Какая утечка тока допустима на машине: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте…

как найти источник проблемы, допустимые потери электричества

Иногда после длительного стояния авто на парковке при повороте ключа зажигания водитель не может завести машину. В этом случае может сработать реле и стартер, но для вращения коленчатого вала мощности будет недостаточно. Это свидетельствует о том, что аккумулятор разрядился. Существуют определённые нормы утечки тока из аккумулятора автомобиля.

Содержание

1. Причины разряда батареи
2. Использование мультиметра
3. Подключение прибора
4. Поиск основной неполадки
5. Глубокая диагностика системы

Причины разряда батареи

В течение длительного периода бездействия заряд в агрегате должен сохраняться. Аккумулятор разряжается быстро тогда, когда к сети подключено большое количество разных устройств. Часто в таких ситуациях потери тока в машине намного выше допустимых значений.

Среди стандартных причин подобных неполадок можно выделить:

• Низкое качество старой проводки.
• Неправильное электрическое подключение.
• Грязные и окисленные контакты.

Использование мультиметра

В современных автомобилях много стабильных устройств для потребления электроэнергии. Это могут быть часы, бортовой компьютер, сигнализация и другое оборудование. Они подключены и постоянно используют электричество, что является стандартной ситуацией.

Однако существует норма потери электрического тока в аккумуляторе авто. Чтобы рассчитать это значение, необходимо понять, сколько энергии использует каждое устройство в сети. Например, автосигнализация потребляет не более 20 мА. Для функционирования часов требуется 1 мА. Стереосистема использует до 3 А. Один индикатор потребляет от 50 мА, одна лампа фары — до 6 А. Утечка тока около 50 мА не может служить основанием для полного разряда аккумулятора.

Можно использовать мультиметр, чтобы определить, какие функции используются. Если в процессе измерения отмечается высокая степень потребления тока, возникают проблемы в сети. Нужно найти источник таких затрат электричества, что поможет решить проблему. Есть два основных фактора, которые сильно истощают аккумулятор.

Это добавочное оборудование и короткое замыкание в сети. Необходимо регулярно измерять утечку тока из батареи машины с помощью мультиметра.

Подключение прибора

Каждому автовладельцу необходимо знать, какой ток утечки должен быть в автомобиле. Перед определением потерь тока прибор необходимо подключить к сети. Устройства, потребляющие заряд батареи, нужно отключить. Мультиметр подключается к системе:

1. Извлекается кабель от положительного выхода батареи.
2. Один контакт мультиметра подключается к плюсу аккумулятора.
3. Второй контакт подсоединяется к выключенному из сети проводу.

Нельзя подключать устройство к плюсу и минусу батареи одновременно — это может вызвать короткое замыкание. С автомашиной все будет в порядке, но предохранитель быстро сгорит. Если все подключено правильно, на дисплее отображается показатель электрического тока, который постоянно проходит через электрическое устройство.

Если допустимая потеря электричества в машине ниже результата измерений, следует продолжить поиск причины утечки.

Поиск основной неполадки

Одним из ключевых факторов, вызывающих проблему, является любое электронное устройство или поддержка работы дополнительного оборудования. В автомобилях эти устройства используются все чаще. В процессе поиска должны учитываться приборы, установленные независимо друг от друга.

Заводская схема в машине хорошо защищена, и короткое замыкание происходит только при значительных дефектах. Например, если защитный чехол случайно повреждён. Иногда владелец автомобиля неправильно располагает провода, помещая их в неверную позицию, показавшуюся ему наиболее подходящей. Это обычно и вызывает короткое замыкание.

Отказ приводит к потерям тока в аккумуляторе. Проводка, установленная владельцем автомобиля, может находиться в опасной близости к двигателю. Во время работы мотор нагревается, и изоляция провода может быть расплавлена. Шнур натирается о края металлических элементов, особенно в местах, где закрывается дверь. В результате нарушается изоляция, и возникает короткое замыкание в электрической сети.

После измерения потребления тока необходимо начать визуальный осмотр всего оборудования, если скорость потери электричества в машине не соответствует показаниям мультиметра. Нужно учитывать отдельные детали и узлы, подверженные любым механическим воздействиям. Если сложно выявить поломки, следует перейти к глубокой диагностике.

Глубокая диагностика системы

При глубокой проверке мультиметр подключается с поочерёдным извлечением предохранителей и последующим отключением реле. Это выполняется для того, чтобы разомкнуть цепь в бортовой сети. Если коэффициент потерь приблизится к норме — источник проблемы обнаружен. Необходимо заменить или починить повреждённое оборудование.

Очень часто батарея разряжается из-за поломки генератора. Для проверки агрегата мультиметр подключают к клеммам. Прибор переходит в режим измерения. Если автомобильный аккумулятор разряжен, устройство отображает 12,6−12.9 В. Нужно запустить двигатель, включить фары, обогрев и измерить напряжение. Оно должно составлять от 12,9 до 13,5 В. Допустимый ток утечки в автомобиле должен быть не выше 14,5 В.

