Какие бывают фазометры и где их используют?

Исходя из самого термина «фазометр» можно определить, что с помощью такого прибора измеряется фаза. Если быть точнее, то речь идет о сдвиге фаз. Примечательно, что это понятие в электроэнергетике актуально не только для физических проводников под напряжением.

Параллельно речь идет об уровне этого самого потенциала, а также величине силы тока в конкретный момент. С учетом эффективности приборов и важности их показателей стоит рассмотреть, какие бывают фазометры и где их в наши дни используют.

По своей сути любой фазометр – это специальное приспособление для получения определенных данных, касающихся работы той или иной электросети. В качестве примера можно привести измерение угла сдвига фаз с учетом их соотношения с колебаниями фиксированной частоты. Замеры при этом проводят как в одно-, так и трехфазных схемах.

С учетом принципа действия устройство подсоединяют как к токовым, так и к сетям напряжения. Если же речь идет о трехфазных цепях, то подсоединение выполняется к каждой. Независимо от особенностей сети, всегда требуется соблюдать определенные правила. Так, процесс подключения простой модели включает в себя следующие действия.

• Уделить внимание инструкции.
• Выставить стрелку строго на ноль.
• Убедиться в том, что все кнопки в деактивированном положении.
• Подсоединить к разъемам пробники.
• Включить устройство. Если не было допущено ошибок, загорится индикаторная лампа.
• Сделать 15-минутную паузу для разогрева прибора.
• Найти напряжение сигналов от входа.
• Нажать на ноль или же кнопки, отвечающие за плюс и минус.
• Включить пробник на вход с 4-мя полюсами.
• Выставить на нужное значение регулятор пределов.

Все существующие на сегодня приборы классифицируют по нескольким ключевым характеристикам. К примеру, есть фазометры, работающие по суммирующему и вычитающему, то есть, суммарно-разностному методу. Как уже было отмечено, с учетом количества фаз в схеме устройства делят на однофазные и трехфазные. Если же оценивать конструктивные и эксплуатационные особенности оборудования в контексте принципа функционирования, то необходимо выделить следующие разновидности фазометров.

• Электромеханические.
• Электродинамические.
• Цифровые.

Еще сравнительно недавно пальма первенства в рейтингах популярности принадлежала электродинамическим фазометрам. Конструкция данного агрегата основана на элементарном логометрическом узле. В устройстве также присутствуют две объединенные под углом 60 градусов рамки. Каждая из них располагается на оси, зафиксированной на опорных элементах.

Специальный элемент в аппаратах, относящихся к описываемой категории, при выполнении измерений отклоняется на угол, позволяющий дать характеристику сдвига фаз. А необходимые показатели специалисты получают при помощи линейной шкалы.

Основу рассматриваемой разновидности фазометров составляют одна статичная и две подвижные токовые катушки. В двух последних текут собственные токи, что обеспечивает создание магнитного поля на всех трех катушках.

В процессе взаимодействия потоков указанных катушек образуется два вращающихся момента, определяемых интервалом между подвижными составляющими, а также токами на них и неподвижной части конструкции. Стоит заметить, что они являются противоположно направленными.

С учетом всех перечисленных нюансов под действием моментов подвижный элемент начинает вращаться до того, пока не установится равновесие. Имеется в виду ситуация, при которой упомянутые моменты выровняются.

К явным преимуществам этой категории фазометров можно смело отнести:

• максимальную надежность оборудования;
• достаточно высокую точность показаний;
• доступную стоимость.

Если вести речь о недостатках, то в первую очередь следует акцентировать внимание на зависимости исследуемых параметров сети от частоты. Не менее значимый момент заключается в высоком потреблении мощности.

Цифровые модели описываемого измерительного оборудования разрабатываются и выпускаются при активном внедрении передовых технических решений. В результате компенсационные модификации измерительной аппаратуры гарантируют самую высокую точность снимаемых показаний, невзирая на применение оборудования в ручном режиме. Принцип функционирования здесь базируется на появлении в процессе измерений пары U синусоидального типа. Следует помнить, что главная задача устройств – это предельно точное определение анализируемого смещения (сдвига).

Изначально напряжение направляется на элемент, именуемый не иначе как фазовращатель, контролируемый специальным прибором. Сам процесс снятия нужных показаний является плавным и длится до момента совпадения фаз. Степень смещения же измеряется другим элементом (фазочувствительным). На выходе соответствующий сигнал подается с детектора на управляющий блок.

Современные электронные фазометры функционируют на базе дискретного счета. Смысл подобного метода заключается в необходимости прохождения двух стадий. Изначально речь идет о преобразовании сдвига фаз в сигнал, имеющий конкретную продолжительность. На следующем этапе параметры этого импульса корректируются посредством именно дискретного счета. При этом конструктивными элементами цифрового фазометра являются такие.

• Устройство, отвечающее за управление процессом.
• Счетчик.
• Элемент, формирующий импульсы дискретного типа.
• Селектор временной.
• Устройство, при помощи которого происходит преобразование в импульсы смещения фаз.

Неоспоримыми плюсами, а, следовательно, конкурентными преимуществами цифровых фазометров являются минимальная погрешность и максимальное удобство использования. Повышенная точность снятия показаний обеспечивается, прежде всего, принципом работы таких измерительных приборов. Речь в данном случае идет о выполнении предусмотренных алгоритмом вычислений в несколько этапов. Если говорить о минусах, то единственное, что является существенным – это сравнительно высокая цена.

Фазометры с учетом их назначения и основных эксплуатационных характеристик являются неотъемлемым элементом арсенала специалистов, работающих с электросетями. Как правило, такое оборудование находит применение там, где требуется влиять на соотношение тока и напряжения, то есть, на мощность сети. И речь идет, в частности, о компенсирующих установках, а также синхронных моторах, являющихся элементами одного контура.

Еще одна сфера успешного использования фазометров – это выполнение работ с генераторами синхронного типа. Имеются в виду агрегаты, размещаемые на электростанциях. Стоит заметить, что персоналу, обслуживающему такие установки, не требуются инструкции по эксплуатации измерительных приборов, включая, естественно, описываемый тип.

С одной стороны, при нормальной работе генераторов указанного вида все параметры отслеживаются и регулируется автоматизированными системами. В первую очередь речь идет об отклонениях значений косинуса угла, которые и показывают фазометры. Именно с учетом таких показателей приборов осуществляется регулирование тока в контуре. Специалисты будут необходимы при активации установок, а также на случай внештатных ситуаций, когда требуется незапланированная остановка генераторов и их перезапуск в ручном режиме. Кстати, измерительные приборы вмонтированы в панели управления.

На данный момент в соответствующем сегменте рынка измерительной техники представлен достаточно широкий ассортимент продукции многих производителей. Соответственно, на разных ресурсах публикуются не только обзоры приборов, но также и актуальные рейтинги популярности. Так, в соответствии со статистикой и отзывами пользователей можно выделить пользующиеся спросом модели фазометров.

• Д5721 и Д5782 – устройства, предназначенные и применяемые для исследования 1-фазных электросетей переменного тока при частоте 50-60 Гц. Помогают определить сдвиг фаз между гармоническими составляющими А и U при классе точности 0,5. Диапазон определяемых углов отклонений составляет от 0 до 360 градусов. При этом вес прибора не превышает 6,5 кг.

• Мегеон-40850 – фазоуказатель, относящийся к семейству компактных устройств, главными преимуществами которых являются хорошая точность показаний при минимальных габаритах и весе. На фронтальной части аппарата расположены светодиоды, с помощью которых и определяются ошибки при чередовании фаз. Еще одна важная особенность модели – это наличие интегрированного зуммера.

• Ц302 – трехфазная разновидность фазометра, основной задачей которой является определение с максимально возможной точностью коэффициента ФИ при переменном токе. Важно принимать во внимание, что частота последнего может варьироваться в более чем широком диапазоне (от минимальных 50 до максимальных 10 000 Гц). Еще одно ключевое преимущество состоит в повышенной прочности и ударостойкости корпуса прибора.

• Э35000 – образец оборудования, предназначенного для тестирования моделей Д578 и Д5782. Помимо этого, сам аппарат успешно используется для проверки электросетей с учетом того, что погрешность при снятии показаний с сети составляет не более 0,1%, а его вес не превышает отметку в 7 кг.

• Д5000 – измерительная техника, которая чаще всего применяется в рамках проверки точности работы других фазоопределителей при исследовании сетей со стандартным номиналом частоты, то есть, 50 гц. Такие приборы нередко интегрируются в схемы с раздельными цепями тока и напряжения.

• С302-М1 – 1-фазный агрегат, используемый для вычисления коэффициента мощности в 50-герцевых электрических цепях. Важно учесть, что одним из ключевых условий в данном случае будет симметрия линейных U, а также нагрузок на исследуемые фазы.

• Ц42305 – фазометр, способный определять коэффициент мощности в трехфазных электрических сетях, номинальная мощность которых составляет 50 Гц, при симметричных нагрузках и линейных напряжениях. Класс точности прибора – 2,5.

Устройство функционирует на основе электронного преобразователя входных сигналов. Номинальные значения напряжения в данном случае составляют 100, 127, 220 и 380 В.

Конечно же, это далеко не полный перечень популярных приборов, широко используемых в разных сферах для проведения описываемых измерений. Также стоит заметить, что модельные ряды лидеров отрасли постоянно расширяются и обновляются.

Это позволяет потенциальным покупателям выбирать наиболее подходящие устройства с учетом потребностей, условий и интенсивности эксплуатации, а также финансовых возможностей.