Většina třífázových elektromotorů a dalších zařízení zohledňuje takový parametr, jako je rotace fází. V praxi může nesrovnalost mezi tímto parametrem a počátečním nastavením vést k různým nouzovým situacím, nesprávnému provozu elektrických zařízení a zranění personálu.
Co je to fázová rotace?
Střídání fází je sekvence, ve které se napětí v každé z nich zvyšuje. Ve všech třífázových obvodech má napětí sinusový tvar. V každém vedení se napětí liší o 120º od ostatních.
Jak vidíte na obrázku 1, kde a) — jsou znázorněny křivky napětí ve všech fázových vodičích posunuté o 120º. Sousední obrázek b) ukazuje vektorový diagram těchto napětí. Oba obrázky znázorňují rozdíl mezi fázovým a síťovým napětím.
Pokud vezmeme jako základ, že z nulového bodu na obrázku a) vychází UA, pak je tato fáze první, v diagramu b) šipky jasně ukazují, že pořadí zvyšování napětí jde od UA k UBa za ním k UCTo znamená, že fáze se střídají v pořadí A, B, C. Toto pořadí střídání se považuje za přímé.
Přímý a reverzní sled fází
V třífázové síti se může sled fází lišit v závislosti na způsobu připojení k výkonovým transformátorům v rozvodnách, sledu vinutí generátoru, v důsledku nesouladu kabelových svorek a dalších důvodů.
Vezměte prosím na vědomí, že barevné kódování určuje pořadí podle jejich pořadí v abecedě podle prvních písmen barvy:
- Žlutá je první;
- Zelená je druhá;
- Červená je třetí.
Obrázek 2 ukazuje klasickou verzi přímé sekvence A – B – C (kde A je žlutá a je první, B je zelená a je druhá a C je červená a je třetí) a klasickou verzi obrácené sekvence C – B – A. Kromě nich však v praxi mohou existovat i jiné možnosti, přímé: B – C – A, C – A – B a obrácené střídání: A – C – B, B – A – C. V každém z uvedených příkladů tedy střídání fází začne první.
Proč je důležité zvážit pořadí fází?
V takových situacích hraje významnou roli sekvence střídání:
- Při paralelním zapojení do práce – řadu zařízení (transformátory, generátory a další elektrické stroje) lze zapojit paralelně, aby se zvýšila spolehlivost systému nebo aby se zajistila větší výkonová rezerva. V případě nesprávného zapojení však dojde ke zkratu v důsledku připojení různých fází.
- Při připojení třífázového elektroměru – protože jeho činnost je založena na shodě fází s odpovídajícími svorkami zařízení, pak pokud není připojení správné, může dojít k poruše a spontánnímu pohybu bez zátěže. Kvůli tomu takové připojení elektroměru povede k tomu, že spotřebitel bude muset platit za kilowatty, které nespotřeboval.
- Když je motor zapnutý – sled fází v síti určuje směr otáčení elektrického stroje a motoru. Při absenci správného fázování se změní i směr pohybu prvků mechanicky spojených s rotorem. V důsledku toho může dojít k narušení technologického procesu nebo k ohrožení života personálu.
Aby se předešlo negativním důsledkům fázové nerovnováhy a dalších neshod, v praxi se provádějí kontroly střídání a instaluje se ochrana.
Jak to zkontroluji?
Kontrolu lze provést několika způsoby. Vhodnost výběru jedné nebo druhé možnosti je určena parametry elektrické sítě a úkoly, které je třeba řešit. Střídání lze tedy zjistit pomocí fázového indikátoru, megaohmmetru, multimetru nebo barvou izolace kabelu. Zvažte každou z možností podrobněji.
Použití fázového indikátoru
Z hlediska principu fungování lze fázový indikátor přirovnat ke konvenčnímu asynchronnímu motoru. Jako příklad uveďme nejběžnější model fázového indikátoru – FU-2.
Jak je vidět na obrázku 3, indikátor sledu fází má tři vinutí, která jsou připojena ke stejným fázím v síti nebo zařízení. Mezi vinutími je rotující rotor P, který uvádí do pohybu kotouč indikátoru fází D.