Чтобы установить норму утечки тока в автомобиле, следует использовать правильно работающий измерительный прибор. Для устранения проблем с аккумулятором необходимо отремонтировать или заменить неисправное устройство.

Как найти утечку тока в автомобиле мультиметром: инструкции

Проверка утечки тока мультиметром в автомобиле — это процедура, которую важно выполнять не только для машин с большим сроком эксплуатации. Водитель каждого авто может столкнуться с ситуацией, когда АКБ вроде бы заряжена, но однажды движок не может заработать из-за того, что она всё-таки села. Одна из причин — как раз утечка тока. Конечно, чаще всего она наблюдается у подержанных машин, потому что наши дорожные условия далеки от идеала, в результате чего слой изоляции проводков перетирается, гнёзда подключения окисляются. С помощью мультиметра вы сможете определить цепь потребления и тот элемент, который даже в нерабочем состоянии садит автомобильный аккумулятор. Сделать это не трудно, тем более что мы расскажем вам всё о том, как найти утечку тока в автомобиле мультиметром.

Contents

• 1 Всякая ли утечка — плохо?
• 2 Как найти утечку тока в автомобиле мультиметром: проверяем аккумулятор
  • 2.1 Измеряем общий ток
    • 2.1.1 Как померить ток утечки мультиметром в автомобиле
  • 2.2 Поэтапно отключаем потребители
• 3 А что дальше?
  • 3.1 Вопрос — ответ

Всякая ли утечка — плохо?

Утечкой тока называется незапланированный ток, протекающий в электроцепи. Идеальные значения утечки – нулевые, но это не значит, что любая цифра выше 0 — плохо.

Современные автомобили «напичканы» самыми разными приборами: сигнализация, часы, память ЭБУ (электронного блока управления) и многое другое подключено к сети и потребляет электрическую энергию, причем не время от времени, а постоянно. Например, когда авто не работает, начинают функционировать охранные системы. Значит, какая-то утрата электроэнергии, то есть утечка тока, приемлема, главное, чтобы значения не были выше нормы.

Такую норму можно представить как постоянную величину, то есть её можно высчитать, просуммировав потребление каждого элемента в бортовой сети. Представим, что охранная система берет максимум 20 мА, часы 1мА и т.д. Суммарная цифра может доходить до 80 мА (0,08А), но всё зависит от определённого авто.

Например, в легковых машинах к нормальной можно отнести утечку тока максимум в 40мА, если функционирует лишь штатная электроника. При установке дополнительных устройств допустимое значение увеличивается до 80. Сюда как раз относятся колонки, нештатная сигнализация и т.п.

После прочтения этой статьи вы сможете самостоятельно понять, как обстоят дела с вашим автомобилем.

Как найти утечку тока в автомобиле мультиметром: проверяем аккумулятор

Всё, что нужно иметь под рукой: исправный измерительный прибор и гаечный ключ. Тестер должен проверять токи, величина которых минимум 3-5А. Большая часть современных цифровых мультиметров измеряет постоянные токи до 10А, аналоговые до 3А.

Пользоваться мультиметром легко, но советуем прочитать инструкцию по применению к вашей модели, потому что обозначения и другие моменты могут отличаться.

Измеряем общий ток

Зажигание должно быть отключено. Перед поиском утечки сделайте всё так, как если бы ставили машину на стоянку:

1. Выключите потребители: кондиционер, лампочки и т.п.
2. Отключите зажигание.
3. Активируйте систему охраны при её наличии.
4. Хорошо закройте все двери, но оставьте открытым АКБ. Советуем оставить опущенным одно стекло, если вдруг из-за тестирования батареи случайно сработают замки на дверях.

Как померить ток утечки мультиметром в автомобиле

1. Настроить мультиметр: выбрать функцию проверки постоянного тока и наибольший предел измерений. Например, если на вашем тестере есть 10А, скорее всего, это будет максимум, его и выбирайте.
2. Отсоединить от аккумуляторной батареи клемму со знаком “-”.
3. Подключить плюсовой щуп тестера к снятой клемме.
4. Минусовой щуп (черный) присоединить к минусовой клемме аккумулятора. Получится, как на фото:

Если вы увидели цифру со знаком минус, значит, у вас неправильная полярность, но само значение реальное. Можете просто поменять провода местами.

После подключения смотрим на экран и наблюдаем за цифрами.

Не подключайте тестеры к “-” и “+” на аккумуляторе, иначе получится короткое замыкание. Для машины ничего страшного, а вот мультиметр перестанет работать из-за сгоревшего предохранителя.

Чтобы не держать наконечники тестера своими руками, используйте фиксаторы “крокодил”.

Помните, что, после подключения измерительного прибора включать бортовое оборудование не стоит: ток, который потребляется им, может быть выше максимального диапазона измерения мультиметра, из-за такой нагрузки он сгорит.

Можно проверять и снимать плюсовую клемму автомобильного аккумулятора. Для измерений разницы нет. Но, если осуществлять проверку через положительную клемму и в ходе измерений она соскочит и коснётся корпуса, будет очень нехорошо!

Предположим, на дисплее мультиметра мы увидели цифру 0,44А. Переводим в миллиамперы и получаем 440 мА. Это значение сильно превышает норму, что плохо для АКБ, которая быстро разрядится в случае простоя машины.

Но замер тока утечки мультиметром ещё не завершён. Ничего не снимая, не переключая, нужно подождать минут 5-10. Это связано с тем, что не все узлы автомобильного интеллектуального оборудования снижают потребление энергии сразу после отключения зажигания. Если прошло около десяти минут, но утечка тока осталась прежней, проблема точно есть, необходимо искать причину.

Полезное видео о том, как измерить мультиметром ток утечки в автомобиле:

Поэтапно отключаем потребители

Теперь настало время узнать, как замерить утечку тока в автомобиле мультиметром, чтобы найти опасный потребитель или убедиться, что точно всё в порядке?

Процесс по сути тот же. Режим и диапазон измерений на мультиметре прежние, ничего менять не нужно! Подключение осуществляется таким же способом, но теперь источник потребления нужно исключить из цепи бортовой сети. То есть нештатное оборудование по очереди отключается, при этом нужно смотреть на показание тестера: вынимаете с блока питания все плавкие вставки, если при снятии какого-то предохранителя цифра на дисплее мультиметра опустилась до нормы, значит, вы обнаружили утечку. Теперь остаётся устранить её, для этого внимательно проверьте каждый участок цепи: проводки, клеммы и т.п.

Если вы сняли все предохранители, а значения тестера не поменялось, придётся проверять всю систему проводки: изоляцию, контакты и т.п. Протестируйте генератор и дополнительные потребители: охранные, музыкальные системы и т.п. Часто именно они вызывают утечку.

Главное, не забывайте, что мерить нужно при заглушенном движке!

Важное видео о том, как проверить ток в автомобиле мультиметром и не только:

Рекомендуем начать искать утечку с нештатных приборов. Объясняется это тем, что для него часто нет штатных мест в машине, в результате чего самоделкины прикручивают приборы в подходящие по их мнению места. И это имеет право на существование, ведь хозяин-барин. Но порой некоторые действия вызывают проблемы, в частности, утечку тока.

А что дальше?

Если с нештатным оборудованием всё в порядке, и оно не вызывает утечки, нужно отключать приборы, которые установил производитель. Делать это важно аккуратно. Впрочем, всегда можно отдать своё авто на диагностику специалистам. Упрощает процесс предохранительная колодка, которая по обыкновению имеется в каждом автомобиле. Несмотря на разницу колодок в разных моделях машин их суть работы одинакова: каждый предохранитель отвечает за определённые приборы. Подробности есть в электросхеме вашего автомобиля.

Надеемся, наша статья о том, как мультиметром проверить на утечку тока аккумулятор, была вам полезна. В блоге есть много полезных статей о том, как проверять тестером напряжение и другие параметры в разных приборах.

Желаем безопасных и точных измерений!

Вопрос — ответ

Вопрос: Как найти утечку тока в автомобиле цифровым мультиметром?

Имя: Даниил

Ответ: Для этого можно сначала измерить общий ток, а затем, при выявлении утечки, выполнить поэтапное отключение потребителя для выявления проблемного источника. На мультиметре выбирается функция амперметра и максимальный предел измерения, обычно это 10А.

 

Вопрос: Как проверить утечку аккумулятора обычным мультиметром прямо на автомобиле?

Имя: Артём

Ответ: После подготовки, в которую включается отключение зажигания, нужно настроить мультиметр: выбрать функцию проверки постоянного тока и наибольший предел измерений. После этого важно правильно подключить провода тестера к АКБ.

 

Вопрос: Как поэтапно замерить утечку тока в автомобиле мультиметром?

Имя: Камиль

Ответ: Подключение осуществляется таким же способом, как при измерении общего тока, но теперь источник потребления нужно исключить из цепи бортовой сети. То есть нештатное оборудование по очереди отключается, при этом нужно смотреть на показания тестера.

 

Вопрос: Как быстро измерить ток утечки в автомобиле мультиметром?

Имя: Егор

Ответ: Для точных результатов вам понадобится около 10 минут. После подключения мультиметра к АКБ нужно выждать 5-10 минут. Это связано с тем, что не все узлы автомобильного интеллектуального оборудования снижают потребление энергии сразу после отключения зажигания.

 

Вопрос: Как правильно померить ток утечки мультиметром?

Имя: Матвей

Ответ: Вот что нужно сделать перед использованием мультиметра: выключить потребители (кондиционер, лампочки и т.п.), отключить зажигание, активировать систему охраны при её наличии, хорошо закрыть двери. Советуем оставить опущенным одно стекло, если вдруг из-за тестирования батареи случайно сработают замки на дверях.

