Сопротивление высоковольтных проводов: Какое сопротивление должно быть на высоковольтных проводах: проверить мультиметром

Содержание

сопротивление высоковольтных проводов, высоковольтные провода

просмотров 16 278 Google+

Высоковольтные провода с медным сердечником.

Высоковольтные провода зажигания автомобилей служат для передачи высокого напряжения от катушки зажигания к свечам зажигания. В продаже существуют несколько типов высоковольтных проводов. Самые простые и дешёвые состоят из многожильного провода с толстым слоем изоляции. Они применяются при контактном зажигании. Сопротивление высоковольтных проводов таких марок практически нулевое, что обеспечивает минимальные потери высокого напряжения от катушкой зажигания. Но низкое сопротивление и низкое напряжение пробоя снижает вторичное напряжение, так как снижается напряжение самоиндукции катушки, которое напрямую влияет на накопление энергии. Так же при применении таких проводов возникают очень сильные радиопомехи. Изоляция таких проводов то же оставляет желать лучшего. Как показала практика, эти провода практически не работают.

Высоковольтные провода с угольным сердечником.

Второй тип проводов состоит из центральной льняной нити покрытой ферропластом, на которую намотана железоникелевая проволока. сопротивление проводов этого типа около 2 кОм/м, что позволяет снизить радиопомехи. Эти провода идеально подходят для применения на автомобилях с контактной системой зажигания. Имея относительно небольшое сопротивление и небольшие потери при передаче высокого напряжения. При этом существенно снижаются радиопомехи и несколько повышается вторичное напряжение. Но изоляция, таких проводов, так же оставляет желать лучшего, особенно при перепадах температуры.

Силиконовые высоковольтные провода.

Повышения требований к помехоподавлению проводов и повышение вторичного напряжения привело к созданию с повышенным распределительным сопротивлением и повышенной изоляцией, способной выдерживать высокое напряжение до 40 кВ. Эти провода выполняются из различных материалов и имеют силиконовую изоляцию. Сопротивление таких проводов составляет от 5 кОм/м до 15кОм/м. Изоляция таких проводов очень надёжна и не реагирует на перепады температур, не трескается.

Проверка высоковольтных проводов

Высоковольтные провода применяемые в контактном зажигании рассчитаны на относительно низкое напряжение порядка 12кВ и имеют жёсткую изоляцию. Эта изоляция ломается , особенно при перепаде температур, что приводит к утечке напряжения на корпус. Определить эту неисправность достаточно просто. Необходимо заглянуть под капот при работающем двигателе в темноте. Наличие искрения на проводах свидетельствует о неисправности.

Изоляция силиконовых проводов практически не подвержена повреждениям в эксплуатации, разве только могут быть повреждены механически, при ремонте. Но эти провода часто могут иметь обрыв в токопроводящей части. При небольшом обрыве, из-за высокого напряжения бесконтактной системы зажигания, никаких чувствительных изменений в работе двигателя не заметно. Другое дело когда этот обрыв со временем выгорит и увеличится. В зависимости какой именно провод оборван, могут появиться неустойчивая работа двигателя, двигатель троит, провалы при разгоне и т. д.

Но обрыв в высоковольтном проводе страшен не ухудшением работы двигателя, что конечно неприятно, а повышением напряжения самоиндукции. Это приводит к повышению нагрузки на коммутатор или ЭБУ инжекторного двигателя. При больших обрывах происходит пробой управляющего транзистора (тиристора) коммутатора или ЭБУ.

Проверить целостность проводов достаточно  просто. Необходимо замерить сопротивление всех проводов и сравнить их между собой. Так как сопротивление проводов у различных производителей может иметь различные значения. Но сопротивление проводов одного комплекта отличается не значительно и зависит лишь от длинны. Если при сравнении значений будут выявлена большая разница, то этот провод необходимо заменить.

admin 24/04/2011 «Если Вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста выделите это место мышкой и нажмите CTRL+ENTER» "Если статья была Вам полезна, поделитесь ссылкой на неё в соцсетях"

Проверка бронепроводов на автомобиле. Как проверить вв провода машины мультиметром на пробой, сопротивление и обрыв

Высоковольтные бронепровода автомобиля требуют регулярного осмотра. В случае возникновения пропусков зажигания, троения и снижения мощности такая проверка должна быть более детальной, и с использованием мультиметра. Предварительный ответ можно получить без использования инструментов, применив один из общедоступных методов визуальной проверки. Если вы не знаете какое должно быть сопротивление исправных автомобильных вв проводов или как еще можно узнать их работоспособность читайте статью.

Содержание:

Осматривать бронепровода

на возможные повреждения стоит в среднем раз в месяц. В зависимости от частотности проявляемых симптомов неисправности свечных брони проводов стоит применять и разные методы проверки.

Частота проявления неисправностей Вероятная причина проблем с проводами Метод проверки
Нерегулярно Пробой или обрыв Визуальный осмотр и диагностика без инструментов
Регулярно Повышение сопротивления или обрыв Мультиметром
Пробой, повышенное сопротивление, обрыв Осциллографом

Определить место пробоя проще всего в темное время суток или с помощью куска провода — заметите яркое искрение. Проверяя мультиметром в режиме омметра обращайте внимание не только на то, показывает прибор “1” (либо бесконечность у аналогового) или какое-то значение, но так же и на то, насколько оно отличается от номинального значения или варьируется от его длины.

Признаки неисправности бронепроводов

Когда высоковольтные провода выходят из строя, нарушается работа системы зажигания. Это отразится на работе двигателя следующими симптомами:

  • проблемы при запуске мотора, особенно в дождливую погоду;
  • заметные помехи в работе электроприборов, например магнитолы;
  • нестабильная работа на холостом ходу;
  • “троение” двигателя;
  • пропуски зажигания;
  • неуверенная работа мотора при разгоне;
  • общее снижение мощности.

Явно говорят о неисправности именно проводов только первые два признака. Все остальные могут проявляться при проблемах со свечами зажигания или при нарушении настроек подачи топливо-воздушной смеси. Поэтому, для уверенности, стоит обязательно проверять и бронепровода. Сделать это можно тремя способами:

  1. с помощью визуального осмотра;
  2. используя мультиметр;
  3. используя осциллограф.

Ниже мы расскажем подробно о каждом из методов и про особенности его применения. Но сначала о том, почему провода выходят из строя.

Причины выхода бронепроводов из строя

Почему бронепровода вообще перестают работать? Самая распространенная причина — это естественный износ и старение. Работая в условиях сильного перепада температур, вибраций и под воздействием высокого напряжения, изоляция высоковольтных проводов со временем перестает выполнять свою функцию. Также страдают места соединений со свечами и катушками или трамблером, то есть “колпачки”.

В результате такого воздействия провода начинают “пробивать”, теряя часть передаваемого на свечу зажигания напряжения. Также под воздействием электрического тока центральная жила со временем выгорает и истончается — поэтому у проводов растет сопротивление.

Зачастую результаты старения можно заметить визуально — по трещинам и повреждениям проводов. Но если их не видно, пробой помогут определить другие методы диагностики.

Вторая распространенная причина — это механические повреждения. Они возникают в результате некорректной замены проводов или неудачных действий во время ремонта. Поэтому важно всегда укладывать провода с использованием хомутов — так, чтобы исключить их соприкосновение с другими деталями под капотом. В таком случае чаще всего возникает обрыв внутри провода, хотя возможен и пробой — поэтому и нужна диагностика.

Помните, что в случае повреждений провода их самостоятельный ремонт изолентой или силиконовым герметиком не позволяет восстановить заводские характеристики изоляции.

Более редкие причины — это неисправности других компонентов системы зажигания. Например, при пробое катушки может быть превышено максимальное напряжение для провода и он полностью выходит из строя. Или дефекты в работе свеча зажигания могут приводить к росту сопротивления соответствующего ей провода.

Специалисты рекомендуют производить замену высоковольтных проводов каждые 80-90 тысяч километров пробега либо после замены каждого третьего комплекта свечей (при условии использования обычных никелевых).

Как проверить бронепровода на инжекторе и карбюраторе

Как проверяются бронепровода видео

У карбюраторных автомобилей, в силу их конструкции и отсутствия электронного контроля системы подачи топлива, доступны дополнительные методы.Самый распространенный — выкручиваем свечи, вставляем их в колпачки бронепроводов и кладем на крышку ГБЦ (для заземления на массу). Затем прокручиваем стартером коленвал, чтобы сымитировать запуск двигателя и проверяем образование искры. Если на каком-то проводе искра не возникает либо она очень слабая, то при условии использования заведомо исправных свечей, проблема скорее всего именно в проводе.

Также проверять бронепровода на авто с карбюратором можно на работающем двигателе поочередно отсоединяя их со свечей. Если во время отключения характер работы двигателя не изменился, этот провод неисправен. Опять же, важно понимать что и сама свеча на этом цилиндре исправна.

Проводить подобные проверки на инжекторных автомобилях категорически запрещается, потому что иначе может выйти из строя электронный коммутатор зажигания и электронный блок управления!

