Прибор для определения напряжения – 4.2 Классификация приборов для измерения тока и напряжения

Содержание

90 фото простых и надежных индиакторов

При проведении даже самых элементарных работ с электричеством, важно соблюдать меры безопасности. Даже имея большой опыт работы в данном направлении не стоит рисковать, так как это опасно для жизни. Для того чтобы проверить наличие электрического тока, необходимо всегда в хозяйстве иметь индикатор напряжения. Основным достоинством этого прибора служит простота использования и моментальное определение наличия тока в сети.

Если рассмотреть фото индикатора напряжения, то видно что этот инструмент отвертка, со встроенным индикатором.

Производители предлагают много различных видов индикаторов, но каждый имеет свой принцип действия. Перед использованием необходимо разобраться с правилами, и не допускать ошибок.


Краткое содержимое статьи:

Виды индикаторов

Отвертка

Самая простая и распространенная это пассивная отвертка индикатор. С ее помощью можно узнать есть или нет напряжение в цепи. Основным достоинством данного вида отвертки является то, что индикатор показывает наличие либо отсутствие напряжения после прикосновения к контакту.

На рукоятке расположен контакт, который необходимо зажимать, когда подносим к проводнику. Результат наличия тока показывает неоновая лампа, встроенная в рукоять.

Электрики редко используют этот вид индикатора напряжения сети из-за низкой функциональности. Такой вид индикаторов больше подходит для домашнего пользования.

Активная отвертка

Более усовершенствованной моделью индикаторов является активная отвертка. Этот вид отверток определяет наличие напряжения в сети, а также ее целостность. В корпусе находится схема работающая от батарейки и светодиод.

Главной особенностью этого индикатора является возможность контактного и бесконтактного применения, и подходит для профессионального использования.

Контролька

Самым популярным пробником среди электриков является индикатор напряжения сделанный своими руками – контролька. Это конструкция в виде лампочки вставленной в патрон и провода, края которого являются щупами.

Контролька удобна тем, что показывает наличие напряжения и нормальная ли мощность сети. Главное достоинство этого индикатора, это возможность проверки трехфазных цепей.

Мультиметр

Еще одним типом индикаторов напряжения является мультиметр. Это универсальное устройство измеряющее силу тока, напряжение, частоту, емкость и т.д. Мультиметр измеряет с точностью до тысячных единиц.


Универсальный пробник

Для профессионального пользования электрики зачастую выбирают универсальный пробник. Этот прибор наиболее многофункциональный чем остальные. Благодаря возможности определять фазы, плюсы и минусы, прозванивать и т.д. Этот индикатор считается одним из основных инструментов электрика.

Бесконтактный индикатор напряжения

Также одним из наиболее безопасным считается бесконтактный индикатор напряжения. Данный вид индикаторов оснащен тремя режимами работы.Это бесконтактное использование при высокой и низкой чувствительности и световое оповещение. Эти три режима изменяются в зависимости от выполняемых задач:

  • Световое оповещение – сигнал подается свечением лампочки.Определяет наличие тока только при контакте.
  • Бесконтактное оповещение при низкой чувствительности – прибор выявляет наличие тока на небольшом расстоянии.

Бесконтактное оповещение при высокой чувствительности – выявляет наличие тока на большом расстоянии. Этот режим позволяет измерять напряжение в проводах заштукатуренных в стене, а также выявлять их маршрут.

Эта отвертка упрощенный мультиметр. Это отличный прибор имеющий много функций и очень легкий в использовании. С его помощью можно проверить целостность цепи, определить напряжение на расстоянии, а также имеется световая и звуковая индикация.

Для получения большей информации об электрической цепи используют цифровой индикатор напряжения. Этот указатель на дисплее дает более детальную информацию показывая цифровое значение напряжения в сети. С его помощью можно контролировать напряжение, задав максимальные и минимальные показатели. Этот прибор устанавливают для защиты от перепадов напряжения.

Выбирая индикатор важно знать все плюсы и минусы. Рекомендуется с особой осторожностью выполнять работы связанные с электричеством, и проверять наличие электроэнергии в сети только используя индикаторы.

Фото индикатора напряжения

Также рекомендуем посетить:

zdesinstrument.ru

разновидности устройств и правила их использования

Даже при простейших работах в электрических цепях в хозяйстве пригодится индикатор напряжения – устройство показывающее наличие или отсутствие электрического тока и напряжения в сетях от 220 до 1000в (в зависимости от прибора). Целесообразность его использования продиктована в первую очередь тем, что электрический ток не получится увидеть глазами – о его наличии можно судить только по тому, работает включенное в розетку устройство или нет.

Разновидности индикаторов

Главная функция, которую должен выполнять указатель напряжения, это проверка целостности электрической цепи – именно от этого зависит, будет работать включенный в розетку прибор или нет. Различные устройства справляются с этой задачей по-разному – стандартная отвертка индикатор напряжения использует для проверки ток, который уже есть в сети (пассивная), а внутри многофункционального тестера-пробника напряжения есть целая схема с отдельным питанием (активный), что позволяет прозванивать даже обесточенные электрические цепи. Все эти устройства работают по схожему принципу, но имеют некоторые различия в правилах применения.

Пассивная отвертка индикатор

Это однополюсный бытовой индикатор фазы, выполняющий одну-единственную задачу – показать наличие или отсутствие напряжения в определенной точке электрической цепи. Профессиональными электриками не используется, ввиду крайне ограниченного функционала, но дома среди набора инструментов «на всякий случай» она может пригодиться.

Бесспорное преимущество устройства в том, что наличие напряжения однополюсный индикатор показывает после прикосновения к любому токоведущему контакту. Нулевой провод не нужен – его роль выполняет тело человека, что держит в руках отвертку. Наличие или отсутствие фазы показывает неоновая лампа внутри устройства – чтобы проверить напряжение надо жалом отвертки коснуться проводника, а рукой дотронуться до контактной пластины на ручке.

Для защиты пользователя от высокого напряжения между жалом и лампой установлен резистор, но из-за этого индикатор не реагирует на напряжение ниже чем 50-60 вольт.

Активная отвертка индикатор

Внутри корпуса прибора собрана схема, запитанная от собственного источника питания (батарейки), поэтому это более чувствительный детектор напряжения. Вместо неоновой лампы здесь используется светодиод, который реагирует не только на прикосновение к проводнику, но и если жало просто попадает в электромагнитное поле, которое есть вокруг любого проводника под напряжением. Это его свойство с успехом используется для поиска проводки в стенах или мест ее обрыва. Нужно взять отвертку за жало и провести ее вдоль провода – если в каком-то месте лампа перестала светить, значит там (+/- 15 см) повреждена проводка.

Также светодиодный индикатор будет срабатывать если одной рукой дотронуться до жала, а другой до контактной платины в рукоятке. Это свойство широко используется для прозвонки проводов (определения их целостности). Надо просто взять один конец провода в руку, а до другого дотронуться жалом отвертки – если нет обрыва, значит индикатор засветится.

Высокая чувствительность устройства является и его недостатком – так как индикатор может показать наличие напряжения и там, где его никогда не было и наоборот – он не отреагирует на обрыв нулевого провода (разве что поменять фазу и ноль местами).

Многофункциональная активная отвертка индикатор

Этот тестер напряжения является улучшенным вариантом предыдущего инструмента – отличается наличием переключателя, которым можно регулировать чувствительность прибора, а также использовать его в контактном и бесконтактном режиме.

Зачастую такая многофункциональная индикаторная отвертка оснащена жидкокристаллическим мини дисплеем, на котором показывается не только наличие напряжения, но и его вольтаж. Это позволяет определять паразитные токи наводки, которые трудно распознать пользуясь обычным индикатором наличия напряжения в цепи.

Кроме дисплея такие устройства комплектуются зуммером, позволяющим без помех использовать прибор в условиях, когда цифровой индикатор не видно. По сути, ТОПовые модели электронных индикаторных отверток это упрощенные мультиметры, но с одним жалом вместо двух щупов. Некоторые электронные индикаторные отвертки даже способны измерить температуру поверхности, к которой прикасается жало устройства.