 

Ток утечки в медицинских устройствах : The Talema Group

Медицинское электрическое оборудование, даже если оно работает безупречно, все же может быть опасным для пациента. Это связано с тем, что каждая часть электрического оборудования производит ток утечки. Узнайте, как правильная конструкция обеспечивает безопасность пациента.

Электрическое оборудование, работающее в непосредственной близости от пациента, даже если оно работает безупречно, все же может быть опасным для пациента. Это потому, что каждая часть электрического оборудования производит ток утечки . Утечка представляет собой любой ток, включая ток с емкостной связью, не предназначенный для подачи на пациента, но который может проходить от открытых металлических частей прибора к земле или к другим доступным частям прибора.

Обычно этот ток шунтируется вокруг пациента через заземляющий провод шнура питания. Однако по мере увеличения этого тока он может стать опасным для пациента.

Изолированные системы в настоящее время широко используются для защиты от поражения электрическим током во многих областях, среди них:

• отделения интенсивной терапии (ОРИТ)
• отделения коронарной терапии (ОРИТ)
• отделения неотложной помощи
• кабинеты специальных процедур
• сердечно-сосудистые лаборатории
• отделения диализа
• различные влажные помещения

Без надлежащего использования заземления токи утечки может достигать значений 1000 мкА до того, как проблема будет замечена. Пациент может быть травмирован током утечки всего от 10 до 180 мкА. Фибрилляция желудочков также может возникнуть из-за воздействия этого тока утечки.

Ток утечки — это ток, который течет из цепи переменного или постоянного тока в единице оборудования на шасси или на землю, и может быть как на входе, так и на выходе. Если оборудование не заземлено должным образом, ток протекает по другим путям, например, по человеческому телу. Это также может произойти, если заземление неэффективно или прерывается преднамеренно или непреднамеренно.

Токи утечки — это непроизвольные токи, которые протекают, когда ресурс или электрическое медицинское устройство работает в нормальном безотказном состоянии. Следовательно, токи утечки не являются токами повреждения. Токи повреждения возникают только в случае неисправности (например, дефект изоляции). Ток утечки может протекать от токоведущих частей через неповрежденную изоляцию к защитному заземлению или от токоведущей части через изоляцию к другой токоведущей части.

Токи утечки всегда присутствуют, потому что нет такой изоляции, которая обеспечивала бы изоляцию со 100% эффективностью. Токи утечки состоят из омических и емкостных токов утечки. Омический ток утечки создается сопротивлением потерь изоляционных материалов. Емкостный ток утечки неизбежно возникает там, где две электропроводящие поверхности или проводники разделены изоляцией.

На практике омические доли обычно можно игнорировать из-за их минимального размера. Однако емкостной ток утечки играет важную роль при проверке электробезопасности ресурсов и медицинских устройств.

Величина протекающего тока зависит от:

• напряжения на проводнике
• емкостного сопротивления между проводником и землей
• сопротивления между проводником и землей

Для медицинского электрооборудования несколько различных токов утечки определяются в соответствии с путями, которые проходят токи.

Классификация токов утечки

Ток утечки на землю — Ток утечки на землю протекает в заземляющем проводнике оборудования с защитным заземлением.

Пока соединение с землей остается закрытым, человек, вступающий в контакт с металлическим корпусом оборудования, находится в безопасности. Но если соединение с землей разомкнется, импеданс на землю через человека станет намного ниже, что создает опасность поражения электрическим током.

Ток утечки на землю

Из-за этой потенциальной опасности импеданс между сетевой частью трансформатора и корпусом должен быть очень высоким, чтобы свести к минимуму возможность поражения электрическим током даже в случае неисправности в цепи заземления.

Ток утечки корпуса — Ток утечки корпуса течет от открытой проводящей части корпуса к земле через проводник, отличный от обычного заземляющего проводника.

Ток утечки корпуса

Обычно требуется большая длина для защитного заземления любой проводящей точки в корпусе. По этой причине тестирование обычно проводится в точках корпуса, которые не предназначены для защитного заземления, чтобы исключить маловероятную возможность возникновения неисправности.

Ток утечки через пациента — Ток утечки через пациента — это ток утечки, протекающий через пациента, подключенного к рабочей части или частям. Он может течь либо от контактирующих частей через пациента к земле, либо от внешнего источника высокого потенциала через пациента и контактные части к земле. На приведенных ниже рисунках показаны два сценария.

A. Путь тока утечки через пациента от оборудования B. Путь тока утечки через пациента к оборудованию

Вспомогательный ток пациента эффект.

Вспомогательный ток пациента

Медицинское оборудование, имеющее непосредственный физический контакт с пациентами, должно ограничивать ток утечки до минимального предписанного уровня. Согласно IEC 60601-1 пределы тока утечки приведены в таблице ниже.

