Jaký pokles napětí je přijatelný při 12 V?

Jakákoli odchylka zaznamenaná v elektrických sítích je krajně nežádoucím jevem, kterému by se mělo pokud možno předcházet. Pokud jde o výkyvy od daných parametrů napětí v síti, je tato situace plná nejzávažnějších důsledků. Je třeba poznamenat, že normy napětí stanovené předpisy jsou považovány za rozhodující při posuzování kvality elektřiny dodávané spotřebitelům. S ohledem na to je při uzavírání smluv mezi energetickými společnostmi a spotřebiteli stanoven závazný požadavek, že parametry napětí musí odpovídat platným technickým předpisům.

Jak se odchylky napěťových parametrů projevují na elektrických spotřebičích a dalších spotřebičích elektřiny? Pamatujte, že napětí může kolísat nahoru i dolů. Použijeme-li jako příklad tradiční žárovku, pokles napětí do 5 % má za následek snížení světelného toku až o 18 % a takové kolísání nemůže zůstat bez povšimnutí. Zvýšené napětí nad stanovenou normu zase vede k vyhoření nebo výraznému snížení životnosti lampy.

Nízké napětí v elektrické síti má zvláště patrný vliv na provoz přístrojů a zařízení vybavených elektromotory, jako jsou ledničky, pračky, klimatizace, kompresory. Snížené napětí v síti vede ke znatelnému zvýšení odběru proudu a přehřátí vinutí motoru, což v konečném důsledku může vést k roztavení izolačního povlaku vodičů a selhání motoru. Neméně nebezpečné je plné zvýšené napětí nad normální úrovně. Vysoké napětí je zvláště nebezpečné pro složitou elektroniku a zařízení vybavená elektronickými součástkami, které jsou zvláště citlivé na napěťové rázy.

Pokud jsou odchylky v parametrech dodávané elektřiny pravidelné, doporučuje se spotřebitelům zaznamenat porušení pomocí multimetru. Měření se musí provádět po určitou dobu v různých denních dobách, což nám umožní zjistit povahu odchylek, které se vyskytují.

Dále zvážíme přípustné hodnoty odchylek napětí od zavedených norem. Zvláště zdůrazňujeme, že nebudeme považovat za zastaralé a již nerelevantní normy, na které se často odvolávají autoři mnoha publikací. Současným regulačním dokumentem upravujícím parametry kvality dodávané elektřiny je v současnosti GOST-321440-2013. Regulační dokument uvádí, že porušení kvality dodávek elektřiny se zaznamenává při dlouhodobých odchylkách parametrů sítě od stanovených norem. Zároveň se bere na vědomí, že stanovené normy se nevztahují na krátkodobé a náhlé události provázené přepětím a kolísáním napětí v důsledku extrémních povětrnostních podmínek, poškození zařízení energetických společností nebo odběratelů elektřiny nebo neoprávněného zásahu třetích osob. strany.

Podle GOST 321440-2013 jsou odchylky parametrů napětí v úsecích sítě hraničících se spotřebitelem povoleny v rozmezí ±10 % jmenovité hodnoty (Unom) během časového intervalu jednoho týdne. Vezmeme-li v úvahu skutečnost, že GOST-29322-2014 určuje jmenovitý výkon pro sítě střídavého proudu do 1 kV v mezích 230 V (jednofázové) a 400 V (třífázové), získáme odpovídající přípustné odchylky parametry napětí:

207 – 253 V (při jmenovitém = 230 V);

360 – 440 V (při jmenovitém = 400 V).

Jak je uvedeno výše, smlouva o dodávce elektřiny ukládá spotřebiteli právo požadovat kontrolu kvality dodávané energie a zakládá odpovědnost dodavatele za soulad elektřiny se stanovenými normami. Spotřebitelé by tuto příležitost neměli zanedbávat, a pokud jsou zjištěny pravidelné odchylky od normy, měli by nutně vyžadovat, aby společnost dodávající energii uvedla kvalitu elektřiny do souladu s normami stanovenými GOST. Kontrolní měření parametrů v průběhu týdne lze provádět buď pomocí přístrojů dostupných specialistům síťové společnosti, nebo pomocí služeb organizací třetích stran s příslušnou specializací.

