Z
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! To že ČEZ, nebo E.ON ve svém rozvaděči zapojuje první vodič jako černý, hnědý, nebo jakýkoliv jiný nemá na sled fází také žádný vliv. V podstatě to je stejné, jako byste chtěli na ozubeném kole určit který zub je první.
- Schémata zapojení vypínačů ke světlům naleznete v článku Skutečné zapojení v elektroinstalaci, schéma zapojení vypínačů ke světlům.
- Barvy vodičů, ale i možné poruchy v síti naleznete v článku Duhy sítí a jejich možné poruchy – Síť TN.
- Schéma jak zapojit zásuvky, nebo prodlužovačky v článku Zapojení zásuvek, prodlužovaček atd.
- Jaký je princip a jak zapojit proudový chránič naleznete v článku Jak funguje a jak zapojit proudový chránič.
- Jak je to s tím HDOčkem a kdy jde „noční proud“? Koukněte na článek HDO a noční proud – jak to vlastně funguje?
- Další odkazy na podobné články naleznete v kategorii Elektronika.
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, …
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.
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.
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
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.
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.
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.
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.
Ahoj,
barevné označení vodičů fází je L1 HNĚDÁ – L2 ČERNÁ – L3 ŠEDÁ
stane se, snaha se počítá… 😉
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.
Jestli chcete měřit fáze ve Itálii nebo v Rumunsku pak je to jedno, ale u nás platí normy ČSN tedy L1 HNĚDÁ – L2 ČERNÁ – L3 ŠEDÁ.
Peťan: Jmenujte prosím konkrétní normu a část. Od roku 2020 by se myslím mělo něco měnit.