Допустимый ток утечки: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте…

Содержание

как найти источник проблемы, допустимые потери электричества

Иногда после длительного стояния авто на парковке при повороте ключа зажигания водитель не может завести машину. В этом случае может сработать реле и стартер, но для вращения коленчатого вала мощности будет недостаточно. Это свидетельствует о том, что аккумулятор разрядился. Существуют определённые нормы утечки тока из аккумулятора автомобиля.

Содержание

Причины разряда батареи
Использование мультиметра
Подключение прибора
Поиск основной неполадки
Глубокая диагностика системы

Причины разряда батареи

В течение длительного периода бездействия заряд в агрегате должен сохраняться. Аккумулятор разряжается быстро тогда, когда к сети подключено большое количество разных устройств. Часто в таких ситуациях потери тока в машине намного выше допустимых значений.

Среди стандартных причин подобных неполадок можно выделить:

Низкое качество старой проводки.
Неправильное электрическое подключение.
Грязные и окисленные контакты.

Использование мультиметра

В современных автомобилях много стабильных устройств для потребления электроэнергии. Это могут быть часы, бортовой компьютер, сигнализация и другое оборудование. Они подключены и постоянно используют электричество, что является стандартной ситуацией.

Однако существует норма потери электрического тока в аккумуляторе авто. Чтобы рассчитать это значение, необходимо понять, сколько энергии использует каждое устройство в сети. Например, автосигнализация потребляет не более 20 мА. Для функционирования часов требуется 1 мА. Стереосистема использует до 3 А. Один индикатор потребляет от 50 мА, одна лампа фары — до 6 А. Утечка тока около 50 мА не может служить основанием для полного разряда аккумулятора.

Можно использовать мультиметр, чтобы определить, какие функции используются. Если в процессе измерения отмечается высокая степень потребления тока, возникают проблемы в сети. Нужно найти источник таких затрат электричества, что поможет решить проблему. Есть два основных фактора, которые сильно истощают аккумулятор.

Это добавочное оборудование и короткое замыкание в сети. Необходимо регулярно измерять утечку тока из батареи машины с помощью мультиметра.

Подключение прибора

Каждому автовладельцу необходимо знать, какой ток утечки должен быть в автомобиле. Перед определением потерь тока прибор необходимо подключить к сети. Устройства, потребляющие заряд батареи, нужно отключить. Мультиметр подключается к системе:

Извлекается кабель от положительного выхода батареи.
Один контакт мультиметра подключается к плюсу аккумулятора.

Второй контакт подсоединяется к выключенному из сети проводу.

Нельзя подключать устройство к плюсу и минусу батареи одновременно — это может вызвать короткое замыкание. С автомашиной все будет в порядке, но предохранитель быстро сгорит. Если все подключено правильно, на дисплее отображается показатель электрического тока, который постоянно проходит через электрическое устройство.

Если допустимая потеря электричества в машине ниже результата измерений, следует продолжить поиск причины утечки.

Поиск основной неполадки

Одним из ключевых факторов, вызывающих проблему, является любое электронное устройство или поддержка работы дополнительного оборудования. В автомобилях эти устройства используются все чаще. В процессе поиска должны учитываться приборы, установленные независимо друг от друга.

Заводская схема в машине хорошо защищена, и короткое замыкание происходит только при значительных дефектах. Например, если защитный чехол случайно повреждён. Иногда владелец автомобиля неправильно располагает провода, помещая их в неверную позицию, показавшуюся ему наиболее подходящей. Это обычно и вызывает короткое замыкание.

Отказ приводит к потерям тока в аккумуляторе. Проводка, установленная владельцем автомобиля, может находиться в опасной близости к двигателю. Во время работы мотор нагревается, и изоляция провода может быть расплавлена. Шнур натирается о края металлических элементов, особенно в местах, где закрывается дверь. В результате нарушается изоляция, и возникает короткое замыкание в электрической сети.

После измерения потребления тока необходимо начать визуальный осмотр всего оборудования, если скорость потери электричества в машине не соответствует показаниям мультиметра. Нужно учитывать отдельные детали и узлы, подверженные любым механическим воздействиям. Если сложно выявить поломки, следует перейти к глубокой диагностике.

Глубокая диагностика системы

При глубокой проверке мультиметр подключается с поочерёдным извлечением предохранителей и последующим отключением реле. Это выполняется для того, чтобы разомкнуть цепь в бортовой сети. Если коэффициент потерь приблизится к норме — источник проблемы обнаружен. Необходимо заменить или починить повреждённое оборудование.