После определения потенциально неисправного провода, его нужно проверять дополнительно: визуальным осмотром и с помощью мультиметра или осциллографа. Эти методы диагностики полностью идентичны для инжекторных и карбюраторных автомобилей и будут детально описаны ниже.

Есть еще несколько советов, которых стоит придерживаться при проверке бронепроводов на карбюраторных автомобилях. Во-первых, при проверке сопротивления мультиметром, их лучше отсоединить от крышки распределителя зажигания, чтобы получить максимально точные результаты проверки. Во-вторых, если вы решили проверить провода потому что появилась сильная потеря мощности двигателя или он вообще не заводится, то проверку стоит начинать сразу с центрального, который идет от катушки на распределитель зажигания (трамблер).

Кстати, есть лайфхак и для инжекторных автомобилей с электронным контролем зажигания. Для них имеет смысл проверить сопротивление свечей, и поставить их в таком соответствии высоковольтным проводам, чтобы суммарное сопротивление каждой пары свечи и бронепровода было приблизительно одинаковым. Так вы добьетесь максимально равномерной силы искры.

Как проверить бронепровода без инструментов?

Явные проблемы со свечными высоковольтными проводами можно выявить с помощью визуального осмотра, без каких-либо дополнительных инструментов. Есть 5 методов как проверить работоспособность провода без тестера.

Первым делом осмотрите все провода на отсутствие видимых повреждений — трещин, изломов, дефектов изоляции (особенно если видна токопроводящая жила). Повреждения часто проявляются в районе креплений и колпачков. Также отодвиньте колпачки и проверьте состояние центральной жилы — возможно, она уже совсем перегорела.

В полевых условиях вместо тестера может выступать лампочка габаритных огней и кусок провода. Закрепляем провод одним концом на минусе АКБ, а вторым на лампочке. Высоковольтный провод крепим к плюсу АКБ и с помощью отвертки прислоняем к лампочке. Если лампа горит, провод исправен.

Как проверить бронепровода на пробой

Демонстрируется проверка проводов на пробой (методом визуальной проверки с использованием дополнительного проводника)

Когда провод кажется рабочим, но есть перебои в зажигании, то проблема может быть из-за невидимых повреждений изоляции, давая пробой на массу автомобиля. Этот дефект можно проверить в темноте или используя дополнительный провод. В темное время суток или в гараже с выключенным светом заведите двигатель и посмотрите на провода. В местах пробоя будет заметно искрение. Такой метод эффективнее всего применять когда на улице ли под капотом очень влажно!

Также выявить пробой свечных проводов поможет самодельный прибор из дополнительного проводника. Нужно взять медный провод с двумя зачищенными концами — один крепим на кузов автомобиля, второй формируем в виде полупетли и ей проводим вдоль всех проводов при включенном моторе. В местах пробоя будет заметно искрение. В условиях гаража можно сделать специальный рычаг из резинового шланга, к которому прикрепить конец провода с петлей — так будет еще безопаснее. Чтобы такая проверка на пробой была более эффективнее, лучше побрызгать провода водой из мелкого распылителя. Так вы имитируете дождевые условия, когда система получает дополнительную нагрузку!

Для “проверки проводом” можно использовать также “крокодил” для “прикуривания” автомобиля. Один конец цепляем на кузов, вторым открытым разъемом проверяем провода.

Если нет мультиметра, то кроме такой петли может применяться и еще один метод. Наматываем 2-3 витка бронепровода на отвертку и при работающем двигателе касаемся отверткой корпуса ГБЦ. Это позволит определить факт пробоя, но не его конкретное место.

Перед тем как проверять бронепровода на пробой, убедитесь, что вы соблюдаете все требования техники безопасности, чтобы не получить поражения током. Работайте в диэлектрических перчатках, не касайтесь металлических частей автомобиля.

Минус описанных выше методов в том, что они не всегда дают результат. Провода могут быть работать, но делать это неэффективно и все равно требовать замены. Поэтому если проверка без инструментов не дала четких результатов, а признаки неисправностей проявляются, стоит использовать проверку мультиметром.

Как проверить ВВ провода мультиметром?

Проверка бронепроводов Рено Логан с помощью мультиметра

Прозвонка бронепроводов мультиметром (часто их называют тестерами, хотя это некорректно) позволяет определить наличие обрыва и фактическое сопротивление проводника. Осуществлять проверку можно любым мультиметром — сгодится и самый дешевый китайский прибор и старая-добрая “цешка”, то есть советский ампервольтомметр Ц-20.

Сопротивление центральной жилы должно соответствовать заводским значением или допустимым параметрам. Повышенное сопротивление провода приводит к снижению эффективности свечей и говорит о том, что центральная жила выгорела в процессе эксплуатации. Наличие обрыва провода приводит к перебоям в зажигании или слишком слабой искре на свече.

Важно понимать, что обычный мультиметр не позволяет измерить сопротивление изоляции бронепроводов, потому что оно достигает нескольких мегаом. Для этого нужен специальный прибор — мегомметр.

С помощью мультиметра проверяются только снятые с автомобиля высоковольтные провода. Для автомобилей с проводами одинаковой длины, нанесите на них порядковые номера, чтобы потом установить их на те же места.

Как проверить сопротивление высоковольтных проводов

Процедура проверки сопротивления бронепроводов состоит из трех простых действий:

  • снимаем провода с автомобиля;
  • выставляем мультиметр в режим омметра, на измерения до 20 кОм;
  • вставляем щупы прибора в оба края каждого бронепровода и фиксируем показания.

Как проверять сопротивление вв проводов

По результатам измерений у проводов будут разные уровни сопротивления и это нормально. Во-первых, если одна из свечей работала неэффективно, то этот провод будет сильнее “изношен” и его сопротивление будет выше. Во-вторых, бронепровода на большинстве автомобилей имеют разную длину. Это сделано для того, чтобы провода нигде не перегибались, а удобно устанавливались в подкапотном пространстве. А по законам физики, длина напрямую влияет на сопротивление — чем короче провод, тем меньше сопротивление. Поэтому в таких комплектах сопротивление разных проводов может сильно отличаться.

Так, если рассматривать сопротивление на бронепроводах ВАЗовской “классики”, то разброс измерений может быть от 3,5 до 10 кОм (также разброс параметров не должен превышать 4 кОм). А на автомобиле Дэу Нексия параметры могут быть от 3,1 кОм на четвертом цилиндре до 12,8 кОм на первом. У Шевроле Лачетти все провода должны иметь сопротивление не выше 3 кОм. Значения сопротивления для каждого провода указаны на упаковке, иногда на самих проводах, и в инструкции по эксплуатации автомобилем.

Измерив сопротивление бронепроводов мультиметром, сравните полученные данные с требованиями вашего автопроизводителя — какой рекомендуемый уровень сопротивления он допускает для проводов на ваш автомобиль. И на основании этих данных примите решение о необходимости замены.

Нюанс в том, что само по себе сопротивление бронепровода не говорит о том, что провод работает хорошо или плохо. Важно именно соответствие заявленным параметрам. Потому что в зависимости от исполнения или производителя проводов, уровень сопротивления проводов может отличаться.

Например, популярный бренд Tesla создает провода с сопротивлением около 6 кОм. У бренда Slon этот показатель от 4 кОм до 7 кОм (начиная с первого и заканчивая последним цилиндром). Cargen делает провода с сопротивлением 0,9 кОм. Также сопротивление может отличаться в зависимости от материала центральной жилы. Например, созданные из хлопчатобумажной пряжи, пропитанной сажевым веществом, будут иметь сопротивление 15-40 кОм/м. А полимерные жилы обычно идут с сопротивлением 13-15 кОм/м.

Есть еще так называемые брони провода нулевого сопротивления, но их применение является спорным вопросом. Система зажигания настроена с учетом определенного сопротивления проводов и снижение этого параметра до минимума может привести к выходу из строя других элементов системы зажигания. Кроме того такие свечные провода делаются только кустарным способом, а не на заводском оборудовании. Что также может повлиять на их работу.

Проверка бронепроводов на обрыв

Узнать о наличии обрыва в проводе можно либо с помощью “полевых” методов описанных выше, либо с помощью мультиметра. Последний вариант — точнее и надежнее. Если в проводе есть обрыв, то при проверке цифровым мультиметром сопротивления прибор покажет единицу, а стрелка аналогового прибора будет стремиться к бесконечности.

Важно понимать, что даже с оборванным проводом двигатель может работать, а неисправность будет продолжаться только периодически. Дело в том, что оборванный провод передает напряжение, но делает это намного хуже. В месте разрыва образуется искра, напряжение падает, но оно есть, и свеча зажигания дает искру, хотя и недостаточную для эффективного сгорания топлива. Также у оборванного провода возникает электромагнитный импульс, негативно влияющий на работу датчиков и электросистем.

Как проверить бронепровода осциллографом

Проверка высоковольтного провода и системы зажигания осциллографом. Так выглядит осциллограмма когда провода и вся система зажигания работают исправно

Чтобы проверить осциллографом (мотор-тестером) высоковольтные провода автомобиля на них закрепляют емкостный и индуктивный датчик (также может подключаться высоковольтный, при проверке DIS системы зажигания). Включив осциллограф, запускают двигатель и наблюдают за диаграммой на экране прибора. Осциллограмма будет поделена на 5 этапов. По кривых осциллограммы диагност понимает как происходит каждый из процессов. Работу вв проводов можно будет увидеть по третьему и четвертому этапу “пробой свечного зазора”, “горение искры”.