V praxi po připojení odpovídajících vodičů ke svorkám indikátoru fází pracovník stiskne tlačítko K, které uzavře obvod vinutí. V závislosti na sledu fází se disk D začne otáčet ve směru nebo proti směru hodinových ručiček.
Samotné zařízení má šipku označující přímé střídání. Pokud se po stisknutí tlačítka disk otáčí ve stejném směru, jaký ukazuje šipka, pak má tato třífázová zátěž přímé střídání. Pokud se disk začne otáčet v opačném směru, než je směr šipky, pak je střídání fází obrácené. Je třeba poznamenat, že toto zařízení nedokáže určit, která fáze je na kterém vodiči, dokáže určit pouze pořadí jejich střídání.
Použití megaohmmetru
Jednou z metod pro testování vodičů je široce používaný přístroj pro měření odporu – megaohmmetr.
Podívejte se na obrázek 4, pro implementaci takového schématu budete muset odpojit kabel od sítě a od spotřebiče. Současně jsou z jednoho konce kabelu fáze střídavě připojeny k zemi Z, stejně jako kovový plášť pancéřovaných kabelů. Na druhé straně je připojen megaohmmetr M, jehož jedna ze svorek je uzemněna a druhá je střídavě připojena ke každé z fází. Na té, kde megaohmmetr vykazuje nulový odpor, bude jeden vodič.
Konce stejnojmenného drátu jsou odpovídajícím způsobem označeny. Nevýhodou této metody kroužkování jsou vysoké náklady na pracovní sílu. Protože každé jádro je postupně uzemněno, po kterém se provádí kontrola. V tomto případě musí být na obou koncích kabelu instalováni odpovědní zaměstnanci. Mezi nimi musí být zajištěna komunikace, aby se koordinovaly činnosti a zabránilo se dodávce napětí k pracovníkům.
Podle barvy izolace vodičů
Pokud má nějaké zařízení připojení s vícebarevnými vodiči, lze fázování zařízení provést podle barev. Pro určení umístění stejnojmenných napětí určitých fází je nutné se dostat ke každému kabelovému vodiči. Pokud má každý vodič izolaci různých barev, pak jejich porovnáním s místem připojení k transformátoru nebo distribučnímu zařízení můžete určit, kde se každá fáze nachází.
Nevýhodou této metody je falešné barevné značení, protože výrobce kabelu ne vždy poskytuje stejnou barvu pro každé jádro po celé délce drátu. Proto se stále doporučuje jej předem označit a označit.
S multimetrem
Tato metoda využívá běžný multimetr. Je nejrelevantnější v situacích, kdy je nutné paralelně zapojit dvě sousední zařízení a jejich sběrnice se nacházejí v blízkosti.
Je nutné porovnat fázová napětí v sousedních vedeních, obrázek 5 ukazuje příklad pro fáze A a A1. Spínací zařízení musí být rozpojené. Před použitím multimetru se na něm nastaví třída napětí pro vedení, na kterém bude měření provedeno. Sondy se připojí k fázovým svorkám, přičemž jejich izolace musí poskytovat ochranu před napětím, a na ruce se nasadí dielektrické rukavice.
Pokud šipka zůstane na nule při připojení sond ke svorkám A – A1, znamená to, že fáze jsou stejné. Pokud se šipka odchyluje o hodnotu síťového napětí, měříte různé fáze.
Ochrana před porušením střídacího příkazu
Aby se ochránila elektrická zařízení před nesprávným střídáním, v praxi se používá fázové regulační relé. Toto relé je konfigurováno tak, aby ovládalo motor nebo jiné zařízení v jeho přímém zapojení. Pokud je střídání narušeno v důsledku nějakých poruch nebo nesprávného zapojení, třífázové relé okamžitě zařízení vypne. Jeho činnost je založena na analýze třífázových proudů a napětí a následném monitorování těchto parametrů.
Připojení lze provést přes proudové transformátory nebo přímo, v závislosti na modelu a třídě napětí v síti. Taková ochrana našla široké uplatnění při připojování indukčních elektroměrů, elektrických strojů a dalších vysoce přesných zařízení.
