0,06-0,08 (с).

 

Типы УЗО и дифавтоматов по принципу срабатывания

По принципу срабатывания УЗО и дифавтоматы делятся на:

1. Электромеханические

Электромеханические УЗО не зависят от напряжения сети, а источником их срабатывания является непосредственно ток утечки (дифференциальный ток) в поврежденной линии. Об этом более подробно можно почитать в статье про принцип действия УЗО.

2. Электронные

С электронными УЗО все обстоит иначе. Они зависят от напряжения сети и чтобы выполнить отключение поврежденного участка цепи им необходим внешний источник (сеть), чтобы запитать встроенную в него электрическую схему с электронным усилителем. Поэтому электронные УЗО менее распространены из-за меньшей надежности по сравнению с электромеханическими.

Например:  на розеточной линии, откуда у нас питается СВЧ-печь, установлено электронное УЗО. Предположим, что по неизвестным  причинам у нас в подъездном щите оборвался ноль. В этот же момент произошла внутренняя неисправность электропроводки в СВЧ-печи, где фаза замкнула на корпус, т.е. опасный потенциал появился на корпусе СВЧ-печи. Если в это время случайно дотронуться до корпуса, то электронное УЗО проигнорирует, т.к. отсутствует питание его внутренней схемы из-за обрыва нуля в щитке.

Я понимаю, что вероятность описанного выше случая очень мала (в одно время оборвался ноль и произошла неисправность в электрическом приборе), но тем не менее рассказать я про него должен.

Выход из такой ситуации нашли иностранные производители электронных УЗО. Они придумали следующее. Если вдруг исчезает напряжение источника питания электронного УЗО, то оно с помощью встроенного в его корпус электромагнитного реле отключает цепь нагрузки.

Подводя итоги в данном пункте, я Вам все таки рекомендую применять электромеханические УЗО, хоть они по стоимости и чуть дороже электронных.

Дополнение: один из читателей сайта мне задал вопрос о том, как можно визуально определить электромеханическое и электронное УЗО, потому как большинство продавцов не компетентны в данном вопросе. Отвечаю.

Первый способ — это рассмотреть схему, изображенную на корпусе УЗО. Если УЗО электромеханическое, то у дифференциального трансформатора отсутствует прямой контакт с питающим напряжением. У электронных УЗО на схеме структурно изображена плата, которая запитана с проходящих через УЗО проводников. Но этот способ сложный и можно ошибиться, если нет соответствующего опыта, поэтому лучше применить второй способ.

Второй способ — это с помощью обычной батарейки. Я использую «Крону» (можно обычную пальчиковую «АА»).

К клеммам батарейки припаиваю 2 провода. УЗО включаю, а затем один провод присоединяю на вход УЗО, а другой на его выход. Главное присоединять провода на один полюс. Если УЗО отключится — это значит, что оно электромеханическое.

Третий способ определения электромеханического УЗО — с помощью магнита. Но лично я этот способ не пробовал. Обходился первым и вторым. Говорят, если поднести магнит к корпусу включенного электромеханического УЗО, то оно отключится.

Более подробнее об отличиях электромеханических и электронных устройств читайте здесь, а также смотрите видео:

Классификация УЗО по числу полюсов

По числу полюсов УЗО делятся на:

1. Двухполюсные УЗО (2P)

Двухполюсное УЗО применяется в однофазной сети для защиты людей от поражения электрическим тока и предотвращения возникновения пожаров. Вот пример подключения двухполюсного УЗО в однофазной сети.

2. Четырехполюсные УЗО (4P)

Четырехполюсные УЗО применяется в трехфазной сети. Вот пример подключения четырехполюсного УЗО.

Также можно комбинировать их установку, например, установить четырехполюсное УЗО в однофазную сеть.

P.S. На этом я завершаю свою статью. В ближайшем будущем я расскажу Вам про ошибки монтажа УЗО, которые я встречал на практике, и про методику проверки УЗО с помощью прибора MRP200 от фирмы Sonel. Чтобы не пропустить интересное — укажите свое имя и электронный адрес в форме подписки, и Вы первые узнаете о выходе новой статьи на сайте. 