Очень часто батарея разряжается из-за поломки генератора. Для проверки агрегата мультиметр подключают к клеммам. Прибор переходит в режим измерения. Если автомобильный аккумулятор разряжен, устройство отображает 12,6−12.9 В. Нужно запустить двигатель, включить фары, обогрев и измерить напряжение. Оно должно составлять от 12,9 до 13,5 В. Допустимый ток утечки в автомобиле должен быть не выше 14,5 В.

Чтобы установить норму утечки тока в автомобиле, следует использовать правильно работающий измерительный прибор. Для устранения проблем с аккумулятором необходимо отремонтировать или заменить неисправное устройство.

⚡ Утечка тока в автомобиле — измерение мультиметром

Утечка тока в автомобиле бывает нормальной и повышенной. При втором варианте возникают неприятные проблемы с аккумулятором и запуском двигателя после простоя. Ещё непомерная утечка иногда становится причиной возгорания автомобиля. А это уже опасно и дорого. Потери тока, если они слишком большие, надо уметь определять по косвенным признакам, правильно измерять их мультиметром. Также полезно знать, как находить причину повышенного потребления и, по возможности, устранять её без СТО. Об этом и пойдёт речь в статье.

Что такое утечка тока в машине

Чтобы суть утечки тока в автомобиле была понятна всем без исключения, начнём с базовых понятий. Для этого возьмём простейшую электрическую цепь, состоящую из аккумуляторной батареи, выключателя и какого-нибудь потребителя. Подключим потребитель к АКБ так, чтобы его можно было по желанию включать и выключать.

Теперь, если мы с помощью выключателя замкнём нашу электрическую цепь, по ней потечёт ток. Потребитель будет работать, а батарея — разряжаться. Когда же мы разорвём цепь (выключателем), ток по ней течь не будет. По крайней мере, не должен. Потребитель не будет работать, а аккумулятор — терять накопленную энергию.

В автомобилях в роли выключателя может выступать следующее:

замок зажигания;
кнопка отключения массы;
электроника.

То есть, переводя замок зажигания перед постановкой автомобиля на стоянку в крайнее положение, мы разрываем электрическую цепь. Если в машине имеется электроника, переходящая в ждущий или спящий режим, то срабатывает и она. Тем не менее, несмотря на эти меры, ток в цепи, всё равно, протекает. Почему?

Во-первых, приборы, переходящие в ждущий или спящий режимы, продолжают потреблять энергию. Во-вторых, замок зажигания — это не «капитальный» выключатель, то есть, выключает он не всё. И только при отключении кнопки массы или скидывании клеммы с аккумулятора — автомобиль полностью обесточивается.

Теперь пришло время разделить утечку тока на нормальную и повышенную. О цифрах пока говорить не будем. До них ещё доберёмся. Так вот. Если энергия аккумулятора во время стоянки автомобиля тратится на работу нужных приборов, то это нормальная утечка тока. К таким потребителям относится охранная сигнализация, «спящая» магнитола, пишущий видеорегистратор и так далее.

Повышенная утечка тока, как правило, указывает на то, что энергия аккумулятора расходуется бесполезно. Сюда можно отнести, например, случайно оставленные включёнными габаритные огни. Ещё повышенный ток утечки возникает из-за некорректно подключённых внештатных приборов, которые не переходят в спящий режим, когда нужно. В целом, это всё пустые траты энергии.

Подведём промежуточные итоги.

Утечка тока в автомобиле — это любое потребление энергии из аккумулятора во время стоянки автомобиля. Поскольку по своей сути это электрический ток, то и его потери измеряются в амперах. Размер утечки зависит от количества работающих приборов во время стоянки, и от мощности каждого из них.

Утечка тока бывает двух видов — полезная и вредная. К первому виду относится потребление энергии на выполнение нужной работы. Например, для охраны автомобиля или записи происходящего вокруг. Вредная утечка — это бесполезная трата энергии.

По большому счёту, если энергия АКБ расходуется на выполнение полезной работы, то это и утечкой называть не совсем корректно. Но в случае с автомобилем, всё равно, принято считать утечкой любое потребление тока во время длительной стоянки. Чтобы в этом всём разобраться, необходимо разобрать понятие нормы утечки тока.

Нормальная утечка тока в автомобиле

Теперь немного разберёмся, что такое норма утечки тока, и каково её значение в конкретных цифрах. Сложность этого пункта в том, что у разных автомобилей показатели отличаются, и зависят от многих факторов. Однако, всё же, ориентироваться есть на что. Но для начала вкратце перечислим факторы, от которых зависит норма утечки тока в машине.

К таковым относится:

Обилие штатной электроники.
Наличие внештатных приборов.
Правильность их подключения.

Модель охранной сигнализации.
Алгоритм работы штатной электроники.

Пройдёмся по пунктам. Чем больше штатной электроники в автомобиле, тем норма утечки тока может быть выше. Соответственно, если машина сравнительно старая и простая, никаких потерь по этому пункту вообще быть не может. Если электроника есть, то многое зависит от того, как она переходит в ждущий режим, и работает в нём. Некоторые автомобили после постановки на длительную стоянку «засыпают» далеко не сразу, продолжая некоторое время потреблять немало энергии из аккумулятора.

Внештатные приборы — самая частая причина ненормальной утечки тока. Чем их больше, тем норма может быть выше. Также многое зависит от того, насколько грамотно они подключены к бортовой сети. Самый простой пример — магнитола. Часто из-за лени или недостаточной квалификации этот потребитель подключается к АКБ напрямую (а надо через замок зажигания), в результате чего потребление тока возрастает.

Сигнализация. В среднем, все современные модели потребляют в ждущем режиме примерно одинаково. Однако часто попадаются варианты, из-за которых ток утечки заметно выходит за рамки всяких норм. Это ещё без учёта поломок, брака и кривого подключения горе-мастерами.

Касательно нормы утечки тока мнения часто расходятся. Кто-то говорит, что она должна быть не более 70 мА. Другие твердят, что для современного автомобиля 120 мА — это ещё в пределах нормы. Хотя это почти в два раза больше, чем в первом варианте. Если же подойти к этому вопросу максимально гибко (учитывая множество факторов), то за норму вполне можно считать диапазон от 0 до 120 мА.

Даже для «уставшего» аккумулятора нет большой разницы, какой ток утечки пользователь будет считать нормой — 70 мА или 120 мА. Оба варианта следует воспринимать, как хороший показатель. В самом конце статьи к этому вопросу ещё вернёмся. Сейчас же это не суть.

На разных автомобилях, как уже было сказано, норма утечки тока может быть разной. Превышением нормы следует считать показатели, значительно превышающие 120 мА. Например, 300 мА — это уже серьёзная проблема. Не говоря уже о случаях, когда из-за критических неисправностей в бортовой сети ток утечки доходит до 1 А и больше. Такие показатели являются уже не просто нарушением нормы. Они говорят об опасности. В том числе, не исключено упомянутое в самом начале возгорание автомобиля.

Итого: норма утечки тока в легковом автомобиле находится в диапазоне от 0 до 120 мА.

Чем грозит большой ток утечки на машине

Самая частая (хотя и не самая страшная) проблема из-за непомерной утечки тока в автомобиле — это быстро и часто разряжающийся аккумулятор. Замечают это обычно тогда, когда АКБ отслужила несколько лет, и уже не способна накапливать много энергии. Непомерный ток утечки, может быть, появился на машине намного раньше. Однако, пока аккумулятор «молодой и бодрый», его запасов хватает на многодневное потребление в несколько миллиампер. У старой батареи ампер-часов меньше, чем у новой, вот она и садится быстро.

Для нового аккумулятора большие токи утечки тоже далеко не полезные. Постоянная нагрузка будет, намного или нет — неважно, разряжать батарею. А стартёрные аккумуляторы сохраняют свой ресурс тем дольше, чем больше времени они пребывают в полностью (или почти) заряженном состоянии. Если же каждый божий день АКБ будет высаживаться сначала чуть-чуть, а потом до половины и так далее — двигатель запускать по утрам будет можно, но ресурс аккумулятора быстро сократится. Начнётся сульфатация пластин, постепенно уменьшится ёмкость, и прощай новый АКБ через пару лет после покупки.

Более серьёзные проблемы могут возникнуть, когда утечка тока в автомобиле вызвана короткими замыканиями, повреждениями изоляции и попаданием воды. В таких случаях возможен нагрев проводников или деталей электрооборудования. А это уже грозит самовозгоранием. Причём, что самое страшное, машина из-за этого чаще загорается ночью, когда рядом никого нет. Соответственно, своевременных мер никто не принимает, в результате чего автомобиль выгорает до голого кузова.

Такое, конечно, встречается не сплошь и рядом. Но и менее страшные проблемы, например, когда разряжается новый аккумулятор, неприятны, и указывают на наличие неисправности. А это значит, что надо знать о возможных причинах утечки тока.

Возможные причины повышенной утечки тока в автомобиле

Короткое замыкание

Существует их очень много. Но те, которые встречаются чаще других, есть в этом списке:

Некорректно подключённые потребители. Чаще всего это магнитола. Чтобы она переводилась в режим минимального электропотребления, её питание надо подключать через замок зажигания. Для этого предусмотрен третий провод (кроме массы и основного плюса). Но, как правило, этот провод просто приматывается к плюсовому, и всё это дело подключается напрямую к аккумулятору (в лучшем случае, через предохранитель).
Поломки в системах, работающих в ждущем режиме. Электроника не вечна. Рано или поздно она ломается, и перестаёт отключаться полностью, когда её выключает пользователь. Случается это не только с внештатными приборами, но и со штатными, установленными на заводе.
Короткие замыкания. Далеко не всегда вызывают обильное искрение и моментальное перегорание всего подряд. Здесь всё зависит от того, насколько хороший контакт образуется между плюсом и минусом. Бывает такое, что где-то лишь немного подкорачивает. Как правило, из-за окисления проводников или попадания воды.

Повреждение изоляции. Также иногда приводит к коротким замыканиям, при которых моментально ничего не выгорает, а вот энергия из аккумулятора потребляется потихоньку.
Намокание электропроводки. То же самое. Вода, если она содержит соли, способна проводить электрический ток. При этом, вовсе необязательно, чтобы она изначально была солёная. Даже дистиллированная вода, если она попала на окислившиеся контактные площадки, из диэлектрика превращается в проводник тока. Намокает проводка обычно после дождя, езды по лужам или неаккуратной мойки автомобиля.
Неисправности генератора. Одна из самых сложных в диагностике причин утечки тока в автомобиле. Сложная потому, что стандартным методом поочерёдного вытаскивания предохранителей она не обнаруживается.

Оставленные потребители. Чаще всего забывают выключать музыку, габаритные огни, внештатный навигатор или видеорегистратор.

Довольно редко, но бывает, что энергию из АКБ потихоньку отбирают лампочки подсветки. Например, в багажнике или в дверях. Заедает кнопка автоматического отключения такой лампочки, либо попадает вода после дождя или мойки, и лампочка светится круглосуточно. Потребляет она, в целом, немного. Но это только когда аккумулятор бодрый. Если же он подуставший, то даже маленькой лампочки достаточно, чтобы высадить батарею в ноль всего за одну ночь.

Замер утечки тока в автомобиле мультиметром

Мультиметр – инструмент для измерения утечки тока

Теперь рассмотрим самое главное — как замерить утечку тока в автомобиле. Всё, что для этого понадобится — это абсолютно любой мультиметр. При замерах крайне важно придерживаться правил безопасности. В противном случае можно и мультиметр сжечь, и травмироваться, и электронику автомобиля повредить.

Алгоритм проверки такой:

Откройте капот и зафиксируйте кнопку, которая подаёт сигнал на охранную систему о его открывании.
Переведите автомобиль в режим стоянки — отключите всё, кроме того, что обычно остаётся в ждущем режиме. Например, сигнализацию, пишущий видеорегистратор и так далее.
Снимите с аккумулятора клемму со знаком минус. Вопреки расхожему мнению снимать можно и плюсовую. Однако «массу» отключать более правильно и на 100% безопасно.
Мультиметр переведите в режим измерения тока в диапазоне до 10 А. Соответствующим образом переставьте на приборе плюсовой щуп. Никогда не пытайтесь измерять ток утечки на автомобиле, используя малый диапазон на мультиметре (до 200 мА). В момент подключения клеммы будет скачок тока, которого предохранитель в измерительном приборе может не выдержать.
Один щуп мультиметра закрепите на снятом минусовом зажиме, а второй на клемме АКБ, с которой этот зажим был снят. Называется такое подключение — в разрыв цепи. Когда вы сняли клемму, вы разорвали цепь, а теперь подключили в разрыв мультиметр.
Если в результате отключения АКБ от бортовой сети сбросилась охранная сигнализация, включите её повторно.
Подождите некоторое время. В некоторых случаях ждать не нужно — ток утечки можно засекать сразу. В машинах, напичканных электроникой, необходимо дать время на то, чтобы все системы перешли в ждущий режим. В редких случаях приходится ждать до 5 минут. Если на это не обратить внимание, то можно забить панику без причины.
Когда показания мультиметра выровняются — зафиксируйте их. Это и есть утечка тока на вашем автомобиле.
Ни в коем случае ничего не включайте во время проведения измерений! Даже слабая нагрузка включается со скачком тока, что может привести к перегоранию предохранителя в мультиметре.
Тем более не пытайтесь запускать двигатель, когда в разрыве цепи находится мультиметр!!! Он рассчитан всего лишь на 10 ампер, а во время работы стартера по цепи потечёт ток силой 100 — 200 А.

Дальше остаётся только сравнить полученные показатели с нормами, описанными выше. В целом, если мультиметр намерял менее 0,12 А (120 мА), то причин для беспокойства нет. Если же утечка тока больше, чем эта цифра, то следует заняться поиском причины.

Методика поиска причины повышенной утечки тока

Предохранители

В большинстве случаев поиск утечки тока в автомобиле выполняется путём извлечения предохранителей. Для этого необходимо знать, где они находятся, и за что отвечает каждый из них. Как правило, соответствующая информация наносится прямо на крышке блока с предохранителями. Также можно попробовать сориентироваться по электрической схеме электропроводки. Это более сложный метод, но у него есть преимущество. Дело в том, что далеко не всегда все предохранители в автомобиле находятся в одном месте, и «виноватого» можно не найти под капотом.

Метод очень простой. После измерений тока утечки мультиметр так и оставляется в разрыве цепи. Далее нужно поочерёдно вытаскивать из блока по одному предохранителю, и смотреть на прибор. Если показания не изменились, то изъятый предохранитель возвращается на своё место, после чего вытаскивается следующий. Если же ток утечки уменьшился, то нужно выяснить, за что отвечает вынутый предохранитель.

Что делать, если ток утечки выше нормы, а метод вытаскивания предохранителей не помог найти причину? В таких случаях начать стоит с проверки внештатных приборов. Например, можно попробовать снять лицевую панель с магнитолы, либо отключить её совсем. Затем стоит проверить, как изменяется ток утечки при постановке автомобиля на охрану. Возможно, сигнализация потребляет слишком много.

Если и это не помогает выявить причину повышенной утечки тока, то остаётся ещё генератор, стартёр и возможные не найденные предохранители в салоне автомобиля.

За сколько времени ток утечки разрядит АКБ

Таймер

В завершение кратко рассмотрим вопрос, насколько серьёзной для того или иного аккумулятора является повышенная утечка тока. К счастью, это можно посчитать. Единственная проблема здесь заключается в том, что не всегда есть возможность узнать текущую реальную ёмкость вашего аккумулятора. Она ведь постоянно уменьшается с момента покупки. А при неправильной эксплуатации уже через год или два может составлять не более 15 — 25 ампер-часов.

Поэтому, для начала, прикинем ситуацию, когда аккумулятор новый. То есть, его ёмкость составляет, скажем, 60 ампер-часов. Ещё одно условие — АКБ полностью заряжена. Теперь возьмём большой ток утечки. Например, в 5 раз превышающий максимально допустимую норму — 600 мА (или 0,6 А). Чтобы таким током разрядить в ноль полностью заряженный 60-й аккумулятор, теоретически потребуется 100 часов. Либо около четырёх суток.

Теперь представьте, что будет с таким же аккумулятором, но заряженным не полностью. Такое часто бывает на машинах с проблемным генератором, реле-регулятором, или когда ездят мало, а стартёр дёргают часто. К примеру, если АКБ была оставлена на стоянку только наполовину заряженной, то ток утечки в 0,6 А «скушает» её всего за двое суток.

Ну а о батареях, в которых от изначальной ёмкости остались лишь крохи, даже небольшое превышение нормы утечки тока будет проблемой. Например, после 3 — 4 лет небрежной эксплуатации в АКБ остаётся, от силы, 15 ампер-часов. А то и меньше. Вот и садится он за одну ночь, когда есть превышение нормы утечки тока. Хотя гораздо чаще это происходит потому, что аккумулятор неполностью заряжается от генератора.

Краткие итоги

Повышенная утечка тока в автомобиле — серьёзная неисправность. За норму можно смело принимать всё, что менее 120 мА. Хотя для некоторых машин и это слишком много. Чтобы замерить утечку тока, нужен мультиметр и простой алгоритм действий. Найти причину чрезмерного энергопотребления тоже несложно. Ну а её устранение — и вовсе дело техники.

ВИДЕО: утечка тока в автомобиле

Испытание тока утечки > Chroma

949. 600.6400

Получить предложение

Испытание тока утечки сетевого напряжения моделирует эффект прикосновения человека к открытым металлическим тела человека остается ниже безопасного уровня.

Обычно человек воспринимает ток, протекающий через его тело, когда он достигает или превышает 1 мА (одну тысячную ампера). Ток выше порога может вызвать неконтролируемый мышечный спазм или шок. Эквивалентная схема человеческого тела состоит из входного сопротивления 1500 Ом, зашунтированного емкостью 0,15 мкФ.

Анализатор электробезопасности

Chroma 19032

Анализатор электробезопасности, соответствующий любым стандартам. Простое и точное тестирование. Обязательно для тестирования медицинских устройств и соответствия требованиям IQOQ.

Тестер частичного разряда – 19501-K

Chroma 19501-K

Специально разработан для тестирования высоковольтных полупроводниковых компонентов и материалов с высокими изоляционными свойствами.

Чтобы обеспечить потребителю запас прочности, регулирующие органы обычно требуют, чтобы продукт имел ток утечки сетевого напряжения менее 0,5 мА. Для некоторых продуктов, оснащенных вилками с 3 контактами и предупреждающими наклейками, допустимый ток утечки может достигать 0,75 мА, но типичный предел составляет 0,5 мА. Поскольку испытания Hipot обычно требуются для 100 % устройств производственной линии и поскольку испытания Hipot являются более строгими, испытания на утечку сетевого напряжения обычно назначаются как испытания конструкции или типа, а не как испытания производственной линии. Испытания на утечку сетевого напряжения обычно требуются для всех медицинских изделий в качестве производственных испытаний.

Испытание на утечку линейного напряжения проводится с использованием схемы, аналогичной показанной на рис. 17, с измерением тока утечки при различных условиях неисправности, таких как «отсутствие заземления» или при перепутанных соединениях линии и нейтрали. Сначала подается напряжение с нормальным подключением к линии и нейтрали, затем проводится испытание с обратным подключением, а затем без заземления.

Измерение тока утечки является обязательным требованием для типовых испытаний любого продукта с питанием от сети. Лаборатория соответствия или Национальная признанная испытательная лаборатория (NRTL) обычно проводит типовые испытания на образце продукции на этапе проектирования. После завершения типовых испытаний, как правило, не требуется дальнейших испытаний на утечку на производственной основе, за исключением медиальных продуктов. Из соображений безопасности на производственной линии медицинских изделий регулярно проводятся измерения тока утечки.

UL Values for Leakage Current Limits

Class	Equipment Type	Maximum Leakage Current
II Ungrounded	All	0.25mA
I Grounded	Ручной	0,75 мА
I Заземленный	Передвижной (не ручной)	3,5 мА
I 5 042 Стационарный, тип A	3,5 мА

Типы тока утечки

Существует несколько различных типов тока утечки: утечка через линию заземления, утечка через контакт/корпус (ранее корпус) и утечка через пациента Вспомогательный ток. Основные различия между токами утечки зависят от того, как человек может соприкоснуться с продуктом или измерением. Например, утечка, которая будет проходить через тело человека, если он коснется внешнего корпуса продукта, будет называться утечкой касания/шасси или корпуса.

Утечка на землю: Ток утечки в линии измеряется при разомкнутом разъеме заземления, подключении цепи, имитирующей импеданс человеческого тела, и измерении напряжения на ней.
Утечка касания/корпуса (корпуса): Ток утечки линии измеряется путем подключения цепи, имитирующей импеданс человеческого тела, к любой открытой части корпуса ИУ. Это имитирует прикосновение человека к корпусу/шасси тестируемого устройства.
Утечка пациента (рабочая часть): Линейная утечка, измеренная от или между контактными частями ИУ, например, ток, который может протекать от проводов пациента и датчиков на медицинском устройстве.
Пациент Вспомогательная утечка: Линейный ток утечки, протекающий в пациенте при НОРМАЛЬНОМ использовании между контактными частями ИУ и не предназначенный для оказания физиологического эффекта.

Каков безопасный уровень тока утечки?

В зависимости от типа оборудования были определены допустимые уровни тока утечки, которые обычно указаны в соответствующем международном или региональном стандарте. Допустимые уровни тока утечки зависят от классификации конкретного типа оборудования. Основным принципом защиты от поражения электрическим током является наличие как минимум двух уровней защиты.

Класс I

В изделиях класса I используется основная изоляция в сочетании с защитным заземлением. Эти продукты будут иметь шнур питания с тремя контактами, а заземляющий нож будет прикреплен к любому доступному металлу на продукте. Изделия класса I имеют более высокие допустимые токи утечки, поскольку заземление обеспечивает уровень защиты оператора и эффективно отводит токи утечки, с которыми может соприкоснуться человек. Пределы тока утечки для продуктов класса I также различаются в зависимости от того, является ли шнур питания съемным или постоянным.

Класс II

Изделия с двухжильным шнуром питания относятся к изделиям Класса II. Изделия класса II полагаются не только на основную изоляцию, но и на дополнительную или усиленную изоляцию. Эти изделия часто называют изделиями с двойной изоляцией, поскольку защита от ударов обеспечивается двумя слоями изоляции. Поскольку отсутствует защитное заземление для отвода избыточного тока утечки, пределы допустимого тока утечки для изделий класса II ниже, чем для изделий класса I.

Измерение тока утечки

Затем измеренные значения тока утечки сравниваются с допустимыми пределами в зависимости от типа тестируемого продукта (класса), точки контакта с продуктом (Земля, Прикосновение, Пациент) и режима работы прибора. продукт в нормальных условиях и условиях единичной неисправности.

Измерения тока утечки выполняются при включенном изделии и во всех режимах, таких как режим ожидания и полная работа. Сетевое напряжение обычно подается на изделие через разделительный трансформатор.

Напряжение питания должно быть на уровне 110 % от максимального номинального напряжения питания и при максимальной номинальной частоте питания. Это означает, что продукт, рассчитанный на работу при 115 В переменного тока, 60 Гц и 230 В переменного тока, 50 Гц, будет испытываться при 110 % от 230 В переменного тока, что соответствует 253 В переменного тока, и при частоте сети 60 Гц.

Измерительный прибор, именуемый MD, должен иметь входное сопротивление (Z) 1 МОм и частотную характеристику, плоскую от постоянного тока до 1 МГц. См. рисунок 20. Прибор должен показывать истинное среднеквадратичное значение. значение напряжения на измерительном импедансе или тока, протекающего через измерительный прибор, с погрешностью индикации не более ±5 %. Прибор также должен нагружать источник тока утечки с импедансом приблизительно 1000 Ом для частот от постоянного тока до 1 МГц.

Это достигается с помощью модели человеческого тела или сети, подключенной к входу измерительного прибора. В зависимости от используемого стандарта импеданс модели человеческого тела или сети будет меняться. На рис. 20 показана модель или сеть человеческого тела, используемая в IEC60601-1 для тестирования медицинских устройств. Существует ряд имеющихся в продаже приборов, специально предназначенных для измерения тока утечки. Эти инструменты имеют все необходимые параметры точности, входного импеданса и типичных выбираемых моделей человеческого тела для нескольких популярных стандартов, встроенных прямо в инструмент.

Токи утечки измеряются как при нормальной работе, так и при неисправностях. Нормальная работа означает, что изделие находится под напряжением как в режиме ожидания, так и в режиме полной работы. Медицинские устройства также требуют подключения любого напряжения или тока, разрешенного при нормальной работе, к частям ввода и вывода сигналов. К условиям единичной неисправности относятся размыкание защитного заземления и размыкание нулевого провода в сети. В зависимости от конструкции изделия могут возникать дополнительные условия отказа.

При измерении тока утечки необходимо соблюдать некоторые общие правила. Испытываемый продукт должен быть размещен на изолирующей поверхности на значительном расстоянии (20 см) от любой заземленной металлической поверхности. Измерительная цепь и кабели должны располагаться как можно дальше от неэкранированных проводов источника питания и значительно дальше от любой заземленной металлической поверхности. Обратитесь к нашей библиотеке примечаний по применению для получения дополнительной информации о тестировании токов утечки для медицинских изделий.

Ток утечки в медицинских устройствах : The Talema Group

Медицинское электрическое оборудование, даже если оно работает безупречно, все же может быть опасным для пациента. Это связано с тем, что каждая часть электрического оборудования создает ток утечки. Узнайте, как правильная конструкция обеспечивает безопасность пациентов.

Электрическое оборудование, работающее в непосредственной близости от пациента, даже если оно работает безупречно, все же может быть опасным для пациента. Это потому, что каждая часть электрического оборудования производит ток утечки . Утечка представляет собой любой ток, включая ток с емкостной связью, не предназначенный для подачи на пациента, но который может проходить от открытых металлических частей прибора к земле или к другим доступным частям прибора.

Обычно этот ток шунтируется вокруг пациента через заземляющий провод шнура питания. Однако по мере увеличения этого тока он может стать опасным для пациента.

Изолированные системы в настоящее время широко используются для защиты от поражения электрическим током во многих областях, среди них:

intensive care units (ICUs)
coronary care units (CCUs)
emergency departments
special procedure rooms
cardiovascular laboratories
dialysis units
various wet locations

Without proper use of grounding, leakage currents может достигать значений 1000 мкА до того, как проблема будет замечена. Пациент может быть травмирован током утечки всего от 10 до 180 мкА. Фибрилляция желудочков также может возникнуть из-за воздействия этого тока утечки.

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

Токи утечки — это непроизвольные токи, которые протекают, когда ресурс или электрическое медицинское устройство работает в нормальном безотказном состоянии. Следовательно, токи утечки не являются токами повреждения. Токи повреждения возникают только в случае неисправности (например, дефект изоляции). Ток утечки может протекать от токоведущих частей через неповрежденную изоляцию к защитному заземлению или от токоведущей части через изоляцию к другой токоведущей части.

Токи утечки всегда присутствуют, потому что нет такой изоляции, которая обеспечивала бы изоляцию со 100% эффективностью. Токи утечки состоят из омических и емкостных токов утечки. Омический ток утечки создается сопротивлением потерь изоляционных материалов. Емкостный ток утечки неизбежно возникает там, где две электропроводящие поверхности или проводники разделены изоляцией.

На практике омические доли обычно можно игнорировать из-за их минимального размера. Однако емкостной ток утечки играет важную роль при проверке электробезопасности ресурсов и медицинских устройств.

