Exitonservice.ru

Экситон Сервис
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ток утечки кабеля что это

Утечка электричества в землю. Почему и как найти?

Почему существует утечка электричества? Как её найти и избежать?

Утечка электричества в землю или ток утечки в землю — это опасное явление, способное нанести ущерб имуществу, а в некоторых случаях жизни и здоровью человека. По сути это протекание электрического тока от фазы в землю, которое происходит не предназначенному для этого пути. Что именно подразумевается под «нежелательным путем» для тока. Это может быть корпус оборудования (например, стиральная машина), арматура, сырая штукатурка или почва, металлическая труба и даже человеческое тело.

Разумеется, ток сам по себе уйти в землю не может. Для этого необходима полноценная электрическая сеть, а в частности — наличие проводника, который находится в контакте с землей. Этот контакт может быть и случайным, и преднамеренным (заземлители).

Новости от компании ЗАО «АРСТ»

Подробный ответ на запрос о функционале прибора «Омпик-3»

Переписка главного энергетика НГДУ «Речицанефть» РУП ПО «Белорусьнефть» с генеральным директором ЗАО «АРСТ» Кузнецовым Павлом Алексеевичем, относительно функционала прибора «Омпик-3»

Главный энергетик НГДУ «Речицанефть» РУП ПО «Белорусьнефть» О. В. Серак:

Нас интересует комбинированное устройство ОМПИК-3. Где, на каких предприятиях в настоящее время используется это устройство? Позволяет ли ОМПИК-3 определить место повреждения или участок на котором снижена изоляция кабеля. Можно ли гарантировать, что после прохождения испытаний кабель отработает в скважине какой-то определенный (гарантийный ) срок?

Генеральный директор ЗАО «АРСТ» П. А. Кузнецов:

Примером эксплуатации устройств «ОМПИК-3» является ОАО «Сургутнефтегаз». Первые модели «ОМПИК-1» у них эксплуатировались 14 лет. После того как они морально и физически устарели ОАО «Сургутнефтегаз» принял решение закупить у нас новые модели «ОМПИК-3В» в количестве 10 комплектов которые им поставлены и успешно эксплуатируются 6 месяцев.

«ОМПИК-3» позволяет найти место повреждения кабельной линии за один цикл перемотки кабеля с барабана на барабан, с точностью 1 см. двумя способами:
— В процессе мягкого прожига по характерному «шуму и треску» и выделению продуктов горения;
— После мягкого прожига по тепловому следу – датчиком теплового следа.

По поводу гарантий наработки кабельной линии на отказ после испытаний, хочу пояснить следующее:

— Прогнозировать срок наработки кабельной линии погружного кабеля очень проблематично, я бы даже сказал, практически невозможно. Объясняется это условиями эксплуатации данного вида кабеля. Когда вы изготовили новую кабельную линию и протестировали ее – это один кабель, когда доставили до места монтажа – второй кабель, когда спустили погружное оборудование – это третий кабель, после эксплуатации 10 дней – это четвертый кабель, при подъеме погружного оборудования – это пятый кабель, при доставке на базу – это шестой кабель, при перемотке на базе – седьмой кабель. Итак, мы видим, что погружной кабель постоянно находится в динамике и подвергается стрессовым ситуациям. Поэтому применить к погружному кабелю стандартные методы прогнозирования, которые неплохо работают на кабеле находящиеся в статике, практически невозможно.

Все эти обстоятельства связаны, прежде всего, с характеристиками изоляции токоведущих жил. И тут две основные проблемы: первая – изоляция теряет свою непроницаемость становясь «микрогубкой» – резистором на протяжении от одного до сотни метров в длину. В таком кабеле невозможно локализовать место утечки. И тут единственный «дедовский» способ «пополам» – измерение обоих половин, снова пополам и т. д. (но такая ситуация встречается довольно редко).

Чаще встречается проблема вторая – изоляция «костенеет» т. е. теряет свою эластичность. Вследствие чего на изоляционном покрове возникают микротрещины как продольные, так и поперечные. Происходит это при перемотке кабеля, а прежде всего при прохождении кабеля через блок-баланс при спускоподъемных работах.