Ток утечки	Тип В		Тип BF		Тип CF
	НЗ	ПФС	НЗ	ПФС	НЗ	ПФС
Ток утечки на землю	500 мкА	1 мА	500 мкА	1 мА	500 мкА	1 мА
Ток утечки корпуса	100 мкА	500 мкА	100 мкА	500 мкА	100 мкА	500 мкА
Ток утечки пациента	100 мкА	500 мкА	100 мкА	500 мкА	10 мкА	50 мкА

NC = нормальные условия SFC: условия единичного отказа

Стандарты тока утечки

Сегодня Международная электротехническая комиссия (IEC) и Underwriters Laboratories (UL) являются двумя основными регулирующими органами, которые определяют и публикуют минимальные стандарты безопасности для электроники. продукции, в том числе медицинских трансформаторов.

UL является официальным регулирующим органом США, так как Управление по охране труда и здоровья (OSHA) назначило его для тестирования и сертификации всего электронного оборудования. МЭК является органом по стандартизации в Европе, тесно сотрудничающим с национальной лабораторией каждой страны. UL 60601-1 — это стандарт, гармонизированный с IEC 60601-1.

Стандарт UL 60601-1, заменивший первоначальный стандарт UL 544, определяет максимально допустимые значения тока утечки, которые различаются в зависимости от класса оборудования и от того, находится ли оборудование в зоне ухода за пациентом, например, в кабинете врача, ночью, или операционной. Максимально допустимый ток утечки составляет 500 микроампер (мкА) для оборудования класса I, не предназначенного для ухода за пациентами; по мере развития классов снаряжения это число неуклонно уменьшается. IEC 60601 следует очень похожим рекомендациям. Обратите внимание, что эти стандарты определяют характеристики готового медицинского изделия; в них не указаны ограничения трансформатора. Тем не менее, наличие трансформатора с малой утечкой может значительно упростить задачу, при которой законченное устройство будет соответствовать требованиям к утечке.

Требования к утечке и воздушному зазору

Путь утечки — кратчайшее расстояние по поверхности изоляционного материала между двумя токопроводящими частями.

Зазор — Кратчайший путь в воздухе между двумя проводящими частями.

Минимальные расстояния, указанные ниже, должны быть обеспечены по воздуху и по поверхности между неизолированными токоведущими первичными частями с различным потенциалом, неизолированными токоведущими первичными частями и холостыми металлическими частями, неизолированными вторичными частями под напряжением и холостыми металлическими частями и неизолированными токоведущими первичными частями части и неизолированные вторичные части. Расстояния относятся к катушкам, перекрестным выводам, сращиваниям, неизолированным выводным проводам и любому витку первичной обмотки к любому витку вторичной обмотки. Интервалы не относятся к витковым расстояниям катушки.

---

В продолжение этого сообщения см. наш обзор использования трансформаторов для электрической изоляции в медицинских устройствах

---

Узнайте больше в нашем официальном документе —

Улучшение медицинских изолирующих трансформаторов с помощью технологии сегментированного сердечника Пожалуйста, включите JavaScript в вашем браузере, чтобы заполните эту форму. Имя *

Первый

Последний

Электронная почта *

Соглашение GDPR *

• Я даю согласие на то, чтобы этот веб-сайт хранил предоставленную мной информацию, чтобы они могли ответить на мой запрос.

---

Упрощенные стандарты тока утечки | mddionline.com

Ток утечки является одним из самых строгих, но показательных параметров возможной опасности для пациентов или лиц, осуществляющих уход. Именно из-за потенциального риска измерение тока утечки в электрических медицинских изделиях имеет такое важное значение.

Леонард Эйснер, Роберт М. Браун, Дэн Моди | 01 июля 2004 г.

Ток утечки является одним из самых строгих, но показательных параметров возможной опасности для пациентов или лиц, осуществляющих уход. Не требуется много электрического тока, протекающего через человеческое тело, чтобы причинить вред. Особенно это касается пациентов с ослабленным иммунитетом. Именно из-за потенциального риска измерение тока утечки в электрических медицинских изделиях имеет такое важное значение.
 

Леонард Эйснер

Роберт М. Браун

Дэн Моди

В стандарте IEC 60601-1 «Медицинское электрооборудование. Часть 1. Общие требования к безопасности и основным характеристикам» описываются испытания на ток утечки, как и в ряде соответствующих национальных стандартов. ¹ Целью этой статьи является упрощение этих тестов и требований соответствующих стандартов, а также объяснение их обоснования. Обзор других тестов стандарта IEC 60601-1 см. в «Введение в стандарт IEC 60601-1». ²

Ток утечки

Как указано в NFPA 99: «Стандарт для медицинских учреждений», издание 2002 г., только три состояния, возникающие одновременно, могут привести к поражению электрическим током у пациента или лица, осуществляющего уход:

• Одна часть тело находится в контакте с проводящей поверхностью.

• Другая часть того же тела находится в контакте со второй проводящей поверхностью.
• Источник напряжения пропускает ток через тело между этими двумя точками контакта. ³

На рис. 1 показаны эти три условия, а также восемь отдельных условий, которые следует анализировать при оценке электробезопасности медицинских устройств.