Если линия искры не ровная, короткая или имеет много шумов, то это свидетельствует о пробоях вв проводов либо о плохом состоянии самой свечи. А когда в проводе есть обрыв, то линия напряжения на диаграмме будет доходить до максимального выдаваемого катушкой зажигания.

Осциллограмма на которой показана неисправность всех высоковольтных проводов

Пример осциллограммы на которой видно неисправность высоковольтного провода на 2-м цилиндре

Учтите, что в зависимости от системы зажигания, классическая (трамблерная) либо индивидуальная и DIS, диагностика помощью осциллографа будет проводится по разным алгоритмам.

Так что, как видите, проверка бронепроводов осциллографом требует не только наличия подобного оборудования, но и навыков расшифровки осциллограмм работы автомобильных систем. Поэтому для большинства обычных автовладельцев достаточно описанных выше проверок.

Плюс осциллографа в том, что с его помощью можно проверять работу системы зажигания в целом и в разных режимах двигателя. А это дает больше информации для диагностики неисправности, особенно в сложных случаях. Ознакомиться с нюансами проверки бронепровода и других элементов осциллографом можно вот в этой статье о проверке системы зажигания.

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

Какое должно быть сопротивление высоковольтных проводов зажигания

Качественная работа автомобиля зависит от слаженности всех механических узлов и электрической системы транспортного средства. Если происходит какая-либо разбалансировка, то это отражается на эксплуатации автомобиля в целом. Например, некачественная работа высоковольтных (ВВ) проводов приведет к сбою в системе зажигания, а соответственно будут потери в мощности и другие проблемы.

В статье разберем, какое должно быть сопротивление высоковольтных проводов зажигания и как выявить неисправности в этой части электрической системы. Разберем несколько способов диагностики.

Распространенные проблемы с электрочастью

Кажущаяся простота вопроса о работоспособности этих проводов скрывает достаточное количество часто возникающих проблем с ними. Основные неисправности возникают с токопроводящими характеристиками кабеля.

Причины неисправности бывают следующие:

  • утечка напряжения через пробои в изоляции, при этом ток уходит не в нужном направлении;
  • в жиле, через которую проходит высокое напряжение, произошел разрыв;
  • значение сопротивления существенно превышено;
  • есть неполадки с контактами в соединении с катушкой либо свечами.

Если появляется разрыв в цепи высоковольтных проводов, то будет заметен «эффект внутренней искры». Проявляется это в виде разряда, передающегося между разомкнутыми частями. Действие приводит к снижению напряжения, поступающего на свечу. Одновременно формируются паразитические импульсы. Эти явления способны выводить из строя важные автомобильные датчики.

Поврежденный кабель

Каждый из проводов, работающих не должным образом, способен вызывать вибрации в моторе и негативно влиять на работоспособность силовой установки. В связи с повреждениями, зажигание топливной смеси происходит позже или вообще нерегулярно. Это приводит к асинхронной работе в цилиндрах и моторе в целом.

Методы диагностики

Есть несколько способов контроля работоспособности разводящих кабелей, в том числе и проверка высоковольтных проводов зажигания мультиметром.

Проверка мультиметром

Рассмотрим популярные способы проверки:

  1. Проводится визуальный контроль на наличие явных механических деформаций (резких изгибов, трещин и т.д.).
  2. Контролируется ВВ провод с помощью постороннего кабеля. Потребуется разизолировать концы постороннего провода. Этот опыт проводится в темное время суток. Один конец без изоляции фиксируем на «массу» (чаще это корпус авто), а вторым концом медленно проводим вдоль каждого высоковольтного провода, не пропуская стыки и колпачки. Пробои выдадут себя слабым искрением.
  3. Если нет под рукой свободного провода, то можно проконтролировать наличие пробоев с искрением в темное время суток. Для этого достаточно завести мотор, открыть капот и некоторое время понаблюдать за высоковольтными проводами.
  4. Диагностика с помощью мультиметра проводится на снятых ВВ проводах. Прибор необходимо перевести в режим омметра и провести замеры между дальними открытыми концами.

Установленные физические показатели

Для высоковольтных проводов существуют фиксированные значения сопротивления. Показатель может отличаться в пределах 3,5-10 кОм. Данные зависят от компании-изготовителя. Обычно фиксированные значения наносятся на внешнюю изоляцию. Если информация стерта, то параметры можно брать из таблицы.

При поштучной диагностике проводов их выходные данные не должны разбегаться между собой более чем на 3-4 кОм. Если такое происходит, то необходимо провести комплексную замену. Ни в коем случае нельзя менять их поштучно. Сопротивление зависит от геометрических и физических параметров используемого в высоковольтных кабелях материала.

Интересное по теме:

загрузка...

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Какое сопротивление должно быть на высоковольтных проводах

Сопротивление высоковольтных проводов на собственном автомобиле должен контролировать каждый автомобилист, так как несоответствие нормы приведет к сбоям в работе двигателя. 

Вопрос, какое сопротивление должно быть на высоковольтных проводах, волнует многих автовладельцев. Некоторые утверждают, что идеальное сопротивление будет равняться нулю. Так ли это, рассмотрим в данной статье.

Какое должно быть сопротивление проводов зажигания?

ВВ провода (высоковольтные) служат посредниками между катушкой зажигания и автомобильными свечами по ним проходит необходимый для запуска машины импульс. Они рассчитаны на высокое напряжение и покрыты специальным изоляционным слоем, обеспечивающим минимальную потерю значения импульса.

Нормальное сопротивление высоковольтных проводов зажигания обязательно будет пропорционально длине элемента. То есть, фактически, чем больше элемент, тем большим значением сопротивления он может обладать.

Как правило, мануал указывает верхний уровень, выше которого подниматься нельзя. Для многих автомобилей он составляет 25 КОм при температуре 20 градусов.

Также есть руководства, где указано, что оптимальное сопротивление должно равняться 5 КОм +/- 1. На автофорумах можно найти информацию, что данное число на практике возрастает до 8-12 КОм. В случае обрыва провода сопротивление сильно возрастет.

От чего зависит сопротивление:

  • Модель и мощность автомобиля
  • Технические характеристики провода

Для новых и исправных проводов в большинстве случаев оптимальными станут значения 7,5-10-11-14.

В любом случае сопротивление проводов высокого напряжения машины для разных авто будет различным и нужно руководствоваться мануалом. Также показатель напрямую зависит от выбранного производителя проводов.

Вот примеры разницы показателей деталей разных производителей (в КОм):

  • «Тесла» – 6;
  • «Карген» – 0,9;
  • «Слон» – 4-7;
  • «ПроСпорт» – стремится к 0.

Проверить сопротивление проводов высокого напряжения

Замер сопротивления высоковольтных проводов производится при помощи специального устройства – мультиметра. Измерение выполняется следующим образом:

  1. Перед операцией необходимо заглушить двигатель.
  2. Концы провода снимаются с креплений сначала цилиндра, потом катушки зажигания.
  3. Далее оба  конца присоединяются к мультиметру, показания прибора записываются.
  4. Процедура проводится с каждым проводом, то есть повторяется 4 раза.

Средними значениями сопротивления большинство мастеров считают числа от 3,4 до 9,8 КОм. На фирменных проводах их оптимальное сопротивление часто указано прямо на их поверхности. Разница 2-4 КОма некритична и не приведет к негативным последствиям. Если расхождение больше, ВВ провода необходимо срочно заменить.

 

Как проверить высоковольтные провода зажигания и найти неисправность

Автор Павел Александрович Белоусов На чтение 5 мин. Просмотров 387

По высоковольтным проводам бензинового двигателя ток попадает на свечи зажигания. При  толщине около 7 мм провода должны выдерживать напряжение 40 кВ, генерируемых катушкой высокого напряжения. Провод высокого напряжения должен иметь расчетное сопротивление и качественную изоляцию.

Неисправные или пробитые высоковольтные провода хуже проводят электрический ток, зажигание нарушается, и двигатель теряет мощность, ухудшается динамика, увеличивается расход топлива. При повреждении изоляции искровой разряд может проскакивать непосредственно под капотом, что повышает вероятность пожара.

Поэтому игнорировать проблему нельзя, но нужно знать, как проверить провода зажигания, чтобы выявить причину возникших проблем.

Замер сопротивления высоковольтных проводов

Провода отсоединяются от разрядника и полностью снимаются с двигателя. Для этого используется тестер в режиме измерения сопротивления в диапазоне 20 кОм. Контакты тестера помещаются с двух сторон провода и снимаются показания.

Сопротивление на ВВ проводах может колебаться от 3,5 до 10 кОм, при этом разница этого показателя в одном комплекте проводов двигателя не должна превышать 3 кОм. В противном случае они подлежат замене.

Если провод показывает сопротивление более 10 кОм, он питает дефектную свечу или свеча была с увеличенным зазором. Если в высоковольтной системе зажигания имеется всего один неисправный элемент, нарушается вся работа системы, а элементы выходят из строя.

