При превышении нагрузки в замкнутой электросети иногда возникает утечка тока. Нагрузкой становятся различные проводящие объекты – человеческое тело, батареи, ванна, электрические приборы. Чрезмерно большой ток утечки представляет опасность для жизни, имеет риски повреждения бытовой техники. По этой причине стоит разобраться, как обнаружить и защититься от явления.
Что такое утечка тока
Схема поражения человека электричеством
В ГОСТах 61140-2012 и 30331.1-2013 дано определение понятия. Токовая утечка – это протекание электротока в грунт, к открытым, проводящим, сторонним предметам или защитным проводникам в нормальных рабочих условиях.
Ток направляется от фазы к земле по непредназначенному для этого маршруту:
- корпусу бытового оборудования – стиральных или посудомоечных машин, бойлеров, электрических плит,
- металлическим трубам водопроводной или газопроводной магистрали,
- сырому штукатурному слою квартиры или дома,
- иным токопроводящим путям.
Явление возникает в условиях повреждения изоляции в процессе старения, перегрузки домашнего оборудования или механических повреждений проводки.
Направленность тока при утечке
Ток утечки в землю
Направление токов зависит от типа заземления:
- Изолированная нейтраль IT – утечка осуществляется через изоляционный слой к токопроводящим элементам. С них по проводникам она отводится в область растекания.
- Схема TN с глухим заземлением нейтрали – утечка проходит по REN-шине до вводного устройства защиты.
- Система ТТ – утечка выполняется через основную изоляцию от токоведущих до открытых проводящих элементов. По проводнику и заземлителю ток направляется в локальный грунт.
Направление и путь тока в схемах IT и ТТ одинаковы.
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
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.
Чем опасна утечка
Поражение человека током
Если изоляционный слой теряет сопротивление, человек, прикоснувшись к корпусу бытовой техники, оболочке провода, вилке штепсельного типа, розетке, трубе водопровода или отопления, стен жилого здания, выступит в роли проводника. Через его тело ток утечки поступит в землю. При этом существуют риски частичного поражения или летального исхода.
Токовая утечка повлияет на качество энергопотребления. В доме могут не работать некоторые потребители, но даже при выключенном состоянии техники на электросчетчике отразиться затрата электричества.
Заземление электроприборов предотвратит удары тока при касании к корпусу. В этом случае точка фиксации проводящего кабеля начнет интенсивно выделять тепло, что станет причиной возгорания проводки.
Характерные признаки
Путь тока утечки через поврежденный выпрямительный диод
Узнать токовую утечку можно по следующим признакам:
- легкое покалывание при касании к стенке, трубам, бытовой техники,
- увеличенный расход электроэнергии без видимых причин,
- начинает выбивать пробки при включении нескольких приборов,
- помехи и шумы от работающего радиоприемника,
- электроприборы при включении в сеть не работают,
- удары тока в ванной при проведении водных процедур.
Для устранения явления нужно выявить его причину.
Как проверить и найти ток утечки своими руками
Индикаторная отвертка
В домашних условиях можно применить простой метод – проверку утечки измерительными приборами.
Индикаторная отвертка
Инструментом можно найти фазу на предметах-проводниках. Кончиком отвертки необходимо прикоснуться к различным участкам. Загорание лампочки свидетельствует о нарушении изоляционного слоя.
Работа с мультиметром
Прибор используется в режиме омметра для уточнения показателей сопротивления. Понадобится включить мультиметр, перевести его на омметр, щупами посмотреть показатели между корпусами техники и каждым из штырей. Об утечке свидетельствует величина больше 20 мОм.
Показатель меньше 5 мА не является опасным при надежном заземлении электроприборов.
Прозвонка мегаомметром
Бытовую технику понадобится отключить от сети. Поскольку прибор умеет находить повреждения на нечувствительном к напряжению оборудовании, понадобится прикоснуться к нему щупами. Вращая рукоятку, генерируют напряжение. Утечка выявляется если сопротивление более 20 мОм.
При резком скачке напряжения от 500 до 1000 В слаботочная электроника выходит из строя.
Как определить, поврежден ли электроприбор
Приборы с металлическим корпусом при попадании на них фазного напряжения становятся опасными для жизни. Определить утечку можно так:
- Прикоснуться отверткой с неоновым индикатором к неокрашенной металлической части. Слабое свечение лампочки говорит об утечке. Проверка проводится на двух полярностях подключения.
- Выключить оборудование, достав вилку из сети. Выключатель в помещении привести в рабочий режим. Одним щупом мультиметра прикоснуться к прибору, другим – к розетке. Измерения производятся в обеих полярностях.
Не касайтесь руками бытовой техники.
Поиск проблем в электропроводке
Поврежденная цепь скрытой проводки часто становится причиной поражения током при ремонтно-отделочных работах. Наличие утечки легко проверить транзисторным радиоприемником.
Устройство настраивают на улавливание средней и длинной волны, прослушку станции в режиме молчания. Радиоприемник включают на полную громкость и начинают поиск, проводя им практически по стене. Шумы динамика и фоновые помехи говорят о повреждении коммуникаций.
Средства защиты
Устройство защитного отключения (УЗО)
Чтобы обезопасить себя от поражения током, а бытовую технику от поломок, используются следующие методы защиты:
- заземление всех домашних приборов и устройств,
- установка ШДУП (шины дополнительного выравнивания потенциалов) в ванной комнате,
- установка УЗО, который реагирует на суммарные показания около 100 мА и быстро выключает приборы,
- установка дифавтомата, отключающего электричество только на поврежденных участках,
- замена распаечных колодок в щитке и соединение их качественными клеммами,
- прокладка новой электрической линии с качественной изоляцией.
Организация защиты требует соблюдения норм безопасности и профессиональных навыков, поэтому понадобится помощь специалистов.
Обнаружение утечки тока позволит защитить человека от травм или смерти, предотвратит поломки техники. Самостоятельные изменения стоит проводить с соблюдением техники безопасности, а линию защиты организовывать с задействованием квалифицированных электриков.