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


Как рассчитать ток утечки в групповой линии УЗО (дифавтомата)?

В этой статей хочу затронуть с одной стороны очень простую тему, а с другой стороны – очень противоречивую. Поговорим о действующих ТНПА, работе УЗО, опыте проектирования и согласования проектной документации. Поводом послужил недавний вебинар, посвященный УЗО.

Я стараюсь по возможности посещать все вебинары, на которых можно повысить свои профессиональные навыки. На сегодняшний день лучшие вебинары у ИЕК. Не всегда получается на них присутствовать в силу тех или иных причин. Вебинар про УЗО я посмотрел не полностью, пришлось уехать в МЧС снимать замечания, но это уже другая тема…

Как показал вебинар, далеко не все понимает тонкости и проблемы, которые могут возникнуть при расчете токов утечки.

Данная тема уже не раз поднималась на блоге, форуме, но, тем не менее, хочется собрать все мысли в одной статье.

На вебинаре я задал очень простой вопрос: как рассчитать ток утечки при расчетном токе 25 А и длине кабеля 1 м?

Кстати, я частенько задаю вопросы, на которые у меня имеются не очень однозначные ответы.

Разумеется, меня сразу ткнули носом в ПУЭ 7:

7.1.83. Суммарный ток утечки сети с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников в нормальном режиме работы не должен превосходить 1/3 номинального тока УЗО. При отсутствии данных ток утечки электроприемников следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки сети — из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника.

Пришлось самому все считать, т.к. все решили, что этим они ответили на мой вопрос

Прежде, чем считать, давайте задумаемся над первым предложением п. 7.1.83, а суть его следующая:

Iрасч.утечки < 1/3Iут.

Т.е., если УЗО на 30мА, то расчетный ток утечки не должен превышать 10мА. Наверняка вы думаете, почему 10 мА, если УЗО на 30ма? А все дело в том, что УЗО срабатывает при токе утечки 0,5In.ут. УЗО с током утечки 30 мА сработает при токе утечки 15 мА.

Срабатывание УЗО

А теперь посчитаем ток утечки.

Дело в том, что ПУЭ предлагает формулу расчета, при отсутствии данных. А откуда получить данные на стадии проектирования, мне кто-нибудь ответит? Приходится выполнять расчет согласно предложенной методике.

25*0,4+1*0,01=10,01мА > 10 мА

Из этого следует, что расчет по ПУЭ не даст нам применить УЗО с номинальным током более 25 А и током утечки 30 мА.

Хочу напомнить, что 30 мА – безопасный ток для организма человека. 100 мА – это уже не совсем безопасно.

А если у вас будет ток 30-40 А? В таком случае я не раз ставил УЗО с током утечки 100 мА, т.к. наш энергонадзор требует значение тока утечки для каждого УЗО. А как по-другому посчитать на стадии проектирования?

Получается, нам приходится занижать безопасность. Я очень сильно сомневаюсь, что в цепи будут действительно такие токи утечки, зато не будет ложных срабатываний Был бы прибор измерения токов утечки, можно было бы поэкспериментировать.

Мне вот интересно, задумывались ли разработчики ТКП 339-2011, ТКП 45-4.04-149-2009, когда копировали ПУЭ?

8.7.14  Номинальный отключающий дифференциальный ток УЗО  должен быть не менее чем в три раза больше суммарной величины тока утечки защищаемой сети с учетом подключенных стационарных и переносных электроприемников в нормальном режиме работы. Для электроприемников с номинальным током, превышающим 32 А, при отсутствии данных о токе утечки электроприемников величину его следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а величину тока утечки сети − из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника.

А как быть с УЗО с номинальными токами менее 32 А?

Могу лишь высказать свое предположение: ток утечки для УЗО с номинальным током не более 25 А можно не считать. Возможно, это имели ввиду разработчики данных документов.