Проверка высоковольтных проводов зажигания мультиметром – самый надежный способ определения их состояния. Если сопротивление превышает нормативные показатели для данного провода, его нужно заменить.

Проверка высоковольтных проводов при помощи разрядника

Чтобы проверить высоковольтные провода на авто в условиях, близких к эксплуатационным, потребуется специальный разрядник. Они устанавливаются на модуль зажигания и подключаются к устройству. Один провод установлен на разряднике с зазором 14 мм, а второй провод выводится на массу. При помощи специального прибора имитируется работа двигателя.

Устанавливается режим работы в 2000 об/мин., при этом искровой разряд должен быть устойчивым и бесперебойным. После этого провода меняются местами, и проверка повторяется в том же режиме. Эта операция проделывается попарно со всеми проводами, подсоединенными к свечам цилиндров автомобиля.

Проверка проводов на пробой

Проверка на пробой ВВ провода осуществляется при помощи специального приспособления. Это петля из толстой медной проволоки на диэлектрической ручке длиной 30-40 см. Петля закорачивается на массу автомобиля.

Медная петля аккуратно надевается на провод так, чтобы она могла скользить по нему. Провода остаются подключенными к разряднику, который включается в режим имитации работы двигателя на 2000 об./мин. Петля одевается на провод, подключенный к искровому промежутку и проводится по всей его длине.

Если на проводе есть пробой, это будет видно по разряду между проводом и петлей. Обязательно проверяется качество изоляции возле свечного наконечника и колпачка, присоединяемого к катушке высокого напряжения.

Проверка изоляции на пробой

Далее провода меняются местами и тест повторяется. Если в проводе обнаруживается пробой, его необходимо заменить, даже когда его сопротивление отвечает нормативам. Проигнорировав этот момент, можно получить много проблем:

  • провод начнет пробивать на массу и цилиндр, к которому он ведет, перестанет работать;
  • искра под капотом может привести к пожару;
  • перегрузка скажется на работе все электрической системы автомобиля.

Вариант проверки в эксплуатационных условиях

Проверить исправность высоковольтных проводов можно, создавая условия, близкие к реальным. Для этого подкапотное пространство, в том числе высоковольтную катушку и модуль зажигания, обрызгивают «росинкой», создавая эффект сырой погоды. При помощи разрядника имитируется работа двигателя на разных оборотах. Разряд должен оставаться стабильным, без разрывов и пропусков.

Сырая погода является негативным фактором, при котором можно получить пробой провода. Стабильная работа системы зажигания в таких условиях – признак того, что с проводами высокого напряжения все в порядке.

Автолюбители, у которых нет разрядника, могут использовать проводящую петлю на диэлектрической ручке, соединенную с массой автомобиля. Петля надевается на провод, запускается двигатель, слегка увеличиваются обороты. Скользя петлей по поверхности провода, можно проверить их на пробой. Можно прозвонить высоковольтные провода зажигания, подходящие ко всем цилиндрам.

Дополнительно проверяются колпачки провода на свечи зажигания и высоковольтную катушку. Контакт должен быть плотным и надежным, не искрить и не пробиваться на петлю устройства.

Когда нужно менять провода высокого напряжения?

В большинстве автомобилей не указывается регламентная замена ВВ проводов. Но существует несколько основных признаков, указывающих на то, что появились проблемы в работе системы зажигания и виноваты в этом провода:

  1. Автомобиль начал плохо заводиться, особенно часто это случается в дождь, туман или просто сырую погоду.
  2. Когда двигатель выходит на средние или высокие обороты, он начинает работать с перебоями.
  3. При повреждении центрального провода двигатель просто глохнет.
  4. Существенно снижается мощность мотора, он становится туповатым, плохо разгоняется.
  5. Увеличивается расход бензина, иногда на 30-50%.
  6. После запуска двигателя продолжает светиться датчик Check Engine.

Все эти признаки указывают на то, что возможно пробивает провода высокого напряжения, и они подлежат замене. Это происходит потому, что изоляция со временем рассыхается и устаревает, трескается из-за высокой влажности и температурных перепадов. В этом случае лучше проверить ВВ провода мультиметром, чтобы оценить их сопротивление.

Еще одна причина появления проблемы – окисление контактов. Это происходит в местах присоединения к свечам зажигания и блока высокого напряжения. Если нет возможности проверить высоковольтные провода тестером, можно закрепить наконечник на небольшом расстоянии от металлических деталей мотора и включить зажигание. По качеству искры можно оценить состояние провода. Важным параметром является сопротивление бронепроводов, которое можно оценить только при помощи специального оборудования.

Сопротивление высоковольтных проводов - АвтоСаратов

вобще знакомый на деу эсперо менял провода каждые 20 тыков. тожа советовал когда у мя нексия была. поменял разок, разница была (правда всего разок их менял %) за 50 тыс).

вобще, сложно так сказать вот что либо, поидеи сопротивление проводов в идеале должно быть одинаковое, если есть возможность - померя на новых. но с другой стороны я к примеру не вижу координальной разницы если сопр будет коле6аться на +-5% . Из того что я могу предположить, попробуй поймать "ощущением" когда происходит падение мощности, или наоборот её прирост во время разгона. Возможно банально где то плохо контачит, и у тебя "вылетает" 1 цилиндр, т.о. на 3х ты едешь но слабо и сбивчиво, а когда включается 4ый потеряный, ошущаешь прирост можности, (ну или обратно, контакт срывается и мотор касячит). попробуй просто погазовать, проверь качество "сцепления" контактов, нет ли на них характерного "нагара" когда коротит, проверь свечи (мона заодно и почистить), так же МБ касяк в подаче топлива в один из цилиндров, возможно засорились форсунки подачи топлива, будет падение мощности, сам понимаешь, эт тут что за машина и что за пробег. Эфект будет тот же, что и с отсутствием искры - тама топливо есть но не сгорает, а тама поджигалка есть го жеч нечего. Ещё мона проверить качество работы катушки (ХЗ как прально называется, преобразует в высокое напряжение), как её качество, так и там же сцепление проводов, мож при тряске какие сбои в работе двигателя были.

ну вобщем где то так вот. лично моё мнение.

P.S. мож где что пробивает (особенно в дождь или при мокром двигателе), падение мощности, вплоть до того что глохнет когда добавляешь газу. в таком случае самым верным способом проверки является - залезть в работающий двигатель руками (потрогать мокрые провода ВН).... если мокрое - пробивает, будет больно 😀 . не ошибёшься. нуууу не убьёт (ну мя не убило %) ) но кусается больно, хотя мне не в первой было.:superman:

P.P.S. сопротивление проводов прямопропорционально их длине и обратно пропорционально толщене сечения, из чего бы они не сделаны, кроме сверхпроводников %) . Лучшний проводник с металов - серебро, потом красная медь, потом медь, следующим алюминий.

Как проверить высоковольтные провода зажигания?

Автомобильные высоковольтные (ВВ) провода играют важную роль для ДВС, поскольку с их помощью происходит передача высокого тока от катушки зажигания на свечи зажигания. От исправности и эффективности проводов зависит своевременность и интенсивность воспламенения топливно-воздушной смеси, а значит — правильная и бесперебойная работа двигателя. Несмотря на свою простоту, провода имеют множество различных "болячек" и могут доставить кучу неприятностей своему владельцу, которые так или иначе отразятся его на нервах и кармане.

Неисправности высоковольтных проводов (распространенные болячки):

Как правило, неисправность сводится к тому, что ток либо вовсе не поступает на свечу, либо поступает, но в ограниченном количестве. Происходить это может по следующим причинам:

  • Произошел разрыв токопроводящей жилы, по которой идет импульс.
  • Есть утечка тока, то есть изоляция повреждена и ток бьет на сторону.
  • Сопротивление превышает допустимое значение.
  • Проблемы в контактах (со свечой или катушкой зажигания).

В случае разрыва токопроводящей жилы возникает эффект внутренней искры, другими словами — образуется электрический разряд между концами разорванного провода, которое снижает напряжение и становится причиной электромагнитного паразитического импульса. Этот импульс, в свою очередь, негативно влияет на правильность работы многих датчиков автомобиля. Один такой поврежденный высоковольтный провод может стать причиной вибрации и перебоев в работе двигателя. Из-за поврежденного высоковольтного провода воспламенение в цилиндре происходит с опозданием или через раз, в итоге нарушается синхронная работа цилиндров и двигателя в целом.

Как проверить высоковольтные провода? Эффективные способы:

  1. Прежде всего необходимо проверить ВВ на предмет отсутствия видимых повреждений (трещины, переломы и т. д.).
  2. Убедитесь в отсутствии пробоя, это можно определить даже без приборов, достаточно заглянуть под капот в темное суток, в случае пробоя во время работы двигателя будет видна искра на ВВ проводе.
  3. Проверить высоковольтные провода можно при помощи провода. Для этого нужно в темное время взять кусок провода и зачистить его с двух сторон. Затем один конец нужно замкнуть на «массу» (корпус машины), а вторым кончиком провести по всей длине ВВ проводов, а также стыкам, колпачкам и т. д. В местах пробоя будет образовываться искра.
  4. Можно также проверить сопротивление высоковольтных проводов, для этого вам понадобится мультиметр.
    •          Включите режим омметра.
    •          Снимите провод со свечи первого цилиндра и катушки зажигания.
    •          Подключите электроды мультиметра к концам провода и посмотрите на показания.