Величина протекающего тока зависит от:

напряжения на проводнике
емкостного сопротивления между проводником и землей
сопротивления между проводником и землей

Для медицинского электрооборудования несколько различных токов утечки определяются в соответствии с путями, которые проходят токи.

Классификация токов утечки

Ток утечки на землю — Ток утечки на землю протекает в заземляющем проводнике оборудования с защитным заземлением. Пока соединение с землей остается закрытым, человек, вступающий в контакт с металлическим корпусом оборудования, находится в безопасности. Но если соединение с землей разомкнется, импеданс на землю через человека станет намного ниже, что создает опасность поражения электрическим током.

Ток утечки на землю

Из-за этой потенциальной опасности импеданс между сетевой частью трансформатора и корпусом должен быть очень высоким, чтобы свести к минимуму возможность поражения электрическим током даже в случае неисправности в цепи заземления.

Ток утечки корпуса — Ток утечки корпуса течет от открытой проводящей части корпуса к земле через проводник, отличный от обычного заземляющего проводника.

Ток утечки корпуса

Обычно требуется большая длина для защитного заземления любой проводящей точки в корпусе. По этой причине тестирование обычно проводится в точках корпуса, которые не предназначены для защитного заземления, чтобы исключить маловероятную возможность возникновения неисправности.

Ток утечки через пациента — Ток утечки через пациента — это ток утечки, протекающий через пациента, подключенного к рабочей части или частям. Он может течь либо от контактирующих частей через пациента к земле, либо от внешнего источника высокого потенциала через пациента и контактные части к земле. На приведенных ниже рисунках показаны два сценария.

A. Путь тока утечки через пациента от оборудования B. Путь тока утечки от пациента к оборудованию эффект.

Вспомогательный ток пациента

Медицинское оборудование, имеющее непосредственный физический контакт с пациентами, должно ограничивать ток утечки до минимального предписанного уровня. Согласно IEC 60601-1 пределы тока утечки приведены в таблице ниже.

Ток утечки	Тип В		Тип BF		Тип CF
Ток утечки	НЗ	ПФС	НЗ	ПФС	НЗ	ПФС
Ток утечки на землю	500 мкА	1 мА	500 мкА	1 мА	500 мкА	1 мА
Ток утечки корпуса	100 мкА	500 мкА	100 мкА	500 мкА	100 мкА	500 мкА
Ток утечки пациента	100 мкА	500 мкА	100 мкА	500 мкА	10 мкА	50 мкА

NC = нормальные условия SFC: условия единичного отказа

Стандарты тока утечки

Сегодня Международная электротехническая комиссия (IEC) и Underwriters Laboratories (UL) являются двумя основными регулирующими органами, которые определяют и публикуют минимальные стандарты безопасности для электроники. продукции, в том числе медицинских трансформаторов.

UL является официальным регулирующим органом США, так как Управление по охране труда и здоровья (OSHA) назначило его для тестирования и сертификации всего электронного оборудования. МЭК является органом по стандартизации в Европе, тесно сотрудничающим с национальной лабораторией каждой страны. UL 60601-1 — это стандарт, гармонизированный с IEC 60601-1.

Стандарт UL 60601-1, заменивший первоначальный стандарт UL 544, определяет максимально допустимые значения тока утечки, которые различаются в зависимости от класса оборудования и от того, находится ли оборудование в зоне ухода за пациентом, например, при осмотре, в ночное время, или операционной. Наибольший допустимый ток утечки составляет 500 микроампер (мкА) для оборудования класса I, не предназначенного для ухода за пациентами; по мере развития классов снаряжения это число неуклонно уменьшается. IEC 60601 следует очень похожим рекомендациям. Обратите внимание, что эти стандарты определяют характеристики готового медицинского изделия; в них не указаны ограничения трансформатора. Тем не менее, наличие трансформатора с малой утечкой может значительно упростить задачу, при которой законченное устройство будет соответствовать требованиям к утечке.

Требования к утечке и воздушному зазору

Путь утечки — кратчайшее расстояние по поверхности изоляционного материала между двумя токопроводящими частями.

Зазор — Кратчайший путь в воздухе между двумя проводящими частями.

Минимальные расстояния, указанные ниже, должны быть обеспечены по воздуху и по поверхности между неизолированными токоведущими первичными частями с различным потенциалом, неизолированными токоведущими первичными частями и холостыми металлическими частями, неизолированными вторичными частями под напряжением и холостыми металлическими частями и неизолированными токоведущими первичными частями части и неизолированные вторичные части. Расстояния относятся к катушкам, перекрестным выводам, сращиваниям, неизолированным выводным проводам и любому витку первичной обмотки к любому витку вторичной обмотки.