Самодельный пробник (контролька)

В сумке электрика зачастую есть самодельный пробник напряжения с обыкновенной лампочкой на 220 вольт – на профессиональном жаргоне получивший название «контролька». Несмотря на размеры, он зачастую бывает более удобным, хотя все его достоинства в полной мере раскрываются при проверке трехфазных сетей.

По сути это обычная лампочка, вкрученная в патрон, а провода исполняют роль щупов, которыми касаются контактов, на которых надо проверить наличие напряжения. По сравнению с другими простейшими пробниками индикаторами, контролька не просто показывает наличие электрического тока – по яркости ее свечения можно понять, нормальное ли в цепи напряжение.

К дополнительным преимуществам относится возможность проверить наличие всех трех фаз. К примеру, если есть три провода и два из них «посажены» на одну фазу, то любой другой указатель напряжения на другом конце провода просто покажет что на каждую жилу приходит фаза, а электродвигатель при этом запускаться не будет. В таком случае берется две контрольки, соединенные последовательно, и свободными щупами проверяются фазы между собой – на проводах с одной фазой лампочки гореть не будут. Плюс ко всему, контрольку всегда можно использовать как дополнительное освещение.

Из минусов устройства выделяется только то, что одну фазу можно проверить только если рядом есть нулевой провод, хотя сложно представить ситуацию с его отсутствием.

Универсальный пробник

Наиболее распространенный указатель напряжения среди инструментов профессионального электрика, совмещающий в себе функциональность и удобство использования. Универсальный прибор, который умеет все: определяет фазу и ноль в сети переменного тока, плюс и минус при постоянном, прозванивает проводку, показывает какое напряжение в цепи, имеет звуковую и визуальную индикацию.

Не все подобные устройства умеют находить проводку сквозь стены, но остальных функций более чем достаточно для ежедневных работ, с которыми сталкивается электрик.

Границы измерений определены качеством изоляции и моделью прибора – 220-380 или указатели напряжения до 1000 в и выше.

Мультиметр – все и сразу

Электрический универсальный тестер, объединяющий в одном корпусе все основные приборы, которыми пользуются электрики и радиолюбители – вольтметр, амперметр и омметр. Кроме того устройство может проверять диоды и транзисторы, а также измерять емкость конденсаторов.

Указатель напряжения отличается высокой точностью измерений – в зависимости от выставленного режима, определяет силу тока, сопротивление проводников и прочие значения до сотых и тысячных долей единиц. Для вывода результатов измерений оснащен жидкокристаллическим индикатором.

Что лучше выбрать

Все устройства имеют свои плюсы и минусы, которые надо учитывать при их покупке. Кроме того, надо понимать, зачем оно будет нужно – к примеру, если контролька отлично себя зарекомендовала в трехфазных цепях, то делать ее для домашнего использования особого смысла нет.

Как ни странно, но если человек не разбирается в электрике, то ему лучше купить все таки полупрофессиональное устройство – хотя бы универсальный пробник на 220-380в. Кроме того, что это просто надежное и нужное устройство, если придется приглашать электрика или просить знакомых посмотреть проводку, то лучше если под рукой окажется хороший прибор.

yaelectrik.ru

Как проверить напряжение и найти фазу в домашней проводке

“Бабушка, подай, пожалуйста, вон тот провод”, попросил один электрик проходящую мимо него старушку. А через минуту заявил своему напарнику: “Вот видишь, Миша. Ты утверждал, что здесь фаза, а оказалось — ноль”.

Такой анекдот с бородой очень ярко раскрывает идеологию проверки напряжения в домашней проводке, да и не только в ней.


Содержание статьи

Принцип работы индикаторов напряжения

Внутри любого физического тела находится определенное количество различных электрических зарядов: электронов, анионов, катионов, дырок. Их численность формирует величину потенциала, который может быть положительным или отрицательным.

В электротехнике под термином напряжения понимается разность этих потенциалов, способных при их соединении создать поток зарядов по замкнутому контуру, называемым электрическим током.

Разное количество зарядов образует неодинаковое число движущихся частиц. Подсчитывать их численность в теле технически сложно и нереально, но на практике требуется как-то оценивать. Делают это измерительными приборами, но используют косвенные методы, связанные с действием тока.

Тела с мощными потенциалами разных знаков способны при соприкосновении (пробое изоляции) создать огромные токи. Например, молнии, возникающие при разряде грозовых облаков, могут своим тепловым воздействием разрушать или сжигать многоэтажные здания, раскалывать вдоль ствола вековые деревья.


Когда мы видим подобные явления, то точно знаем, что облака накопили огромный потенциал и между ними или землей создалось значительное напряжение.

Разности потенциалов домашней электроэнергии тоже достаточно для совершения значительных разрушений. Если потенциалом фазного провода создать контакт с землей, то возникнет ток короткого замыкания, по величине которого можно судить о напряжении сети, что и раскрывает суть анекдота про электриков.

Понятно, что этот метод действенный, достоверный, но опасный и поэтому неприемлемый. Однако, с учетом знания закона Георга Ома (I=U/R), им успешно пользуются с момента возникновения энергетики. Для этого на пути тока устанавливают сопротивление, ограничивающее количество движущихся зарядов до безопасной величины, а по способности их преобразовывать электрическую энергию в световую, звуковую или магнитную, судят о значении напряжения.

Таким образом, любой индикатор напряжения подключается своими контактами в домашней проводке к потенциалам фазы и нуля. При этом встроенный в его корпус токоограничивающий резистор, снижает протекающий ток до минимального, безопасного значения, которое способно выполнить механическую работу.

По результатам этого действия судят о наличии напряжения. Например, загорелась индикаторная лампочка или появился звуковой сигнал встроенного динамика — значит на проводе фазы присутствует напряжения. В противном случае — его нет.

Среди электриков, нарушающих требования правил безопасности, используется метод проверки напряжения «контрольными лампами». Он основан на подключении между проводом фазы в сети и землей исправной лампы накаливания, которая светится под нагрузкой и не горит без нее.

Внутри квартиры с однофазной сетью мы пользуемся этим способом, когда вставляем в розетку вилку настольной лампы. А основное нарушение, из-за которого запрещены «контрольки» состоит в том, что при ошибочном контакте между двумя фазными проводами трехфазной сети они подключаются к напряжению не 220, а 380 вольт и в результате их колбы от взрывного воздействия температуры разлетаются мелкими частицами стеклянного потока, травмируя людей.


Электрик, держащий в руке такую лампу, инстинктивным движением бросает ее. Подключенный к цоколю патрона потенциал фазы вместе с летящей лампой, касаясь любого оказавшегося на его пути предмета, создает опасный ток короткого замыкания… Даже случайное падение такой конструкции с открытой колбой ведет к поражению электрическим током.

Не пользуйтесь этим методом и разъясняйте его опасность окружающим.

Виды указателей напряжения для домашней сети

Частой ошибкой неопытных пользователей, создающей травмоопасную ситуацию, является использование электрических приборов не по их прямому назначению.

Все электрические приборы, включая индикаторы, создаются для работы только под определенным видом напряжения.

Эта величина всегда указывается производителем на корпусе.

Нельзя пользоваться индикатором на 220 вольт в сети 380 или выше. Это опасно для жизни.

Указатели напряжения до 0,4 кВ могут срабатывать на основе прохождения через них тока с:

  1. емкостным;
  2. или активным характером.

В первом случае ток идет через тело оператора, а во втором — минуя его по подключенным к цепи проводникам указателя.

Емкостные индикаторы напряжения

Их выполняют в виде отвертки с контактным кольцом. Острие указателя прикладывают к металлу проверяемого провода или контакту коммутационного прибора, а специальную металлическую площадку касаются пальцем руки.

В этом случае создается электрическая цепь переменного тока, ограниченного встроенным в указатель резистором, по пути:

  • потенциал фазы;
  • проверяемый проводник;
  • внутренняя схема индикатора до контактной площадки;
  • человеческое тело;
  • контур земли.

Естественно, что ток указателя ограничен до безопасной величины в доли миллиампера. При его появлении загорается свет от вмонтированной в корпусе неоновой лампочки.