Следует отметить, что поперечную микротрещину, защемленную по внутреннему радиусу намотанного на барабан кабеля не возможно обнаружить испытательным напряжением согласно ГОСТа и ТУ заводов изготовителей кабеля (на сегодняшний день это 18 кВ). Замачивание в ванне с водой, в данном случае, также бесполезно. В ванне нет давления. И так такой кабель проходит через блок-баланс (это очередной стресс) и попадает в среду, где температура и давление. В итоге: выход кабеля из строя (пробой) может произойти сразу или через неделю, месяц и т. д. И это тупиковая ситуация.

Тем не менее, основной блок этих проблем был нами решен 16 лет назад. И когда этот разработанный нами метод и устройство впервые, 16 лет назад, начали использовать в НГДУ «Полазнанефть», то отказы погружной установки по проблемам с кабелем упали до 2%, а доходило ранее до 70%. Цех ремонта погружного оборудования тут же ликвидировал ванну для водных испытаний кабеля, чем продлил срок службы брони кабеля. И так работает по сегодняшний день.

Вслед за НГДУ «Полазнанефть» ОМПИКами были оснащены все базы «Башнефть», «Татнефть», «Сургутнефтегаз», «Азнефть», «Лукойл» и т.д.

Теперь кратко о принципе работы устройства «ОМПИК».

Устройство в своем составе содержит два источника:
— Источник постоянного регулируемого опорного напряжения: 0-3кВ (ПРОЖИГ);
— Источник постоянного регулируемого напряжения: 0-50кВ (ТЕСТ).

Оба эти напряжения одновременно подаются на испытуемую жилу кабеля. И если на новый качественный кабель Вы подаете 3кВ опорного и 50кВ тестирующего напряжения, то Вы увидите, что ток утечки стабилизируется, и в таком состоянии будет держаться неопределенно долгое время. И ничего с изоляцией кабеля страшного не произойдет, потому что это постоянное напряжение!

Для примера могу привести следующий факт. Когда первые ОМПИКи 15-16 лет назад устанавливались, то от устройства «ОМПИК» до шкафа удлинителя подключения к испытуемому кабелю прокладывалась кабельная магистраль длиной 15-30 метров. Эта кабельная магистраль не что иное, как обычный погружной бронированный кабель. И этот отрезок погружного кабеля каждый день подвергался испытательному напряжению 35кВ по несколько раз на протяжении 15-16 лет.

Читать еще:  Мкэш это провод или кабель

Таких линий было смонтировано более ста штук, и я не знаю ни одного случая пробоя такой линии. Это говорит о том, что тестирующее высокое постоянное напряжение ни каким образом не влияет разрушающе на изоляцию погружного кабеля, тем более, что кабель за свой жизненный цикл подвергается высоковольтным испытаниям вряд ли более 10-20 раз.

Если в новом кабеле произойдет пробой, то это однозначно дефект изоляции. И если вы не будете сильно дожигать дефектный участок то, вскрыв броню, вы увидите причину заводского брака.

Другое дело с кабелем, побывавшим в скважине, где высокое давление, температура, набор растворителей, газа, воды, да и вообще понемногу всей таблицы Менделеева. И тут возвращаемся к потере эластичности и микротрещинам. Что происходит с таким кабелем при испытаниях «ОМПИКом»? При подаче тестирующего напряжения до 18 кВ либо пробой, либо большой ток утечки. При пробое, естественно, поиск места повреждения согласно инструкции на «ОМПИК». При большой утечке, ждать пока не произойдет пробой, а он может и не произойти. Вам ничего не остается как поднимать напряжение до пробоя, т. е. локализации места дефекта, как правило это микротрещина, сростка или механическое повреждение при спускоподъемных работах. «ОМПИК-3» позволяет поднимать тестирующее напряжение до 50кВ, что обеспечивает возможность до 98% локализовать место пробоя. За исключением случаев, когда изоляция становится резистором (описание выше).

Тем не менее, еще не так все просто. Вы подали, например, опорное напряжение 3кВ, а тестирующее 18кВ. Через некоторое время ток стабилизировался и можно считать, что все в порядке. Однако, это не всегда говорит о том, что кабельная линия не имеет дефектов. Если на кабеле имеет место защемленная микротрещина, то она не покажет ни повышения тока утечки, ни пробой. Единственный способ обнаружить ее это поднимать напряжение тестирования минимум до 35 кВ и удерживать это напряжение 3-5 минут.

