Порядок фаз: что это и как выполнить проверку?

что это и как выполнить проверку?

Большинство трехфазных электродвигателей и других устройств учитывают такой параметр, как чередование фаз. На практике, несоответствие данного параметра изначальным настройкам может привести к различным аварийным ситуациям, некорректной работе электрических приборов и к травмированию персонала.

Что такое чередование фаз?

Под чередованием фаз следует понимать последовательность, в которой напряжение нарастает в каждой из них. Во всех трехфазных цепях напряжение представляет собой синусоидальную кривую.  В каждой линии напряжение отличается на 120º от остальных.

Рис. 1. Напряжение в трехфазной сети

Как видите, на рисунке 1, там где а) — показаны кривые напряжения во всех фазных проводах, смещенные на 120º. На соседнем рисунке б) изображена векторная диаграмма этих напряжений, На обоих рисунках показана  разница между фазным и линейным напряжением.

Если взять за основу, что из нулевой точки на рисунке а) выходит  U­A, то эта фаза является первой, на диаграмме б) наглядно стрелками показано, что очередность нарастания напряжения переходит от U­A  к U­B, а за ним к  U­C. Это означает, что фазы чередуются в порядке A, B, C.  Такой порядок чередования считается прямым.

Прямое и обратное чередование фаз

В трехфазной сети порядок чередования фаз может отличаться в зависимости от способов подключения к силовым трансформаторам на подстанциях, от последовательности включения обмоток генератора, из-за несоответствия выводов кабеля и по прочим причинам.

Рисунок 2: Прямая и обратная последовательность

Обратите внимание, цветовая маркировка определяет последовательность  в соответствии их очередностью в алфавите по первым буквам цвета:

  • Желтый – первый;
  • Зеленый – второй;
  • Красный – третий.

На рисунке 2 изображен классический вариант прямой последовательности  A – B – C (где A имеет желтый цвет и является первой, B – зеленый и является второй, а C – красный и является третей) и классический вариант обратной последовательности  C – B – A. Но, помимо них на практике могут встречаться и другие варианты, прямого: B – C – A,    C – A – B, и обратного чередования: A – C – B, B – A – C. Соответственно, в каждом из приведенных примеров чередование фаз будет начинаться с первой.

Зачем нужно учитывать порядок фаз?

Последовательность чередования играет значительную роль в таких ситуациях:

  • При параллельном включении в работу – ряд устройств (трансформаторы, генераторы и прочие электрические машины), могут соединяться в параллельную работу для повышения надежности системы или для обеспечения большего резерва мощности. Но, в случае неправильного подключения из-за соединения разноименных фаз произойдет короткое замыкание.
  • При подключении трехфазного счетчика – так как его работа основана на совпадении фаз с соответствующими выводами прибора, то при нарушении правильности подключения может произойти сбой и самопроизвольное движение в отсутствии какой-либо нагрузки. Из-за чего такое подключение электросчетчика приведет к необходимости оплаты потребителем киловатт, которые он не расходовал.
  • При включении двигателя – следование фаз в сети определяет для электрической машины и направление вращения двигателя. В случае отсутствия правильной фазировки изменится и направление движения элементов, механически соединенных с ротором. Из-за чего может произойти нарушение технологического процесса или возникнуть угроза жизни персонала.

С целью предотвращения негативных последствий от перекоса фаз и других несовпадений, на практике выполняют проверку чередования и устанавливают защиту.

Как выполнить проверку?

Проверка может производиться несколькими способами. Целесообразность выбора того или другого варианта осуществляется в зависимости от параметров электрической сети и задач, которые необходимо решить. Так чередование можно узнать при помощи фазоуказателя, мегаомметра, мультиметра или по расцветке изоляции кабеля. Рассмотрите каждый из вариантов более подробно.

С помощью фазоуказателя

По принципу действия, фазоуказатель можно сравнить с обычным асинхронным двигателем. Рассмотрим в качестве примера наиболее распространенную модель фазоуказателя — ФУ-2 .

Рисунок 3: Принципиальная схема работы ФУ-2

Как видите на рисунке 3, у указателя последовательности фаз присутствуют три обмотки, которые подсоединяются к одноименным фазам в сети или устройстве. Между обмотками находится вращающийся ротор Р, который приводит в движение диск фазоуказателя Д.

На практике, после подсоединения к зажимам фазоуказателя соответствующих проводов, работник нажимает кнопку К, которая замыкает цепь обмоток. В зависимости от порядка чередования фаз, диск Д начнет вращаться по часовой или против часовой стрелки.

На самом приборе имеется стрелка, показывающая прямое чередование. Если при нажатии кнопки диск вращается в том же направлении, что и показано стрелкой, то эта трехфазная нагрузка имеет прямое чередование. Если диск начнет крутиться в противоположную от стрелки сторону, то чередование фаз обратное. Следует отметить, что этот прибор не способен определить, какая фаза на каком проводе находится, он может определить лишь порядок их чередования.

С помощью мегаомметра

Как один из способов прозвонки жил широко используется прибор для измерения сопротивления – мегаомметр.

Рис. 4: Прозвонка кабеля мегаомметром

Посмотрите на рисунок 4, для реализации такой схемы, вам понадобится отключить кабель от сети и от потребителя. При этом, с одного конца кабеля фазы поочередно соединяются с землей З, как и металлическая оболочка у бронированных кабелей. С другой стороны присоединяется мегаомметр М, один из зажимов которого заземляется, а второй поочередно подводится к каждой из фаз. На той, где мегаомметр покажет нулевое сопротивление, и будет одним проводом.

На концах одноименного провода устанавливается соответствующая маркировка. Недостатком такого способа прозвонки является большой объем трудозатрат. Так как каждая жила заземляется поочередно, после чего выполняется проверка. При этом на обоих концах кабеля должны устанавливаться ответственные сотрудники. Между ними должна обеспечиваться связь, для согласования действий и предупреждения подачи напряжения на работников.

По расцветке изоляции жил

Если в каком-либо устройстве имеется подключение разноцветными жилами, то фазировку оборудования можно выполнять по цветам. Для определения нахождения одноименных напряжений тех или иных фаз необходимо добраться до каждой жилы кабеля. Если на каждом проводе присутствует изоляция разных цветов, то сравнив их с местом присоединения к трансформатору или распедустройству, можно определить, где какая фаза находится.

Недостатком такого метода следует отметить ложную цветовую маркировку, так как производитель кабеля не всегда обеспечивает  один и тот же цвет для каждой жилы на всей протяженности провода. Поэтому предварительно его все равно рекомендуется прозванивать и маркировать.

При помощи мультиметра

Для этого метода используется обычный мультиметр. Он наиболее актуален в тех ситуациях, когда необходимо включить в параллельную работу два смежных устройства и их шины расположены поблизости.

Рис. 5: фазировка мультиметром

Необходимо выполнить сравнение фазных напряжений в соседних линиях, на рисунке 5 приведен пример для фаз А и А1. Коммутационная аппаратура при этом должна быть разомкнута.  Перед тем как пользоваться мультиметром, на нем выставляется класс напряжения, для линии, на которой будет производиться замер. Щупы подводятся к выводам фаз, при этом их изоляция должна обеспечивать защиту от напряжения, а на руки надеваются диэлектрические перчатки.

Если при подключении щупов к выводам A — A1 стрелка останется на нулевой отметке, то это значит, что фазы одинаковые. Если стрелка отклонится на величину линейного напряжения, вы меряете разноименные фазы.

Защита от нарушения порядка чередования

Для защиты электрического оборудования от неправильного чередования на практике применяется реле контроля фаз. Это реле настроено на работу двигателя или другого устройства в его прямом включении. Если из-за каких-то неполадок или неправильного подключения чередование нарушается, то трехфазное реле сразу отключит устройство. Его работа основана на анализе трехфазных токов и напряжений и последующем контроле этих параметров.

Подключение может выполняться через трансформаторы тока или напрямую, в зависимости от модели и класса напряжения в сети. Такая защита нашла широкое применение при подключении счетчиков индукционного типа, электрических машин и другого высокоточного оборудования.

Тематическое видео

Порядок чередования фаз в трехфазной сети

Опубликовано:

Прямое и обратное чередование фаз

Трехфазный переменный ток графически представляет собой три фазы в виде чередующихся синусоид на оси Х, сдвинутых по отношению друг к другу на 120°. Первую синусоиду можно представить как фазу А, следующую синусоиду как фазу B, сдвинутую на 120° относительно фазы А, и третью фазу C, также сдвинутую на 120° по отношению к фазе В.

Графическое отображение сдвига фаз на 120° трехфазной сети

 

Если фазы имеют порядок АВС, то такое следование фаз называется прямым чередованием. Следовательно, порядок фаз СВА будет означать обратное чередование. Всего возможно три прямых чередования фаз ABС, BCА, CАВ. Для обратного чередования фаз порядок будет выглядеть как CВА, BAC, ACB.

Проверить чередование фаз трехфазной сети можно фазоуказателем ФУ — 2. Он представляет собой небольшой корпус, на котором имеются три зажима для подключения трех фаз сети, алюминиевого диска с черной точкой на белом фоне и три обмотки. Принцип действия у него аналогичен работе асинхронного электродвигателя.

Если подключить фазоуказатель к трем фазам и нажать кнопку на корпусе, то диск начнёт вращаться в одну из сторон. Когда вращение диска совпадает со стрелкой на корпусе, тогда фазоуказатель показывает прямое чередование фаз, вращение диска в обратном направлении указывает на обратное чередование фаз.

Электрическая схема фазоуказателя ФУ-2

В каких случаях необходимо знать порядок чередования фаз. Во-первых, если дом подключен к трехфазной сети и установлен индукционный электросчётчик, тогда нужно соблюдать на нем прямое чередование фаз. При неправильном подключении такого электросчетчика возможен его самоход, что даст неправильные показания в сторону увеличения расхода электроэнергии.

Также, если в доме используются асинхронные электродвигатели, то направление вращения ротора будет зависеть от порядка чередования фаз. Меняя чередование фаз на асинхронном электродвигателе можно изменить направление вращения ротора в нужную сторону.

Что такое фазировка трехфазной сети

Фазировку трех фаз проводят в трансформаторных подстанциях при параллельном подключении трансформаторов. Подключение двух трансформаторов к одной трехфазной сети осуществляется межсекционными автоматическими выключателями. Проверить одноименные фазы фазоуказателем не представляется возможным.

Однако можно определить одноименные фазы мультиметром или любым вольтметром с пределом измерения 500 В. При проведении фазировки, нужно соблюдать все меры безопасности и заранее проверить на работоспособность мультиметр. Перед нахождением одноименных фаз важно определить наличие фазного напряжения относительно «земли» на всех шинах (на случай обрыва).

Проверка на обрыв и нахождение одноименных фаз в трехфазной сети

Далее, работая в резиновых перчатках, замеряют линейные напряжения на шинах разных трансформаторов. Если найдены шины, напряжение между которыми около нуля, то такие шины имеют одноименные фазы и их отмечают. Следом находят остальные две пары одноимённых шин и также отмечают.

Если напряжения между всеми шинами разных трансформаторов ниже линейного 380 В, но значительно отличаются от нуля, то фазировать такие трансформаторы нельзя, т. к. они имеют разные схемы соединения. Найденные одноимённые шины соединяют на разъединителях для параллельной работы.

Отличие фазного и линейного напряжения в трехфазной сети

Когда трансформатор имеет различные напряжения, при одинаковых схемах соединений, их подгоняют переключателем отводов обмоток трансформаторов до номинального значения. Фазировку высоковольтных линий проводят специальными высоковольтными индикаторами УВНФ.

 

 

Помогла вам статья?

Последовательность фаз | Объяснение — TheElectricalGuy

Последовательность фаз | Объяснение

https://www.theelectricalguy.in/wp-content/uploads/2020/06/Phase-Sequence-1024×576.jpg
1024
576

Гаурав Дж.

Гаурав Дж.

https://secure.gravatar.com/avatar/87a2d2e0182faacb2e003da0504ad293?s=96&d=mm&r=g

  • Гаурав Дж

Последовательность фаз трехфазной системы определяет направление вращения трехфазного асинхронного двигателя. Последовательность фаз также определяет, можем ли мы подключить одну трехфазную систему параллельно другой или нет. И, следовательно, очень важно понимать, что такое чередование фаз Итак, чтобы узнать подробности о чередовании фаз, посмотрите видео.

Что такое последовательность фаз?

Рассмотрим обмотку трехфазного генератора, как показано на рисунке выше. Мы знаем, что разность фаз составляет 120 градусов в трехфазной системе. Почему 120 градусов? Это потому, что обмотки расположены на расстоянии 120 градусов друг от друга. Итак, если вы хотите иметь разность фаз 90 градусов, просто разместите обмотки на расстоянии 90 градусов друг от друга. Все дело в том, как вы размещаете обмотки.

Допустим, магнит вращается по часовой стрелке (как показано выше), это означает, что обмотка Y сначала достигнет своего пикового значения, после этого обмотка R, а затем обмотка B будет иметь свое пиковое значение. Как вы могли догадаться, обмотка Y достигла своего максимального значения сразу после того, как магнит повернулся на 120 градусов от своего начального положения. Точно так же, когда магнит повернется на 240 градусов от своего начального положения, обмотка B достигнет своего пикового значения. Мы также можем сказать, что форма волны обмотки Y опережает форму волны обмотки B на угол 120 градусов, или мы можем сказать, что форма волны обмотки Y отстает от формы волны обмотки R на 120 градусов.

Итак, если вы пронаблюдаете последовательность достижения пиковых значений, вы обнаружите, что обмотка R достигает своего пикового значения первой, затем обмотка Y и затем обмотка B. И эта последовательность будет продолжаться до тех пор, пока магнит не начнет вращаться по часовой стрелке. .

В многофазной системе порядок, в котором форма сигнала напряжения достигает соответствующих пиковых значений, называется последовательностью фаз.

Итак, в этом случае наша последовательность фаз будет R-Y-B . Это связано с тем, что фаза R сначала достигает своего пикового значения, затем Y, а затем B. Последовательность фаз иногда также называют чередованием фаз. Таким образом, вам не нужно путать последовательность фаз и вращение, поскольку это одно и то же.

Как изменить последовательность фаз?

Теперь, если я хочу изменить эту последовательность фаз, что мне делать? Мне нужно только изменить направление вращения моего магнита. Теперь мы будем вращать его против часовой стрелки. Поскольку мы изменили направление вращения магнита, изменится и последовательность достижения пиковых значений. Теперь обмотка B сначала достигнет своего пикового значения, затем обмотка Y, а затем обмотка R. Итак, моя последовательность фаз теперь равна B-Y-R.

Разумеется, изменение направления вращения магнита недоступно для конечного пользователя. Вы также можете изменить последовательность фаз на своей стороне, поменяв местами фазные проводники. Так, например, это наша трехфазная нагрузка, скажем, асинхронный двигатель. Если вы подключите соответствующую фазу в соответствующие слоты, последовательность фаз будет R-Y-B.

Если вы хотите изменить последовательность фаз, просто поменяйте местами любую из фаз, и последовательность фаз также изменится. Почему последовательность фаз важна для асинхронного двигателя? Поскольку направление вращения двигателя может меняться при изменении последовательности фаз. Таким образом, если ваш двигатель вращается в противоположном направлении, одной из причин может быть чередование фаз.

Если ваша 3-фазная нагрузка является чисто резистивной, то изменение последовательности фаз ни на что не повлияет. Но это может повлиять на несбалансированные индуктивные или емкостные нагрузки. Итак, я надеюсь, вы поняли, что такое последовательность фаз.

Последовательность фаз в трехфазной системе

Хотите создать сайт? Найдите бесплатные темы и плагины WordPress.

В трехфазной сети, поставляемой электроэнергетической компанией, все три линейных напряжения имеют одинаковую величину и смещены друг относительно друга на 120°. Мы можем довольно легко измерить величину этих напряжений. Однако величины не говорят нам, опережает ли V BN V AN на 120° или отстает от него на 120°. Последовательность фаз (или чередование фаз) трехфазной системы определяет направление вращения трехфазных двигателей и распределение тока между тремя линиями, питающими несимметричную нагрузку.

На рис. 1(а) видно, что V BN отстает от V AN на 120°, а V CN отстает от V BN на 120°. Таким образом, мгновенное напряжение на линии A сначала проходит через положительное пиковое значение, затем мгновенное напряжение на линии B проходит через свое положительное пиковое значение, а затем мгновенное напряжение на линии C. Таким образом, эта система имеет ABC-последовательность фаз .

Если мы поменяем местами выводы двух катушек генератора, как в Рисунок 1(b) , V BN теперь опережает V AN на 120°, а V CN опережает V BN на 120° . Таким образом, последовательность фаз была изменена на обратную, и теперь система имеет Последовательность фаз CBA .

Рисунок 1 Последовательность фаз трехфазного источника

После того, как мы нарисовали векторную диаграмму для напряжений в системе 3φ, мы можем легко прочитать последовательность фаз из векторной диаграммы. Поскольку направление вращения вектора — против часовой стрелки, последовательность фаз — это порядок, в котором вектора напряжения проходят опорную ось, если они вращаются против часовой стрелки.

Когда нам даны линейное напряжение и последовательность фаз трехфазного источника, как в Рисунок 2(a) , мы можем нарисовать векторную диаграмму, поместив один вектор (обычно V BA ) вдоль оси отсчета. Поскольку мы читаем векторную диаграмму по часовой стрелке, все первых нижних индексов векторов напряжения должны следовать указанной последовательности фаз.

➜