Среди старых моделей индикаторов до сих пор работают приборы типов УНН-1х, УНН-1м, ИН-91, УНН-90 и другие подобные конструкции. Зажигание лампочек указателя происходит при контакте с проводником, находящимся под напряжением порядка 70 вольт или больше. На меньшее значение они не среагируют.
Рынок современных указателей емкостного типа заполнен многочисленными изделиями из Китая и других стран. В принципе, они оправдывают в работе свою цену, но среди этих конструкций встречаются приборы со светодиодными лампочками, которые не всегда хорошо налажены и отстроены от токов наводок. Обладая завышенной чувствительностью, они могут светиться от наведенного напряжения. Это часто вводит в заблуждение домашнего мастера.


Профессиональные указатели напряжения емкостного типа менее подвержены этому явлению, но все равно полностью не избавлены от него, хоть и могут выполнять ряд дополнительных функций.

Работая с подобными индикаторами можно ошибиться еще и по той причине, что при ярком свете солнца зрительное восприятие светящейся лампочки индикатора ослабляется, ее загорание можно просто не увидеть. Особенно это характерно для светодиодных бюджетных моделей.

При таких условиях лучше работают индикаторы с автономным питанием, дополнительно сигнализирующие о появлении напряжения писком зуммера.

Двухполюсные индикаторы напряжения

Эти указатели тоже работают по факту проходящего через них тока. Их наконечники прикладывают между проверяемыми потенциалами фазы и нуля. Человек не вступает в контакт с контролируемым током, отделен от него слоем усиленной изоляции.

Подобные указатели имеют в своем корпусе сигнальную лампу и два резистора:

  1. токоограничивающий;
  2. шунтирующий.


Оба корпуса выполнены из прочного изоляционного материала с щупами и защитными ограничительными кольцами, за пределы которых запрещено располагать пальцы при проверках напряжения. Связь между щупами создана гибким проводом со слоем изоляции повышенной прочности и надежности.

Из старых моделей до сих пор популярны МИН-1. УНН-10. Диапазон рабочего напряжения лежит в пределах 70÷660 вольт, а лампа указателя зажигается от 60÷65. Эти приборы могут работать как в схемах переменного, так и постоянного тока.

Ассортимент современных приборов обширен. Среди них встречаются дорогие электронные и микропроцессорные изделия со множеством дополнительных функций, включающих:

  • проверку чередования фаз;
  • самодиагностику;
  • оценку работы УЗО;
  • автовключение;
  • подсветку зоны измерения;
  • звуковую индикацию и многие другие возможности.


Рекомендовать какую-то марку и производителя на основе опыта их использования довольно сложно.

На показания прибора такой конструкции не влияют паразитные емкости кабеля и связи. За счет этого их информация более достоверна и надежна, чем у емкостных аналогов.


Приборы измерения напряжения

Индикаторы либо указатели своим действием указывают на наличие какого-то уровня напряжения на проверяемом участке. Они не предназначены для определения его величины.

Функция измерения возложена на приборы, которые наделены определенными метрологическими характеристиками — вольтметрами.


Принцип их работы основан на использовании измерительной головки, чувствительной к очень маленьким токам порядка микроампера. Она подключается к контролируемой цепи напряжения клеммами через токоограничивающий резистор. У приборов, имеющих несколько пределов измерения, устанавливается переключатель номиналов резисторов.
Таким образом, создавая последовательную цепочку из определенных резисторов, коммутируемую к измерительной головке, осуществляют выбор режима измерения вольтметра, создавая один и тот же предел для отклонения стрелки.

У цифровых приборов функции измерительной головки возложены на измерительные, логические и информационные органы.

Домашнему мастеру для выполнения подобной работы рекомендуется приобрести комбинированный прибор, обладающий функциями измерения напряжения, тока, сопротивления.


Из старых моделей, выпускаемых в СССР, хорошо работает тестер Ц4324. Полузатертый от длительного использования знак качества, нанесенный на корпусе, до сих пор оправдывает свое предназначение.

Конечно, такие стрелочные приборы в современное время считаются анахронизмом. Они требуют внимания, знаний, умения выполнять переключения и быстро делать математические расчеты в уме. А ошибки в положении тумблеров при измерениях заканчиваются выгоранием внутренних элементов схемы.


Раньше приходилось выручать товарищей, спаливших по невнимательности свои приборы и помогать им в ремонте.

С тех пор остались схемы советских тестеров. Если кому нужны — пишите в комментариях, вышлю на почту фотографии необходимых страниц.

Современные измерители электрических параметров называют авометрами, ампервольтомметрами или мультиметрами.


Суть их едина: на основе электронной или микропроцессорной схемы выполняются точные замеры иногда практически в автоматическом режиме с мгновенным выводом информации в текстовом виде на дисплей.

Однако переключатели и кнопки остались, пользоваться ими надо осмысленно.


Неприятные и курьезные случаи из жизни электрика

Опасная ошибка

Работая релейщиком на ПС-330 кВ в конце 90-х годов пришлось срочно выезжать на аварийное отключение системы шин удаленной подстанции 110/10 кВ.

Прибыв на место происшествия, увидели, что к забору ограждения приставлена лестница. Дверь сооружения с высоковольтным оборудованием открыта, рядом валяется взломанный замок. Внутри КРУН около шин обнаружен мужчина в обгорелой одежде без признаков жизни. Рядом с ним — набор слесарного инструмента и на полу — указатель напряжения типа УНН-90.

Выяснилось, что это электрик ЖКХ, промышлявший воровством цветного металла, который решил поживиться на необслуживаемой подстанции. Но знаний электротехники и ТБ явно не хватило. Он пользовался индикатором напряжения поиска фазы в схеме 0,4 кВ, не соответствующим классу сети. 10 киловольт моментально создало ток, который не выдержало тело пострадавшего…

Затрудненный поиск неисправности

В здании Брежневской постройки из ж/б плит, построенном доблестным стройбатом, проводка выполнена алюминиевой лапшой, разбросанной по полу под лагами деревянного пола. Для освещения комнат провода выводятся с верхнего этажа на нижний через отверстие в полу/потолке. Соединения сделаны скрутками без распределительных коробок.

Владельцы квартиры попросили исправить розетку около телевизора, который периодически отключался. Указатель ИН-90 показал фазу. Проверил контакт нуля прозвонкой цепи. Вроде бы все нормально, а телевизор не включается. Замерил напряжение в розетке тестером: вместо 220 между фазой и нулем оказалось 100 вольт. Пришлось разбираться в клубке запутанных проводов в трех разных местах.

В итоге обнаружен облом одной жилы фазы на месте изгиба провода и касание между собой обгорелых подвижных концов, которые при нагрузке отодвигались.

Рекомендации по замеру напряжения и пользованию индикаторами

Измерительные приборы подключаются к величине опасного потенциала. По действующим правилам ТБ до начала работы с ними необходимо проверить их исправность. Изоляция любого указателя, даже только что купленного в специализированном магазине, должна быть испытана в электротехнической лаборатории повышенным напряжением с оформлением протокола, гарантирующего право безопасной работы на определенный срок.

Перед каждым использованием индикатор следует осматривать на предмет механического состояния корпуса и качества изоляции, а затем проверять работоспособность контрольным замером в точке с гарантированным наличием напряжения фазы. Иначе пользование поломанным прибором приведет к ошибке, связанной с КЗ в сети или травмой человека.

Все двухпроводные индикаторы и вольтметры указывают напряжение в том месте, куда их подключили, а не там, где хотели подключить. Будьте внимательны при замерах.

Применение измерительного прибора, соответствующего классу сети — очень важное условие безопасности, поэтому уже третий раз на нем заострено внимание.

Проверяя напряжение, всегда придавайте телу устойчивое положение, исключайте случаи неожиданного падения, не контактируйте с заземленными предметами. Опытные электрики при работе под напряжением стараются держать одну руку в кармане, чтобы не создать путь тока утечки через нее.

Самая важная рекомендация под конец: работы по определению фазы и нуля, замеру напряжения относятся к опасным и к ним, согласно правилам безопасности, допускается только подготовленный, сдавший экзамены и отданный приказом по электротехническому предприятию персонал.

Если вы работаете на свой страхи риск в собственной квартире, то хотя бы прочитайте правила безопасности до начала каких-либо действий с напряжением. Электроэнергия опасна и не прощает ошибок никому. От нее постоянно гибнут люди, даже опытные электрики с большим стажем, совершая случайные ошибки.

Практические рекомендации по обзору и использованию индикаторов напряжения в сети 0,4 кВ хорошо показал электрик ЖКХ Серегей Панушкин в своем видеоролике. Рекомендую посмотреть его прямо в статье.

Возможно, вы заметите расхождения моей статьи с его рекомендациями. Задавайте вопросы в комментариях, а я объясню вам свою точку зрения.

Полезные товары

housediz.ru

Указатель напряжения. Виды и применение. Работа и применения

Указатель напряжения называются переносные устройства, которые предназначены для выявления отсутствия или наличия напряжения в сети или на токоведущих элементах электрических установок. Такую проверку производят перед подключением переносного заземления или включением заземляющих ножей, а также перед началом электромонтажных работ. В этих случаях не обязательно определять значение напряжения, требуется знать только его наличие или отсутствие.

От указателя напряжения зависит жизнь электромонтера, так как по его показаниям определяют наличие напряжения. Только убедившись, что на токоведущих частях устройства нет напряжения, можно приступать к работе по ремонту светильника, выключателя или розетки.

Разновидности

Рассмотрим существующие виды указателей напряжения, и как они разделяются.

По напряжению:

  • До 1 кВ.
  • Свыше 1 кВ.

Указатели напряжения до 1 кВ делятся по числу полюсов:

  • Однополюсные.
  • Двухполюсные.

Универсальные указатели делятся по виду измеряемого тока:

  • Для переменного тока.
  • Для постоянного тока.

По виду индикатора:

  • Светодиодные.
  • Цифровые.

Также, существуют бесконтактные указатели.

Устройство и принцип действия

Рассмотрим подробнее конструктивные особенности всех перечисленных видов указателей, и их принцип работы.

Однополюсный указатель напряжения

Такие указатели имеют один полюс. Для определения наличия напряжения достаточно прикоснуться этим полюсом к токоведущему элементу. Соединение с заземлением создается по телу человека, когда он пальцем руки касается контакта на указателе. При этом возникает очень малый ток, не более 0,3 миллиампера, лампа начинает светиться.

Чаще всего однополюсный указатель изготавливается в виде отвертки или авторучки из диэлектрического прозрачного материала, или со смотровым окошком. В корпусе расположен резистор и неоновая лампочка. Внизу корпуса находится пружина и щуп, а вверху контактная площадка для касания пальцем.

Указатель с одним полюсом используется только для проверки переменного тока, так как при постоянном токе неоновая лампа не будет гореть, даже если есть напряжение. Его целесообразно использовать для контроля фазных проводников, фазы в выключателе, розетке или патроне и в других аналогичных местах.

Допускается использование указателя до 1000 вольт без резиновых перчаток и других средств защиты. Согласно правилам безопасности, нельзя использовать в качестве указателя напряжения контрольную лампу («контрольку»), установленную в патрон, с подключенными двумя небольшими кусками провода. При случайной подаче большого напряжения на эту лампу, или при ее механическом повреждении, колба лампы может лопнуть и нанести травму электромонтеру.

Из недостатков однополюсных указателей можно отметить их малую чувствительность. Они показывают наличие напряжения только от 90 В.

Двухполюсный указатель напряжения

Состоит из 2-х отдельных частей, выполненных из диэлектрического материала и медного гибкого изолированного проводника, соединяющего эти части.

На этом рисунке показано устройство двухполюсного указателя. Неоновая лампа зашунтирована сопротивлением. Это снижает чувствительность указателя к воздействию наведенного напряжения.

Чтобы определить отсутствие или наличие напряжения с помощью двухполюсного указателя, необходимо прикосновение к двум элементам устройства, между которыми может быть напряжение. Если напряжение присутствует, то неоновая лампа будет светиться при протекании через нее тока, который зависит от разности потенциалов между элементами устройства, к которым выполнено прикосновение указателем.

Ток, протекающий через лампу, имеет очень малую величину (несколько миллиампер). Это достаточно, чтобы лампа выдавала устойчивый сигнал света. Чтобы ограничить увеличивающийся ток в лампе, последовательно к ней подключен резистор.

На основе вышеописанного указателя производятся индикаторы, которые определяют значение напряжения.

В этом указателе применяется специальная светодиодная шкала на корпусе, имеющая градуировку на конкретные значения напряжения: 12 … 750 В.

Указатели напряжения свыше 1 кВ

Работают за счет эффекта свечения неоновой лампы во время прохождения по ней зарядного тока конденсатора (емкостного тока). Конденсатор подключается по последовательной схеме с неоновой лампой. Такой указатель напряжения еще называют высоковольтным. Он годится только для контроля переменного напряжения, им касаются только к фазе. Никаких контактных площадок для пальцев на них нет.

Различные модели указателей имеют свои особенности конструкции, но все они состоят из основных общих для любых указателей элементов:

Согласно правилам безопасности, при работе с таким указателем необходимо использовать резиновые перчатки. Всегда перед использованием указателя необходимо произвести его внешний осмотр на предмет отсутствия повреждений, а также проверить его работоспособность и подачу сигнала.

Такой контроль выполняется путем подноса щупа к токоведущим элементам устройства, которые точно находятся под напряжением. Также проверку работоспособности иногда проводят с использованием источников повышенного напряжения, либо мегомметром. Высоковольтный указатель в условиях гаража можно проверить следующим образом: приблизить указатель к работающему двигателю мотоцикла или автомобиля, а именно, к одной из свеч зажигания.

Согласно правилам безопасности указатель напряжения запрещается заземлять, так как провод заземления может случайно прикоснуться к частям, находящимся под напряжением, вследствие чего произойдет поражение электромонтера электрическим током. Высоковольтный указатель напряжения и без подключения заземления образует четкий сигнал работы.

Заземление указателя напряжения допускается заземлять только в случае, когда емкость указателя относительно земли очень незначительная, и ее не достаточно для контроля наличия напряжения. Это бывает при работах с воздушными линиями, находясь на деревянных опорах.

Универсальные указатели

Используются для контроля нуля и фазы, а также проверки напряжения и его значения в интервале 12-750 вольт для переменного тока, и до 0,5 кВ для постоянного тока.

Такие указатели применяют также для прозвонки соединений различных электрических цепей.

В этих устройствах в качестве индикаторов применяют светодиоды, а вместо источника напряжения – конденсатор повышенной емкости.

Указатель напряжения может оснащаться цифровым ЖК дисплеем с выводом напряжения в вольтах. При наибольшем значении напряжения 220 В на дисплее отображаются все значения от наименьшего до наибольшего. Этот прибор отображает ориентировочное значение, и имеет низкую точность показаний. Преимуществом такого устройства является отсутствие источника питания.

Бесконтактный указатель напряжения служит для выявления проводов, находящихся под действием напряжения. Они могут быть скрыты в стеновых панелях или стенах. Устройство такого прибора реагирует на электромагнитное переменное поле. Имеется звуковая и световая индикация.

Правила применения

Перед применением указателя нужно убедиться в его работоспособности и правильных показаниях. Чтобы это проверить, необходимо произвести контроль напряжения в сети, которая точно находится под напряжением, и убедиться в том, что прибор работает. Только после этого допускается его применение в работе.

Запрещается применять лампу накаливания вместо индикатора в указателе напряжения. Эта лампа является травмоопасной и ненадежной.

Чтобы найти фазу на токоведущих элементах или проводах с помощью однополюсного указателя, необходимо взять указатель в правую руку за диэлектрическую рукоятку, прикоснуться щупом к проверяемому проводнику или токоведущему элементу. При этом левую руку нужно отвести за спину, чтобы ей случайно не прикоснуться к токоведущим элементам или заземлению. Пальцем правой руки коснуться металлического контакта однополюсного указателя. Прикасаться удобнее большим пальцем.

Если неоновая лампочка при этом светится, это значит, что проверяемый вами токоведущий элемент находится под напряжением фазы. Если лампа не горит, значит это ноль, либо напряжение отсутствует вовсе.