Тестирующее напряжение будет активно озонировать в микротрещине, чем создаст токопроводящий микрослой. Произойдет кратковременный пробой, т. е. емкость заряженного кабеля разрядится через этот дефектный участок. Этот разряд тут же создаст условия для прохождения тока прожига (не забываем, что у нас работают одновременно два источника). Начнется процесс мягкого прожига.

Если кабельная линия выдержала 35 кВ в течении 3-5 минут, а ток утечки не стабилен, то это говорит о том, что в кабельной линии есть дефектный участок и даже напряжение 35кВ не может его локализовать. Следует поднимать напряжение тестирования до пробоя вплоть до 50кВ.

Если кабельная линия выдержала 35кВ в течении 3-5 минут и ток утечки стабилен, то это и есть на сегодняшний день единственная гарантия исправности кабельной линии. Но это еще не все. Если микротрещина, образовавшаяся на изоляции, не дошла до токоведущей жилы, например, несколько микрон, то и 50кВ Вам не помогут.

Приведу интересный факт из нашей жизни. Тринадцать лет назад на базе нашего предприятия проходило совещание представителей всех ТД НК «Лукойл». Одна из тем была испытание погружного кабеля. Многие были возмущены, что мы предлагаем испытывать кабель напряжением 35кВ, что является нарушением ГОСТа и ТУ. Мы доказывали, что тогда это патовая ситуация. Мнение разделилось 50 на 50, после совещания ко мне подошел один из участников совещания (к сожалению, не помню его фамилию) и сообщил интересный факт, что по соседству с ним в Западной Сибири работает Канадская компания. С погружным кабелем они поступают следующим образом: разматывают его в поле и подают на него испытательное постоянное напряжение 120кВ! И если кабель выдержал, то только тогда его спускают в скважину!

В данном случае, я согласен с таким подходом, исходя хотя бы из того, что пробивное напряжение полиэтилена низкого давления доходит до 150кВ на миллиметр. Вот и подсчитайте, каким напряжением мы обнаружим микротрещину, не дошедшую до токоведущей жилы 0,5мм.

Еще один факт. ВНИИ КП где-то 12 лет назад изменило ГОСТ по испытаниям погружного кабеля, где напряжение испытания было поднято с 12кВ до 18кВ. Связано это с тем, что многие уже работали с нашими «ОМПИКами» и поняли, что 12кВ никоим образом не позволяют обнаружить большинство дефектов изоляции.

Я был на этом совещании, где принималось решение об изменении ГОСТа. Когда спросили мое мнение, каким напряжением испытывать погружной кабель, то я естественно ответил, что это минимум 35кВ, а желательно 50кВ. Но естественно представители кабельных заводов категорически были против. Было принято решение поднять испытательное напряжение до 18кВ, которое, по факту так же не позволяет обнаружить и локализовать микродефекты изоляционного покрова погружного кабеля.

Подводя итог становится понятно, что проблема с погружным кабелем, к сожалению, до сих пор не решена начиная с производства и заканчивая объективными испытаниями. Поэтому считаю, что наш метод испытания повышенным постоянным напряжением является на сегодняшний день самым оптимальным и позволяет нефтедобывающим предприятиям уменьшить финансовые потери.

Если решите применять наши «ОМПИКи» (они выпускаются в разной комплектации), то будет проведено обучение персонала, а я с удовольствием готов принять участие в совещании по проблемам эксплуатации и ремонту погружного кабеля.

Причины возникновения утечки тока

Утечка возникает даже при функционировании оборудования в штатном режиме, но опасность появляется, когда превышен предел дифференциального тока. Допустимая норма может увеличиваться в нескольких случаях.

