Akumuliatoriaus nuotėkio srovė ir jos diagnostika

Akumuliatoriaus nuotėkio srovė - tai elektros srovės judėjimas netinkamais keliais, dėl prastų įžeminimo taškų ar netinkamai sujungtų elektros grandinių. Šie nuotėkiai gali sukelti įvairius gedimus, pradedant nuo akumuliatoriaus išsikrovimo, elektrinių komponentų nepastovaus veikimo, iki rimtesnių problemų, tokių kaip trumpieji jungimai ir gaisro pavojus.

Dažniausios akumuliatoriaus nuotėkio srovės priežastys

Srovės nuotėkiai gali atsirasti dėl kelių pagrindinių priežasčių, kurios dažnai susijusios su automobilio elektros sistemos veikimu ir priežiūra.

Prastas įžeminimas ir "masė"

Automobilio elektros sistemoje "masė" yra neigiamas polius, paprastai sujungtas su automobilio metaliniu kėbulu. Optimaliai veikiančioje sistemoje elektros srovė teka nuo akumuliatoriaus teigiamo poliaus (+) per elektrinius komponentus ir grįžta į neigiamą akumuliatoriaus polių (-) per įžeminimo taškus - masę. Srovės nuotėkiai per "masę" yra elektros srovės judėjimas netinkamais keliais.

• Korozija: Korozija yra pagrindinis masės kontaktų priešas, galintis padidinti kontaktinę varžą iki 400%. Ji formuojasi dėl oksidacijos, kai drėgmė ir oras kontaktuoja su metalu, sukurdami nevaidų elektrai oksido sluoksnį. Lietuvos klimato sąlygomis, kur vidutiniškai 175 dienas per metus yra drėgna ar lyja, korozijos rizika yra itin didelė. Korozijos procesas paspartėja dėl druskos naudojimo keliuose žiemą, jūros oro pajūryje ir padidėjusios temperatūros variklio skyriuje. Korozija automobilių elektros sistemose - tai metalų oksidacija, kuri pasireiškia kaip elektrocheminis procesas. Korozijos poveikis masės kontaktams turi kumuliacinį efektą - ilgainiui kontaktinė varža tik didėja.
• Pažeista elektros instaliacija: Pažeisti kabeliai, sugedę prietaisai ar drėgmės patekimas į elektros instaliaciją gali sukelti srovės nuotėkius. Daugiausiai pavojų ir grėsmių kyla virtuvėje, vonios kambaryje ar lauke esantiems prietaisams, tačiau automobilyje drėgmė taip pat gali sukelti problemų.
• Perkrova: Elektros linijų perkrova, kurią gali lemti per daug sujungtų prietaisų (ypač naudojant buitinius ilgintuvus), taip pat neteisingas prietaisų naudojimas ar jų gedimai, gali sukelti srovės nuotėkius.

Kitos priežastys

• Sugedęs generatorius: Jei visus saugiklius patikrinus problema nerandama, labai tikėtina, kad akumuliatorių iškrauna generatorius dėl lygintuvo diodų gedimo.
• Elektroninė įranga su filtrais: Grandinėse, kuriose naudojama elektroninė įranga su filtrais, gali būti didelė nuotėkio srovė, o tai savo ruožtu gali sukelti įtampą, trukdančią normaliam įrangos veikimui. Telekomunikacijų įrangoje paprastai yra filtrai, kurie sukuria funkcines sroves į žemę, ir kita įranga, kuri sukuria harmonikus.

Srovės nuotėkio požymiai ir pasekmės

Srovės nuotėkius per masę galima atpažinti pagal kelis aiškius požymius:

• Nepaaiškinamai greitai išsikrauna akumuliatorius.
• Elektros prietaisai veikia su trukdžiais (pvz., žibintų mirgėjimas, nevienodas valytuvų darbas).
• Matuojant kontaktinę varžą tarp masės taškų randami didesni nei 0,1 Ω rodmenys.
• Matomi korozijos požymiai ant masės kontaktų.
• Pastebimi įkaitę jungiamieji laidai.