Ток утечки измеряется, чтобы гарантировать, что прямой контакт с медицинским оборудованием вряд ли приведет к поражению электрическим током. Тесты предназначены для имитации контакта человеческого тела с различными частями оборудования. Измеренные значения тока утечки сравниваются с допустимыми пределами. Эти ограничения основаны на типе тестируемого продукта, точке контакта с продуктом (земля, корпус, пациент) и работе продукта в нормальных условиях и условиях единичной неисправности.

Рис. 1. Поражение электрическим током и точки анализа для медицинских устройств (щелкните, чтобы увеличить).

Измерения тока утечки выполняются при включенном изделии и во всех условиях, например, в режиме ожидания и на полной мощности. Сетевое напряжение обычно подается на изделие через развязывающий трансформатор. В соответствии с IEC 60601-1 напряжение сети должно составлять 110 % от максимального номинального напряжения питания и иметь максимальную номинальную частоту питания. Это означает, что продукт, рассчитанный на работу при 115 В переменного тока, 60 Гц и 230 В переменного тока, 50 Гц, будет испытываться при 253 В переменного тока и частоте сети 60 Гц.

Измерительное устройство

Рис. 2. Модель человеческого тела для IEC 60601-1 (нажмите, чтобы увеличить).

Измерительное устройство согласно IEC 60601-1 состоит из двух частей. Один из них представляет собой вольтметр с входным сопротивлением Ž1-Mž и частотной характеристикой, которая является плоской от постоянного тока до 1 МГц. Прибор должен показывать истинное среднеквадратичное значение напряжения на измерительном импедансе. Погрешность индикации не должна превышать ±5%. Вторая часть измерительного устройства представляет собой схему, показанную на рисунке 2. Схема обеспечивает сопротивление примерно 1000 ž и частотные характеристики, учитывающие особенности организма человека и риск фибрилляции желудочков.

Частотная характеристика цепи основана на информации из ряда различных исследований того, как электрический ток связан с фибрилляцией желудочков.

Большинство этих исследований было проведено в конце 1960-х – 1970-х годах.

Рис. 3. Частотная характеристика модели человеческого тела согласно IEC 60601-1 (щелкните, чтобы увеличить).

Данные исследования показали, что риск фибрилляции желудочков наиболее высок для частот от 10 до 200 Гц. Риск несколько снижается на частоте 1000 Гц. Он быстро уменьшается для частот выше 1000 Гц. Частотная характеристика цепи, показанная на рисунке 3, предназначена для имитации риска фибрилляции желудочков. Он имеет относительно ровную частотную характеристику до 1000 Гц, а затем быстрый спад.

Ряд имеющихся в продаже приборов предназначен для измерения тока утечки. Эти приборы должны иметь возможность измерять с правильной точностью входное сопротивление и частотную характеристику.

Чтобы проиллюстрировать различные типы токов утечки и точки, в которых они измеряются, измерительное устройство в этой статье будет представлено на рисунках мультяшным персонажем по имени МД.

Этот мультяшный персонаж прикоснется к различным точкам, чтобы показать, где будут выполняться соединения для проверки герметичности.

Условия измерения тока утечки

a Общее оборудование. b Отсутствие доступных частей защитного заземления, отсутствие средств защитного заземления другого устройства, мобильное рентгеновское оборудование , мобильное оборудование с минеральной изоляцией (см. примечания 2 и 4, таблица IV, IEC 60601-1). c  Постоянно установленный защитный провод заземления (см. примечание 3, таблица IV, IEC 60601-1) (щелкните, чтобы увеличить).

Токи утечки измеряются как в нормальных условиях, так и в условиях единичной неисправности.

Нормальные условия — это условия, при которых все средства защиты от угроз безопасности не повреждены. Проверка тока утечки выполняется на медицинском оборудовании в нормальных условиях эксплуатации. Оборудование находится под напряжением как в режиме ожидания, так и в режиме полной эксплуатации. Реверсивная линия и нейтраль в питающей сети считаются нормальным состоянием, так как это происходит часто.

Существует ряд условий единичной неисправности. К ним относятся размыкание защитного заземления и размыкание каждого провода сетевого питания по одному.

Для медицинских изделий могут потребоваться дополнительные условия единичного отказа в зависимости от классификации медицинского оборудования. Они могут включать в себя 110 % напряжения сети, подаваемого на части ввода/вывода сигнала (SIP/SOP) во время испытаний на утечку через пациента и проверку герметичности корпуса. Сетевое напряжение на контактных частях является еще одним условием отказа.

Соединение

Соединение для большинства тестов простое, когда измерительный прибор подключается к тестируемой проводящей точке. Например, если измерительное оборудование имеет металлический корпус, то измерительное устройство подключается к неокрашенной части корпуса. Для проведения измерений на изделии, имеющем корпус или другую точку измерения из изоляционного материала, кусок токопроводящей фольги размером не более 20 х 10 см (имитирующий размер ладони) помещают в непосредственный контакт с точкой измерения. Если поверхность, с которой контактирует пациент или оператор, превышает 20 х 10 см, размер фольги соответственно увеличивается. Фольга обычно смещается для определения наибольшего значения тока утечки.