В случае с двухполюсным указателем, щуп того корпуса указателя, где есть индикатор, устанавливают на проверяемый элемент. Вторым щупом касаются другой фазы или ноля. По свечению лампы также определяют отсутствие или наличие питания. Пользование таким прибором не составляет никакой трудности.

При проверке напряжения необходимо работать аккуратно и осторожно, соблюдая правила безопасности, так как это очень опасно для жизни человека.

Похожие темы:

electrosam.ru

Измерение напряжения, тока, споротивления, емкости, индуктивности, мощности в электрических цепях

Методика измерений в электрических цепях


Измерение постоянного и переменного напряжения

Измерение как постоянного, так и переменного напряжения может производиться непосредственно вольтметрами, рассчитанными для работы соответствующего типа напряжения. В тех случаях, когда необходимо измерить напряжение больше того, на которое рассчитан вольтметр, необходимо последовательно с ним включить добавочный резистор. Тогда часть измеряемого напряжения будет падать на добавочный резистор, а часть — на прибор. Подбирая величину сопротивления добавочного резистора, можно в широких пределах расширять возможности измерения больших напряжений. Известно сопротивление вольтметра Rпp и выбран коэффициент расширения пределов расширения:

n = Ux/Uпp

где Ux — максимальное напряжение на входе схемы, подлежащее измерению; Uпp — максимальные пределы измерения непосредственно вольтметром.

Величина сопротивления добавочного резистора может быть найдена по следующей формуле:

Rдоб = Rпр(n-1)

Обычно для удобства производства отсчетов коэффициент п выбирают кратным 2, 5 или 10.

Для измерения высоких значений переменных напряжений могут быть использованы так называемые измерительные трансформаторы напряжения.

Они представляют собой понижающие трансформаторы, т. е. такие, у которых число витков вторичной обмотки W2, к которой подключается вольтметр, меньше числа витков W1 первичной обмотки. Коэффициент расширения пределов измерения n = W1/W2. Схемы подключения вольтметров для измерения напряжения приведены на рис. 1.



Рис. 1. Схемы измерения напряжения


Измерение электродвижущей силы (ЭДС)

Измерение Е имеет свои особенности. При подключении вольтметра к источнику ЭДС для ее измерения через него всегда будет проходить ток, а так как любой источник ЭДС обладает внутренним сопротивлением Rвн, то напряжение на таком источнике и вольтметр будет измерять величину меньшую, чем ЭДС Е.

U = E – IRвн

Если нет требований к высокой точности измерения ЭДС, то для уменьшения тока можно воспользоваться вольтметром с большим внутренним сопротивлением, например электронным. В этом случае можно считать, что измеренное напряжение U ~ Е. Более точные методы измерения ЭДС связаны с использованием компенсационных схем (рис. 2).



Рис. 2. Схемы измерения ЭДС

В них напряжение, измеряемое вольтметром PV, снимаемое с переменного резистора R, сравнивается с напряжением на источнике ЭДС.

Изменяя напряжение на выходе переменного резистора (потенциометра), можно добиться такого условия, когда измерительный прибор Р покажет отсутствие тока через источник ЭДС. В этом случае показания вольтметра будут точно соответствовать величине ЭДС источника, т. е. U = Е .


Измерение тока

Можно производить измерение тока непосредственно амперметром, включенным в разрыв измеряемой цепи (рис. 3, а).



Рис. 3. Схемы измерения силы тока

При необходимости расширить пределы измерения амперметра необходимо параллельно амперметру включить резистор (рис. 3, б), который чаще всего называют шунтом. Тогда через амперметр будет проходить только часть тока, а остальная — через шунт. Так как сопротивление амперметров обычно небольшое, то для существенного расширения пределов измерения сопротивление шунта должно быть очень небольшим. Существуют формулы для расчета сопротивления шунта, но обычно на практике приходится вручную подгонять его сопротивление, контролируя ток эталонным амперметром.

Для измерения больших переменных токов часто используют измерительные трансформаторы токов (рис. 3, в). У них первичная обмотка, включаемая в разрыв измеряемой цепи, имеет число витков W1 меньшее, чем число витков W2 вторичной обмотки, т. е. трансформатор является повышающим по напряжению, но по току он понижающий. Амперметр подключается к выходу вторичной обмотки трансформатора тока. Часто лабораторные трансформаторы тока вообще не имеют изготовленной заранее первичной обмотки, а в их корпусе имеется широкое сквозное отверстие, через которое сам экспериментатор наматывает необходимое число витков (рис. 3, г). Зная число витков вторичной обмотки (оно обычно указано на корпусе трансформатора тока), можно выбрать коэффициент трансформации n = W1/W2 и определить измеряемый ток Iх по показаниям амперметра Iпр по следующей формуле:

Iх = Iпр/n

Совершенно по-иному производят измерение токов в электронных схемах, которые обычно спаяны, изготовлены на печатных платах; произвести какой-либо разрыв в них практически невозможно. Для измерения токов в этих случаях используют вольтметры (обычно электронные с большим внутренним сопротивлением для устранения влияния прибора на работу электронной схемы), подключая их к резисторам схемы, величины которых либо известны, либо могут быть предварительно измерены. Воспользовавшись законом Ома, можно определить силу тока:

I = U/R


Измерение сопротивлений

Часто при работе с электрическими установками или при наладке электронных схем необходимо производить измерение различных сопротивлений. Простейший способ измерения сопротивлений заключается в использовании двух измерительных приборов: амперметра и вольтметра. С их помощью измеряют напряжение и ток в сопротивлении R, подключенном к источнику питания, и по закону Ома находят величину искомого сопротивления:

R = U/I

Однако этот способ измерения сопротивлений не позволяет получить результаты измерения с высокой точностью, так как на результаты измерения оказывают влияние собственные внутренние сопротивления амперметра и вольтметра. Так, на изображенной на рис. 4, а схеме амперметр измеряет не только ток, проходящий через сопротивление, но и ток, проходящий через вольтметр, чем вносится методическая погрешность измерений.



Рис. 4. Схема для измерения сопротивлений методом амперметра и вольтметра (а) и схема омметра (б)

 

Этим способом производят измерение обычно в тех случаях, когда нет специальных приборов — омметров. Одна из возможных схем омметра (рис. 4, б) — последовательная. Она состоит из автономного источника питания Е, переменного резистора R и миллиамперметра магнитоэлектрического типа РА. В качестве источника питания обычно используют сухие элементы или батареи напряжением 1,4...4,5 В. Если к выводам прибора подключить сопротивление Rx, величину которого необходимо определить, то по цепи пойдет ток, величина которого будет зависеть от величины сопротивления. Так как миллиамперметр измеряет этот ток, то его шкала может быть непосредственно отградуирована в омах. Шкала у такого омметра обратная, т. е. нуль находится в правой части шкалы, так как при сопротивлении на входе, равном нулю (режим короткого замыкания), через амперметр будет протекать максимальный ток. Если внешняя цепь разорвана, что соответствует бесконечно большому сопротивлению на входе, то стрелка миллиамперметра будет находиться в самой левой части шкалы, где стоит знак х . Шкала такого омметра резко нелинейная, что в какой-то мере затрудняет считывание результатов. Переменный резистор омметра служит для установки прибора на нуль перед началом работы с ним. Для этого замыкают выводы омметра накоротко и, вращая ручку переменного резистора, добиваются нулевых показаний прибора. Так как ЭДС элемента питания с течением времени за счет разряда уменьшается, такую установку нуля необходимо периодически контролировать. С помощью подобных омметров можно измерять сопротивления от нескольких омов до сотен килоомов.



Рис. 5. Схемы мегометра (а) и электрического моста (б)

Измерение больших сопротивлений до 100 МОм обычно производят с помощью мегометров (рис. 5, а). В своем классическом виде он представляет собой комбинацию автономного источника питания и измерительного прибора — логометра. Логометр — разновидность магнитоэлектрического прибора, у которого вместо одной рамки имеются две, соединенные жестко между собой под некоторым утлом. Так же, как и в обычном магнитоэлектрическом приборе, с ними связана стрелка прибора и находятся они в магнитном поле постоянного магнита. При пропускании тока через обмотки рамок они создают вращающие моменты противоположных знаков, в результате чего положение стрелки будет зависеть от отношения токов в рамках. В цепь одной из рамок включен резистор R, а в цепь другой — сопротивление Rx, величина которого должна быть определена. Применение логометра объясняется тем, что его показания определяются только отношением токов в рамках и не зависят от изменения питающего напряжения Uпит. В качестве источника напряжения для мегометра используют либо индуктор, приводимый во вращение рукой оператора, либо аккумуляторную батарею с электронным преобразователем напряжения. Такая система питания определяется тем, что для работы прибора требуются большие напряжения — порядка 500 В, так как при меньших напряжениях токи в обмотках прибора были бы слишком малыми для его нормальной работы. Использование автономного источника питания диктуется тем, что мегометром часто измеряют сопротивление изоляции кабелей; при этом, естественно, напряжение в них бывает отключенным. Кроме того, с его помощью часто проводят измерения вне помещений, где нет электрической сети.

Измерение малых сопротивлений (меньше 1 Ом), а также измерения других сопротивлений в широком диапазоне значений с высокой точностью могут проводиться с помощью электрических мостов.

Электрический мост (рис. 5, б) представляет собой четыре сопротивления (одно из них — Rx подлежит измерению), включенные по кольцевой схеме. Каждое из сопротивлений образует плечо моста. В одну диагональ моста подают постоянное напряжение питания Uпит , а к другой подключают измерительный прибор — гальванометр Р. Он представляет собой высокочувствительный магнитоэлектрический прибор с нулем посередине шкалы. Его назначение — фиксировать момент, когда ток будет отсутствовать. Приборы подобного типа часто называются нуль-индикаторами. Одно или два сопротивления в плечах моста делаются переменными, и именно ими добиваются нулевых показаний прибора. Мост при этом считается сбалансированным. Как показывает теория электрических мостов, условие баланса достигается при равенстве произведения сопротивлений противоположных плеч, т. е. при условии R1Rx = R2R3. Следовательно, после балансировки моста можно, зная величины всех сопротивлений, определить значение неизвестного сопротивления



где N = R2/R1 — множитель.

Точность измерения с помощью мостов постоянного тока может быть очень велика. Результирующие значения сопротивлений могут иметь более пяти значащих цифр. В то же время мост не позволяет оперативно производить измерения, так как процесс балансировки требует определенного времени и навыка оператора.


Измерение емкостей

Определение емкости конденсатора или других устройств емкостного характера также может осуществляться различными способами. Простейший из них — метод амперметра-вольтметра (рис. 6, а).



Рис. 6. Схемы измерения емкости

Он во многом аналогичен такому же методу измерения сопротивлений, с той только разницей, что схема питается переменным синусоидальным напряжением от генератора низкой или высокой частоты (или от сети). Емкостное сопротивление конденсатора определяется по следующей формуле:



где f - частота переменного напряжения.

Емкостное сопротивление находится по закону Ома по показаниям приборов



Измерение малых по величине емкостей удобнее производить методом резонанса (рис. 6, б). Измеряемый конденсатор Сх подключается к известной индуктивности L, образуя колебательный контур. На контур подается синусоидальное напряжение от генератора. С помощью электронного вольтметра измеряют напряжение на контуре. При резонансе оно достигает максимума.

Известно, что резонансная частота контура может быть выражена следующей формулой:



Следовательно, при известной величине индуктивности в контуре и определенной по максимальным показаниям вольтметра частоте резонанса можно найти искомое значение емкости Сх.

Измерение больших емкостей (например, электролитических конденсаторов) проще всего производить путем разряда конденсатора на известное сопротивление R. Известно, что за время, равное постоянной времени цепи разряда конденсатора, его напряжение уменьшается в е раз, где е = 2,71... — основание натурального логарифма. Постоянная времени цепи разряда конденсатора на резистор определяется соотношением



Схема измерения емкости этим методом (рис. 6, в) состоит из источника постоянного напряжения питания, известного по величине сопротивления резистора R, электронного вольтметра PV, переключателя S и клемм для подключения конденсатора. С помощью переключателя S конденсатор Сх заряжается до напряжения источника питания, а после переключения конденсатора на разряд с помощью секундомера измеряют время t, по истечении которого конденсатор разрядится до напряжения Uпит/е. Емкость конденсатора определяется по формуле



Емкости конденсаторов можно измерять также с помощью мостов переменного тока.


Измерение индуктивностей

Измерение индуктивностей несколько сложнее. Это связано с тем, что любая катушка (обмотка трансформатора и т. п.) имеет кроме индуктивности еще и резистивное сопротивление. Поэтому во многих случаях измеряют предварительно полное сопротивление катушки индуктивности:



Оно может быть определено методом амперметра и вольтметра путем измерения напряжения и тока измерительными приборами схемы на переменном напряжении (рис. 7, a) z = U/I. При подаче на схему постоянного напряжения (рис. 7, б), как уже рассматривалось выше, можно определить резистивное сопротивление катушки R.



Рис. 7. Схемы измерения индуктивностей

Тогда



В свою очередь, индуктивное сопротивление



При известном значении частоты / напряжения питания легко найти величину искомого значения индуктивности



При малых значениях индуктивности (например, контурных катушек радиоэлектронных устройств) можно воспользоваться резонансной схемой, аналогичной схеме определения емкости резонансным методом.

Для измерения индуктивности можно использовать также мосты переменного тока, специальные измерительные приборы — ку- метры, позволяющие определять не только величину индуктивности, но и такую характеристику, как добротность катушки, характеризующие качество работы катушки в электронных схемах.


Измерение мощности

В электрических цепях измерение мощности удобнее рассматривать отдельно для цепей постоянного и переменного тока.

На постоянном токе основные формулы для определения мощности следующие:



В соответствии с приведенными формулами мощность в каком-то сопротивлении нагрузки R можно измерить тремя способами: с помощью вольтметра и амперметра (рис. 8, а), только вольтметром (рис. 8, б) и только амперметром (рис. 8, в). Во всех случаях после снятия показаний с приборов необходимо провести математические расчеты для определения собственно мощности.



Рис. 8. Схемы измерения мощности в цепях постоянного тока

Этого можно избежать, если для измерения мощности воспользоваться специальным прибором ваттметром (рис. 8, г). Как правило, выпускаемые промышленностью ваттметры изготавливаются на базе ферродинамического прибора (см. рис. 2.105). У ваттметров имеются две обмотки и соответственно четыре вывода. Одна из обмоток является токовой, через нее проходит ток к нагрузке, расходуемая мощность в которой подлежит измерению, а вторая — обмоткой напряжения. Она подключается непосредственно к источнику питания.

Измерение мощности на переменном токе имеет свои особенности. Во-первых, здесь существуют три различные мощности:

полная мощность, В * А,

S= UI,

активная мощность, Вт,

Р = UIcosφ;

реактивная мощность, вар,

Q = UIsinφ.

В этих формулах (φ — угол сдвига по фазе между током и напряжением.

Чаще всего интересуются полной и активной мощностями. Знание полной мощности необходимо для расчета токов в нагрузке, выбора сечения проводов и предохранителей. Активная мощность важна потому, что именно она характеризует ту мощность, которая в нагрузке преобразуется в теплоту, свет, звук и т.д.

Измерение полной мощности обычно производят, измеряя напряжение и ток вольтметром и амперметром и перемножая полученные значения. Активную мощность чаще всего измеряют с помощью ферродинамических ваттметров, которые кроме напряжения и тока учитывают и так называемый коэффициент мощности cosφ.

При подключении обмоток ваттметра к нагрузке, так же как и при постоянном напряжении, ваттметр непосредственно произведет измерение активной мощности.

На переменном токе достаточно часто приходится решать задачу измерения активной мощности в трехфазных цепях. Трехфазные цепи могут быть двух типов: трехпроводные и четырехпроводные. В трехпроводных цепях к нагрузке подходят три провода, обозначаемые буквами А, В, С. Для измерения активной мощности в такой цепи при любом варианте подключения элементов нагрузки к проводам достаточно подключить только два ваттметра так, как это показано на рис. 9.