REGITRA ir VGTU Transporto inžinerijos fakulteto atliktos analizės rodo, kad vidutiniškai 31% Lietuvoje registruotų automobilių susiduria su elektros sistemos problemomis per pirmus 5 eksploatacijos metus. Lietuvos Techninės apžiūros centro duomenimis, apie 27% automobilių nesėkmingai praeina techninę apžiūrą pirmą kartą dėl problemų, susijusių su elektros sistemomis. Europos transporto saugos tarybos duomenimis, prastos būklės elektros sistemos dėl korozijos paveiktų masės kontaktų yra susijusios su 12% automobilių gaisrų atvejų.

Diagnostikos metodai

Norint nustatyti ir pašalinti akumuliatoriaus nuotėkio srovės problemą, reikalinga sisteminga diagnostika.

Kontaktinės varžos matavimas

Kontaktinės varžos matavimas yra pagrindinis diagnostikos metodas, leidžiantis tiksliai nustatyti srovės nuotėkio per masę priežastį ir vietą. Šis matavimas parodo elektros srovės tekėjimo efektyvumą per jungtis ir kontaktus. Normaliai masės grandinės kontaktinė varža neturėtų viršyti 0,1 Ω (omo). Didesni rodmenys rodo problemą, kurią būtina spręsti. Kontaktinė varža (dar vadinama pereinamąja varža) yra pagrindinė elektrinė charakteristika, kuri rodo, kaip efektyviai elektros srovė juda per kontaktus. Pagal Omo dėsnį (I=U/R), elektros srovės stiprumas atvirkščiai proporcingas grandinės varžai. Įtampos kritimas yra vienas patikimiausių būdų nustatyti blogą masės kontaktą. Kauno technologijos universiteto Transporto inžinerijos katedros tyrimas parodė, kad tinkamai prižiūrimi masės taškai sumažina elektros sistemų gedimų tikimybę net 74%.

Srovės nuotėkio matavimas multimetru

Šis metodas padeda nustatyti, ar iš tikrųjų yra nuotėkis ir kurioje grandinėje jis atsiranda.

1. Paruošimas:
   • Įsitikinkite, kad niekas neliko įjungta automobilyje: radijas, žibintai, įjungtas degimas, atidarytos durys.
   • Užrakinkite automobilį rakteliu, kad jis visiškai išsijungtų.
   • Jei ketinate ieškoti saugiklių viduje, palikite atidarytas duris, bet apgaukite automobilį paspausdami durų mygtuką, kad jis manytų, jog durys uždarytos.
   • Atjunkite neigiamą akumuliatoriaus gnybtą (su teigiamu lengviau sukelti trumpąjį jungimą). Tam reikės mažo veržliarakčio. Kurią laidą atjungti, skirtumo nėra, skirsis tik testerio pajungimo poliškumas.
2. Matavimas multimetru:
   • Prijunkite multimetrą: juodą laidą į bendrą prievadą (COM), o raudoną - į kištuką, leidžiantį išmatuoti didžiausią intensyvumą (Amperai), paprastai identifikuojamą su užrašu „A“.
   • Vieną iš testerio matavimo antgalių palieskite prie atlaisvinto kabelio, o kitą uždėkite ant akumuliatoriaus gnybto, kurį palikote laisvą. Intensyvumas matuojamas nuosekliai.
   • Normalioji suvartojimo vertė sustojus automobiliui turėtų būti apie 0,05 A. Nauji automobiliai (pvz., MB ir BMW) srovę išjungia pilnai po 1 val., o „užmigusiam“ automobiliui maksimalus nuotėkis neturėtų viršyti 0,05 A.
3. Gedimo lokalizavimas:
   • Po vieną išimkite saugiklius ir stebėkite, ar intensyvumo reikšmė nesumažėja. Jei išimant saugiklį suvartojimas grįžta į normalią vertę (išnyksta srovės nuotėkis), problema nustatyta.
   • Pirmiausiai tikrinkite lempas, signalą, magnetolą. Kai įtartina grandinė surasta, belieka surasti konkrečią vietą.