Elektrika v autě může být někdy náladová, to je známý fakt. Ale je tu také smutný fakt: pochopení jejích rozmarů je často dost bolestivé a ne vždy je hned jasné, že v některých situacích je na vině ona, a ne mechanická porucha. A to se stane: proč se například auto najednou začalo třást při nízkých rychlostech? Co to je – zapalovací svíčky, cívky, uložení motoru, úniky vzduchu? Existuje mnoho možných příčin, některé z nich jsou mechanického původu a některé jsou elektrického. A nízké napětí v palubní síti je z druhé kategorie.

Jaká je norma?

Připomeňme si, jaké napětí by mělo být považováno za normální. Zdá se, že je zde vše jednoduché: existuje domácí GOST R 52230-2004 „Zařízení pro automobily a traktory“, který říká: „Jmenovité parametry pro současné spotřebitele používané při běžícím motoru by měly být nastaveny na napětí vybrané z rozsahu : 6,7; 13,5; 27,0 V”. Pro každý případ si vysvětleme, že stejný GOST specifikuje normy pro jmenovité napětí systému elektrického zařízení, které může být 6, 12 nebo 24 V. V případě 12voltové palubní sítě je jmenovité napětí pro aktuální spotřebitele při běžícím motoru by mělo být přesně 13,5, 0,9. Odchylky jsou přijatelné a GOST stanoví, že elektronika musí zůstat funkční, když se provozní napětí změní z 1,25 na XNUMX jmenovité hodnoty.

Takže 13,5 V je minimální napětí, které by mělo být v palubní síti, normální je 13,8-14,2 V. Maximální napětí je trochu složitější a v rámci tohoto materiálu jsme se ho nemohli dotknout, ale budeme dotkni se toho : jsou tu některé nuance, bez kterých bude logika příběhu narušena.

Formálně se za maximální napětí v palubní síti většiny vozů považuje 14,8 V. Ve skutečnosti ale nyní může být vyšší – až 15,5, v některých případech dokonce až 17 V. Důvod je zcela jasný: v moderním autě je příliš mnoho spotřebitelů, takže obvyklých 14 voltů není vždy schopno nabíjet baterii více či méně stabilně. Nikdy to nedokázali plně nabít (k tomu potřebujete napětí vyšší než 16 V, což auto nemá) a se vším ovládáním topení, klimatizace a tabletů na půlce předního panelu nebudou schopni to udělat ještě více.

To je obzvláště obtížné v zimě. Co děláme po nastartování motoru za chladného počasí? Správně, zapněte vyhřívaná zrcátka, sedadla a okna. A taky vařič a muzika na zahřátí jako král, a ne jako řidič KrAZ. Ale baterie nejenže prošla vážným testem startování studeného motoru, ale sama se ochladila, což znamená, že opravdu nepřijímá nabíjení. A pokud ho po tomto čeká krátký pár kilometrů do práce, pak ochlazení, další studený start a návrat dva kilometry domů, pak ho může jen litovat. Samozřejmě se v tomto režimu bude postupně vybíjet a žádné množství 13,8 V to nezachrání. Smrt bude samozřejmě zpožděna, ale už ne. Jaká je cesta ven? Samozřejmě zvýšit napětí.

Dříve bylo napětí v palubní síti vážně limitováno dvěma faktory. První je, že antimonové baterie minulosti se velmi rychle uvařily, pokud na ně bylo přivedeno příliš vysoké napětí. Moderní vápníkové baterie se vyznačují vyšším vypouštěcím napětím plynu, takže bez problémů přežijí o něco vyšší napětí v síti, ale mnohem lépe se nabíjejí z generátoru. Ve skutečnosti není vaření pro antimonové baterie bolestivé a nebezpečné, vždy můžete přidat destilovanou vodu a vrátit potřebnou hustotu a objem elektrolytu do normálu, ale moderní ovladače, hustoměr a elektrolyt se příliš nekombinují. A obecně platí, že auta jsou stále méně vrtošivá (i když složitější) a nutit řidiče skákat poblíž baterie s lahví destilované vody v ruce je neslušné. Takže kalciové baterie jsou prostě dar z nebes, který zároveň odstranil první omezení na alespoň mírné zvýšení napětí v palubní síti.