С электроприбора в квартире или доме

Пробой на корпус в системах: А) TN-C-S, В) TN-C

Напряжение возникает на корпусе бытовой техники (чаще всего водонагревателя или машинки-автомат). Причина заключается в повреждениях ТЭНа или разрывах изоляции. В трехпроводной или двухпроводной схеме подключения оборудования явление проявляется по-разному:

  • Трехпроводное подключение прибора по схеме TN-C-S. При пробоях заземленного корпуса утечка направляется на шину PE. Электромагнитная или тепловая защита автовыключателя на линии питания активируется.
  • Двухпроводное подключение прибора с заземлением типа TN-C. Утечка не приведет к срабатыванию автовыключателя и техника продолжит работать до момента образования дифференциального тока. Явление произойдет при касании к корпусу, элементу здания или труб водоподачи. Проводником утечки от прибора к земле будет человек.

Наибольшую опасность для жизни представляет двухпроводной тип подключения.

В скрытой проводке в доме или квартире

Повреждение изоляции кабеля скрытой проводки

Читать еще:  Как установить выключатель света с датчиком движения

При скрытой организации проводки существуют риски повреждения изолированных жил кабеля. Они происходят в таких случаях:

  • Превышение нормативного срока эксплуатации. Квартира в доме застройки 50-90-х годов ХХ века оснащается алюминиевой или медной проводкой. Согласно ВСН 58-88 медные токоведущие жилы заменяются 1 раз в 30 лет, алюминиевые – 1 раз в 30 лет.
  • Неправильное использование. Перегрузка электросети приводит к нагреву и разрушению изоляции кабеля питания.
  • Механические повреждения проводников тока. Возникают, когда нарушена технология монтажа или неправильно просверливались стены.

Изоляция имеет постоянную величину сопротивления, но при подозрениях на утечку ее необходимо проверить.

С утечкой тока довольно часто сталкиваются профессиональные электрики во время обследования электропроводки, особенно старой, электроприборов ненадлежащего качества и другого электрооборудования. Проблема тока утечки также довольно часто встречается и при эксплуатации автомобилей и обуславливает быструю разрядку аккумуляторной батареи. В этой статье будут рассматриваться действия по выявлению утечек электричества относительно домашней сети 220В, но принципиальных различий между ней и автомобильной электросетью нет.

Причины возникновения утечки тока довольно банальны, со временем изнашивается защитная изоляция провода, меняются её характеристики. При неправильной эксплуатации проводки на изоляции провода появляются заломы, трещины, потёртости. Главная задача изоляции проводки и токопроводящих элементов — защищать человека от поражения электрическим током и предотвратить утечку электричества.

Даже новые электроприборы и проводка имеют небольшие утечки тока. Практически любая изоляция не идеальна, особенно это касается дешевого кабеля низкой ценовой категории. На дешевой электропроводке, как правило, с завода есть микротрещины, она менее устойчива к температурным и перепадам влажности, часто встречаются мелкие дефекты толщины. Неправильная эксплуатация, перегрев провода при нагрузках превышающих расчетные — всё это выводит изоляцию из строя и приводит к утечкам тока.

Утечку тока можно определить по следующим характерным признакам – прикосновение к корпусу электроприбора, стене, трубопроводу вызывает легкое покалывание в кончиках пальцев. Но будьте осторожны — величина истекания не превышающая величину в 10 мА считается безопасной, но ток утечки более 30 мА смертельно опасен.

Если у вас возникло подозрение на утечку тока, необходимо сразу обесточить помещение и вызвать профессионалов. Автомобиль со значительными утечками также эксплуатировать небезопасно. Вторым признаком утечек тока является непропорционально использованию повышенный расход и как следствие большие счета за электроэнергию или разрядка аккумулятора в автомобиле.

Какими приборами можно зафиксировать утечку электричества?

Специалисты электролаборатории используют профессиональный прибор для измерения сопротивления изоляции — мегаомметр. Такие приборы стоят довольно дорого, в быту не используются.

У многих дома или в гараже, можно встретить бытовой мультиметр и индикаторную отвёртку, ими и можно самостоятельно приблизительно обнаружить место утечки тока или электроприбор с дефектной изоляцией.

Что бы с помощью «бытового мультиметра» проверить сопротивление изоляции электроприбора, необходимо обязательно полностью отключить проверяемый прибор от электросети. На мультиметре перевести регулятор в положение 20 МОм. Одним щупом прикоснуться к штырю вилки, вторым металлической части электроприбора, лучше последовательно в нескольких местах. Если на дисплее отображается цифра «1», то тока утечки нет, изоляция исправна, показатели на экране ниже единицы свидетельствуют о токах утечки и чем ниже показатель, тем больше ток утечки.