В исправных проводах сопротивление должно варьироваться в пределах от 3,5 до 10 кОм, в зависимости от типа самых проводов. Информация о сопротивлении указана чаще всего на  изоляции высоковольтных проводов. Проверьте каждый провод, разброс между ними не должен превышать — 2-4 кОма. В случае большого разброса замените провода. Кстати, они меняются комплектно, то есть все вместе.

В завершении вашему показанию сопротивления наиболее популярных высоковольтных проводов:

  • Tesla — 6 кОм
  • Slon — от 4 кОм до 7 кОм (4 кОм — 1-й цилиндр и до 7 кОм — на последнем цилиндре)
  • ProSport — почти нулевое сопротивление
  • Cargen — 0,9 кОм

Примечание! Сопротивление высоковольтных проводов варьируется в зависимости от длины, толщины, а также материала из которого изготовлены провода.

Источник: vaz-remont.ru

&nbsp

электроэнергии - Как в линиях электропередач используется высокое напряжение с низким током?

Это не на 100% верно, так как предполагается передача постоянного тока, но это дает простейшую форму идеи: даже если сами линии передачи находятся под высоким напряжением, это напрямую не означает , поскольку напряжения не определены относительными к чему-нибудь особенному (они определены относительно какой-либо другой линии, параллельной вашей линии передачи). Итак, для принципиальной схемы рассмотрим это:

Через верхний провод течет ток $ I $, вызывающий $ V_1 = V_0 - I R $.2 $, поэтому в важном случае следует поднять напряжение, чтобы снизить потери.

Хорошо, это обман, и если вы слишком много думаете о передаче постоянного тока, вы будете бороться с этим: «в конце концов, текущий ток течет только из-за некоторого сопротивления, приложенного к $ V_1 $, и если вы не настроите все в порядке с $ R $, тогда у вас неправильное напряжение, и все взрывается, так что у нас вообще есть этот компромисс с ? в $ R $ "и т. д.Он передает самую важную часть идеи - , где резистор - , но ему не хватает истинной силы, потому что это не переменный ток. Для переменного тока вам понадобится линия передачи. Для всего этого вам потребуется исчисление с несколькими переменными и частные производные. Извините, если это пролетит над вашей головой.

Простейшая типовая линия передачи выглядит так: разделите длину $ L $ линии на сегменты размером $ \ delta x $, затем смоделируйте их каждый как цепь L-R-C:

Система передачи обычно содержит два проводника рядом друг с другом, с некоторой удельной емкостью на единицу длины $ c $ и индуктивностью на единицу длины $ \ ell $, а также некоторым сопротивлением на единицу длины $ \ rho. .2} + \ rho ~ c ~ {\ partial V \ over \ partial t}. $$

Теперь мы должны запустить эту систему с входом в $ x = 0 $, $ V_0 \ cos (\ omega t) $, тогда вообще на выходе вы увидите какой-то выход $ V_1 \ cos (\ omega t + \ phi) $ для некоторой разности фаз $ \ phi $ и разности амплитуд $ V_1 $.

Потеря напряжения от $ V_0 $ до $ V_1 $ происходит от $ \ rho $ и является потерей передачи. Это отличается от значения $ V_1 $, которое, безусловно, можно использовать для извлечения энергии. Подключите резистор на другом конце и измерьте выходную мощность через этот резистор: удерживая эту константу, вы обнаружите, что правильный способ потерять меньше энергии - использовать более высокое значение $ V_0.$ Я почти уверен, что это применимо, даже если мы добавим трансформатор, чтобы «понизить» выход до постоянного напряжения.

электричество - Почему опаснее прикасаться к проводу высоковольтной линии, где ток на самом деле меньше, чем в домашних условиях?

Сначала несколько пояснений. «Меньший ток, чем был бы в противном случае» не означает, что ток на самом деле «низкий». Помните, что линии ВН обслуживают несколько домов, поэтому ток, протекающий через них, обычно выше, чем ток в одном среднем доме.

Однако ток, протекающий через провод, не является причиной того, что прикасаться к нему опасно или нет *. Что важно, так это ток, который течет через и , когда вы касаетесь провода. Таким образом, возникает вопрос: «Сколько тока протечет через вас, если вы коснетесь провода?»

При прочих равных, ток, протекающий через вас, прямо пропорционален напряжению на вас. Удвойте напряжение, удвойте ток. И вот почему опасно прикасаться к высоковольтному слаботочному проводу: высокое напряжение будет проталкивать ток через вас, независимо от того, каким был предыдущий ток.

Однако это еще не все. На самом деле не существует такого понятия, как источник идеально постоянного напряжения. Ваше тело будет представлять собой дополнительную нагрузку по отношению к любому источнику электричества, что, как правило, снижает напряжение. Высоковольтные ионизаторы воздуха и генераторы озона (обычно) совершенно безопасны для прикосновения, потому что их схемы питания имеют почти нулевую способность передавать ток, поэтому прикосновение к ним снижает напряжение до крошечной доли того, что было без нагрузки.Электрические ограждения (для крупного рогатого скота или домашних животных) имеют несколько большую мощность, поэтому напряжение падает настолько, что это не опасно, но все же достаточно, чтобы вызвать у вас немного шума. Однако для линий электропередач нагрузка, создаваемая вашим телом, невероятно мала по сравнению с тем, что они обычно подают, поэтому падение напряжения необнаружимо незначительно, и вы получаете полное напряжение на вашем теле со всем током, который это подразумевает.

* Что ж, большой ток, протекающий через провод, приводит к образованию большого количества отработанного тепла, поэтому я полагаю, технически говоря, сильный ток может быть опасным, поскольку он может обжечься.

электроэнергии - Почему ЛЭП высокого напряжения?

Это вопрос, который я, кажется, решал несколько раз, решал каждый раз после прочтения хитроумного интернет-объяснения, а затем частично забывал и возвращался к нему через полгода. Пора положить этому конец.

Итак, сначала на электростанции вырабатывается заданная мощность. Назовем это $ P_g $. Затем есть трансформатор, который может гипотетически преобразовывать эту мощность в любое напряжение и, следовательно, согласно уравнению $ V = IR $, любой желаемый ток.2} {R} = 100

долларов США

ЧТО ТАКОЕ ЖИЗНЬ !! Но мне это тоже кажется довольно логичным, напряжение на сопротивлении равно 10 (не так ли? Я могу забыть здесь что-то фундаментальное? Не уверен), а сопротивление равно 1.

Любая помощь полезна, я, наверное, в том или ином шаге веду себя глупо.

РЕДАКТИРОВАТЬ

Ну, я был прав, я думаю, я был глупцом. Я почти полностью проигнорировал тот факт, что $ V = IR $, поэтому в случае, когда $ P_g $ равно 10, а сопротивление равно 1.Кажется, сейчас у меня возникли сложности. Если я устанавливаю напряжение на 10, согласно $ P = VI $ ток должен быть единичным, но согласно $ V = IR $ ток должен быть 10. Я нахожусь в загадке? Теперь я полностью запутался. Любая помощь полезна.

Физика повседневных вещей

Фото любезно предоставлено AEM.

Все современные страны пронизаны высоковольтными линии электропередачи, которые транспортировать электроэнергию от генераторов на электростанциях к подстанциям и в конечном итоге потребители.Почему используются высокие напряжения? В чем преимущества переменный ток (AC) в сравнении с постоянным током (DC)? Сколько энергии теряется в передаче электроэнергии на большие расстояния? Главный принцип физики В этой теме рассматривается электрическое сопротивление .

Электрическое сопротивление

Электрический ток, поток заряда, имеет своего рода трение. связанные с этим, что называется сопротивлением.Хорошие проводники, как и большинство металлов, позволить току течь без особых потерь. Плохие проводники, как и большинство неметаллов, препятствуют прохождению тока в значительной степени. Сверхпроводники вроде очень холодные ниобий-олово, особые вещества, позволяющие ток течет с практически нулевыми потерями; полупроводники , как и кремний, в зависимости от определенных условий являются либо хорошими, либо плохими проводниками.

Вы заставляете ток течь через проводник, прикладывая напряжение к Это.Количество протекающего тока измеряется в ампер , или ампер, назван в честь французского физика 19 века и сокращенно А. Ампер - это довольно большая величина тока: 0,1 А, протекающего между твои руки на сердце убьют тебя. (К счастью, ваше тело имеет довольно высокое сопротивление, поэтому для привода требуется значительное напряжение такой большой ток.) ​​Напряжение или электрический потенциал измеряется в вольтах, названный в честь физик по имени Вольта, сокращенно В.Большинство маленьких батареек (размер AAA, AA, C, D) - 1,5 В; Здесь знакомый коробчатый транзистор 9 В аккумулятор, а автомобильные аккумуляторы - 12 В. Напротив, высоковольтные линии между ними много тысяч вольт.

Сопротивление количественно определяет, какой ток вы проходите через что-то на приложен вольт. А именно, если вы подаете напряжение В на Проведите и измерьте ток I , сопротивление R составляет определяется

R = V / I

Следовательно, сопротивление имеет единицы В / А, которые получили другое название, Ом, представлен греческой буквой.

Электроэнергетика

Все мы знаем, что электрический ток может переносить энергию из из одного места в другое: энергия, излучаемая 100-ваттным светом лампочка в вашей спальне возникла из-за сжигания угля или замедления падающая вода или выброс ядерной энергии на электростанции, для пример. Выражение для электроэнергии происходит от определения электрического потенциала (вольт) и электрического ток (амперы).

Единицей энергии MKS является джоуль (Дж), а Единицей электрического заряда МКС является кулон (Кл), количество заряда, которое проходит за одну секунду, если ток один ампер. Следовательно, вольт определяется следующим образом: если заряд 1 C перемещается через падение потенциала 1 В, которое он поднимает энергия 1 Дж:

1 В = 1 Дж / Кл

В общем то заряд Q забирает энергию

U = QV

когда он движется через падение потенциала В .

Электрическая мощность - это скорость , при которой энергия перевезен. Поскольку ток - это скорость переноса заряда, электрическая мощность определяется приведенным выше выражением, но с использованием ток I вместо заряда Q :

P = IV

Это очень удобная формула. Например, вы можете увидеть написанное на вашем фене, что он потребляет ток 10 А в горячем режиме от стандартной розетки 110 В.Это означает, что мощность потянутая феном составляет 10x110 = 1100 Вт, или 1,1 кВт. Это примерно такой же мощности, как у бытовой техники, и это не так уж и далеко от отключения 15 А автоматический выключатель, стандартный в современных домах США. Для очень высоких электрические приборы, такие как стиральная машина или сушилка, вам могут понадобиться специальные розетка и специальный автоматический выключатель. (Примечание: хотя дом переменный ток или переменный ток, 60 циклов / сек (50 в Европе), эта формула работает, потому что среднее значение или среднеквадратичное значение тока и напряжения, и вы поэтому получаем среднюю мощность.)

Другой удобный вариант формулы мощности заменяет напряжение В с сопротивлением и током: В = IR :

P = I²R

Линии передачи высокого напряжения

Итак, мы наконец подошли к теме этой страницы: транспорт большого количества электроэнергии на большие расстояния.Этот делается с высоковольтными линиями электропередачи, и вопрос есть: почему высокое напряжение? Это, безусловно, имеет негативный аспект безопасности, так как линия низкого напряжения не будет вредна (вы можете положить руки на автомобильный аккумулятор на 12 В, например, вы даже не почувствуете Это; но убедитесь, что вы не кладете металлический на клеммы, вы получите сильный ток и неприятную искру!). Электроэнергия транспортируется по сельской местности с высоковольтные линии, потому что потери в линии очень меньше, чем с низковольтными линиями.

Все используемые в настоящее время провода имеют некоторое сопротивление (разработка высокотемпературных сверхпроводников, вероятно, изменит это когда-нибудь). Назовем полное сопротивление трансмиссии линия, ведущая от электростанции к вашей местной подстанции R . Допустим, местное сообщество требует мощность P = IV от этой подстанции. Это означает ток, потребляемый подстанцией, составляет I = P / V , а чем выше напряжение в линии передачи, тем меньше ток.Потери в линии равны P потери = I²R , или, заменив I ,

P потери = P²R / V²

Поскольку P фиксируется по требованию сообщества, и R настолько мал, насколько вы можете его сделать (используя большой жир медный кабель, например), Потери в линии сильно уменьшаются с увеличением напряжения .Причина в том, что вам нужно наименьшее количество ток, который можно использовать для подачи питания P . Еще одно важное замечание: доля потерь

P потери / P = PR / V²

увеличивается с увеличением нагрузки P : передача энергии менее эффективна более высокий спрос. Опять же, это потому, что мощность пропорциональна тока, но потери в линии пропорциональны текущему квадрату.Линия потери могут быть довольно большими на больших расстояниях, до 30% или около того. Кстати, потеря мощности в линии идет на нагрев трансмиссии. линейный кабель, который на метр длины не сильно нагревается.

Переменный (AC) в сравнении с постоянным (DC)

Учитывая, что мы хотим уменьшить потери в линии за счет использования высокого напряжения, выбор между переменным и постоянным током становится очевидным. это довольно сложно снизить высокое напряжение постоянного тока до низкого напряжения без дополнительных потерь; легко снизить высокое напряжение переменного тока на низкое напряжение с помощью понижающего трансформатора .Понимаете много из них, когда вы проходите мимо подстанции. Идеальный трансформатор уменьшает В и увеличивает I , поэтому что мощность IV постоянна. Район подстанция обычно снижает напряжение до разумного значения для уличных линий скажем 330 В, а потом небольшой трансформатор снаружи и / или внутри вашего дома снижает его до 110 В (220 в Европа). Поскольку ток и напряжение чередуются с синусоидальные волны, мощность, подаваемая, скажем, на тостер, также колеблется.Частота колебаний тока или напряжения 60 циклов / сек (60 Гц) в США и 50 Гц в Европе. Фигура ниже показано, как ток, напряжение и мощность выглядят как функция времени вместе со средними (RMS) значениями нагрузки рисунок 10 А в США.


Напряжение, ток и мощность резистивного прибора, потребляющего 10 ампер (как тостер). Показаны средние (RMS) значения. пунктирными линиями.Этот прибор потребляет 1100 Вт RMS.

Уравнения

  • электрическое сопротивление: R = V / I
  • электрическая мощность: P = IV = I²R

Сводка

  • Сопротивление определяет количество тока, который будет течь в проводе на вольт.
  • Потери мощности из-за сопротивления провода возрастают по мере того, как в квадрате тока и, следовательно, уменьшается как квадрат напряжение при фиксированной общей мощности.Доля потерь в линия передачи увеличивается с увеличением спроса.

Производство энергии: Передача электроэнергии


Потери мощности пропорциональны квадрату тока, поэтому небольшой ток значительно снижает тепловые потери. Как видно из уравнения (2), небольшой ток может быть достигнут при использовании высокого напряжения. Например, если мы удвоим (× 2) напряжение передачи, ток уменьшится вдвое (× 1/2), а потери мощности уменьшатся до четверти, (1/2) 2 = 1/4, я.е. 25% от первоначальной стоимости.

В следующем упражнении вы можете систематически измерять потери мощности в цепи для различных напряжений передачи, проверяя, что потери меньше для более высоких напряжений передачи.


Провода передачи низкого сопротивления

Из уравнения (3) видно, что потери мощности в проводе передачи P потери прямо пропорциональны сопротивлению R провода. Чем меньше сопротивление, тем меньше будут потери мощности.Как инженеры проектируют передающий провод с минимально возможным сопротивлением, но при этом экономичным?

Первое, что нужно учитывать - это выбор материала. Металлы - хорошие проводники с низким сопротивлением. Медь и алюминий - наиболее часто используемые металлы в проводах передачи. Это очень хорошие проводники, дешевые, устойчивые к коррозии и прочные. Сопротивление передающего провода снижается за счет увеличения толщины провода. Более толстые провода имеют большее поперечное сечение и, следовательно, меньшее сопротивление.

................ [вверху]

Низкое сопротивление воздушных линий можно «увидеть». Вы можете видеть птиц, стоящих на высоковольтных проводах, и не пострадать. Теоретически птица, стоящая на проводе с обеими ногами , заставила бы ток течь через свои ноги в свое тело. Так почему же птица не пострадает?

Фиг.4 Почему птицы не получают травм, стоя на ЛЭП? Рис. 5 Ток, проходящий через птицу, чрезвычайно мал по сравнению с током в проводе передачи.

Чтобы ответить на этот интересный вопрос, представим ситуацию как два резистора, соединенных параллельно: один резистор - это тело самой птицы (сопротивление между двумя ногами), а другой резистор - небольшой отрезок провода. на котором стоит птица (рис.5). Поскольку сегмент провода очень короткий, толстый и сделан из хорошо проводящего материала, его сопротивление должно быть очень и очень маленьким. С другой стороны, тело птицы - это почти изолятор с очень высоким сопротивлением. Когда разность потенциалов В приложена к сопротивлению R , ток I будет равен

.
I = В
р
(4)

Поскольку и птица, и этот сегмент провода подвержены одинаковой разности потенциалов (резисторы включены параллельно), ток, который проходит через птицу (очень большое сопротивление R ), должен быть намного меньше, чем ток, проходящий через провод (очень маленькое сопротивление R ).Другими словами, птица не пострадает, потому что ток, протекающий по ее телу, очень мал!

................ [вверху]

Система воздушных и подземных кабелей

Электропередача воздушными проводами

Рис.6 Опоры воздушных линий

Воздушные линии удерживаются высоко над землей с помощью металлических башен, называемых опорами.Поскольку металлическая башня очень хорошо проводит электричество, как инженеры могут предотвратить утечку электричества на землю (то есть землю) через башню?

Если вы внимательно посмотрите на пилон, вы увидите, что воздушные тросы удерживаются стопкой дисков, свисающих с пилона. Этот пакет дисков представляет собой серию подвешенных изоляторов, которые предотвращают электрическое соединение линии с пилоном. Без подключения к линии опора не заземлена. Конструкция каждого изолирующего диска показана на рис.8.


[наверх] [назад] [вперед]

Провода и кабели

Провода, как мы определяем здесь: используется для передачи электричества или электрических сигналов. Провода бывают разных форм и сделаны из разных материалов. Они могут показаться простыми, но инженеры известно о двух важные моменты:

-Электричество в длинных проводах, используемых для передачи, ведет себя совсем иначе , чем в коротких провода, используемые в конструкции устройств
-Использование проводов в цепях переменного тока вызывает всевозможные проблемы , такие как скин-эффект и эффекты близости.

1. Сопротивление / импеданс
2. Скин-эффект
3. Типы конструкций проводов

4. Подробнее о материалах проводов
5. Изоляция проводов

1.) Поведение электричества в проводах: сопротивление и импеданс


Важно знать, имеете ли вы дело с постоянным или переменным током в данном проводе. Мощность переменного тока имеет очень сложную физику, которая вызывает некоторые странные эффекты. Это была одна из причин, почему Электроэнергия переменного тока была разработана в 1890-х годах, намного позже мощности постоянного тока.Инженеры любят C.P. Штайнмецу пришлось сначала разберитесь с математикой и физикой.

Питание переменного тока:
В переменном токе ток любит путешествовать рядом поверхность проволоки (скин-эффект). Мощность переменного тока в проводе также вызывает вокруг него формируется магнитное поле (индуктивность). Это поле влияет на другие соседние провода (например, в обмотке), вызывающие эффект близости. Со всеми этими свойствами необходимо иметь дело при проектировании цепи переменного тока.

Питание постоянного тока:
В питании постоянного тока ток проходит через весь провод.

Размер проводника и материал (питание переменного и постоянного тока):

Электричество легче передается в местах с высокой проводимостью. элементы, такие как медь, серебро или золото, менее проводящие Чем больше диаметр материала, тем больше должен быть диаметр, чтобы выдерживать такую ​​же токовую нагрузку.

Инженеры выбирают правильно диаметр проволоки для работы, повышение тока в проволоке увеличивает удельное сопротивление и выделяет больше тепла.Как вы увидите на схеме ниже, медь может выдерживать больший ток, чем алюминий, при той же нагрузке.

Внизу: Когда сэр Хамфри Дэви пропустил большой ток через тонкий платиновый провод в 1802 году, когда он светился. и сделал первую лампу накаливания! но всего через несколько секунд проволока расплавилась и испарилась из-за тепло, вызванное сопротивлением в проводе.


Качество материала: примеси и кристаллы:

Большинство материалов содержат примеси. В меди содержание кислорода и других материалов в меди влияет на проводимость, поэтому медь, из которой будет сделан электрический провод, легируется по-другому. чем медь, которая скоро станет водопроводом.

Металлы кристаллические (как вы увидите в нашем видео о меди).Монокристаллическая медь или алюминий лучше проводимость, чем у поликристаллических металлов, однако крупнокристаллическая медь очень дорого обходится производят и используются только в высокопроизводительных приложениях.

Удельное сопротивление:

Сопротивление в проводе описывает возбуждение электронов в проводе. материал проводника. Это возбуждение приводит к выделению тепла и потере эффективности. На раннем этапе создания постоянного тока Томас Эдисон не мог послать свою энергию на большие расстояния без использования медные провода большого диаметра за счет сопротивления на расстоянии.Это сделало мощность постоянного тока не рентабельно и допускает рост мощности переменного тока.

Измерительные инструменты:
Инженеры используют закон Ома чтобы рассчитать, какое сопротивление будет иметь данный провод. Это говорит нам, сколько энергии мы потеряет на расстоянии.

I = V / R Амперы = Вольт, деленные на сопротивление

Формулы сопротивления и проводимости:

Сопротивление = удельное сопротивление / площадь поперечного сечения
Проводимость = 1 / Сопротивление

Когда сопротивление хорошее:
Создание Тепло в проводе обычно является признаком потери энергии, однако вольфрамовый или танталовой проволоки, тепло заставляет проволоку светиться и производить свет, который может быть желательным.Вольфрам используется для изготовления нитей потому что он имеет очень высокую температуру плавления. Проволока может сильно нагреться и ярко светятся, не таять. Вольфрам очень плохо подходит для передачи энергии поскольку большая часть прошедшей энергии теряется в виде тепла и света.

По мощности передачи мы ищем как можно более низкое удельное сопротивление, мы хотим для передачи энергии на большие расстояния без потери энергии из-за тепла. Мы измеряем сопротивление в проводе в Ом на 1000 футов или метров. Чем дольше электричество должно пройти, тем больше энергии оно теряет.

Сверхпроводящий провод и сопротивление:

Вверху: сверхпроводящий проволоку можно превратить в металлическую «ленту»


Вверху: Карл Роснер, Марк Бенц и другие использовали специальные катушки сверхпроводящего провода для производства всего мира первый магнит 10 тесла.Вместо меди используются ниобий и олово поскольку материалы работают по-разному при разных температурах.

Одно из отличных решений для передачи энергии - это сверхпроводники. Когда металл становится очень холодным (приближаясь к абсолютному нулю), он приобретает проводимость бесконечности. В какой-то момент сопротивления вообще нет. Были экспериментальные сверхпроводящие линии высокого напряжения, которые смогли передавать мощность практически без потерь, однако технология недостаточно развит, чтобы быть рентабельным.

Магнитные поля (индуктивность и импеданс):

Каждый провод, используемый для передачи переменного тока, создает магнитное поле, по которому течет ток. В магнитное поле визуализируется концентрическими кольцами вокруг поперечного сечения провода, каждое кольцо ближе к проводу имеет более прочный магнитная сила. Магнитные поля полезны для создания очень сильных магнитов (когда они находятся в катушке) i.е. изготовление двигателей и генераторы, однако эти магнитные поля нежелательны в линиях электропередачи.

В то время как сопротивление провода может препятствовать прохождению тока и выделять тепло, индуктивность провод / линия передачи также могут препятствовать прохождению тока, но это сопротивление не выделяет тепла, так как энергия «теряется» при создании магнитного поля, а не чем возбуждение электронов в материале. Этот импеданс называется реактивным сопротивлением переменного тока. Схемы.Мы использовали слово «потерянный», однако сила на самом деле не потеряна, она используется для создания магнитного поля. поле и возвращается, когда магнитное поле схлопывается.

2.) Кожный эффект:


В сети переменного тока электроны любят течь по вне провода. Это потому, что изменение тока вперед и назад вызывает вихревые токи, которые приводят к вытеснению тока к поверхности.

Глубина кожи

Глубина скин-слоя - это фиксированное число для данной частоты, удельного сопротивления и диэлектрической проницаемости.Чем выше частота переменного тока в системе, тем сильнее сжимается ток. на внешней стороне провода, поэтому провод, который используется с частотой 60 Гц при заданном напряжении, будет не будет нормально на 200 МГц. Инженеры всегда должны При проектировании цепей учитывайте скин-эффект. Увидеть сайт Википедии для формула, используемая для расчета глубины скин-слоя.

Вверху: инженеры преодолевают скин-эффект с помощью изолированного многожильного провода. Если вы сделаете отдельные пряди равными одной толщине скин-слоя, большая часть тока будет протекать по всей поперечное сечение, и вы используете всю медь. Обратной стороной является то, что ваш провод должен иметь больший размер. диаметр, так как вам нужно все дополнительное пространство для утепления. По мере того, как проволочные пряди становятся меньше в диаметре, а изоляция остается той же толщины, соотношение площади меди к изоляции может стать меньше единицы, тогда у вас будет больше изоляции, чем медь в обмотке или кабеле.

Ниже: более высокая частота переменного тока = меньшая глубина скин-слоя. «Более быстрый» ток чередуется вперед и назад тем больше вихревых токов он создает. Эта высокая частота блок питания работает в диапазоне МГц, обратите внимание на специальный провод, используемый на право. Провод кажется многожильным и оголенным, но это не так, он имеет прозрачное эмалевое покрытие, изолирующее его, поэтому каждая небольшая жилка проволоки несет свою часть тока, при этом ток идет снаружи каждой пряди.Это дает большую площадь поверхности в целом и позволяет большое количество тока для прохождения.


Вверху: Компактный люминесцентный легкая электроника, трансформатор очень маленький и спроектирован очень дешево. Эти части часто выходят из строя до окончания типичного жизненный цикл агрегата »

Инженеры и затраты Сберегательный дизайн:

Инженеры используют математику для расчета «глубины скин-слоя», чтобы узнать, сколько проволоки используется для проведения электричества.Это важная часть инженеров-электриков работают над проектированием энергосистем. Этот работа также связана с экономией средств, как могут понять инженеры какой калибр и какой тип провода использовать и сравнить с другие материалы и конфигурации. Старый электрический двигатели и генераторы из начало 20 века длилось долгое время, потому что в то время инженеры могли спроектировать обмотки и тип провода для лучшей производительности, так как затраты на оборудование и машины были выше.Сегодня многие двигатели перегорают, потому что инженеры вынуждены использовать самый дешевый вариант - наименьшее количество материала который может выдерживать ток, однако, когда двигатель начинает при перегреве более тонкие провода из более дешевого материала быстрее сгорают. Балласты (трансформаторы) в современных системах освещения имеют общеизвестную короткий срок службы в целях снижения стоимости единицы продукции.

Практическое упражнение: Как затраты влияют на дизайн

Вы можете увидеть и почувствуйте работу инженеров в конструкции провода вокруг вашего дома.Просто найдите старые блоки питания или профессиональные блоки питания используется с дорогостоящими машинами или инструментами. Почувствуйте вес этих стеновые блоки или блоки питания. Теперь найдите детскую игрушку или мобильный телефон зарядное устройство. Почувствуйте, насколько легкими кажутся трансформаторы по сравнению с ними.
Если вам повезет, вы можете найти два трансформатора, преобразующие мощность. от стены (120 или 220 В) на такое же напряжение постоянного тока для устройства. Если открыть корпус, можно увидеть разницу в размерах. калибра обмоток, и от того, используют ли они медь или алюминий.Вы наглядно увидите, как влияет на дизайн общий предмет.


3.) Типы проводов:


Ниже: Типы провода, используемого коммунальными предприятиями при передаче электроэнергии:

Ниже: фиксированная проводка, используемая в домах, а также шнуры, используемые в динамиках, бытовая техника и телефонные системы.На рисунке ниже показаны старые провода, которые когда-то использовались в домах (кабель SJTWA и тип SE), и современные стандартный ромекс.

ПРОВОДКА 1880-х годов по сегодняшний день:

Вверху: 3 проводника подземный медный провод (сейчас редко)

Внизу: плоская лента провод, используемый в сверхпроводящих магнитах

Лучший провод для вакансия:

Все инженеры-электрики должны знать о проводах и думать об использовании правильного дизайна и материал для поставленной задачи.Вот факторы для определения конструкция проволоки:

-Прочность (способность многократно сгибаться или сдавливаться веса)
-Уровень напряжения и тока
-Прочность подвески (способность долго удерживать собственный вес пролеты между опорами)
-Под землей или под водой
-Температура эксплуатации (например, сверхпроводящие проволока)
-Стоимость

Сплошная проволока:

Преимущества:
Меньшая площадь поверхности, подверженной коррозии
Может быть жесткой и прочной
Недостатки:
Не годится при многократном сгибании, может сломаться при сгибании пятно
Непрактично для высокого напряжения

Многожильный провод:

Вверху: многожильный динамик Провод, который есть в каждом доме
Ниже: Для специального использования сверхтолстый многожильный медный провод

-Скрученный провод - много меньших проводов параллельно, можно скручивать вместе
Преимущества:
Отличный проводник для своего размера
Недостатки:
Вы можете подумать, что это будет хорошо для высокочастотного использования, потому что у него есть большая площадь поверхности на всех маленьких жилках проволоки, однако это хуже, чем сплошная проволока, потому что пряди соприкасаются друг друга, закорачивая, и поэтому провод действует как один больший проволока, и в ней много воздушных пространств, что обеспечивает большее сопротивление для размера

Плетеный провод:

Преимущества:
-Большая долговечность по сравнению с сплошным проводом
-Лучшая проводимость, чем сплошной провод (большая площадь поверхности)
-Может действовать как электромагнитный экран в шумоподавляющих проводах
-Чем больше жил в проволоке, тем она гибче и прочнее. есть, но он стоит дороже

Спец. провода:

Сплошной с оплеткой снаружи или в какой-то их комбинации, эти провода используются для всех видов специальных применений.

Коаксиальный кабель используется для передачи радио или кабельного телевидения. потому что по своей конструкции проводники с оплеткой и фольгой снаружи держать частоты в ловушке внутри. Экранирование предотвращает рассеянная электромагнитная энергия от заражения области вокруг чувствительной приемники.

Ниже: Видео о типах проводов, используемых в электроэнергетических компаниях:

Практическое упражнение: Проволока Угадайка

Соберите куски металлолома провода вокруг вашего дома или школьной мастерской, соберите короткие образцы разных типов.Теперь используйте приведенные выше диаграммы, чтобы выяснить, что вид проволоки, из чего она сделана, и перечислите ее применение каждый. Покажите это своему учителю и посмотрите, правильно ли вы угадали. Провод бывает так много экзотических видов, что вы можете оказаться с настоящей загадкой в ​​твоих руках. Используйте поиск в Интернете, чтобы попробовать чтобы идентифицировать все ваши образцы.


4.) Материалы провода:

Наиболее распространенный материал для электрического провода - медь и алюминий , это не самые лучшие проводники, но они многочисленны и дешевы. Золото также используется в различных областях, поскольку оно устойчиво к коррозии. Золото используется в электронике автомобильных подушек безопасности, чтобы гарантировать, что устройство будет функционировать много лет спустя, несмотря на воздействие вредных элементов.

Вверху: золото, использованное в разъемы для микросхем Motorola

Золото обычно используется в контакте области, потому что эта точка в системе более подвержена коррозии и имеет больший окислительный потенциал.

Алюминий обернутый вокруг стального центрального провода используется в передаче энергии, потому что алюминий дешевле меди и не подвержен коррозии. Стальной центр используется просто для прочности, чтобы удерживать проволоку на длинных участках. Выше типичный кабель ACSR, используемый в воздушных линиях электропередач по всему миру.

Хорошие проводники, твердое вещество при комнатной температуре:

Платина, серебро, золото, медь, алюминий

4.) ПРОВОДНАЯ ИЗОЛЯЦИЯ:

Слева: Для эффективного обмотки двигателя или генератора должны быть плотно упакованы вместе, минимизация воздушных пространств. Провода, используемые в двигателях и генераторах, обычно покрыты эмалью, чтобы обмотки плотно прилегали друг к другу. Традиционная резиновая или полимерная изоляция сделает провод диаметром толще, это одна из причин, почему старые электродвигатели были больше и тяжелее современных моторов такой же мощности.

Смотрите, как провод двигателя упакован и намотан в современный асинхронные двигатели в нашем видео здесь.

Узнать больше о все поле электроизоляция на нашей странице здесь.


Практическое упражнение: Сжечь мотор!

Вы заметили что когда мотор игрушки становится очень горячим, он пахнет? Это испарение изоляции.Тепло разрушает все виды изоляции в конечном итоге, и в обмотке двигателя, когда изоляция становится слабой. два провода рядом друг с другом будут короткими, это приведет к возникновению дуги. и устройство сгорает.

Если взять маленький мотор, о котором вы не заботитесь, вы можете намеренно сжечь его посмотреть, что происходит с обмотками. Вы можете сделать это, поставив напряжение, превышающее рекомендованное, через устройство или при работе мотор горячий в течение длительного периода времени.Проконсультируйтесь с электриком или инженер, чтобы безопасно выполнить это упражнение.


Статья, фото и видео М. Велана и В. Корнрумпфа

Источники:
Университет штата Джорджия
Википедия
Волшебники Скенектади Карл Рознер. Технический центр Эдисона. 2008
Интервью с Руди Деном. Технический центр Эдисона. 2012
Видео с Денверским электродвигателем. Технический центр Эдисона. 2012
Видео с Энергетической ассоциацией Сан-Мигеля.Технический центр Эдисона. 2014 г.
Уильям Корнрумпф, инженер-электрик

Передача электроэнергии при высоком напряжении

От побережья к побережью электричество передается по высоковольтным линиям электропередачи, чтобы обеспечить электроэнергией наши дома. В некоторых частях сети в Соединенных Штатах электричество передается с напряжением до 500 000 вольт. Потребность в высоком передающем напряжении возникает, когда необходимо передать большое количество энергии на большое расстояние.

Почему высокое напряжение

Основная причина того, что мощность передается при высоком напряжении, заключается в повышении эффективности. Поскольку электричество передается на большие расстояния, в пути возникают потери энергии. Передача высокого напряжения сводит к минимуму потери мощности при перетекании электричества из одного места в другое. Как? Чем выше напряжение, тем меньше ток. Чем меньше ток, тем меньше потери сопротивления в проводниках. А когда потери сопротивления малы, потери энергии также малы.Инженеры-электрики учитывают такие факторы, как передаваемая мощность и расстояние, необходимое для передачи, при определении оптимального напряжения передачи.

Есть также экономическая выгода, связанная с передачей высокого напряжения. Более низкий ток, который сопровождает передачу высокого напряжения, снижает сопротивление в проводниках, поскольку электричество течет по кабелям. Это означает, что тонкие и легкие провода можно использовать для передачи на большие расстояния. В результате опоры передачи не нужно проектировать, чтобы выдерживать вес более тяжелых проводов, которые были бы связаны с большим током.Эти соображения делают передачу высокого напряжения на большие расстояния экономичным решением.

Рынок высокого напряжения

Быстро растущий рынок возобновляемых источников энергии сыграл особенно большую роль на рынке высокого напряжения в последние годы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *