Как использовать простой фазоискатель?

Виды

Все фазометры по принципу работы делятся на три вида:

• Электродинамические;
• Цифровые;
• Электромеханические.

Наибольшим спросом пользуются первые два типа, но рекомендуется применять цифровые приборы. Они отличаются большей точностью и низким уровнем помех.

По числу фаз фазометры бывают:

• Однофазные — для проведения измерений в 1-фазной цепи.
• Трехфазные — для 3-фазных цепей.

Электродинамический

Еще недавно наибольшим спросом пользовались электродинамические (электромагнитные) фазометры. Конструктивно этот прибор состоит из простого логометрического механизма, позволяющего с точностью измерять смещение фаз.

В устройстве предусмотрено две рамки, которые жестко объединены между собой. Угол между упомянутыми элементами составляет 60 градусов. Рамки крепятся на осях, зафиксированных на опорных узлах. Благодаря этой особенности, в устройстве отсутствует механическое противодействие.

В приборе предусмотрен специальный элемент, который поворачивается на угол, характеризующий величину текущего сдвига фаз. С помощью линейной шкалы специалист может зафиксировать измерение и определить текущий параметр смещения.

В основе электродинамического фазометра лежит неподвижная токовая катушка, а также еще два аналогичных, но подвижных элемента. В смещающихся катушках текут свои токи, что способствует появлению магнитного потока во всех катушках — подвижных и неподвижных.

При взаимодействии потоков катушек появляется пара вращающихся моментов, величина которых зависит от расстояния между перемещающимися элементами устройства. Упомянутые моменты имеют различное направление, которое противоположно по величине.

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Критерии выбора аккумуляторной отвертки, преимущества и недостатки

Показатели моментов зависят от токов, протекающих в катушках подвижного типа, а также от уровня тока в фиксированной катушке. Кроме того, упомянутые показатели зависят от конструктивных особенностей катушки и углового фазного сдвига.

Как результат, перемещающийся элемент фазометра прокручивается под влиянием упомянутых моментов до ситуации, когда не возникнет равновесие, то есть моменты становятся равны.

У самого фазометра часто предусмотрена градация, позволяющая точно измерить коэффициент мощности.

Преимущества прибора — надежность, высокая точность показаний, доступная цена.

Недостаток — зависимость измеряемых параметров от показателя частоты. Еще один минус — повышенная потребляемая мощность с изучаемого источника.

Цифровой

Как отмечалось, это более предпочтительный тип прибора из-за более удобного применения и высокой точности. Такие устройства изготавливаются по различным технологиям.

К примеру, компенсационный фазометр делает максимально точные измерения, несмотря на необходимость ручного применения. Прибор работает на ином принципе. В процессе измерений появляется пара U, имеющих синусоидальный тип, а главное назначение прибора заключается именно в вычислении сдвига между фазами.

Сначала U подается на фазовращатель, управление которым производится со специального прибора. Процесс измерения происходит плавно до момента, пока в не произойдет совпадение фаз. В процессе настройки величина смещения фаз вычисляется с помощью устройства фазочувствительного вида.

Сигнал на выходе передается с детектора на управляющий прибор. Заданный алгоритм реализуется посредством кодировки импульсов. Как только происходит уравновешивание, код фазовращателя отражает интересующие сведения.

На современном этапе цифровые фазометры применяют методику, которая базируется на дискретном счете. Суть способа заключается в прохождении двух этапов.

Сначала выполнятся процесс по преобразованию смещения фаз в параметр сигнала с определенной продолжительностью. Далее меняется длина этого импульса с помощью дискретного счета.

В состав прибора входит:

• Преобразователь, обеспечивающий преобразование смещения фаз в импульс;
• Временной селектор;
• Элемент, который формирует дискретные импульсы;
• Управляющее устройство и счетчик.

Плюсы фазометров цифрового типа — меньшая погрешность, благодаря выполнению вычислений за несколько периодов, большая точность и удобство применения. Недостатки — более высокая цена.

Классификация фазоуказателей

Независимо от сферы применения для проверки правильности подключения бытовых или промышленных электроустройств наибольшее распространение получили фазоуказатели следующих типов:

• Индукционные — представлены главным образом устаревшими моделями типа И517, ФУ-2 и более современными модификациями. По сути представляют собой упрощённую модель асинхронного двигателя, в качестве ротора у которых выполнен обычный диск из лёгких металлов. При прямом подключении к питающей сети этот диск-индикатор начинает вращаться по часовой стрелке, в противном случае направление вращения меняется на противоположное. Приборы этого типа отличаются большим рабочим ресурсом, простотой применения. Отдельные модификации применяют для работы с трёхфазными сетями с частотой до 1 тысячи Герц.Индукционный фазоуказатель
• Более современными считаются устройства, обеспечивающие индикацию правильности включения при помощи обычных ламп накаливания или светодиодов. Они меньше по габаритам, поэтому более просты в применении, особенно в бытовых условиях. Отметим несовершенство отдельных моделей, которые требуют подключения только к двум фазам и нейтральному проводу, это несколько усложняет выполнение работ по определению очерёдности фаз.Фазоуказатель с индикаторного типа
• Заслуживают внимания и приборы микроконтроллерного типа. Они вполне подходят для выполнения работ в быту и на производстве, правильность фазировки показывают при помощи всё тех же световых индикаторов.Фазоуказатель микроконтроллерного типа

И517М:

ФУ-2:

Принцип действия всё приборов, кроме индукционного, основан на эффекте перекоса фаз, при котором по различным цепям появляется различное активное и реактивное сопротивление. В результате это и приводит к изменению интенсивности свечения отдельных индикаторов или полному отказу от включения.

Небольшое вступление

Попалась на глаза история о монтаже электрооборудования, а именно двух масляных трансформаторов. Работы были завершены успешно. В итоге имелась следующая схема электроснабжения. Собственно сами трансформаторы, вводные выключатели, секционные разъединители, две секции шин. Успешно, как считали монтажники, прошли пусконаладочные работы. Стали включать оба трансформатора на параллельную работу и получили . Естественно, монтажники утверждали, что произвели проверку чередования фаз с обоих источников и все совпадало. Но, о фазировке не было сказано ни слова. А зря! Теперь давайте разберемся подробно, что же пошло не так.

Обязательная проверка прибора

Перед началом работы устройство обязательно проверяют. Для этого необходимо просто замкнуть электрическую цепь, взявшись одной рукой за щуп отвертки, а другой – за контактную площадку («пятачок»).

Наличие индикации говорит о том, что отвертка готова к использованию. Если индикации нет, необходимо проверить работоспособность элементов питания (если они есть в данной модели) или самого индикатора. Например, неоновая лампочка может просто перегореть. Кроме того, при неаккуратном обращении с прибором возможно нарушение электроцепи в самой отвертке. Так, ронять устройство не рекомендуется, как и закручивать ей винты/шурупы/болты с большим усилием.

Устройство для определения последовательности чередования фаз в трехфазной сети

Итак, вышеупомянутое «Устройство для определения последовательности чередования фаз» предназначено для определения фазы, в которой напряжение отстаёт от напряжения в фазе, произвольно взятой для начала отсчёта. Знание этого отставания необходимо для правильного подключения к сети приборов, в которых требуется соблюдать последовательность чередования фаз, например, трёхфазных четырёхпроводных (с нулем) электросчетчиков.

Конструкция устройства достаточно простая (рис. 1). На основании из электроизоляционного материала, например текстолита, размещены два настенных электропатрона с ввинченными в них обычными осветительными лампами накаливания, закрытыми прозрачными кожухами, изготовленными из пластиковой тары от соков, воды и т. д. На основании укреплены также конденсатор и клеммы для подключения проводов.

Одни выводы от ламп и конденсатора спаяны (точка О), другие концы проводов соединены с клеммами А, В и С (рис. 2).

Принцип действия «Устройства для определения последовательности чередования фаз» таков. При подключении «Устройства…» к трехфазной сети из-за наличия конденсатора в каждой фазе изменяется напряжение, что приводит к разному накалу ламп. (В нашем случае к конденсатору подсоединена фаза В.) По величине накала (яркости свечения ламп) и судят о принадлежности оставшихся фаз (проводов) к фазе А или к фазе С.