Druhým limitujícím faktorem je mechanismus regulace napětí. Jestliže se k tomu dříve používal pouze reléový regulátor, nyní je napětí řízeno elektronickou řídicí jednotkou. Tedy počítač, který má schopnost měnit napětí v určitých mezích. Jednotka může například zvýšit napětí při zapnutí výkonných spotřebičů nebo v zimě ihned po studeném startu pro rychlejší obnovu baterie. To je samozřejmě skvělé, ale tato mince má také nevýhodu: nyní ECU často sama rozhoduje, které napětí je považováno za nízké. A někdy to dělá takové zázraky, že řidič nemůže vždy pochopit, co po něm tento elektronický mozek chce a co je důvodem jeho podivného chování.

Od jednoduchých až po složité

Čím jednodušší stroje byly, tím byly důsledky nízkého napětí předvídatelnější. Pokud je velmi nízká (to znamená, že je baterie vybitá), je vše docela jednoduché: auto se nespustí. V lepším případě cvakne startér, přístroj zabliká a je to. Pokud baterie ještě není úplně vybitá, ale generátor je již velmi unavený, můžete si při volnoběhu všimnout blikání světlometů, jejichž svítilny nemají dostatečné napětí pro stabilní provoz. Elektricky ovládaná okna a stěrače se mohly zpomalit. Postupem času generátor (většinou to byl důvod) produkoval stále menší a menší napětí, baterie se vůbec nenabíjela a v jednu krásnou chvíli došli k bodu 1: cvaknutí startéru s nápisem „nechci a můžu ‘t“, a to je vše – dorazili jsme. Je pravda, že ve většině případů mohl řidič odhadnout, že s nabíjením není něco v pořádku: signalizovala to hořící kontrolka nabíjení baterie. Nebo alespoň doutnající plná záře, ke které došlo, pokud začal odumírat diodový můstek generátoru. Nyní se vše mnohem zkomplikovalo.

Důvody nízkého napětí nepochopíme – to teď není důležité. Je důležité pochopit, co se v tomto případě stane s autem. Ale stát se může cokoliv.

Pokud ECU zjistí, že napětí je pod normálem, pokusí se problém vyřešit dvěma způsoby. První cesta předpokládá, že pokles napětí byl způsoben buď zařazením výkonného spotřebiče, nebo se řídicí jednotce zdál nepříliš významný (to se může stát v počáteční fázi opotřebení kartáčů generátoru). V tomto případě první věc, kterou řídicí jednotka vymyslí, je zvýšení volnoběžných otáček. Algoritmus se může v závislosti na výrobci automobilu lišit: u některých modelů se otáčky zvýší o určitou hodnotu (například o 50 otáček za minutu, které se obvykle považují za dostatečné), u některých o předem stanovené procento volnoběhu. Pokud to ke kompenzaci poklesu napětí stačí, řídicí jednotka si myslí, že je to dobře udělané, a nerozsvítí na palubní desce žádné kontrolky. I když se může stát, že za to může opotřebovaný generátor a takto nízké napětí už nelze považovat za normální.

Kupodivu je řidič s tímto rozhodnutím ECU dokonce spokojený: mírně zvýšené otáčky mohou udělat auto trochu pohodlnějším kvůli snížení vibrací při příliš nízkých továrních volnoběžných otáčkách (což se stává například u Hondy nebo mnoha korejská auta). Zdá se, že problém, o jehož existenci řidič ani netuší, je vyřešen. Ve skutečnosti samozřejmě ne: zvýšené volnoběžné otáčky vedou ke zvýšení spotřeby benzínu, a co je nejdůležitější, opotřebení generátoru stále postupuje a někdy celý tento příběh stejně skončí hořící kontrolkou nabíjení. Před touto žárovkou se však mohou objevit další důsledky příliš nízkého napětí.

Nejprve samozřejmě utrpí baterie, protože se začne stále méně nabíjet a nakonec odmítne otočit startér. A pokud má auto přehnaně chytrý bezpečnostní systém, může nakopnout i on: silný pokles napětí v jeho mozku může vypadat jako pokus o hacknutí a pro každý případ může například zablokovat benzinovou pumpu. Zde pomůže nabití baterie, po kterém se bude napětí dočasně zdát řídicím jednotkám víceméně normální a nebude způsobovat vážné obavy.

ECU si však poté začne uvědomovat, že něco není v pořádku. Zvyšování volnoběžných otáček nepomáhá, je potřeba něco udělat, a tak začíná druhý díl baletu Marlezon. Protože ECU je kus hardwaru, její logika je železná: je nutné vypnout některé spotřebiče. Přestalo najednou pracovat několik topných jednotek současně? Můžeme téměř s jistotou říci, že problémem je nízké napětí. Zvláště pokud tato topení nejsou z pohledu ECU příliš důležitá. Například čelní sklo, trysky ostřikovačů nebo volant.

Pokud tato opatření nepomohou, může se vypnout ovládání hudby a klimatizace. Podotýkám, že postup odpojování spotřebičů je na různých strojích odlišný, ale v tomto případě pro každého v takové situaci buď již bude svítit kontrolka nabíjení, nebo se objeví chyba napětí. Kromě toho již nedojde k žádnému inteligentnímu nabíjení: generátor v nuceném režimu vydá vše, co má, i když princip inteligentního nabíjení naznačuje, že nemusí pracovat na plný výkon, pokud to momentálně není potřeba. A ještě jeden důležitý bod: důvod tak masivních výpadků ne vždy tkví ve skutečně nízkém palubním napětí. Někdy je na vině chybějící signál generátoru o spotřebě proudu. Pokud je na generátoru signální vodič, je nejlepší jej nejprve zkontrolovat. Pokud zhnilo nebo zoxidovalo, tak i když je na panelu spolehlivých 14,2 V z generátoru, kontrolka nabíjení bude stále svítit a některé spotřebiče se vypnou.

Jde o poměrně častý problém, známý majitelům nejen GM a Fordu (setkávají se s tím častěji než ostatní), ale i mnoha dalších aut. Navíc inteligentní nabíjení, které může vypnout některé spotřebiče při nízkém napětí v síti nebo při chybě signálu a také neposkytuje vysoké napětí, když to není vyžadováno, není atributem nejnovějších a nejdražší auta. Chevrolet Cruze a Ford Focus 2 a 3 to měly na levných japonských autech a pak byl podobný systém IBS použit na korejských autech, včetně velmi levných Kia Rio a Hyundai Solaris.

Co když je to automatické?

Jak jsme právě řekli, pokud ECU “vidí” napětí příliš nízké, snaží se snížit spotřebu proudu. Ani jeden výrobce automobilů však nenapíše algoritmus, aby odpojení spotřebitelů činilo řízení auta nebezpečnějším. Proto se může vypnout vyhřívání trysek ostřikovačů, ale ne elektrický posilovač řízení. Ale potřebuje i proud, a nejen on. Proto není divu, že nízké napětí často vede k hromadění chyb v široké škále systémů. Často v protokolech můžete vidět chyby jak v EUR, tak i v automatické převodovce. Kromě toho se na palubní desce může rozsvítit také ikona poruchy převodovky (známá jako „převodové kolo“).

Nízké napětí je vždy způsobeno poruchou, která může progredovat, ale nelze ji sama odstranit. Postupem času se volty v palubní síti zmenšují a ECU si pamatuje nebezpečí, že zůstane bez EUR nebo jiné užitečné věci, v jednu chvíli prostě odmítne nastartovat motor. Navíc někdy na to může být teoreticky ještě dost napětí, ale řídící jednotka uváží, že je lepší jet za svou prací taxíkem nebo autobusem než v ne zcela funkčním autě.

Bohužel v moderních autech nezůstaly prakticky žádné rozumné přístroje, které by ukazovaly, co se vlastně děje, a ne to, co jim ECU říká, aby ukazovaly. Místo poctivého voltmetru nebo ampérmetru je na přístroji pouze jedna kontrolka, kterou řídící jednotka rozsvítí ve velmi kritické situaci – když se vůbec nenabíjí. Je obtížné sledovat skutečné napětí a mnoho lidí si může nainstalovat pouze ty voltmetry do zapalovačů, které se dají koupit za málo peněz v mnoha obchodech.

Nemohou se pochlubit tím, že by byly nějak zvlášť přesné, ale i tak vypovídají o hodnotě napětí víc než žárovka na palubní desce. A to není příliš dobré, protože včas zaznamenané nízké napětí může zabránit nejjednoduššímu a nejsmutnějšímu důsledku: rychlému selhání baterie. Neustálé podbíjení baterie výrazně snižuje její zdroje, a pokud dovolíte hluboké vybití, můžete baterii velmi rychle dobít. A to je možná to nejnepříjemnější, co chronicky nízké napětí v palubní síti dokáže.