Przyczyny zwiększania się prądów upływu

Proces degradacji izolacji jest na ogół długotrwały, tylko uszkodzenia mechaniczne powstają nagle. Objawem postępującej degradacji izolacji jest obniżanie się jej rezystancji. Osłabienia izolacji niepowodujące bezpośredniego zwarcia przyczyniają się do przepływu zwiększonych prądów upływu, zwłaszcza do ziemi, o wartościach od kilku do kilkudziesięciu, a niekiedy nawet do kilkuset miliamperów. Prądy te są skupione w jednym miejscu lub na niewielkim odcinku przewodu.

Przyczyny zwiększania się prądów upływu

Proces degradacji izolacji jest na ogół długotrwały, tylko uszkodzenia mechaniczne powstają nagle. Objawem postępującej degradacji izolacji jest obniżanie się jej rezystancji. Osłabienia izolacji niepowodujące bezpośredniego zwarcia przyczyniają się do przepływu zwiększonych prądów upływu, zwłaszcza do ziemi, o wartościach od kilku do kilkudziesięciu, a niekiedy nawet do kilkuset miliamperów. Prądy te są skupione w jednym miejscu lub na niewielkim odcinku przewodu.

Gdy przepływ prądu upływu trwa względnie długo, to pozornie stan izolacji poprawia się, staje się ona bowiem sucha, zwiększa się jej rezystancja – trudniej przewodzi prąd, co powoduje, że okresowo prąd upływu przestaje się zwiększać. Stan taki nie jest jednak trwały i po krótkim czasie prąd upływu rośnie. Początkowo prądy te są niewielkie i nie aktywują zabezpieczeń nadprądowych. Z czasem jednak następuje, najpierw powolna, potem przyspieszająca degradacja izolacji i wreszcie, gdy prąd upływu osiągnie wartość około 100 mA, następuje zwęglenie izolacji postępujące w kierunku zasilania i tworzy się mostek węglowy. Prąd ten bardzo szybko zwiększa swoją wartość do kilkuset mA, co przy wartościach 300 mA do 500 mA może doprowadzić do zapalenia znajdujących się w pobliżu materiałów palnych. Prądy upływu mogą doprowadzić do powstania łuku elektrycznego. Wartość płynącego prądu zależy również od rezystancji dodatkowych oraz rezystancji łuku. Najczęściej nie powoduje on zadziałania zabezpieczeń przetężeniowych. W tabeli 1. podane są najczęstsze przyczyny nadmiernego wzrostu prądu upływu spowodowane pogorszeniem izolacji.

Tabela 1. Najczęstsze przyczyny powodujące nadmierny wzrost prądu upływu

Przyczyny powodujące uszkodzenie izolacji i wzrost prądu upływu

Rodzaj przyczyny

elektryczne

Przepięcia, przetężenia

mechaniczne

Skręcanie, zginanie, przełamanie, zgniatanie

środowiskowe

Zawilgocenie, substancje chemiczne, drgania i wibracje, promieniowanie UV

eksploatacyjne

Brak oględzin w odpowiednich terminach, przeglądów, konserwacji, niestaranne naprawy, nieodpowiednie nastawienie zabezpieczeń

Autor: inż. Michał Świerżewski, absolwent Wydziału Elektrycznego Politechniki Warszawskiej, wieloletni biegły sądowy ds. bezpieczeństwa przeciwpożarowego i przeciwwybuchowego instalacji elektrycznych
Słowa kluczowe:
prądy upływu