Допустимые уровни тока утечки

Рис. 4. Ток утечки на землю (щелкните, чтобы увеличить).

IEC 60601-1 определяет допустимые пределы измерения тока утечки. Эти пределы зависят от проводимого испытания, классификации используемых деталей и от того, работают ли они в нормальных условиях или в условиях единичной неисправности. Пределы утечки для IEC 60601-1 показаны в Таблице I.

Испытания на утечку

В этом разделе этой статьи ток утечки упрощен, чтобы проиллюстрировать типичные измерения для каждого типа проверки на утечку. Этот раздел не является заменой IEC 60601-1, соответствующих национальных стандартов или каких-либо конкретных стандартов, касающихся конкретного испытуемого медицинского оборудования.

Рис. 5. Ток утечки корпуса (щелкните, чтобы увеличить).

Ток утечки на землю. При проверке тока утечки на землю измеряется ток утечки, протекающий от защитного заземления медицинского устройства через пациента (в данном случае измерительное устройство) обратно к проводнику защитного заземления шнура питания. Это суммарный ток утечки из всех частей изделия с защитным заземлением. Этот тест применяется к устройствам класса I.

Как показано в Таблице I, существует три разных набора предельных значений тока утечки на землю. Первый набор предназначен для общего снаряжения. Второй – для оборудования, не имеющего доступных защитно заземленных частей и средств для защитного заземления других устройств. Эти ограничения также распространяются на мобильное рентгеновское оборудование и мобильное оборудование с минеральной изоляцией. Третий набор ограничений предназначен для устройств с постоянно установленным защитным проводом заземления.

Рис. 6. (a) Ток утечки на пациента для рабочей части типа B, (b) ток утечки на пациента для рабочей части типа BF и (c) ток утечки на пациента для рабочей части типа CF (нажмите, чтобы увеличить ).

На рис. 4 показано основное измерение тока утечки на землю в медицинском оборудовании с использованием стандартного съемного шнура питания. Такие измерения проводятся как в нормальных условиях, так и в условиях одиночной неисправности, т. е. обрыва одного провода питания.0204 проводник (линейный или нейтральный) за раз.

Ток утечки корпуса. Ток утечки корпуса измеряется от любой части корпуса через измерительное устройство на землю и между любыми двумя частями корпуса. Это относится только к частям корпуса, не подключенным к защитному заземлению. См. рис. 5. Ток утечки корпуса
измеряется в нормальных условиях, а также в условиях одиночной неисправности, когда одновременно прерывается один проводник питания и, если применимо, проводник защитного заземления размыкается.

Ток утечки пациента. Это ток утечки, измеренный от любой приложенной части к земле. В зависимости от типа рабочей детали (B, BF или CF) существуют разные требования к проведению испытаний на утечку и к типу условий отказа. Рабочие детали типа CF предъявляют самые строгие требования к испытаниям.

Рис. 7. Напряжение сети на контактных частях (щелкните, чтобы увеличить).

Ток утечки для контактных частей типа B измеряется между всеми рабочими частями, соединенными вместе и заземленными, как показано на рис. 6a.
Рабочие части типа BF должны быть разделены на рабочие части, выполняющие различные функции. Ток утечки измеряется между всеми контактными частями с одинаковым назначением и землей. См. рисунок 6b.

Ток утечки для рабочих частей типа CF должен измеряться от каждой контактной части до земли отдельно. См. рисунок 6с.

Утечка через пациента измеряется в нормальных условиях, а также в условиях одиночной неисправности, состоящих из обрыва одного провода питания и размыкания провода защитного заземления, если применимо.

Рис. 8. Напряжение сети на SIP/SOP (нажмите, чтобы увеличить).

Напряжение сети на рабочих частях. К рабочим частям типа F предъявляются дополнительные требования IEC 60601-1. Ток утечки каждой контактной части измеряется при подаче 110% сетевого напряжения через токоограничивающий резистор. Во время этого теста части входных и выходных сигналов соединены с землей. Полярность сетевого напряжения к рабочей части меняется на противоположную, и ток утечки измеряется для обоих условий. См. рис. 7.

Напряжение сети на сигнальном входе и сигнальном выходе. Применяемые части типа B должны иметь дополнительное условие одиночной неисправности, когда 110 % сети подается на все части входных и выходных сигналов во время измерения утечки у пациента. Это применимо только к рабочим частям типа B, если проверка цепи показывает, что существует угроза безопасности. См. рис. 8.

Вспомогательный ток утечки пациента. В этом испытании измеряется ток утечки между любой отдельной контактной частью и всеми остальными контактными частями, соединенными вместе. Вспомогательный ток утечки пациента измеряется как в нормальных условиях, так и в условиях единичного отказа. См. рис. 9..