Srovės spaustuko naudojimas nuotėkio srovėms matuoti

Srovės spaustukas, atrodantis labai panašiai į apkrovos srovių matavimo apkabos matuoklį, užtikrina didelį tikslumą matuojant mažas sroves, mažesnes nei 5 mA.

• Veikimo principas: Kai srovės spaustuko žandikaulis yra aplink laidininką, srovės vertė, kurią jis matuoja, priklausys nuo kintamo elektromagnetinio lauko, kuris supa laidininkus, intensyvumo.
• Tikslumas: Norint tiksliai išmatuoti mažas sroves, labai svarbu, kad žandikaulio galai būtų nepažeisti ar deformuoti, būtų švarūs ir puikiai priglustų, kai žandikaulis uždarytas.
• Matavimas ant kelių laidininkų: Matuojant ant kelių kartu sugrupuotų aktyvių laidininkų, magnetiniai laukai, kuriuos sukuria kiekvieno laidininko įkrovimo srovės, panaikina vienas kitą. Bet koks disbalansas ar srovės skirtumas yra nuotėkių, atsirandančių per įžeminimo laidininkus ar kitus alternatyvius kelius, pasekmė.
• Pavyzdys: Jei matuojame 230 V kintamosios srovės grandinėje, kai visos apkrovos yra atjungtos, galima gauti 0,02 mA (20 µA) nuotėkio vertę. Jei izoliacijos bandymas atliekamas atjungtoje grandinėje, rezultatas bus apie 50 MΩ arba didesnis. Taip yra todėl, kad izoliacijos testeris bandymams naudoja nuolatinę įtampą, o tai yra situacija, kai neatsižvelgiama į įrenginio talpinį poveikį.
• Elektroninės įrangos poveikis: Jei ta pati grandinė būtų matuojama apkrauta biuro įranga (kompiuteriais, monitoriais, kopijavimo aparatais ir pan.), rezultatas būtų visai kitoks, dėl šių įrenginių įvesties filtrų talpos. Poveikis yra kumuliacinis, kuo daugiau įrangos prijungta prie įrenginio, tuo didesnė bus bendra nuotėkio srovė, kuri gali būti miliamperų tvarka.

Sisteminė blogų įžeminimų lokalizavimo metodika

Ši metodika apima grandinių izoliavimą, kontaktinės varžos matavimą ir vizualinę inspekciją. Metodas susideda iš trijų etapų:

1. Problemos patvirtinimas: Akumuliatoriaus ir pagrindinio masės laido patikrinimas.
2. Problemos lokalizavimas: Sistematiškas atskirų grandinių testavimas.
3. Tikslus gedimo taško nustatymas: Detalus įtarimų keliančių jungčių tyrimas.

Akumuliatoriaus įkrovimas ir keitimas

Akumuliatorius yra nepakeičiama kiekvieno automobilio su vidaus degimo varikliu dalis. Jis atsako už tai, kad elektrinė sistema būtų aprūpinta energija, kol variklis neužvestas, o pats automobilis užsivestų ir sklandžiai veiktų. Automobilio akumuliatorius ne tik maitina starterį, bet ir yra energijos šaltinis visiems elektriniams komponentams, iš kurio jie ima elektrą tada, kai variklis nedirba. Automobilio akumuliatoriuje cirkuliuojančios srovės įtampa rodo jo įkrovos lygį ir bendrą būklę. Kai variklis dirba ir veikia generatorius, ši įtampa gali padidėti iki 13,7-14,7 volto.

Akumuliatoriaus įkrovimas

Jei automobilio akumuliatorius išsikrovė, yra keletas variantų jį įkrauti arba užvesti automobilį.

• Užvedimas su gnybtais:
  1. Atidarykite abiejų automobilių gaubtus.
  2. Pirmiausia prijunkite abiejų akumuliatorių teigiamus polius (raudonus spaustukus prie "+" simbolio).
  3. Prijunkite neigiamą donorinio automobilio akumuliatoriaus polių prie masės taško išsikrovusio automobilio.
  4. Užveskite donorinio automobilio variklį ir palikite jį veikti kelias minutes.
  5. Pabandykite užvesti išsikrovusį automobilį.
  Atminkite, kad jei jūsų automobilio akumuliatorius yra išsikrovęs, jis turės kurį laiką padirbėti, kad vėl įsikrautų.
• Užvedimas stumiant: Šis metodas yra mažiau patartinas, nes gali sugesti katalizatorius ar kuri nors variklio dalis. Reikia būti bent dviem žmonėms, nuspausti sankabą ir įdėti antrą pavarą. Įjungus, neišjunkite variklio, nes akumuliatorius vis dar išsikrovęs. Dyzeliniuose varikliuose tai yra sunkiau.
• Užvedimas nuokalnėje: Tas pats kaip stumiant, bet reikia atsižvelgti, kad jei automobilis neužsiveda, stabdžiai neveiks tinkamai. Tai nerekomenduojama, jei leidžiatės žemyn.
• Važiavimas: Geriausias būdas yra važiuoti pastoviais apsisukimais (pvz., 2000 aps./min ar daugiau) ketvirtį valandos.
• Išorinis įkroviklis: Kitas būdas įkrauti akumuliatorių neužvedus automobilio - naudoti išorinį akumuliatoriaus įkroviklį.

Akumuliatoriaus keitimas

Tai, kad jūsų automobilio akumuliatorius buvo išsikrovęs, nereiškia, kad jį reikia pakeisti tiesiogiai. Tačiau, jei akumuliatorius neišlaiko įkrovos arba įkrovus įtampa išlieka žema, gali būti, kad atėjo laikas jį keisti. Automobilio akumuliatoriaus kaina labai skiriasi priklausomai nuo to, kokio tipo reikia (nuo 50 iki 250 eurų ir daugiau). Kainai taip pat turi įtakos, jei jis skirtas automobiliui su start/stop sistema ar dyzeliniu varikliu (reikia didesnės talpos akumuliatoriaus). Jei jūsų akumuliatorius ilgą laiką nenormaliai suvartojo elektros energiją, dažniausiai jis pablogėja. Akumuliatoriaus keitimas - viena iš paprasčiausių operacijų daugelyje modelių, tačiau reikia atsižvelgti į saugumo priemones ir, jei reikia, kaip išlaikyti automobilio prisiminimus.

Nuotėkio relės

Nuotėkio relė - svarbus įrenginys, montuojamas elektros skydelyje. Jos paskirtis - greitai atjungti elektros grandinę, kai aptinkamas srovės nuotėkis ir apsaugoti žmones nuo elektros smūgio ar gaisro pavojaus. Apsaugai nuo srovės nuotėkių naudojami prietaisai, vadinami nuotėkio relėmis, skirtuminės srovės jungikliais ar pan.

Nuotėkio relės tipai

• AC tipo: Jungikliai, jautrūs sinusoidinei kintamajai srovei.
• A tipo: Jungikliai, jautrūs sinusoidinei kintamajai ir pulsuojančiai srovei.
• B tipo: Pažangūs jungikliai, jautrūs sinusoidinei kintamajai, pulsuojančiai, nuolatinei ir aukšto dažnio kintamai srovei iki 1000Hz dažnio.

Jautrumas

• Labai jautrūs: Reaguoja į 10mA arba 30mA diferencinę srovę.
• Vidutinio jautrumo: Atjungia maitinimą, kai aptinkama 100mA, 300mA arba 500mA diferencinė srovė.
• Mažo jautrumo: Maitinimas atjungiamas, kai diferencinės srovės vertė viršija 500mA.

tags: #akumuliatoriaus #nuotekio #srove