- Що таке чергування фаз?
- Навіщо потрібно враховувати порядок фаз?
- Як виконати перевірку?
- Захист від порушення порядку чергування
- тематичне відео
Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Більшість трифазних електродвигунів та інших пристроїв враховують такий параметр, як чергування фаз. На практиці, невідповідність даного параметра початковим налаштуванням може привести до різних аварійних ситуацій, некоректної роботи електричних приладів і до травмування персоналу.
Що таке чергування фаз?
Під чергуванням фаз слід розуміти послідовність, в якій напруга наростає в кожній з них. У всіх трифазних ланцюгах напруга являє собою синусоидальную криву. У кожній лінії напруга відрізняється на 120º від інших.
Як бачите, на малюнку 1, там де а) - показані криві напруги у всіх фазних проводах, зміщені на 120º. На сусідньому малюнку б) зображена векторна діаграма цих напруг, на обох малюнках показана різниця між фазним і лінійним напругою.
Якщо взяти за основу, що з нульової точки на малюнку а) виходить U A, то ця фаза є першою, на діаграмі б) наочно стрілками показано, що черговість наростання напруги переходить від U A до U B, а за ним до U C. Це означає, що фази чергуються в порядку A, B, C. Такий порядок чергування вважається прямим.
Пряме і зворотне чергування фаз
У трифазної мережі порядок чергування фаз може відрізнятися в залежності від способів підключення до силових трансформаторів на підстанціях, від послідовності включення обмоток генератора, через невідповідність висновків кабелю і по іншим причинам.
Зверніть увагу, кольорове маркування визначає послідовність відповідно їх черговістю в алфавіті за першими літерами кольору:
- Жовтий - перший;
- Зелений - другий;
- Червоний - третій.
На малюнку 2 зображено класичний варіант прямої послідовності A - B - C (де A має жовтий колір і є першою, B - зелений і є другою, а C - червоний і є третьою) і класичний варіант зворотній послідовності C - B - A. Але, крім них на практиці можуть зустрічатися і інші варіанти, прямого: B - C - A, C - A - B, і зворотного чергування: A - C - B, B - A - C. Відповідно, в кожному з наведених прикладів чергування фаз буде починатися з першої.
Навіщо потрібно враховувати порядок фаз?
Послідовність чергування відіграє значну роль в таких ситуаціях:
- При паралельному включенні в роботу - ряд пристроїв (трансформатори, генератори та інші електричні машини), можуть з'єднуватися в паралельну роботу для підвищення надійності системи або для забезпечення більшого резерву потужності. Але, в разі неправильного підключення через з'єднання різнойменних фаз відбудеться коротке замикання.
- При підключенні трифазного лічильника - так як його робота заснована на збігу фаз з відповідними висновками приладу, то при порушенні правильності підключення може відбутися збій і мимовільне рух у відсутності будь-якої навантаження. Через що таке підключення електролічильника призведе до необхідності оплати споживачем кіловат, які він не витрачав.
- При включенні двигуна - проходження фаз в мережі визначає для електричної машини і напрямок обертання двигуна. У разі відсутності правильної фазування зміниться і напрямок руху елементів, механічно з'єднаних з ротором. Через що може відбутися порушення технологічного процесу або виникнути загроза життю персоналу.
З метою запобігання негативним наслідкам від перекосу фаз та інших розбіжностей, на практиці виконують перевірку чергування і встановлюють захист.
Як виконати перевірку?
Перевірка може проводитися декількома способами. Доцільність вибору того чи іншого варіанту здійснюється в залежності від параметрів електричної мережі та завдань, які необхідно вирішити. Так чергування можна дізнатися за допомогою Фазопокажчики, мегаомметра, мультиметра або за забарвленням ізоляції кабелю. Розгляньте кожен з варіантів більш докладно.
За допомогою Фазопокажчики
За принципом дії, Фазопокажчики можна порівняти зі звичайним асинхронним двигуном. Розглянемо як приклад найбільш поширену модель Фазопокажчики - ФУ-2.
Як бачите на малюнку 3, у покажчика послідовності фаз присутні три обмотки, які приєднуються до однойменних фаз в мережі або пристрої. Між обмотками знаходиться обертається ротор Р, який приводить в рух диск Фазопокажчики Д.
На практиці, після приєднання до затискачів Фазопокажчики відповідних проводів, працівник натискає кнопку К, яка замикає ланцюг обмоток. Залежно від порядку чергування фаз, диск Д почне обертатися за годинниковою або проти годинникової стрілки.
На самому приладі є стрілка, що показує пряме чергування. Якщо при натисканні кнопки диск обертається в тому ж напрямі, що і показано стрілкою, то ця трифазна навантаження має пряме чергування. Якщо диск почне крутитися в протилежну від стрілки сторону, то чергування фаз зворотне. Слід зазначити, що цей прилад не здатний визначити, яка фаза на якому дроті знаходиться, він може визначити лише порядок їхнього чергування.
За допомогою мегаомметра
Як один із способів прозвонки жив широко використовується прилад для вимірювання опору - мегаомметр.
Подивіться на малюнок 4, для реалізації такої схеми, вам знадобиться відключити кабель від мережі і від споживача. При цьому, з одного кінця кабелю фази по черзі з'єднуються з землею З, як і металева оболонка у броньованих кабелів. З іншого боку приєднується мегаомметр М, один із затискачів якого заземлюється, а другий по черзі підводиться до кожної з фаз. На тій, де мегаомметр покаже нульовий опір, і буде одним проводом.
На кінцях однойменного дроти встановлюється відповідне маркування. Недоліком такого способу прозвонки є великий обсяг трудовитрат. Так як кожна жила заземляется черзі, після чого виконується перевірка. При цьому на обох кінцях кабелю повинні встановлюватися відповідальні співробітники. Між ними повинна забезпечуватися зв'язок, для узгодження дій та попередження подачі напруги на працівників.
За забарвленням ізоляції жив
Якщо в будь-якому пристрої є підключення різнокольоровими жилами, то фазировку обладнання можна виконувати за кольорами. Для визначення знаходження однойменних напруг тих чи інших фаз необхідно дістатися до кожної жили кабелю. Якщо на кожному проводі присутній ізоляція різних кольорів, то порівнявши їх з місцем приєднання до трансформатора або распедустройству, можна визначити, де яка фаза знаходиться.
Недоліком такого методу слід відзначити помилкову кольорове маркування, так як виробник кабелю не завжди забезпечує один і той же колір для кожної жили на всій протяжності дроти. Тому попередньо його все одно рекомендується прозванивать і маркувати.
За допомогою мультиметра
Для цього методу використовується звичайний мультиметр. Він найбільш актуальний в тих ситуаціях, коли необхідно включити в паралельну роботу два суміжних пристрої та їх шини розташовані поблизу.
Необхідно виконати порівняння фазних напруг в сусідніх лініях, на малюнку 5 наведено приклад для фаз А і А1. Комутаційна апаратура при цьому повинна бути розімкнути. Перед тим як користуватися мультиметром, на ньому виставляється клас напруги, для лінії, на якій буде проводитися завмер. Щупи підводяться до висновків фаз, при цьому їх ізоляція повинна забезпечувати захист від напруги, а на руки надягають діелектричні рукавички.
Якщо при підключенні щупів до висновків A - A1 стрілка залишиться на нульовій позначці, то це означає, що фази однакові. Якщо стрілка відхилиться на величину лінійної напруги, ви міряєте різнойменні фази.
Захист від порушення порядку чергування
Для захисту електричного обладнання від неправильного чергування на практиці застосовується реле контролю фаз. Це реле налаштоване на роботу двигуна або іншого пристрою в його прямому включенні. Якщо через якихось неполадок або неправильного підключення чергування порушується, то трифазне реле відразу відключить пристрій. Його робота заснована на аналізі трифазних струмів і напруг і подальшому контролі цих параметрів.
Підключення може виконуватися через трансформатори струму або безпосередньо, в залежності від моделі та класу напруги в мережі. Такий захист знайшла широке застосування при підключенні лічильників індукційного типу, електричних машин і іншого високоточного обладнання.