Ток утечки является распространенной проблемой в электрических системах и может привести к серьезным авариям, гибели людей и повреждению имущества, если не управлять им должным образом. Правовые нормы предписывают наблюдение и меры предосторожности для снижения этих рисков. Чтобы понять ток утечки, важно определить его. Если векторная сумма фазных токов и тока нейтрали равна нулю, тока утечки нет. Однако, если ток нейтрали меньше общего тока от фаз, это указывает на то, что какой-то ток нашел альтернативный путь. Этот путь может проходить через человека, изолированную точку или другое оборудование. Такие проблемы часто возникают в электрических устройствах с недостаточной изоляцией, производственными дефектами или устаревшими технологиями.
Когда неисправные устройства интегрируются в системы, такие как электрические панели, они могут вызывать проблемы для окружающего оборудования. Крайне важно измерять и обнаруживать токи утечки, прежде чем предпринимать превентивные действия. При обнаружении утечки необходимо немедленное вмешательство. Измерение и прерывание можно выполнять с помощью напрямую подключенных устройств при низких уровнях тока. Эти устройства, обычно устанавливаемые на 30 мА для личной безопасности и на 300 мА для предотвращения пожара, широко используются в различных областях применения.
При измерениях высокого тока прямое подключение не всегда возможно. В таких случаях используются трансформаторы тока, аналогичные тем, которые используются в счетчиках электроэнергии или анализаторах. Особенно распространены тороидальные трансформаторы тока. Принцип заключается в пропускании каждого тока через трансформатор и выполнении измерений на вторичной стороне в соответствии с коэффициентом обмоток.
Измерение тока утечки служит для защиты систем. Чтобы измерить разницу токов, как описано ранее, необходимо измерить векторную сумму общих входных токов и токов нейтрали. Поэтому все фазные и нейтральные кабели пропускаются вместе через эти тороидальные трансформаторы тока. Размер трансформаторов варьируется в зависимости от толщины кабеля, а открывающиеся типы облегчают обслуживание и устранение неисправностей. После пропуска кабелей через трансформатор вторичная сторона готова к измерению.
После измерения значения тока необходимо проверить ток утечки. Для этой цели используются реле тока утечки, часто имеющие регулируемое время срабатывания. В зависимости от применения системы допустимый уровень тока утечки может превышать стандартные пороговые значения 30 мА и 300 мА. Регулируемые реле позволяют пользователям устанавливать соответствующие пределы, которые можно увеличить до 250 А. Некоторые тороидальные трансформаторы тока интегрированы с реле, что упрощает конструкцию и установку панели. Выход реле напрямую управляет автоматическими выключателями или контакторами, обеспечивая защиту системы.
В панелях с толстыми кабелями или неизолированными проводниками, проводящими высокие токи, прохождение их через тороидальные трансформаторы тока может быть сложным. Трансформаторы тока утечки коллектора предлагают решение путем измерения линий с помощью трансформаторов тока X/5, которые затем подаются на трансформатор тока утечки коллектора.
Публикация в официальной газете от 17 июля 2013 года предписывала, чтобы основные платы на рабочих местах и вторичные электрические панели были оснащены реле тока утечки (устройствами защитного отключения) в соответствии с принципом селективности. Это подчеркивает важность внедрения правильных решений в соответствующих местах для обеспечения безопасности и соответствия.