Фазоуказатель. Виды и устройство. Работа и применение

Фазоуказатель это индикаторный прибор, исключающий ошибки, возможные при подключении электрооборудования к 3-фазной сети. В основном это касается силовых агрегатов, для которых последовательность коммутации фаз имеет принципиальное значение. Другое название описываемого устройства – «Указатель фаз», что не меняет сущности проводимых с его помощью операций. Они заключаются в том, чтобы определиться с порядком следования фаз A, B и C в питающей цепи, к которой подключается конкретный силовой агрегат.

Что определяет фазоуказатель

Из всех возможных вариантов чередования фаз в силовых электрических сетях выделяют прямую и обратную последовательности (A, B, C или C, B, A). С помощью указательного прибора невозможно узнать, какая именно фаза подключена в данный момент к оборудованию.

С его помощью удается определить только их последовательность в данной силовой цепи, что позволит подключить к ней, например, электродвигатель. Лишь при правильном порядке следования фаз двигательный агрегат начнет вращаться именно в ту сторону, которая требуется по условиям его работы.

Соблюдение последовательности чередования важно и при подключении индукционных электросчетчиков старого типа, а также при включении устаревших 3-х фазных трансформаторов. Если, например, при подсоединении асинхронного электродвигателя (АС), ошибиться в порядке следования любых двух фаз – это может привести к поломке подключенного к агрегату приводного оборудования.

Принцип работы устройства

Понять, как работает фазоуказатель при обнаружении последовательности фаз удобнее всего на примере щитовых приборов типа Ц-1425 и Ц-1425.1. В конструкцию каждого из них входят следующие рабочие узлы:

Fazoukazatel 2

Унифицированная магнитоэлектрическая головка.
Встроенная в нее рамка на специальных подвесах.
Преобразователь, используемый в качестве выпрямителя.

Протекающий через рамку ток формируется на основе двух составляющих, выпрямленных диодными мостиками. В случае прямого порядка следования фаз выпрямленный первым мостом ток больше другого примерно в два раза. Это вызовет отклонение стрелки на шкале измерителя вправо от среднего положения.

При обратной фазовой очередности получится все наоборот: большее значение будет иметь ток, выпрямленный вторым мостом. В результате этого стрелочный указатель прибора отклонится в другую сторону.

Разновидности указателей фаз

По особенностям устройства измерительного механизма приборы подразделяются на следующие виды:

Электромеханические указатели.
Устройство на неоновых лампочках.
Электронный фазоуказатель.

Первое из этих изделий по принципу своего действия напоминает трехфазный асинхронный двигатель с небольшими установочными размерами (габаритами).

В его состав входят три обмотки с выводами под клеммы, расположенные над индикаторным прибором с регистрирующим отверстием в виде сектора. Если фазы подключены в нужном порядке, то создаваемое э/м поле индуцирует в диске силы, вращающие его по часовой стрелке.

При неправильном чередовании фаз он начинает вращаться в противоположную сторону. Направление его движения легко распознается с помощью контрастного сектора, имеющегося в нижней части прибора. Если в питающем напряжении 380 В отсутствует хотя бы одна фаза – диск не вращается совсем.

Фазоуказатель на неоновых лампочках (точнее – его индикаторная часть) состоит из нескольких групп конденсаторов, импеданс которых зависит от чередования фаз. При правильном их порядке лампочки светятся очень ярко, а при его нарушении яркость свечения резко снижается.

Электронный указатель фаз – самый сложный и дорогостоящий прибор, работающий по принципу постоянной фиксации и анализа фазных напряжений в сети. Наибольшее распространение получили устройства на полупроводниках (тиристорах и симисторах), за счет использования которых удается снизить количество комплектующих изделий. В качестве индикаторов нарушения фаз в этих приборах выбраны экономичные светодиоды.

Преимущества и недостатки различных модификаций

В индукционных электромеханических приборах основной частью конструкции является металлический диск с тремя фазными обмотками. Устройства этого типа характеризуются надежностью работы, но не безопасны при подключении к сети. Помимо этого наличие в них механических частей заметно сокращает предельные эксплуатационные сроки и приводит к частым поломкам.

Устройства на индикаторных лампах в отличие от индукционных аналогов не содержат трущихся механических узлов и гарантируют долговечность прибора. Однако необходимость применения нескольких групп реактивных элементов (конденсаторов) усложняет конструкцию и ухудшает ее ремонтопригодность. Фазоуказатель электронного типа – наиболее подходящий прибор для работы в действующих электрических сетях 380 В. Единственный и существенный его недостаток – сравнительно высокая стоимость готового изделия.

Области применения приборов

Сфера применения фазоуказательных устройств не ограничивается только промышленными масштабами, где они используются для выявления правильности подключения электродвигателей АС. Сегодня эти приборы также применяются и в бытовых условиях, в случаях, когда требуется, например, подключить трехфазный электросчетчик.

Подобные ситуации нередки в частных владениях, где устанавливается и эксплуатируется станочное силовое оборудование, рассчитанное на 3-х фазное питание.

Устройства этого типа востребованы на сельскохозяйственных угодьях и в фермерских хозяйствах, использующих трехфазное оборудование самого различного класса.

В системах централизованного водоснабжения и вентиляции, например, также сложно обойтись без фазового указателя, поскольку от правильности подключения приводных АС двигателей зависит корректность их работы.

Промышленные изделия

Известно множество различных модификаций фазовых указателей, выпускаемых теми или иными производителями и отличающихся своими рабочими характеристиками. Самые популярные и наиболее часто применяемые на практике изделия, это:

Хорошо известный специалистам прибор И-517.
Отечественные модели ФУ-2, Ц-1425 и ЭИ-5001.
Их зарубежный аналог VC-805.

Добавим к этому, что сегодня специалисты, занимающиеся обслуживанием трехфазных цепей, могут приобрести недорогие модели от китайских производителей.

Индукционный прибор И-517М

Fazoukazatel 3

Одно из самых популярных контрольных изделий индукционного типа – фазоуказатель И-517М. Он отличается простотой своей конструкции и удобством в обращении. В его описаниях особо отмечается тот факт, что этот прибор ранее входил в ЗИП армейских дизельных электростанций различных марок.

При работе с ним результат наблюдается по положению подвижного индикатора, который может вести себя одним из следующих способов:

Его вращение по направлению движения часовой стрелки означает правильность подключения фаз к нагрузочной цепи.
Если индикатор отклоняется в другую сторону – это значит, что два фазных провода подключены неправильно.
Его неподвижность означает, что один из проводов оборван или поврежден.

В состав этого прибора входят неподвижный статор с тремя фазными обмотками со специальными выводными контактами и диск светлой расцветки с темными полосками, расположенными радиально. Нанесенные на него метки позволяют определять направление вращения индикатора.

При подключении указателя к 3-х фазной цепи в обмотках наводится э/м поле, приводящее диск во вращение. Его направление зависит от контролируемой последовательности чередования фаз.

Как сделать фазоуказатель своими руками

Схема прибора, который может быть изготовлен самостоятельно, представлена на (Рис.-1): для его сборки в домашних условиях потребуются следующие расходные материалы и комплектующие:

Рис.-1

Резисторы, номинальное сопротивление которых указано на схеме.
Два конденсатора емкостью 0,1 мкФ, рассчитанные на напряжение 220 В.
Две лампочки на 28 В 2,8 Вт.
Комплект проводов.
Несколько пластиковых заготовок (они нужны для изготовления корпуса).

Монтировать такой прибор можно в виде навесной конструкции (без сложной в изготовлении печатной платы). При его сборке особое внимание уделяется вопросам безопасности эксплуатации самодельного изделия при работе с напряжениями порядка 380 В.

Для ее обеспечения безопасности щупы прибора, подсоединяемые к контролируемым фазным проводам, должны быть надежно изолированы. Для этого они изготавливаются из провода в толстом и надежном защитном покрытии, предохраняющем от удара током. Например, использовать для этого достаточно гибкие и прочные щупы от китайских мультиметров MY64 (MASTECH).

Работа собранного своими руками прибора основана на известном принципе свечения одной из контрольных ламп. Если при подключении к линии светится HL1 – это значит, что соответствующий ей щуп контролирует фазу B. Загорание лампочки HL2 будет означать подсоединение идущего от нее провода к фазе C.

В заключение отметим, что при пользовании любым фазоуказателем в целях безопасности необходимо быть предельно внимательным. Это требование касается соблюдения правил ТБ при работе с высоковольтными линиями и цепями.