В нормативных документах в основном фигурирует 30 мА для розеток или просто рекомендуется Получается, если мы подключаем какую-нибудь мощную плиту на кухне, через УЗО 100 мА, то ничего даже не нарушаем.

Ссылки на ТНПА:

ТКП 45-4.04-149-2009:

Установка УЗО на ток срабатывания до 30 мА считается дополнительной мерой защиты от прямого прикосновения в случае недостаточности или отказа основных видов защиты.

Г.17 Для групповых линий электроприемников, указанных в Г.3 и Г.4, номинальный отключающий дифференциальный ток следует принимать до 30 мА.

В групповых линиях, питающих розеточные сети единичных электроприемников с естественными токами утечки 10 мА и более (например, электрические плиты), допускается принимать УЗО с номинальным отключающим дифференциальным током до 100 мА и временем срабатывания не более 100 мс.

ТКП 339-2011:

8.7.4 На групповых линиях, питающих штепсельные розетки для  переносных электрических приборов, рекомендуется предусматривать устройства защитного отключения с номинальным дифференциальным током срабатывания не более 30 мА.

8.7.17 Для жилых зданий при выполнении требований 8.7.17 функции УЗО по 8.7.17 и 8.7.19 могут выполняться одним аппаратом с током срабатывания не более 30 мА.

ПУЭ 7:

7.1.82. Обязательной является установка УЗО с номинальным током срабатывания не более 30 мА для групповых линий, питающих розеточные сети, находящиеся вне помещений и в помещениях особо опасных и с повышенной опасностью, например в зоне 3 ванных и душевых помещений квартир и номеров гостиниц.

У производителей электротехнической продукции имеются в ассортименте УЗО (дифавтоматы) на 63 А с током утечки 30 мА. Как такое УЗО применить? Или кто-то владеет реальными значениями токов утечки?

Советую почитать:

Пример расчета тока утечки в сети при выборе УЗО

В данном примере, я буду рассчитывать ток утечки в сети при выборе УЗО для защиты водонагревателя типа GORENJE GBK 200 RN мощность 2000 кВт, номинальное напряжение сети Uф = 220В, длина от водонагревателя до УЗО (установлен в подъезде в распределительном щитке) составляет L = 15м.

Основные требования по выбору УЗО представлены в статье: «Выбор УЗО».

Решение

1. Определяем расчетный ток по общеизвестной формуле:

Коэффициент мощности cosϕ для водонагревателя принимаем по таблице 1, cosϕ = 1.

Таблица 1 — Коэффициенты мощности для отдельных бытовых электроприемников

2. Для защиты линии выбираем автоматический выключатель (АВ) на номинальный ток – 10 А.

3. Номинальный ток УЗО выбираем на одну ступень больше номинального тока выключателя, данный выбор обусловлен тем, что при перегрузке 45%, автоматический выключатель отключит ток перегрузки за время до 1 часа и в течении этого времени, через УЗО будет протекать ток перегрузки, который может повредить УЗО.

Данное решение еще прописано в зарубежных нормативных документах.

4. Для сети с номинальным напряжением 220 В применяем двухполюсное УЗО, если же у вас номинальное напряжение 380 В нужно применять четырехполюсное УЗО.

5. Определяем суммарный ток утечки, обусловленный утечкой в водонагревателе и питающем кабеле в соответствии с ПУЭ 7-издание пункт 7.1.83:

6. Определяем минимальное значение дифференциального тока УЗО:

7. Выбираем УЗО с номинальным отключающим дифференциальным током 30 мА.

30 мА > 11,37 мА (условие выполняется)

8. Выбираем дифференциальный автомат типа EZ9D34616 Easy9 с техническими характеристиками:

Поделиться в социальных сетях

Что такое ток утечки? — Sunpower UK

Sunpower Electronics обладает более чем 25-летним опытом торговли источниками питания, разрабатывая продукты для производства, чтобы предоставить нашим клиентам эффективные, мощные и долговечные решения. Если вы не уверены и нуждаетесь в поддержке по выбору правильного источника питания для вашего проекта, свяжитесь с нами сегодня. Мы предлагаем множество услуг, в том числе индивидуальные блоки питания, разработанные специально для ваших производственных проектов, или же вы можете просмотреть наш текущий ассортимент продукции.

