mylms

... web o elektronice


Zjištění sledu fází a jednoduchý tester

První fáze, druhá fáze, třetí hnedka vedle ní, … sled fází, … Která je vlastně teda ta první fáze? A co je to ten sled fází?

Je skoro až s podivem, kolik lidí tápe nad pojmem „první fáze“, nebo sled fází. Přitom by se dalo říct, že jde o úplný základ „silnoproudařiny“. Rovnou z kraje říkám, že žádná univerzální první, druhá, ani třetí fáze neexistuje. Barva izolace vodiče na pořadí fází nemá už vůbec žádný vliv. Fázi, kterou si označíte jako první je pro vás jako první, jinde však může být stejný vodič označen třeba jako fáze druhá! V podstatě to je stejné, jako byste chtěli na ozubeném kole určit který zub je první. 

 

sled-fazi-5

 

 



 

Podstatný je sled fází. Ten určuje, jakým směrem se budou otáčet 3f točivé stroje připojené k síti. V naší třífázové síti máme tři vodiče. Na každém vodiči je proti ostatním 400 V (proti vodiči N, nebo PE je to 230 V). Napětí na jednotlivých fázích „pulzuje“ a není tedy vždy stejné (je zde střídavé napětí). Vrcholky jednotlivých pulsů, neboli period jsou od sebe vzdáleny přesně 1/3 periody. A jednotlivé vrcholy period se pravidelně střídají.

Na obrázku níže je zobrazen průběh třífázového napětí v síti. Napětí, které první dosáhne vrcholu je první fáze, napětí které dosáhne vrcholu jako druhé je druhá fáze, …

 

sled-fazi-9

Napětí třífázové sítě

 

Pro představu si vezměme trojúhelník (tři vrcholy symbolizují tři fáze). Na trojúhelníku si vyznačme vrcholy symboly L1, L2 a L3. Pokud se bude trojúhelník točit jedním směrem (pravotočivý směr) bude za L1 následovat L2, poté L3 a pak zase L1. Pokud druhým směrem (levotočivý směr), bude za L1 následovat L3, L2 a pak zase L1.

sledfazi-1

 

 

Teď opačně – „z elektrárny“ jdou tří fázová napětí která se střídají postupně L1, L2, L3, L1, … Když je napětí na fázi L1 největší otočí se trojúhelník (zde už by mohl být třífázový motor) vrcholem L1 nahoru. Pokud je napětí na L2 největší otočí se trojúhelník vrcholem L2 nahoru. Už nyní je jasné jakým směrem je nutné s trojúhelníkem točit. Kdyby po L1 následovala L3 tak by se trojúhelník točil opačným směrem.

Na obrázku níže je znázorněn třífázový synchronní motor (nebo generátor). Na jednotlivé cívky by mohly být připojeny fázové vodiče. K cívce, kde je nejvyšší napětí je rotor natočen čelem. Postupným střídáním jednotlivých fází se motor roztočí. Směr rotace je závislý na pořadí střídání fází. Délky šipek mohou reprezentovat okamžité napětí na jednotlivých fázích – první šipka (nahoru/dolu) je napětí na první fázi (horní cívka); druhá šipka je napětí na druhé fázi (levá cívka) a třetí šipka napětí na třetí fázi (pravá cívka). Jde vidět, že napětí se mění průběžně ve všech třech fázích zároveň.

 

motor-44

Animace motoru

 

 

Mít stejný sled fází ve všech zásuvkách má jednu velkou výhodu – všechny točivé stroje se po připojení budou točit stejným směrem. Není tedy potřeba používat reverzační přepínače, nebo po každém stěhování stroje kontrolovat směr otáčení a následně přepojovat vidlici, nebo vypínač. U mechanických elektroměrů (kotouček v elektroměru je vlastně malý motorek) je nutné dodržet správný sled fází kvůli tomu, aby elektroměr vůbec měřil procházející energii – odtud plyne požadavek distribučních společností na správný sled fází.

Protože kabely se třemi fázovými vodiči mají jednotlivé fáze rozlišeny barvami (černá, hnědá, šedá) je dobré na začátku instalace zapojit vodiče jednotlivých barev na fáze a tyto barvy udržovat dále v celé instalaci stejné. Podle místních zvyklostí jsou běžné kombinace černá-hnědá-šedá, nebo hnědá-černá-šedá. Já osobně zapojuji prvním způsobem. Jednak jsem na tento styl značení zvyklý (místní zvyklost) a když použiji hnědou barvu jako prostřední tak se lépe zapojují vypínače, protože v jednofázových kabelech je fázový vodič většinou hnědý – a hnědý vodič použiji i jako zpětný vodič mezi vypínači a poté ke světlu. Hnědý vodič je tedy stále uprostřed a nestřídám barvy při přechodu z kabelu CYKY-J a CYKY-O. Černý a šedý vodič použiji k přepínání – jsou tedy i na vypínačích jako krajní.

 

Měření sledu fází

Sled fází jde poměrně jednoduše změřit. Slouží k tomu specializované testery, nebo i obyčejná vadaska. Vadaska (zkoušečka napětí) je jinak nejmenší možná výbava při testování přítomnosti napětí – jednoduchým šroubovákům s doutnavkou (tzv. fázovka), případně displejem, nebo bezdotykovým testerům moc nevěřte. Je to pouze jednoduchá indikace a nemusí ukazovat dobře, případně naopak – může ukazovat napětí i když na vodiči v podstatě žádné není (je pouze naindukované z vedlejšího kabelu). Vadaska má doutnavku pouze pro test, ale je možné s ní obvod změřit i dvouvodičově – měřený obvod zatíží.

 

Způsob 1:

  • Na zadní straně vadasky uchopte kovový nýt (pokud tam je)
  • Měřici hrot na vadasce přiložíme na některou z fází
  • Měřící hrot na kabelu přiložíme na jinou fázi
  • Pokud doutnavka svítí - fáze na vadasce předbíhá fázi na kabelu – tuto fázi (na vadasce) lze použít jako první = L1
  • Pokud doutnavka nesvítí - fáze na kabelu předbíhá fázi na vadasce – tuto fázi (na kabelu) lze použít jako první = L1
  • Hrot vadasky přiložíme k fázi u které vadaska předtím nesvítila
  • Kabel vadasky přiložíme k poslední fázi
  • Pokud doutnavka svítí – fáze na vadasce předbíhá fázi na kabelu – tuto fázi (na vadasce) lze použít jako druhou = L2
  • Pokud doutnavka nesvítí – fáze na kabelu předbíhá fázi na vadasce – tuto fázi (na kabelu) lze použít jako druhou = L2
  • Poslední volnou fázi zapojíme jako třetí

 

Způsob 2:

  • Na zadní straně vadasky uchopte kovový nýt (pokud tam je)
  • Jeden fázový vodič zapojíme jako první fázi (je úplně jedno který)
  • Na připojenou první fázi se přiloží hrot vadasky a druhým hrotem se přiloží postupně na obě zbylé fáze
  • Ta fáze, u které svítí doutnavka se použije jako druhá
  • Poslední nezapojený vodič je třetí fáze

 

sled-fazi-5

Určení sledu fází vadaskou

 

Ve vadasce je obvod složený z rezistorů, kondenzátoru a doutnavky. Připojením vadasky na střídavé napětí dojde na kondenzátoru k fázovému posunu a tím zvýšení, nebo snížení napětí na doutnavce. Podle připojeného sledu fází se tedy doutnavka rozsvítí, nebo nerozsvítí.

Jednoduchou úpravou obvodu a připojením k třífázové síti lze detekovat sled fází na všech třech vodičích zároveň a stav signalizovat doutnavkami. Pokud je sled fází pravotočivý doutnavky svítí, v opačném případě nesvítí. Tento obvod jsem používal v jednoduchém měřiči sledu fází.

sled-fazi-6

Můj starší měřič sledu fází

 

 


 

 

Nyní přináším schéma se znatelně zjednodušenou konstrukcí. Vystačí si s pouhými pěti součástkami. Schéma jsem dříve zahlédl v nějakém starém časopise (už ani nevím v kterém) a teď jsem si na něj vzpomněl. 