Национальные различия по току утечки

Рис. 9. Вспомогательный ток утечки пациента (щелкните, чтобы увеличить).

США. Есть три основных различия между IEC 60601-1 и UL 60601-1 для измерения тока утечки. ⁴ Стандарт UL включает требования NFPA 99 и ANSI/AAMI ES1, «Безопасные пределы тока для электромедицинского оборудования». ⁵ NFPA 99 включает требования национального электротехнического кодекса США (NFPA 70), относящиеся к учреждениям здравоохранения. ANSI/AAMI ES1 определяет безопасные пределы тока утечки по трем параметрам: частота, функция оборудования и преднамеренный контакт с пациентом. Вполне вероятно, что ANSI/AAMI ES1 будет отозван, когда ANSI/AAMI примет третье издание IEC 60601-1 в США.

UL 60601-1 различает оборудование для ухода за пациентами (6 футов вокруг и 7,5 футов над пациентом) и оборудование, не предназначенное для ухода за пациентами, для испытаний на ток утечки. Типичные значения тока утечки для устройства класса I составляют 300 мкА в зоне ухода за пациентом и 500 мкА за ее пределами. Для устройства класса II значения составляют 150 мкА в зоне ухода за пациентом и 250 мкА за ее пределами.

UL 60601-1 позволяет одновременно открывать заземляющий провод и одно из соединений питания для оборудования, не связанного с уходом за больными. В соответствии с IEC 60601-1 это будет считаться двойной ошибкой.

Европейский союз и Австралия. В настоящее время нет различий между IEC 60601-1 и EN 60601-1 и AS/NZS 3200.1 в отношении тока утечки. ^{6 ​​}

Рис. 10. Японская схема измерения тока утечки (нажмите, чтобы увеличить).

Канада. Существует одно различие между IEC 60601-1 и CAN/CSA C22.2 № 601.1 по току утечки. ⁷ Если медицинское изделие должно иметь маркировку CSA, необходимо провести испытания на утечку на производственной линии.

Япония. Есть лишь несколько незначительных различий между IEC 60601-1 и JIS T 0601-1 по току утечки. ⁸

Для того, чтобы различать различные измерения утечек через пациента (нормальные и единичные), в JIS T 0601-1 добавлена ​​уточняющая номенклатура Утечка через пациента I для утечек через пациента в нормальных условиях, Утечка через пациента II для утечек через пациента в состояние единичной неисправности сетевого напряжения на SIP/SOP и утечка через пациента III для утечки на пациента в состоянии единичной неисправности сетевого напряжения на плавающей части, контактирующей с пациентом.

JIS T 0601-1 также указывает, что риск внешнего напряжения на SIP/SOP очень низок для устройства, которое было оценено по IEC 60601-1-1 с его аксессуарами. Следовательно, измерения тока утечки в условиях одиночной неисправности с сетью, подключенной к SIP/SOP, не требуется выполнять для такого изделия.

В Японии существует только одно значительное национальное отклонение для измерения тока утечки. Для токов утечки с частотной составляющей более 1 кГц токи утечки не должны превышать 10 мкА. Используется измерительное устройство IEC 60601-1, но с резистором 10 кОм, зашунтированным переключателем. См. рис. 10.

Заключение

Важным этапом перед проведением испытаний на утечку является определение класса испытуемого медицинского оборудования и определение типа используемых частей. Как только они определены, могут быть установлены соответствующие тесты и соответствующие пределы. Затем могут быть проведены применимые испытания на утечку в соответствующих условиях единичного отказа.

Описанные здесь испытания на утечку основаны на требованиях к испытаниям на соответствие стандарту IEC 60601-1. В этом стандарте нет особых требований к измерению тока утечки во время производственных испытаний. Тем не менее, производитель должен проводить такие испытания. Это может принимать форму надлежащей производственной практики, рутинных производственных испытаний или отбора проб.

Ссылки

1. IEC 60601-1, «Медицинское электрооборудование. Часть 1. Общие требования к безопасности и основным характеристикам» (Женева: Международная электротехническая комиссия, 1995 г.).
2. Леонард Эйснер, Роберт М. Браун и Дэн Моди, «Учебник для IEC 60601-1», MD&DI 25, №. 9 (2003): 48–58.
3. Национальная ассоциация противопожарной защиты, NFPA 99, «Стандарт для медицинских учреждений» (Куинси, Массачусетс: NFPA, 2002).
4. UL 60601-1, «Медицинское электрическое оборудование, часть 1: Общие требования безопасности» (Нортбрук, Иллинойс: Underwriters Laboratories, 2003).
5. ANSI/AAMI ES1:1993, «Пределы безопасного тока для электромедицинских устройств» (Арлингтон, Вирджиния: AAMI, 1993).
6. AS/NZS 3200.1, «Медицинские электрические системы» (Сидней: Стандарты Австралии, 1998 г.