Что такое ток утечки?

Ток утечки — это ток, который течет от цепи переменного или постоянного тока в оборудовании к шасси или к земле, и может быть либо от входа, либо от выхода. Если оборудование не заземлено должным образом, ток течет по другим путям, например по телу человека. Это также может произойти, если заземление неэффективно или прерывается преднамеренно или непреднамеренно.

Где протекает ток утечки

Ток утечки в оборудовании протекает, когда возникает непреднамеренное электрическое соединение между землей и частью или проводником под напряжением.Земля может быть точкой отсчета нулевого напряжения или заземлением. В идеале ток, протекающий от блока питания, должен проходить через заземление и попадать в заземление установки.

Утечка тока в портативных компьютерах или устройствах, использующих двухконтактные вилки, в основном происходит через сигнальные кабели, подключенные к другому заземленному или незаземленному оборудованию, например, к принтерам. Другое оборудование обеспечивает путь к земле, если оно правильно заземлено, или может вызвать поражение электрическим током любого, кто коснется открытых металлических частей, если оно не заземлено должным образом.

Утечка в устройствах в значительной степени связана с дефектами изоляторов или материалов, из которых изготовлен компонент, таких как полупроводники и конденсаторы. Это приводит к небольшой утечке или протеканию тока через диэлектрик, в случае конденсатора.

Ток утечки в фильтрах ЭМС

Ток утечки в источниках питания может возникать из-за фильтров ЭМС, в которых используются конденсаторы Y между токоведущим и нейтральным проводниками. Это вызывает протекание некоторого тока утечки от нейтрали или токоведущего проводника к корпусу источника питания, который обычно соединен с заземлением.

Большинство производителей блоков питания указывают этот ток, который всегда должен быть ниже 3,5 мА в соответствии с правилами IEC-60950-1. Это гарантирует очень низкий ток и не может нанести вред человеку, который прикасается к корпусу источника питания или контактирует с ним. Источник питания с хорошим заземлением значительно снижает ток утечки, обеспечивая путь к земле с низким сопротивлением.

what is leakage current
Ток утечки в фильтре ЭМС — Кредит изображения

Производители фильтров обычно указывают максимальный ток утечки, который может пропускать фильтр, но это только теоретические значения, и фактические значения могут отличаться от них, особенно если такие параметры, как напряжение или частота, изменяются.Чтобы получить точное значение тока утечки, рекомендуется измерить ток, протекающий на землю, когда фильтр работает.

Допустимые максимальные токи утечки

Существуют стандарты, которые определяют максимальные токи утечки, безопасные для человека в различных условиях. Они различаются в зависимости от области применения и типа возможного контакта, а также от типа заземления.

Разработчики должны гарантировать, что ток утечки не причинит вреда пользователям, которые касаются корпуса источника питания или подключенного к нему оборудования.Все приложения имеют свой верхний предел тока, который должен течь. Медицинское оборудование и другое чувствительное оборудование должны иметь очень низкие токи из-за характера их применения и воздействия, которое они могут оказать.

Стандарты более строгие в медицинских приложениях, поскольку слабые пациенты более уязвимы для поражения электрическим током, который может быть фатальным.

Типичные пределы тока утечки для приложения:

Информационные технологии

  • Постоянно подключен — 3.5 мА или более в некоторых приложениях
  • Передвижной или съемный, не переносной — 3,5 мА
  • Портативный — 0,25 мА

Медицинское оборудование

Допустимый ток утечки при нормальных условиях составляет 0,5 мА и 1 мА при единичном отказе. Ток утечки очень опасен, если он превышает допустимый безопасный предел. В медицинских приложениях ситуация еще хуже из-за риска, который она представляет как для пациентов, так и для лиц, осуществляющих уход. Чтобы причинить вред, по телу человека должен пройти только небольшой ток, и он может быть фатальным для пациентов, чья иммунная система и так ослаблена.Ознакомьтесь с нашими источниками питания для медицинского применения здесь.