 

sled-fazi-10

Schéma měřiče sledu fází

 

Obvod funguje jednoduše. Na kondenzátoru vzniká fázový posun, který se podle rozdílu napětí na jednotlivých měřených fázích buď přičte, nebo odečte k napětí. Pokud se napětí na kondenzátoru odečítá, nevznikne v obvodu takové napětí, aby došlo k rozsvícení doutnavky. Nevýhodou obvodu je, že doutnavka svítí při výpadku fáze. Je tedy nutné navíc kontrolovat jestli jsou přítomny všechny tři fázová napětí.

 

 

sled-fazi-11

Fázorové diagramy při rozdílném sledu fází

 

 

sled-fazi-7

Opačný sled fází – doutnavka nesvítí (barvy vodičů neřešte)

 

 

sled-fazi-8

Správný sled fází – doutnavka svítí

 

Dnes lze samozřejmě zakoupit specializované obvody („relé“) reagující na správný sled fází, výpadek fáze, přepětí, podpětí apod. Schémata zde slouží spíše jako zajímavost. Tento obvod by mohl sloužit jako jednoduchá doutnavková indikace vestavěná např. do svorkovnice motoru, nebo vhodným přepojením (snímáním svitu doutnavky, děličem, galvanickým oddělením, …) jako vstup pro MCU reagující na špatný sled fází.



Napsal Petan před čtyřmi měsíci v kategorii Elektronika. Připojeno 1 komentář.
Přečteno 1526x.

Na programy zde poskytované není žádná záruka na funkčnost (viz licence). Jednotlivé články, stejně jako celý obsah stránek není návodem a slouží pouze k studijním účelům. Zapojení výše mají pouze informativní charakter! Vždy se řiďte originálním návodem k použití! Na elektrickém (vyhrazeném) zařízení smí pracovat pouze osoba s příslušnou kvalifikací dle vyhlášky 50/78 Sb! Vše tedy děláte na vlastní nebezpečí! Autor stránek nebere žádnou zodpovědnost za případné újmy na zdraví, životě, majetku a jiné!

I když jsou články psány s co největší pečlivostí, mohou obsahovat chyby. Vše tedy bez záruky!

Jakékoliv části webu je zakázáno bez svolení autora a uvedení zdroje publikovat! Některé části článků mohou obsahovat texty, případně obrázky ze stránek Wikipedia a Wikimedia Commons. Tyto části jsou dostupné pod původní licencí Creative Commons.



1 | Kocour | před týdnem

barvy vodičů

Ahoj,
barevné označení vodičů fází je L1 HNĚDÁ – L2 ČERNÁ – L3 ŠEDÁ
stane se, snaha se počítá… ;-)

  • Peťan: Jde o to, o jakou normu se člověk opírá. Pokud jde o ČSN 33 0166 (označování žil kabelů - norma pro výrobu kabelů), tak je zde uvedeno jak píšeš. Ale podle normy ČSN EN 60445 ed. 4 (která bude mimochodem v roce 2020 nahrazena) není barevné značení pevně definováno. Viz třeba zde. Je zde sice první barva uvedena jako černá (abecedně), ale s poznámkou, že pořadí barev neurčuje sled fází.
    Jak jsem tedy již psal výše, jde (alespoň zatím) o místní zvyklost, případně nějakou podnikovou normu. Pokud upřednostňuješ hnědou jako první, budeš s největší pravděpodobností někde z Moravy.
  • reagovat

    Připojte váš komentář!

    Hvězdičkou jsou označena povinná pole.
    E-mailovou adresu k příspěvku přidávat nemusíte. Autor stránek odpovídá vždy do komentáře, ne na přiložený mail!.
    Kvůli zachování kompletnosti komentáře budou vložené odkazy na obrázky vloženy do komentáře přímo jako obrázek. Původní soubor bude zkopírován na tuto stránku.