Если у вас нет мультиметра, то обнаружить утечку можно обычной, даже самой дешевой индикаторной отвёрткой. Современные индикаторы чувствительны даже к небольшим токам. Алгоритм действий еще проще, необходимо включить прибор в сеть и коснуться жалом отвертки до металлических частей прибора, трубопровода или стен в нескольких местах. Лучше предварительно затенить помещение, если ток утечки присутствует, индикатор засветится с разной степенью интенсивности.

Как отыскать место утечки в электропроводке или кабеле

Найти дефект изоляции в скрытой проводке без специального оборудования невозможно. В этом случае необходимо вызывать специалисты электротехнической лаборатории. В открытой можно визуально внимательно осмотреть провод на предмет повреждений изоляции, особенно в местах соприкосновения кабеля со стенами, стояками, металлическими деталями.

Средства защиты человека от токов утечки

Для защиты от утечек тока в распределительном щитке устанавливаются УЗО или АВДТ (дифавтомат). В случае возникновения, даже небольшого, но опасного для человека тока утечки, УЗО или АВДТ моментально отключат подачу электричества. Правильная работа активного защитного электрооборудования гарантированно только при наличие рабочего заземления. Еще очень важно выбрать качественную автоматику и протестировать её. Все это могут выполнить специалисты наше электроизмерительной лаборатории. Не экономьте на своей безопасности!

Измерения с помощью специального оборудования

Существует ли профессиональный прибор для измерения тока утечки? Разумеется, но пользоваться им в домашних условиях нерационально (в смысле покупки). Другое дело, если такой прибор совмещен с мультиметром, и его функционал расширен.

Это так называемые токовые клещи, предназначенные для работы с проводниками без отключения электропитания.

Мало того, если электроприбор отключить от сети, померить ток утечки будет невозможно.

Как он работает? Истинное назначение клещей — бесконтактное определение токов нагрузки на силовых линиях. Почему нельзя использовать возможности прибора для иных целей? Охватить кабель питания можно только целиком, то есть фазный провод и нулевой будут в кольце вместе с заземляющим проводником. Замер не получится.

Читать еще:  Световой источник тока примеры

Использование токовых клещей для измерения тока утечки

Распускать силовой кабель на отдельные провода нежелательно, это опасно для дальнейшего использования. Выход есть: надо изготовить временный удлинитель, предназначенный исключительно для замеров.

  • распускаем кабель из общей наружной изоляции на три отдельных проводника;
  • подключаем электроустановку, на которой требуются измерения;
  • фиксируем данные, которые измерял прибор по каждому проводу.

Важно: «земляной» провод должен быть подключен именно к земле, а не к нулевой шине. Иначе измерение бессмысленно.

Если значение отлично от нуля, ток утечки присутствует. Необходимо тщательно проверить всю внутреннюю электросхему внутри электроустановки. Если это невозможно сделать в домашних условиях — изделие отдается в ремонт в профильную мастерскую. Пользоваться им опасно. А при наличии в помещении УЗО, будет постоянно срабатывать защита.

Штатный режим измерения тока утечки предусмотрен, но для этого электроприбор должен иметь выносной (отдельный) заземляющий проводник. Если есть возможность подключить на корпус отдельную клемму — необходимо соединить переносной заземлитель с корпусом, и замерить клещами ток при включенном состоянии электроприбора.

Так же, как и в предыдущем случае, значение должно быть нулевым.

Специальные измерители токов утечки

Для общего образования рассмотрим специализированный прибор ИТВ 140Р. Он не предназначен для ремонтных измерительных работ, его задача — постоянный контроль за состоянием электроустановок.

Измерительная часть располагается в непосредственной близости от потенциального места утечки, а съем информации производится дистанционно. Поскольку речь идет об электроустановках, работающих под напряжением более 1000 В, такая предосторожность необходима для безопасности.

Разумеется, такие приборы в домашних условиях не применяются.