Типичный ток утечки для оборудования различных классов

Оборудование класса I:

Должен иметь защиту от поражения электрическим током с помощью базовой изоляции в сочетании с защитным заземлением, подключенным к корпусу оборудования. — максимальный ток утечки составляет 0,75 мА для портативного устройства и 3,5 мА для другого оборудования.

Оборудование класса II:

Это оборудование не имеет защитного заземления.В таком оборудовании используется усиленная или двойная изоляция для защиты от поражения электрическим током. Максимальный ток утечки 0,25 мА.

Класс III:

Это цепи сверхнизкого напряжения (SELV), в которых нет опасного напряжения.

Сводка

Ток утечки будет течь, когда это нежелательно из-за плохой конструкции, неисправности заземления или изоляции оборудования, дефектов материалов компонентов и т. Д. Величину тока можно уменьшить за счет правильного проектирования и соблюдения лучших стандартов и практик.

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

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

Источники питания медицинского класса. Источники питания ATX. Источники питания для DIN-рейки.

Что такое ток утечки конденсатора и как его уменьшить

Конденсатор является наиболее распространенным компонентом в электронике и используется почти во всех электронных устройствах. На рынке доступно множество типов конденсаторов для различных целей в любой электронной схеме. Они доступны во многих различных номиналах от 1 пикофарада до конденсатора 1 фарад и суперконденсатора. Конденсаторы также имеют разные типы номиналов, такие как рабочее напряжение, рабочая температура, допуск номинального значения и ток утечки.

Ток утечки конденсатора является решающим фактором для приложения, особенно если он используется в силовой электронике или аудиоэлектронике. Конденсаторы разных типов обеспечивают разный номинальный ток утечки . Помимо выбора идеального конденсатора с надлежащей утечкой, схема также должна иметь возможность контролировать ток утечки. Итак, сначала мы должны иметь четкое представление о токе утечки конденсатора.

Связь с диэлектрическим слоем

Ток утечки конденсатора находится в прямой зависимости от диэлектрика конденсатора.Давайте посмотрим на изображение ниже —

Leakage Current Relation with Dielectric Layer

На изображении выше показана внутренняя конструкция алюминиевого электролитического конденсатора . Алюминиевый электролитический конденсатор состоит из нескольких частей, которые заключены в компактную герметичную упаковку. Детали: анод , катод, электролит, диэлектрический слой изолятора и т. Д.

Диэлектрический изолятор обеспечивает изоляцию проводящей пластины внутри конденсатора. Но поскольку в этом мире нет ничего идеального, изолятор не является идеальным изолятором и имеет допуск на изоляцию.Из-за этого через изолятор будет протекать очень небольшой ток. Этот ток называется током утечки .

Изолятор и прохождение тока можно продемонстрировать с помощью простого конденсатора и резистора.

Leakage Current in a RC Circuit

Резистор имеет очень высокое значение сопротивления, которое можно идентифицировать как , сопротивление изолятора , и конденсатор используется для имитации реального конденсатора. Поскольку резистор имеет очень высокое значение сопротивления, ток, протекающий через резистор, очень мал, обычно в несколько наноампер.Сопротивление изоляции зависит от типа диэлектрического изолятора, поскольку разные типы материалов изменяют ток утечки. Низкая диэлектрическая проницаемость обеспечивает очень хорошее сопротивление изоляции, что приводит к очень низкому току утечки. Например, конденсаторы полипропиленового, пластикового или тефлонового типа являются примером низкой диэлектрической проницаемости. Но у этих конденсаторов емкость намного меньше. Увеличение емкости также увеличивает диэлектрическую проницаемость. Электролитические конденсаторы обычно имеют очень высокую емкость, а также высокий ток утечки.