Здравствуйте, уважаемые гости и постоянные читатели сайта «Заметки электрика».

Несколько дней назад мне позвонил знакомый с просьбой разобраться в ситуации.

У него на объекте работала бригада электромонтажников.

Они занимались установкой двух силовых масляных трансформаторов 10/0,4 (кВ) мощностью 400 (кВА). С каждого трансформатора питались сборные шины 1 и 2 секций 0,4 (кВ). Между сборными шинами 1 и 2 секций был предусмотрен межсекционный автоматический выключатель.

Вот фото двух секций напряжением 400 (В).

При пусконаладочных работах решили попробовать включить оба трансформатора на параллельную работу. При включении произошло , при котором сработала защита сразу на двух вводных автоматических выключателях.

Стали разбираться. Условия включения трансформаторов на параллельную работу были соблюдены, но не все. Пришли к выводу, что не была соблюдена фазировка шин двух секций 400 (В). Бригада монтажников уверяет, что предварительную фазировку провела правильно. Чуть позже выяснилось, что фазировку они проводили с помощью фазоуказателя ФУ-2 на каждой секции и в обоих случаях прибор показал прямую последовательность фаз.

Фазоуказатель ФУ-2

Порядок чередования фаз (следования фаз) в трехфазной системе напряжений можно проверить с помощью переносного индукционного фазоуказателя типа ФУ-2. Вот так он выглядит.

Например, у счетчика СА4-И678 при обратной последовательности фаз начинается «самоход» диска. В современных электронных счетчиках типа СЭТ-4ТМ и ПСЧ-4ТМ при обратном чередовании фаз выдается на экран уведомление.

Уникальность использования

Бывают такие моменты, когда подключение трехфазной электросети должно производиться в режиме строгой последовательности фаз. Вся проблема заключается в том, что нет никакой гарантии правильно обозначить сторону вращения ротора в процессе присоединения к сети двигателя, если не выполняется проверка этапов фазировки.

В процессе эксплуатации механизма системы важно четко соблюдать направление вращения, потому что так выполняется обеспечение технологического цикла. Следовательно главным пунктом стабильной работы является абсолютное соблюдение последовательности соединения.

В данном случае правильное решение проблемы заключается в использовании уникального прибора – фазоуказателя, что дает ясное понимание области его применения.

Для примера, в случае, когда провода, питающие обмотки имеют верный порядок присоединения, то работа ротора двигателя определяется условным вращением по ходу стрелки на часах, но при малейшем изменении порядка последовательности фаз направление вращение будет изменено.

В следствие тех-процесс, где главным элементом является двигатель, будет грубо изменен с последующим нарушением, что несомненно приведет к остановке и выходу из строя оборудования. Однако при изменении последовательности фаз в правильном чередовании, порядок эксплуатации двигателя будет приведен в обычному и процесс вновь станет корректным.

Как сделать фазоуказатель самостоятельно

За свою трудовую деятельность всегда приходилось заниматься приборами учета электроэнергии (снимать электросчетчики на поверку), и часто, принимая новый учет, находил проблему, а именно – электросчетчик имел “самоход”, или “самосдвиг”, т.е. при отключенной нагрузке электросчетчик имел небольшое движение диска.

Фазоуказатель промышленного производства.

Это явление наблюдается с индукционными электросчечиками (СА4-И678, СА4У-И678 и др.), при подключении обязательно должна соблюдаться фазировка (очередность фаз). И вот тогда приходилось искать прибор фазоуказатель, чтобы навести порядок в учете. Сейчас на всех объектах стоят электронные, которые на фазировку не реагируют. Может, кому-то понадобится фазоуказатель, который можно сделать самостоятельно, схему которого и предлагаем вашему вниманию.

Однако наличие вращающихся частей делает их сложными по конструкции и неудобными в эксплуатации. Известны фазоуказатели, основанные и на других принципах.

Рисунок 1. Схема простого фазоуказателя для самостоятельного изготовления.

Схема простого фазоуказателя показана на рис. 1. Он позволяет определить порядок следования фаз в трехфазных электросетях с нулевым проводом, с которым соединяют клемму ХТЗ прибора, а клеммы ХТ1 и ХТ2 подключают к двум из трех фазных проводов.