Рис. 9. Схемы измерения мощности на переменном токе: а — трехпроводная система; б — четырехпроводная система

При этом необходимо соблюсти определенные правила подключения ваттметров. Выводы обмоток ваттметра, обозначенные на его корпусе звездочками, должны быть обращены в сторону источника энергии. Поэтому эти выводы получили название генераторные (подключаются к проводам, идущим от генератора). Суммарная активная мощность такой трехфазной системы находится как алгебраическая сумма показаний двух ваттметров. При этом возможен вариант, когда показания одного из ваттметров могут быть отрицательными, т. е. его стрелка уйдет влево. Для снятия показаний с такого ваттметра необходимо поменять местами провода, подходящие к любой из обмоток, прочесть результат измерения, но в формулу подставить с отрицательным знаком.

Измерение активной мощности в четырехпроводных цепях требует использования трех ваттметров. Один из выводов каждого ваттметра здесь подключается к четвертому проводу, обычно называемому нулевым. Показания всех ваттметров могут быть только положительными, и суммарная активная мощность, потребляемая трехфазной цепью, будет равна сумме мощностей, измеряемых каждым из ваттметров:

Ре = Р1 + Р2 + Р3.

Один из наиболее простых методов измерения количества электричества — метод измерения с помощью так называемого баллистического гальванометра. Он представляет собой прибор магнитоэлектрической системы (см. рис. 2.103) с умышленно утяжеленной подвижной частью (с большим моментом инерции). Если на вход такого баллистического гальванометра подать кратковременный импульс напряжения, то подвижная часть прибора, получив как бы импульсный вращающий момент, начнет движение, причем уже после окончания входного импульса это движение еще будет продолжаться и стрелка прибора, двигаясь по инерции, отклонится до какого-то значения шкалы, а затем возвратится в исходное нулевое положение. В качестве отсчета на таком приборе необходимо отметить то максимальное отклонение стрелки αmах от нулевого значения, которое наблюдалось во время ее движения по «баллистической траектории». Теория такого баллистического гальванометра показывает, что этот отсчет по максимальному отклонению стрелки оказывается пропорциональным количеству электричества, прошедшего через рамку такого прибора, т. е.

αmах = Q/С6,

где Сб—баллистическая постоянная, зависящая от конструктивных особенностей гальванометра.

Измерение количества электричества Q на обкладках предварительно заряженного конденсатора можно осуществить, разрядив его через баллистический гальванометр, и по максимальному отклонению его стрелки найти искомое значение количества электричества:

Q = С6αmах

При разработке новых сплавов, предназначенных для использования в электротехнических цепях, возникает необходимость в определении их удельного сопротивления. Под удельным сопротивлением понимают сопротивление проводника сечением 1 мм2

и длиной 1м. Соответственно такое удельное сопротивление р измеряется в единицах Ом - (мм2/м). Для его измерения выбирают отрезок проводника, желательно небольшого сечения, и измеряют его сопротивление любым из рассмотренных выше методов. После этого расчетным путем приводят величину этого сопротивления к сечению 1 мм2 и длине 1 м, что не представляет каких- либо трудностей, и получают значение удельного сопротивления. Для получения большей точности измерения желательно длину проводника брать по возможности большей.

Для многих изоляционных материалов представляет определенную ценность определение их диэлектрической проницаемости ε. Одним из простейших способов ее измерения является способ косвенного измерения с последующим расчетом величины диэлектрической проницаемости. Известно, что емкость простейшего конденсатора, состоящего из двух одинаковых пластин площадью S, расположенных на расстоянии δ друг от друга, с диэлектриком, заполняющим все пространство между пластинами, определяется по формуле



где ε — диэлектрическая проницаемость материала между пластинами.

Рис. 10. Схема для измерения диэлектрической постоянной изоляционных материалов

Измерение диэлектрической проницаемости материала производят с помощью конденсатора (рис. 10), между пластинами которого помещают испытуемый материал, а также измерения емкости такого элементарного конденсатора любым из описанных выше методов. Численную величину диэлектрической проницаемости определяют по формуле



Развитие радиоэлектроники и установок для высокочастотного воздействия на материалы машиностроения привело к тому, что практически все пространство заполнено электромагнитными волнами.

В мире работают миллионы передающих радиостанций, многие из которых излучают значительные мощности (например, радиолокационные станции дальнего обнаружения, вещательные радиостанции и т. п.). Для оценки электромагнитных волн часто возникает необходимость определения их уровня. Обычно об уровне электромагнитных волн судят по напряженности электрического поля, величина которого аналитически может быть пересчитана в мощность электромагнитного поля. Напряженность электрического поля наиболее часто измеряют с помощью рамочной антенны (рис. 11), которая представляет собой плоскую катушку, намотанную на каркас Е из какого- либо диэлектрика. (На рис. 11 для простоты изображен только один виток.)



Рис. 11. Измерение напряженности электрического поля

Диаграмма направленности такой антенны показывает, что максимум принимаемого излучения идет со стороны, лежащей в плоскости витков катушки. Это позволяет не только производить измерение напряженности электрического поля, но и определять направление на источник высокочастотных излучений по максимальной величине напряжения на выходе рамки при ее поворотах относительно вертикальной оси. Напряженность электрического поля определяется по величине напряжения на выходе рамки по следующей формуле, В/м:



где U — напряжение на выходе рамки, В; f - частота принимаемого сигнала, Гц; n — число витков в рамке; S— площадь рамки, м2.

Обычно на геометрические размеры рамки в зависимости от частоты сигнала напряженность поля которого определяется, накладываются определенные ограничения. В частности, на частотах более 30 МГц более точные результаты получаются, если вместо рамочной антенны использовать полуволновый диполь, представляющий собой проводник длиной в половину длины волны, разрезанный посередине. Напряжение с диполя снимается с центральной разрезанной части. Значение напряженности электрического поля можно определить по следующей формуле:



где f— частота, Гц; U— напряжение на выходе диполя, В.

Диполь, так же как и рамка, позволяет определять направление, с которого приходит сигнал, так как обладает определенной направленностью, что видно из диаграммы направленности. Максимум принимаемых сигналов определяется перпендикуляром к плоскости диполя. Именно так ориентированы телевизионные антенны по отношению к телевизионной вышке.

Напряжение на выходе рамки или диполя можно измерять с помощью электронного вольтметра непосредственно при сильных сигналах или применяя электронные усилители. В этом случае, используя селективные свойства усилителей, можно определить уровень напряженности электрического поля определенной частоты. Нужно учесть, что уровень сигнала на выходе рамки и частично диполя складывается из большого числа электромагнитных полей, существующих в пространстве в районе расположения приемного устройства от различных источников (передатчиков).

При необходимости определить частоту высокочастотного сигнала можно, если он сильный, используя непосредственное включение электронного частотомера на выход рамки или диполя. При слабых сигналах и использовании усилителей можно по их частотной настройке определять частоты сигналов, наведенные в рамке или диполе, т. е. так, как обычно по шкале радиоприемника можно определить длину волны или частоту принимаемой станции.

www.eti.su

Схема прибора для измерения напряжения до 25 кВ

September 16, 2012 by admin Комментировать »

   Для измерения высокого напряжения в телевизорах, видеомагнитофонах, ионизаторах воздуха, электрорентгенографических аппаратах типа ЭРГА-МП и других устройствах можно воспользоваться киловольтметром, схема которого приведена на рис. 74, а. Он состоит из микроамперметра Р1 и добавочных резисторов R1—R3. Верхние пределы измерения киловольтметра 25, 10 и 5 кВ.

   В киловольтметре применен микроамперметр типа М24 с током полного отклонения 50 мкА. Его внутреннее сопротивление 1731 Ом. Добавочные резисторы — КЭВ (композиционные эмалировадные высоковольтные). В приборе можно использовать и резисторы МЛ Т-2, но с таким расчетом, чтобы на каждый из них падало напряжение не более 1,5—2 кВ. Следует отметить, что при использовании микроамперметра с током полного отклонения, большим чем 100 мкА, происходит заметное шунтирование киловольтметром измеряемой цепи, что приводит к заниженным результатам измерения. Переключение пределов измерений осуществляется с помощью кабеля со штекером в гнездах .25, 10, 5 кВ.

   Рис. 74. Прибор для измерения напряжения до 25 кВ

   Все детали киловольтметра, в том числе и микроамперметр, размещены в корпусе размером 130 X 120X 25 мм (рис. 74, б), изготовленном из прозрачного органического стекла толщиной 5 мм. Для подключения прибора к высоковольтным устройствам используют Кабель ПРМПВ (рассчитан на напряжение 30 кВ) и монтажный провод МГШВ (для подключения к корпусу проверяемого устройства). Все резисторы размещены на плате из органического стекла и прикреплены к микроамперметру. Конденсатор С1 предназначен для прохождения переменных составляющих.

   При измерениях киловольтметр следует подключать и отключать только при выключенных высоковольтных устройствах. Например: вывод корпуса подключают к телевизору первым, а отключают последним. Необходимо помнить, что на аноде кинескопа, даже после выключения телевизора, электрический заряд сохраняется длительное время.

nauchebe.net

высокого и низкого, принцип работы

Для начала монтажных или ремонтных работ на электрических станциях и проводах нужно обязательно проверить показатели сети, отсутствие тока или его параметры. Для этого используется указатель напряжения, который может определить наличие вольтажа и его совпадения до 1000в.

Описание и принцип работы

Указатель высокого напряжения и низкого – это универсальный прибор переносного типа, предназначенный для определения напряжения на токоведущих проводах или клеммах отдельных электрических устройств (УВН 10, УНК, УВНК-10, BN-020022 Profipol Benning и прочие).

Данное приспособление необходимо при работе на различных предприятиях или выезде электромонтажников на объект. Главным отличием этого указателя от стандартных измерителей является то, что он поможет определить только наличие нагрузки, но не её показатели, в отличие от моделей, которые устанавливаются на дин-рейку.

Фото – индикатор с цифровым дисплеем

 

В основном сейчас используются только устройства напряжения до 1000 Вольт, такой указатель может быть двухполюсный и однополюсный, у них схожая схема, но разные области применения. Во время работы устройства с двумя полюсами нужно подключать к двум токоведущим жилам или контактам, в то время как однополюсный только к одной. Следует знать, что двухполюсные указатели более точные, поэтому они называются высоковольтные и применяются во время сложных работ.

Фото – УН ПИН-90

 

Помимо этого также есть бесконтактный указатель. Проверка с его помощью проводится без подключения к токоведущим клеммам. Это значительно увеличивает безопасность во время определения напряжения. Устройство оснащено цифровой индикацией, причем на ней отмечается не только наличие вольтажа, но и приблизительный размер благодаря магнитному полю.

Фото – однополюсная модель

 

Бывают переносные модели на батарейках и варианты, требующие подключения к сети (например, указатель или индикатор напряжения типа Контакт 55ЭМ, УВНУ-10 кВ СЗИП, ЭЛИН-1-СЗ ВЛ). В первом случае питание осуществляется при помощи двух или более батареек, реже от аккумулятора (это УВНК, УННО, УНК, ЭИ-9000/1, Duspol digital LC, Ратон). Это позволяет использовать прибор на местности, при выезде или на ремонтных работах вдали от рабочей сети электропитания.

Фото – импортный УН DT-9902

 

Принцип работы прибора довольно простой. Во время подключения к сети (при помощи соединения с токоведущими частями) производится сравнение потенциалов. Это повышает или понижает сопротивление в резисторах указателя. Из-за этого индикатор, который потребляет самые малые доли ампер, протекающих в проводах или клеммах, загорается либо издает звуковой сигнал. Если при работе индикатор молчит – то нагрузки нет. В отдельных случаях наблюдается планомерное затухание сигнала – это значит, что в проводах была остаточная энергия.

Требования к указателям напряжения ГОСТ 20493-2001:

  1. У приборов до 1000 Вольт обязательно нагрузка индикаторов должно быть не выше 90 В;
  2. Однополюсное устройство находится в одном корпусе, в то время как двухполюсное располагается в двух, соединенных между собой шнуром;
  3. Любой указатель наличия нагрузки (бортовой, комби и прочие) должны иметь три поверхности: рабочую, изолированную, определяющую и держатель;
  4. В отдельных моделях рабочая часть соединяется с индикатором;
  5. Поверка указателей производится каждый раз перед использованием при помощи напряжения 2 кВ, при этом она длиться не более минуты.

Нужно помнить, что инструкция по безопасности требует полной подготовки перед использованием аппарата. В частности, необходимо надеть энергокомплект, включающий диэлектрические перчатки и ботинки. Эти требования указаны для электрического прибора, и они отличаются от моделей индикаторов в УАЗ, ВАЗ и прочих авто, судов и т. д.

Видео: UT 15В индикатор напряжения

Технические характеристики

Указатели напряжения для фазировки обязательно имеют сертифицированные параметры качества. Они зависят от конкретной модели прибора, рассмотрим данные на примере УННУ-40-1000:

Максимальное количество Вольт От 40 до 1000
Максимальная нагрузка индикаторов, Вольт 40
Сила тока на указателях при наибольших показателях, мА 10
Рабочее время, секунды До 10
Размер провода, м 1,0
Рабочая (без изоляции) часть указателя, длина в мм 7,0
Диапазон рабочих температур, °С
максимальная влажность, %
от -45 до +40
до 98
Максимально допустимые размеры упаковки 170х80х30
Эксплуатационный срок До 5 лет

Двухполюсный указатель рабочего напряжения типа УНН Комби имеет параметры аналогичные УННДП 12 660 (кроме максимального напряжения 660 В и рабочих температур до +35):

Рабочая нагрузка, Вольт 12 – 1000
Нагрузка индикаторов, Вольт 90
Сила тока, мА 5
Размер провода, м 1,0
Индикаторы Светодиодный, светозвуковой
Диапазон рабочих температур, °С 0 … +40
Эксплуатационный срок До 6 лет
Фото – УНН Комби

 

Схожие технические характеристики имеет двухполюсный указатель напряжения УНН 1, ПИН 90, УНК 04, Лоцман-2 и УВНИ 150 А. Их паспорт качества отличается лишь по данным нагрузки и сроку эксплуатации.

Фото – УН Лоцман-2

 

Параметры однополюсного УВН 80:

Максимальное количество Вольт 6 – 10
Диапазон рабочих температур, °С  -40 … +45
Влажность до 80
Размер ручки (в этой модели это отвертка) 120
Изоляция, мм 270

Технические данные однополюсного УВНБУ 6–35:

Напряжение, Вольт 6/35
Типы работы Контактный режим, бесконтактный режим
Ток на креплениях, мА 70
Диапазон температур От -40 до +40
Питание, Вольт 3
Диапазон действия, см 40 (в бесконтактном режиме)

Очень интересная модель УНВЛ-0,4 используется в основном на воздушных линиях электропередач. У него следующие параметры:

Нагрузка, В 25
Максимальные показатели Вольт 400
Размер провода, м 1,5
Срок эксплуатации 7 лет

Помимо этого, все модели имеют гарантию год, но только при условии регулярной проверки перед началом работы. При покупке всегда обращайте внимание на наличие данных ГОСТ, сертификата и соответствия качества и возможности проверку перед приобретением. Каждые полгода нужно производить калибровку датчика на специальном оборудовании.

Его особенностью является то, что рабочий контакт выполнен в виде крюка, который цепляется на провод независимо от высоты. Сейчас в продаже есть более новая модель для определения напряжения – это указатель УВНУ-10ФБ Поиск 1, где за крепление контактов на токоведущих частях проводов или машин отвечает штанга. Пользоваться прибором этого типа очень просто – высота регулируется при помощи ручных манипуляций, кроме того, можно зафиксировать длину выдвигающейся части.

Фото – УВНУ-10ФБ Поиск 1

 

Купить указатель напряжения можно в любом городе в специализированных электрических магазинах, но цена будет зависеть от того, кто производитель и типа прибора. Двухполюсные устройства дороже, чем однополюсники. Стоимость также варьируется от города покупки. Например, в Москве определенный УН может стоить выше, чем в Екатеринбурге или Новосибирске.

www.asutpp.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о