Зависимые факторы тока утечки конденсатора

Ток утечки конденсатора обычно зависит от следующих четырех факторов:

  1. Слой диэлектрика
  2. Температура окружающей среды
  3. Температура хранения
  4. Приложенное напряжение

1. Диэлектрический слой не работает должным образом

Конденсаторная конструкция требует химического процесса. Диэлектрический материал является основным разделителем между проводящими пластинами.Поскольку диэлектрик является основным изолятором, ток утечки во многом зависит от него. Следовательно, если диэлектрик закаляется во время производственного процесса, он напрямую способствует увеличению тока утечки. Иногда диэлектрические слои имеют примеси, что приводит к ослаблению слоя. Более слабый диэлектрик уменьшает ток, что дополнительно способствует медленному процессу окисления. Не только это, но и неправильное механическое напряжение также способствует снижению диэлектрической проницаемости конденсатора.

2. Температура окружающей среды

Конденсатор рассчитан на рабочую температуру. Рабочая температура может варьироваться от 85 до 125 градусов Цельсия или даже больше. Поскольку конденсатор представляет собой устройство с химическим составом, температура имеет прямую связь с химическим процессом внутри конденсатора. Ток утечки обычно увеличивается, когда температура окружающей среды достаточно высока.

3.Хранение конденсатора

Хранение конденсатора без напряжения в течение длительного времени нехорошо для конденсатора. Температура хранения также является важным фактором для тока утечки . Когда конденсаторы хранятся, оксидный слой подвергается воздействию материала электролита. Оксидный слой начинает растворяться в материале электролита. Химический процесс отличается для разных типов электролитов. Электролит на водной основе нестабилен, тогда как электролит на основе инертного растворителя способствует меньшему току утечки из-за уменьшения окислительного слоя.

Однако этот ток утечки носит временный характер, поскольку конденсатор обладает свойствами самовосстановления при подаче напряжения. Во время воздействия напряжения окислительный слой начинает восстанавливаться.

4. Приложенное напряжение

Каждый конденсатор имеет номинальное напряжение. Поэтому использование конденсатора с напряжением выше номинального — это плохо. Если напряжение увеличивается, увеличивается и ток утечки. Если напряжение на конденсаторе выше номинального, химическая реакция внутри конденсатора создает газы и разрушает электролит.

Если конденсатор хранится в течение длительного времени, например, в течение многих лет, конденсатор необходимо восстановить в рабочее состояние путем подачи номинального напряжения в течение нескольких минут. Во время этого этапа слой окисления нарастает снова и восстанавливает конденсатор в рабочем состоянии.

Как уменьшить ток утечки конденсатора для увеличения срока службы конденсатора

Как обсуждалось выше, конденсатор зависит от многих факторов. Первый вопрос: как рассчитывается срок службы конденсатора? Ответ заключается в подсчете времени до тех пор, пока не закончится электролит.Электролит расходуется окислительным слоем. Ток утечки является основным компонентом для измерения степени повреждения слоя окисления.

Таким образом, уменьшение тока утечки в конденсаторе является основным ключевым компонентом срока службы конденсатора.

1. Производство или производственное предприятие — это первое место жизненного цикла конденсатора, где конденсаторы тщательно изготавливаются для обеспечения низкого тока утечки . Необходимо соблюдать меры предосторожности, чтобы диэлектрический слой не был поврежден или поврежден.

2. Второй этап — хранилище. Конденсаторы необходимо хранить при надлежащей температуре . Неправильная температура влияет на электролит конденсатора, что еще больше ухудшает качество оксидного слоя. Убедитесь, что конденсаторы работают при надлежащей температуре окружающей среды, ниже максимального значения.

3. На третьем этапе, когда конденсатор припаивается к плате, температура пайки является ключевым фактором. Поскольку для электролитических конденсаторов температура пайки может стать достаточно высокой, больше, чем точка кипения конденсатора. Температура пайки влияет на диэлектрические слои на выводах и ослабляет слой окисления, что приводит к высокому току утечки . Чтобы избежать этого, к каждому конденсатору прилагается технический паспорт, в котором производитель указывает безопасную температуру пайки и максимальное время выдержки. Необходимо быть осторожным с этими номиналами для безопасной работы соответствующего конденсатора. Это также применимо к конденсаторам устройств поверхностного монтажа (SMD), пиковая температура пайки оплавлением или пайки волной не должна превышать максимально допустимый номинал.

