w ciągu ośmiu lat, które pisałem w tej kolumnie, omówiłem problemy z okablowaniem i uziemieniem w zakładach przemysłowych, domach i gospodarstwach mlecznych. W tym miesiącu dodam doki dla łodzi.
Jeśli myślałeś, że elektryczne prądy upływowe są niebezpieczne w kuchni lub łazience, zastanów się, co może się stać, gdy niczego nie podejrzewający pływak zbliży się do łodzi z bezpańskim prądem upływowym przepływającym między kadłubem Łodzi a uziemionymi elementami doku lub dnem jeziora. (Zobacz Raport porażenie prądem Utonięcie incydenty-Marinas©.)
ponura rzeczywistość jest taka, że prąd upływowy ac, często mniejszy niż 100 miliamperów, może płynąć niezauważony w wodzie. To nie tyle, ile potrzeba, by uruchomić 20-amperowy wyłącznik, ale tyle, by sparaliżować pływaka. Nie zobaczyłbyś żadnego bicia się w wodzie, ani wezwania pomocy. Później utonięcie zostało wyciągnięte z wody bez podania przyczyny utonięcia.
niestety wiem o takim przypadku, który miał miejsce w prywatnym doku na jeziorze. W takim przypadku osoba, która odkryła pływaka, poczuła lekki wstrząs, gdy włożyła rękę do wody i mądrze wyłączyła zasilanie w skrzynce wyłączającej przed próbą ratowania (co niestety nie powiodło się).
zasilanie prądem przemiennym jest obecne w stacji dokującej do oświetlenia, pracy wciągarki lub w gniazdach, w których można podłączyć przedłużacz do przenoszenia zasilania do narzędzi używanych w stacji dokującej, lub na pokładzie łodzi do uruchomienia ładowarki akumulatora podłączonej do systemu zasilania prądem stałym łodzi. Każde z tych urządzeń, w doku lub na łodzi, może zapewnić ścieżkę dla prądu elektrycznego, aby przepływał do ziemi przez wodę z powodu błędnego okablowania lub stanu usterki.
jak można wykryć prawdopodobną obecność małych prądów upływowych ac w wodzie?
wśród wielu narzędzi oferowanych przez firmę Fluke do testowania obwodów prądu przemiennego jest miernik upływu prądu przemiennego model 360. Miernik ten może mierzyć do 60 amperów prądu przemiennego w normalnym użytkowaniu, ale ma dwie specjalne funkcje, które nadają się do testowania prądu upływowego.
- aktualna czułość pomiaru rozciąga się do zakresu 3 mA z rozdzielczością 1 µA.
- rozmiar szczęki wynosi 1,5 cala (3,81 centymetra), umożliwiając umieszczenie szczęk wokół grubych kabli i przewodów.
gdzie mierzyć
w 1845 Gustav Kirchoff wyraził zasadę o prądzie przepływającym przez węzeł w obwodzie elektrycznym. Stwierdza, że suma wszystkich prądów płynących do i z węzła musi być równa zeru. Możemy użyć tych informacji, aby opracować procedurę testową dla doku, z lub bez łodzi. Na poniższym diagramie węzeł, którego użyjemy, jest oznaczony „N”. strzałki z liniami stałymi pokazują, gdzie prąd powinien płynąć, a linie przerywane pokazują, gdzie może wystąpić wyciek.
jeśli chcesz zmierzyć prąd płynący ze źródła do ładunku, umieść zacisk wokół jednego przewodu (#1).
ale korzystając z aktualnego prawa Kirchoffa, można umieścić zacisk wokół wielu przewodów, jak pokazano w pozycjach # 2 i # 3.
w prawidłowo okablowanym obwodzie odczyt licznika zacisku powinien wynosić zero dla pozycji # 2 i # 3. Każdy prąd upływowy płynący w zielonym bezpiecznym przewodzie uziemiającym byłby postrzegany jako odczyt niezerowy w pozycji # 2, a każdy prąd upływowy od obciążenia do ziemi wykazywałby odczyt niezerowy w pozycjach #2 lub #3. Ponieważ zielony przewód jest włączony do badania w pozycji # 3, tylko prąd uziemiający jest rejestrowany jako wyciek w tym przypadku.
pokazałem tutaj układ jednofazowy 120V, ale prawo Kirchoffa działa równie dobrze dla obwodów 240/120 V lub przewodów trójfazowych z maksymalnie 5 przewodami. Jeśli nie ma błądzącego wycieku do ziemi od obciążenia, miernik zacisku przeciekowego umieszczony wokół kabla powinien odczytywać zero.
ile prądu upływu jest w porządku?
idealnie, nie powinno być żadnego błądzącego prądu płynącego z obwodu,ale pojemnościowe przecieki i niektóre urządzenia filtrujące hałas mogą powodować przepływ niewielkich ilości prądu nawet w prawidłowo działającym systemie.
urządzenie przerywające Obwód uziemienia (GFCI), jako wyłącznik, gniazdo lub urządzenie liniowe, może zapewnić, że żaden śmiertelny prąd nie popłynie do ziemi z chronionego obciążenia. Urządzenia GFCI wykorzystują zasadę Kirchoffa do wykrywania prądu w linii i przewodach neutralnych (pozycja # 2 na schemacie) i otwierania obwodu, jeśli prąd netto przekracza 6 mA.
demonstrując obowiązujące prawo Kirchoffa w działaniu
wykonałem akcesorium umożliwiające wygodne pomiary w trzech pozycjach testowych przedstawionych na powyższym schemacie. Kupiłem krótki przedłużacz z potrójnym gniazdem i zmodyfikowałem go, jak pokazano tutaj, aby trzy Przewodniki były indywidualnie dostępne.
kiedy podłączyłem przewód do gniazda bez niczego podłączonego do końca gniazda, zmierzyłem prąd wokół pojedynczego czarnego przewodu (test # 1)i zarejestrowałem 1,480 mA. To dlatego, że głowica z trzema gniazdami na moim kablu ma neonową lampkę kontrolną, która mówi mi, że kabel jest aktywny. Pomiary w pozycjach #2 (biały i czarny) i # 3 (Biały, czarny i zielony) są odczytywane od 0.000 do 0.002 mA, potwierdzając, że cały prąd zasilający światło płynął tylko w linii i neutralnie – tak jak powinno być.
korzystając z mojego adaptera testowego, testera okablowania obwodów, takiego jak Fluke T + PRO i Fluke model 360, możesz szybko rozwiązać problemy z okablowaniem związane z prądami upływowymi i przetestować urządzenia GFCI pod kątem prawidłowego działania.
to niewielka cena za zapewnienie bezpieczeństwa dokom, marinom, basenom i własnym podwórkom podczas korzystania z urządzeń elektrycznych, nie sądzisz?