Предположим, напряжение, приложенное к клемме ХТ1, отстает по фазе на 120° от напряжения на клемме ХТ2. Этой ситуации соответствуют графики на рис. 2.

Благодаря диоду VD1 ток Iуе в цепи управляющего электрода тиристора VS1 течет только в течение положительных полупериодов напряжения на клемме ХТ2.

В момент t1, когда напряжение на клемме ХТ1 и аноде тиристора становится положительным, последний открывается и остается открытым до окончания полупериода (момента t2).

Номинал резистора R1 выбран таким образом, что лампа HL1 светится в полный накал, сигнализируя, что порядок следования фаз соответствует маркировке клемм (ХТ2 — “А”, ХТ1 — “В”, фаза, оставшаяся неподключенной, — “С”).

Если фазные провода соединены с прибором в обратном порядке (“А” — к ХТ1, “В” — к ХТ2), фаза тока управляющего электрода тиристора отстает на 120° от фазы анодного напряжения. Теперь тиристор открывается в момент и закрывается в момент t4.

Среднее значение тока, протекающего через лампу HL1, значительно меньше, чем в предыдущем случае, поэтому она светится очень слабо или вовсе не светится. Интервалы, в течение которых через лампу HL1 течет ток, на рис. 2 заштрихованы.

В качестве VS1 кроме указанного на схеме пригодны тиристоры T112-10-5, КУ202Н. Диод КД105В можно заменить любым из серии КД209. HL1 — лампа накаливания на 26 В, 0,12 А, однако подойдет и другая с номинальным током не менее тока удержания использованного тиристора.

Рисунок 2. Графики напряжения.

Необходимо лишь подобрать резистор R1 соответствующего номинала и мощности. Подборка резистора потребуется и в том случае, если номинальное линейное напряжение в сети отличается от 220 В.

Детали фазоуказателя смонтированы в корпусе из изоляционного материала подходящих размеров, на передней панели которого установлены клеммы ХТ1-ХТЗ и патрон с лампой HL1.

Промышленные фазоуказатели:

1. Фазоуказатель (индикатор фазы) микроконтроллерный ИФ 517М (ИФ 517 М) предназначен для определения чередования фаз A, B, C в трехфазной сети 380 В промышленной частоты 50 Гц.
2. Выпускается вместо И-517, ФУ-2 (И-517, ФУ 2).

Условия эксплуатации:

1. Температура, °С: от -45 до +45.
2. Влажность, %, при 25°С: до 98.

Технические характеристики:

1. Номинальное напряжение, В: 380.
2. Индикация режимов работы: светодиодная.
3. Внутренний источник питания: отсутствует.
4. Длина соединительных проводов, м: не менее 0,5.
5. Габаритные размеры, мм: 160х55х16.
6. Масса, кг: не более 0,11.

Фазоуказатели ЭИ 5001 предназначены для определения порядка чередования фаз в трехфазных цепях переменного тока.

Технические характеристики:

Электрическая схема фазоуказателя.

1. Обеспечивает определение порядка чередования фаз в трехфазных цепях переменного тока при значениях напряжения в цепи от 50 В до 600 В.
2. Обеспечивает определение порядка чередования фаз в трехфазных цепях переменного тока в диапазоне частот от 40 Гц до 1000 Гц при значениях напряжений, В:

• диапазон частот, Гц oт 40 до 500: oт 50 до 600;
• диапазон частот, Гц oт 500 до 1000: oт 200 до 600.

Также обеспечивает определение порядка чередования фаз при продолжительности включения не более 3 сек с интервалом между включениями не менее 30 сек.

Мощность, потребляемая фазоуказателем, не превышает следующих значений при напряжениях:

• 50 В и частоте 50 Гц: 2 ВА;
• 100 В и частоте 50 Гц: 7,5 ВА;
• 100 В и частоте 500 Гц: 4 ВА;
• 500 В и частоте 50 Гц: 200 ВА.

Габаритные размеры: 65х65х45 мм

Масса: 0,19 кг

Особенности прямой последовательности фаз

Это также называется способом асимметричных компонентов. Подробнее, элемент определения асимметричных электронных компонентов. Он основан на разложение несимметричной системы на 3 симметричные: прямая, обратная, нулевая.

Где применяется прямая последовательность фаз:

1. Метод используется для определения асимметричных порядков действия электроэнергетических компонентов.
2. Данный способ применяют некоторые элементы РЗиА. Например, на этом построен принцип действия трансформатора напряжения при последовательности в ноль. Основан принцип на суммировании значений напряжения во всех фазах.
3. Для 3-фазных транспортных ЛЭП, в итоге получается матрица точных собственных направлений.

Этот способ определения удачно применяется, чтобы рассчитать несимметричные режимы 3-фазной линии, либо возникновения замыкания цепи. Фазоуказатель помогает определить прямую последовательность фаз, что нужно для работы некоторых устройств. При необходимости, можно легко изменить последовательность фаз.

Способы защиты

В быту используются однофазные стабилизаторы напряжения, которые способны защитить электроприборы и технику

Для обеспечения симметричной работы силовых сетей и нормирования величины напряжения в каждой из однофазных линий применяются специальные корректирующие приборы. Эту функцию чаще всего выполняют классические стабилизаторы напряжения. Однако полностью устранить несимметрию в питающих цепях эти приборы не способны, поскольку их назначение – стабилизация только одной фазы. По этой причине защитить всю трехфазную сеть такими устройствами не удается, как и ликвидировать последствия перекоса.

Не исключены ситуации, когда стабилизаторы сами становятся причиной неравномерности распределения электроэнергии по фазам.

Для защиты трехфазных цепей от асимметрии фаз используются следующие организационные и технические приемы:

• качественная проработка проекта энергоснабжения, учитывающего неравномерность нагрузок;
• использование специальных приборов, с помощью которых удается автоматически выравнивать их (так называемых симметрирующих трансформаторов);
• корректировка действующих схем энергопотребления (если ранее были допущены ошибки).

Существенную помощь в защите от асимметрии оказывает специальное блокирующее оборудование (реле контроля фаз и напряжения, например), отключающее линию при обнаружении нарушений.

Приборы для фазировки

Сегодня существует множество методик, которые зависят от прямого назначения электрооборудования, схем соединения обмоток и от используемых приспособлений и приборов.

К основным приборам и приспособлениям можно отнести:

• Вольтметры переменного тока, используемые при фазировки электроустановок до 1 кВ и подключаемые непосредственно к выводам электрооборудования.
• Фазоуказатели, принцип действие которых похож на принцип действия АД (асинхронного двигателя), когда при подключении катушки приборов к 3-х фазной сети токов происходит образование вращающегося магнитного поля, которое заставляет вращаться рабочий диск. При этом по направлению вращения диска можно судить о правильности порядка следования фаз токов, проходящих по катушкам.
• Универсальные приборы (портативные вольтамперфазоиндикаторы, универсальные фазоуказатели).
• Мегаомметры, представляющие собой переносные приборы, необходимые для измерения сопротивлений изоляции в широких диапазонах, что очень хорошо себя зарекомендовало при производстве фазировки.
• Указатели напряжения для фазировки. Данные устройства хорошо подходят для фазировки электроустановок выше 1 кВ. При выполнении операции на отключенный аппарат (разъединитель, выключатель) на каждую сторону подаются фазируемые напряжения. При этом, щупы прибора подносятся к токоведущим частям фазируемого аппарата, и дальше осуществляется наблюдение за свечением сигнальной лампы на устройстве. Стоит учесть, что горение лампы говорит о несовпадении фаз, а отсутствие свечения лампочки – о согласованном включении и возможности включения коммутационного аппарата.

Когда действительно нужен индикатор фазы

Определители угла опережения фазы в большом количестве занимают полки магазинов электротоваров, как отечественных, так и зарубежных моделей. Но как определить угол атаки и зачем он нужен, знают немногие электрики.

Хороший и качественный индикатор фазы необходим при исследовании чередования фаз, чтобы гарантировать, что двигатель вращается в правильном направлении. Например, при включении водяного насоса в колодце, который может либо поднимать его вверх, бесполезно вращать лопасти рабочего колеса, прикрепленные к электродвигателю, и потреблять избыточное электричество.

Еще один хороший пример, определяющий важность индикатора фазы как устройства, – это подключение индукционного счетчика. Если фазы поменять местами, счетчик продолжит вращать диск после установки, даже если нагрузка отключена

При такой эксплуатации прибора пользователя ждут дополнительные затраты, которые можно устранить, сделав качественный индикатор фазы своими руками.

Для наблюдения такого эффекта достаточно двух неправильно соединенных фаз, а определение угла поворота фазы возможно только с помощью индикатора фазы. Без этого устройства невозможно правильно подключить электродвигатель, кроме как методом «тыка», что не очень хорошо – можно сжечь изделие.

Принципы проверки фазировки

Такая операция выполняется перед подключением в параллельную работу 2 и более линий, которые работают независимым способом. Еще от обновленного генератора, после капремонта, во время которого могла поменяться схема присоединения статора к сети. Проверить одноименность или расцветку фазных проводников обязательно нужно. Ведь в последствии их нужно будет соединить.

Такая операция:

1. Направлена на предотвращение ошибки во время присоединения линий установки параллельно.
2. Она позволяет правильно проверить все контакты.
3. Проверяется правильность присоединения токоведущих кабелей, включаемых к аппарату.

Проверяется совпадение по линии одинаковых токов, а именно отсутствие углового сдвига. Только при получении положительных результатов во время фазировки, генераторы либо трансформаторы работают параллельно и подключаются на одновременную работу.

Принцип действия фазометра

Фазометры функционируют используя следующий принцип: благодаря регулируемому фазовращателю и звуковому генератору формируются 2 напряжения синусоидальной формы, сдвинутые на 90°. Они подаются на вертикальные и горизонтальные отклоняющие пластины осциллографа, генерируя круговую развертку.

При этом одно из напряжений подключается ко входу изучаемого четырехполюсника. А к выходуподключается электронное реле. Выходные дифференцированные импульсы электронного реле модулируют электронный луч осциллографа так, что на видимой части экрана трубки появляется метка, местоположение которой определяется фазовым сдвигом, принесенным четырехполюсником. Установление точки начала отсчета производится путем подключения входа электронного реле к входу четырехполюсника, а с помощью оптического устройства производится отсчет угла между точкой начала отсчета и меткой.

Интересное видео о работе фазометра можете посмотреть ниже:

Вольтамперфазометр ВФМ-3: векторная диаграмма это просто!

Что такое индикаторная отвертка?

Это инструмент, предназначенный для обнаружения напряжения в электросети, в том числе скрытой. Внешне модель может выглядеть как обычная плоская отвертка с прозрачной ручкой или же иметь другой вид. Однако щуп в виде плоской биты обязателен – именно им проверяют контакты.

Обязательна также изоляция ручки – металлическая часть прибора не должна соприкасаться с незащищенной кожей человека, а любые металлические детали на ручке не должны иметь прямого контакта со щупом.

Выпускают изделия контактного и бесконтактного вида, с разными вариантами подачи сигнала – светового, звукового, в виде информации на цифровой дисплей – а также с дополнительными функциями.

Порядок работы

Работы проводятся в таком порядке лицензированной РТН электролабораторией:

• проверяется отсутствие напряжения на вводимом в эксплуатацию оборудовании;
• отсоединяется кабель от шин;
• заземляется одна из жил проводника;
• измеряется сопротивление изоляции жил проводника относительно земли;
• выполняется маркировка жилы, сопротивление которой относительно земли будет нулевым;
• выполняется фазировка остальных жил кабеля;
• выполняется подключение кабеля к РУ согласно маркировке;
• выполняется операция прозвонки;
• производится фазировка под напряжением. Проверка осуществляется между одноимёнными фазами и остальными. Если между одноименными фазами напряжение отсутствует, а между разноименными имеется, то такой кабель включается в работу, а следовательно и распределительное устройство.

Компания Перестройка МСК имеет все необходимые разрешения и специалистов, которые выполнят услугу по проверке фазировки РУ и электрооборудования в кратчайшие сроки по самым выгодным ценам в Москве и МО. Заказчику выдается документ, удостоверяющий качество проведенных работ.