4. Поскольку напряжение конденсатора является важным фактором, напряжение конденсатора не должно превышать номинальное напряжение.

5. Балансировка конденсатора при последовательном соединении. Последовательное соединение конденсаторов — это немного сложная задача для балансировки тока утечки . Это связано с дисбалансом токов утечки, делением напряжения и разделением между конденсаторами. Разделенное напряжение может быть разным для каждого конденсатора, и может быть вероятность того, что напряжение на конкретном конденсаторе может быть выше номинального, и конденсатор начнет работать со сбоями.

Чтобы преодолеть эту ситуацию, к отдельному конденсатору добавляются два резистора высокого номинала, чтобы уменьшить ток утечки.

На изображении ниже показан метод балансировки, в котором два последовательно соединенных конденсатора сбалансированы с помощью резисторов большой емкости.

Reducing Capacitor Leakage Current

Используя технику балансировки, можно контролировать разницу напряжений, на которую влияет ток утечки.

,

Что такое ток утечки? (с изображением)

Ток утечки — это непреднамеренная потеря электрического тока или электронов. Этот термин часто применяется к компьютерным микропроцессорам, которые представляют собой микросхемы, которые выполняют вычисления и обрабатывают данные. Фактически, утечка — это проблема, которая препятствует более быстрому повышению производительности компьютера. Этот термин также применяется к электронике и устройствам бытовой электроники.

Semiconductors make use of millions of transistors to perform calculations and store data in computer microprocessors.
Полупроводники используют миллионы транзисторов для выполнения вычислений и хранения данных в компьютерных микропроцессорах.

Semiconductors используют миллионы транзисторов для выполнения вычислений и хранения данных в компьютерных микропроцессорах. Транзисторы — это устройства, используемые для усиления и переключения электронных сигналов. Ток утечки в полупроводниках происходит на уровне транзистора. Поскольку производители полупроводников продолжают делать транзисторы меньше, чтобы втиснуть больше в микросхему, проблемы с утечкой увеличиваются. Транзисторы меньшего размера имеют более тонкие изолирующие слои, что приводит к большему току утечки.

Утечка в транзисторах приводит к тому, что полупроводникам требуется больше энергии для работы, поскольку они должны заменять ток, потерянный из-за утечки. Ток утечки также выделяет тепло по мере его утечки, что приводит к ухудшению характеристик полупроводника.Когда тепло от утечки объединяется с теплом, выделяемым при нормальной работе полупроводника, это может стать серьезной проблемой. Чрезмерный нагрев может в конечном итоге вызвать отказ цепи. Дизайнеры могут использовать ряд различных подходов для уменьшения утечки.

В электронике ток утечки означает непреднамеренную потерю энергии конденсатором.Конденсатор — это пассивный электрический компонент, который может создавать электрическое поле и накапливать энергию. Конденсатор постоянно разряжается медленно, так как через его электронные компоненты, включая транзисторы и диоды, постоянно проходит небольшой электрический ток. Даже когда конденсатор выключен, через него проходит небольшой ток, что и вызывает проблему. Ток утечки в электронике также может относиться к току, протекающему через заземляющий провод.

Для устройств бытовой электроники ток утечки может относиться к устройству, потребляющему электрический ток, даже при отключенном питании. Некоторые устройства, такие как сотовые телефоны, потребляют небольшой ток, даже если аккумулятор уже полностью заряжен. Некоторые другие устройства с заряженным аккумулятором могут потреблять немного энергии даже в спящем режиме, что также называется током утечки.Это одна из причин, по которой эксперты рекомендуют отключать зарядные устройства сотовых телефонов и другие устройства, когда они не используются; Со временем эта утечка тока может накапливаться и увеличивать счета за электроэнергию.

,

Что такое ток утечки? — Power Electronic Tips

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

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

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

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

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

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

,