Еще один вариант специального прибора — емкостной дистанционный измеритель токов утечки. С помощью специального датчика электромагнитных волн, он определяет наличие электротока на заземляющих шинах. Однако стоимость такого оборудования слишком велика для личного пользования.

Проверка аккумулятора на утечку тока

Проверить, не происходит ли утечка тока через корпус АКБ просто. Нужно всего лишь проверить – нет ли напряжения на корпусе.

Для этого достаточно мультиметра. Заглушите автомобиль. Теперь переключите тестер в режим проверки напряжения постоянного тока до 20 В.

Приложите щупы прибора к плюсовой и минусовой клеммам. При исправном аккумуляторе должно показывать около 12,5 В.

Оставьте красный провод на плюсовом выводе, а черный щуп приложите к нескольким местам корпуса батареи.

Если ток по корпусу проходит, то экран мультиметра покажет порядка 0,95 В, а не «0», как должно быть при отсутствии паразитных токов.

В режиме проверки силы тока тестер покажет около 5,06 А.

Если грязь стала причиной потерь напряжения, то АКБ нужно снять с машины и тщательно промыть корпус водой с содой, чтобы нейтрализовать кислоту, попавшую на корпус. При сильном загрязнении не помещает сначала помыть АКБ раствором автошампуня. После мытья хорошенько протрите батареи чистой, сухой ветошью.

Проверка корпуса аккумулятора на утечки.

Иногда проблема происходит из-за микротрещин в корпусе, через которые сочится электролит.

Поэтому тщательно осмотрите корпус, а также посмотрите посадочное гнездо аккумулятора на машине – нет ли там следов стекающего электролита.

Не забудьте помыть и протереть также посадочное гнездо, планку для крепления АКБ и силовые кабеля.

Как защититься от утечки тока

Первая половина 20 века ознаменовалась бурным развитием электричества. Естественно, потребовались дополнительные меры безопасности. Одной из таких мер является заземление в розетке или в вилке электроприбора. Это придумано для того, чтобы в случае возникновения утечки тока он уходил в землю по линии наименьшего сопротивления. Этот метод в теории должен исключить поражение током от аварийного прибора, который питается от электричества. Но даже если вы установили в доме все розетки с заземлением, и вся современная аппаратура имеет вилку с заземлением, это не может дать стопроцентной гарантии защиты от утечки тока.

Чтобы получить полноценную защиту от поражения током, существует специальные приборы. Это устройство защитного отключения. УЗО является электронным или электромеханическим прибором, который способен отключить электропитание в сети если возникли токи утечки.

В качестве альтернативного варианта можно рассматривать дифференциальный автомат, который совмещает в себе устройство защитного отключения и автоматический выключатель. Такие автоматы помогают защититься от неблагоприятных явлений, которые могут возникнуть в результате утечки тока. Он срабатывает моментально и обеспечивает сеть при возникновении малейшей опасности.

Главная потенциальная угроза при утечке тока заключается в проводке скрытого типа. Вы можете получить поражение при наклейке обоев или нанесения штукатурки. Однако, существуют способы, которые позволяют определить утечку тока, не обращаясь к профессионалам. Самый проверенный и популярный вариант — это транзисторный приемник с диапазоном приема длинных и средних волн. Перед тем как проводить тестирование, нужно убедиться в том, что все электроприборы отключены. Нужно настроить приемник на частоту, свободную от вещания, и медленно продвигаться вместе с ним вдоль предполагаемых зон прокладки кабеля. В непосредственной близости от места утечки в динамике приемника появятся специфический фоновый шум.

Средство защиты

Утечки тока возникают незаметно и их обнаружение может быть сопряжено с неприятными последствиями для здоровья. Для предотвращения таких ситуаций нужно использовать устройство защитного отключения и дифференциальные автоматы.

В случае превышения предельно допустимых показателей устройства прекращают подачу энергии. Это позволяет обезопасить помещение и не допустить скачков напряжения. Изделия бывают разных типов и характеристик. Под квартиры или частные дома подбирают определенные модели УЗО. Не стоит экономить на их покупке, так как некачественные устройства не помогут и будут бесполезны в экстренных ситуациях.

Дифференциальный автомат позволяет не отключать полную подачу энергии, а только определенные участки. Поэтому его использование предпочтительнее.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector