Ниже привожу некоторую информацию, имеющую отношение к самой простой электробезопасности.
На тему "о пользе хороших контактов". Поверьте это имеет отношение не только к сетевым вилкам. Я сейчас НАМЕРЕННО не говорю о том что, любой провод это фильтр ...
« Не выдерживают критики и материалы, применяемые для изготовления контактов и штырей. Контакты обеспечивающие заземление, как правило, не обладают необходимой упругостью, а покрытие нарушается уже после нескольких соединений. Мало того, третья часть присутствующих на рынке вилок имеет штыри из "осветленной" латуни (читай без защитного покрытия). "Осветленные" штыри через небольшое время приобретают черно-зеленый цвет, про качество такого контакта говорить не имеет смысла.
Качество контактных соединений.
Для соединения провода со штырями вилки в подавляющем большинстве конструкций используется метод обжатия провода в гнезде, высверленном в торце штыря. При этом стандарты строго нормируют усилие по натяжению провода, при котором не должно происходить нарушение контакта. Однако используемые на большинстве производств технологии не могут обеспечить нормированное обжатие. В результате в исследованных шнурах отмечается либо пережатие проводов, приводящее к деформации или обрезке части проводов, либо недостаточный обжим. В обоих случаях возрастает переходное сопротивление и опасность перегрева вилки.
Следует отметить, что большинство обследованных шнуров не потребовало детального исследования, поскольку после вскрытия вилки было обнаружено, что провода при натяжении выходили из гнезда при усилиях 10-20 Н вместо положенных 50-60 Н, а у значительной части шнуров часть проводов вообще не была вставлена в гнездо.
Как видно на снимках микрошлифов мест обжатия провода в вилке, площадь контакта в соединении является случайной величиной и не превышает 30-40% от номинального сечения провода. Часть проводов не обжата и в процессе эксплуатации может периодически входить в контакт или размыкаться со штырем. Соответственно не приходится говорить о нормировании переходного сопротивления. Плотность тока в показанном контакте может в 5-8 раз превышать допустимую, вследствие чего переходное сопротивление со временем будет увеличиваться, что может привести как к перегреву и возгоранию вилки, так и отказам электроприбора в целом.
Но проблема не ограничивается повышенной плотностью тока. Как видно на снимках микрошлифов, проводники не обжаты и находятся в соприкосновении со средой существующей внутри гнезда. В состав этой среды входят и воздух, и остатки реактивов использованных при нанесении защитного покрытия штырей. Все это с вероятностью 50 на 50 со временем приводит к образованию окисных пленок и химическому разрушению контакта. Результат - выход из строя не только шнура, но и основных элементов питаемого прибора.
Несмотря на то, что приведенные проблемы сетевых шнуров кажутся очевидными, большинство производителей электро- и радиоаппаратуры считает, что случаев отказа сетевых шнуров практически не наблюдается. Отчасти они правы: ненадежный контакт в шнуре выявить достаточно трудно и отказывает при этом не шнур, а элементы прибора: конденсаторы, двигатели, источники питания.
Если у отказавшего электроприбора заменить вышедший из строя узел, то, скорее всего он будет какое-то время работать и без замены шнура. Но немало житейских историй о "несчастливых" холодильниках, стиральных машинах и телевизорах, в которых по несколько раз в год меняют один и тот же узел, а он через некоторое время снова выходит из строя. Мы с полной ответственностью рекомендуем: если вышел из строя блок питания телевизора или компрессор холодильника, не рискуйте больше и одновременно замените сетевой шнур.
Для подтверждения, приведенного выше совета, дана следующая иллюстрация:
Рис. 3. Осциллограммы переходных процессов
На осциллограмме, полученной при помощи осциллографа фирмы Tectronix, зафиксированы переходные процессы, возникающие в индуктивной нагрузке (на двигателе холодильника) при использовании сетевого шнура с обжимом провода подобным показанному выше. В качестве объекта испытания был выбран сетевой шнур, рассчитанный на номинальную токовую нагрузку 10 А. Перед началом измерения шнур подвергся искусственному старению путем многократного включения-отключения нагрузки при токе 12,5 А.
После тренировки шнур прошел типовые испытания согласно требованиям ГОСТ 28244-96 с положительным результатом. Однако, как видно из осциллограммы, в месте контакта провода и штыря вилки произошли необратимые изменения, которые привели к появлению дребезга появляющегося при легком изгибе провода в месте его выхода из вилки. При этом амплитуда выбросов, измеренная на нагрузке, превышала 3000 вольт! При периодическом повторении дребезга выход из строя элементов прибора практически неизбежен.
Уникальные возможности осциллографа Tectronix позволили получить еще одну осциллограмму, иллюстрирующую влияние нестабильного переходного сопротивления на характер переходных процессов в плохом контакте вилки:
Рис. 4. Осциллограмма, иллюстрирующая влияние нестабильного переходного сопротивления на характер переходных процессов в плохом контакте вилки
При снятии этой осциллограммы с помощью контактора производилось периодическое включение и отключение индуктивной нагрузки, подключенной к источнику напряжения 110В через сетевой шнур, использованный в вышеописанном эксперименте. При этом были зафиксированы редкие кратковременные нарушения контакта на отдельных пиках нагрузки, приводящие к появлению выбросов амплитудой до 3000В с последующим срезанием полуволны синусоидального напряжения. Затем контакт восстанавливался, но периодически, после коммутации выбросы появлялись снова. На развернутой осциллограмме видны чрезвычайно опасные для питаемого прибора выбросы, которые создают мощные помехи и могут вызвать нарушение работы рядом расположенных электронных устройств.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что сетевой шнур ненадлежащего качества можно считать причиной значительного числа отказов возникающих в процессе эксплуатации электро- радиоаппаратуры. А все деньги, потраченные на повышение качества и надежности изделий можно считать выброшенными на ветер, если не позаботиться об установке в изделии сетевого шнура гарантированного качества.
Рассматривая сетевой шнур в общей схеме передачи электроэнергии на силовые цепи прибора, можно увидеть, что в нем сосредоточена большая часть проблем связанных с качеством питающего напряжения.
Цепи до контактного зажима розетки оказывают существенное влияние на качество питающего напряжения, но хорошо нормированы и при соблюдении норм и правил монтажа достаточно стабильны и не являются предметом рассмотрения данной статьи. Необходимо только помнить, что не зависимо от номинального тока, любой шнур должен выдерживать перегрузку 25А в течение времени срабатывания автоматического предохранителя. При невыполнении этого условия возможно возгорание шнура в случае короткого замыкания в питаемом приборе.
Качество электророзеток вопрос самостоятельный, но конструктивные особенности шнура помогают в некоторой степени снизить его влияние на качество питающего напряжения.
Таким образом, эквивалентная схема цепи передачи питающего напряжения будет иметь следующий вид:
Рис. 5. Эквивалентная схема цепи передачи питающего напряжения
Например, суммарное сопротивление идеального сетевого шнура телевизора (провод 2х0,75 мм кв. длиной 2 м) составляет:
2 х 0,003ом + 2 х 0,003ом + 0,03ом/м х 4м + 2 х 0,003 + 2 х 0,003 =0,144 ом.
В обследованных сетевых шнурах это сопротивление составляло от 0,25 до 2,2 ом. То есть возможное падение напряжения на сетевом шнуре могло составить 5,5 В при номинальном токе нагрузки 2,5А.
Обращает на себя внимание то обстоятельство, что в некоторых моделях теле- и радиоаппаратуры используется сетевой шнур с проводом, имеющим сечение 0,5 мм кв., хотя известно, что при таком сечении не может быть обеспечено высокое качество воспроизведения звука и изображения.
Приведенная эквивалентная схема позволяет определить подходы к созданию технологической линии для производства сетевых шнуров близких к идеальному. Но это уже тема следующей статьи.»
Автор: Башура М.В.
Башура Михаил Викторович,
гл. редактор журнала "Электроника инфо",
г. Минск, Беларусь
Дата публикации: 28.06.2005
