Для каких электроустановок предназначены однополюсные указатели напряжения

Указатели напряжения — переносные приборы, предназначенные для проверки наличия или отсутствия напряжения на токоведущих частях. Такая проверка необходима, например, при работе непосредственно на отключенных токоведущих частях, при контроле исправности электроустановок, отыскании повреждений в электроустановке, проверке электрической схемы и т.п.

Во всех этих случаях требуется установить лишь наличие или отсутствие напряжения, но не его значение, которое, как правило, известно.

Все указатели имеют световой сигнал, загорание которого свидетельствует о наличии напряжения на проверяемой части или между проверяемыми частями. Указатели бывают для электроустановок до 1000 В и выше.

Указатели, предназначенные для электроустановок до 1000 В, делятся на двухполюсные и однополюсные.

Двухполюсные указатели требуют прикосновения к двум частям электроустановки, между которыми необходимо определить наличие или отсутствие напряжения. Принцип их действия — свечение неоновой лампочки или лампы накаливания (мощностью не более 10 Вт) при протекании через нее тока, обусловленного разностью потенциалов между двумя частями электрической установки, к которым прикасается указатель. Потребляя малый ток — от долей до нескольких миллиампер, лампа обеспечивает устойчивый и четкий световой сигнал, излучая оранжево-красный свет.

После возникновения разряда ток в цепи лампы постепенно увеличивается, т.е. сопротивление лампы как бы уменьшается, что в конце концов приводит к выходу лампы из строя. Для ограничения тока до нормального значения последовательно с лампой включается резистор.

Двухполюсные указатели могут применяться в установках как переменного, так и постоянного тока. Однако при переменном токе металлические части указателя — цоколь лампы, провод, щуп могут создать емкость относительно земли или других фаз электроустановки, достаточную для того, чтобы при касании к фазе лишь одного щупа указатель с неоновой лампочкой светился. Чтобы исключить это явление, схему дополняют шунтирующим резистором, шунтирующим неоновую лампочку и обладающим сопротивлением, равным добавочному резистору.

Однополюсные указатели требуют прикосновения лишь к одной — испытуемой токоведущей части. Связь с землей обеспечивается через тело человека, который пальцем руки создает контакт с цепью указателя. При этом ток не превышает 0,3 мА.

Изготовляются однополюсные указатели обычно в виде автоматической ручки, в корпусе которой, выполненном из изоляционного материала и имеющем смотровое отверстие, размещены сигнальная лампочка и резистор; на нижнем конце корпуса укреплен металлический щуп, а на верхнем — плоский металлический контакт, которого пальцем касается оператор.

Однополюсный указатель может применяться только в установках переменного тока, поскольку при постоянном токе его лампочка не горит и при наличии напряжения. Его рекомендуется применять при проверке схем вторичной коммутации, определении фазного провода в электросчетчиках, ламповых патронах, выключателях, предохранителях и т.п.

При пользовании указателями напряжения до 1000 В можно обходиться без защитных средств.

Правила техники безопасности запрещают применять вместо указателя напряжения так называемую контрольную лампу — лампу накаливания, ввернутую в патрон, заряженный двумя короткими проводами. Это запрещение вызвано тем, что при случайном включении лампы на напряжение большее, чем она рассчитана, или при ударе о твердый предмет возможен взрыв ее колбы и, как следствие, ранение оператора.

Указатели для электроустановок напряжением выше 1000 В, называемые также указателями высокого напряжения (УВН), действуют по принципу свечения неоновой лампочки при протекании через нее емкостного тока, т.е. зарядного тока конденсатора, включенного последовательно с лампочкой. Эти указатели пригодны лишь для установок переменного тока и приближать их надо только к одной фазе.

Конструкции указателей различны, однако всегда УВН имеют три основные части: рабочую, состоящую из корпуса, сигнальной лампы, конденсатора и пр, изолирующую, обеспечивающую изоляцию оператора от токоведущих частей и изготовляемую из изоляционных материалов, рукоятку, предназначенную для удержания указателя.

При пользовании УВН необходимо применять диэлектрические перчатки. Каждый раз перед применением УВН необходимо произвести наружный осмотр его, чтобы убедиться в отсутствии внешних повреждений и проверить исправность его действия, т.е. способность подавать сигнал.

Такая проверка производится путем приближения щупа указателя к токоведущим частям электроустановки, заведомо находящимся под напряжением. Проверка исправности может производиться и с помощью специальных источников высокого напряжения, а также с помощью мегомметра и, наконец, путем приближения щупа указателя к свече зажигания работающего двигателя автомобиля или мотоцикла.

Запрещается заземлять указатели, поскольку они и без заземления обеспечивают достаточно четкий сигнал, к тому же заземляющий провод может, прикоснувшись к токоведущим частям, явиться причиной несчастного случая.

В отдельных ситуациях, когда емкость указателя относительно заземленных предметов оказывается весьма малой (например, при работах на деревянных опорах воздушных линий электропередачи), указатель напряжения должен быть заземлен.

При работе в электроустановках важно контролировать состояние цепей и токоведущих частей. Первичная проверка (в целях обеспечения безопасности) выявляет наличие или отсутствие напряжения в зоне работ. Для этого используют указатель наличия напряжения, подключаемый оператором вручную, то есть он не является элементом конструкции электроустановки.

В каких случаях обязательно надо пользоваться указателем напряжения:

• перед началом ремонтных работ в электроустановке;
• перед наложением переносного заземления;
• для определения участка, на котором произошла авария;
• для выявления токопроводящих частей электроустановки, на которых не должно быть опасного потенциала.

Важно: От правильного применения индикатора напряжения зависит безопасность, и даже жизнь электрика!

Мы рассмотрим принцип действия указателей высокого напряжения, виды и способы их применения.

Деление по типам

1. По напряжению указатели напряжения делятся до 1000 В и свыше 1000 В. Для бытового применения обычно используются низковольтные приборы до 1 кВ. Тем не менее, это все указатели высокого напряжения. Согласно нормативам ПУЭ (Правил устройства электроустановок), безопасным для человека является напряжение переменного тока до 50 В, и постоянного тока до 120 В. При неблагоприятных условиях (влажность, токопроводящая пыль) высоким считается напряжение переменного тока до 25 В, и постоянного тока до 60 В. Указатели напряжения выше 1000 В используются профессиональными электриками, для бытовых электросетей 220 В и 380 В их применение нецелесообразно. Например, УВНУ-10 с выносной штангой.
2. По исполнению указатели напряжения до 1000 В делятся на однополюсные и двухполюсные. Первый вариант — это скорее индикаторная отвертка, чем инструмент. Второй вариант предпочтительней, если речь идет о точности и гарантированном определении опасного потенциала.
3. По типу электротока: для переменного или постоянного. В бытовом применении указатель высокого напряжения постоянного тока не применяется. К тому же, большинство современных индикаторов универсальные.
4. По типу индикатора приборы могут быть неоновыми, светодиодными или цифровыми. В последнем случае можно с высокой точностью определить значение напряжения. Но это скорее сервисная, чем необходимая функция.
5. Способ применения: контактный или бесконтактный. Первый вариант предназначен для работы с открытыми токоведущими частями, и гарантирует точное определение наличия потенциала. Бесконтактный метод используется для поиска скрытых проводок, и не может гарантировать безопасность.

Общие принципы действия УНН (указателей низкого напряжения)

Для срабатывания индикатора (вне зависимости от его типа), необходимо обеспечить протекание электротока по цепи прибора. При этом на первом месте стоит обеспечение безопасности оператора. Двухполюсная конструкция исключает прикосновение открытых участков тела к токоведущим частям. А вот однополюсный указатель напряжения, работает только при касании вспомогательного электрода пальцем. Соответственно, конструкция обязательно должна включать в себя систему ограничения тока до безопасного значения. После снижения порога тока, прибор превращается в указатель низкого напряжения, вне зависимости от реального потенциала на токоведущих частях.

• Двухполюсные указатели представляют собой типичную электрическую цепь, где ток протекает от фазы к нулевому (или заземленному) проводнику электроустановки. Благодаря этому можно гарантировано определить наличие потенциала, и даже измерить напряжение на контрольном участке.
• Однополюсные указатели для срабатывания индикатора используют индукционные токи, протекающие через тело оператора. Для срабатывания достаточно наличия фазы на проверяемом элементе электроустановки или проводнике. Точность невысокая, поэтому определить напряжение таким способом невозможно.

Требования к оборудованию

Для обеспечения безопасности и надежности срабатывания, подобные устройства обязательно сертифицируются. Требования государственного стандарта занимают не меньше страницы текста, выделим основные из них:

• изоляционная оболочка прибора должна выдерживать напряжение, превышающее диапазон измерения;
• однополюсный указатель изготавливается только в одном корпусе, при этом исключается необходимость работы двумя руками;
• на одном конце указателя имеется щуп для контакта с проверяемым участком цепи, на противоположном — контактная площадка для касания пальцем оператора;
• двухполюсный указатель напряжения должен состоять их двух корпусов с одинаковыми показателями защищенности, соединенными гибким изолированным кабелем длиной 1 метр;
• открытый участок щупа не должен превышать длину, установленную для выбранного диапазона измерения;
• световой и (или) звуковой индикатор наличия потенциала должен быть отчетливо различим в любых условиях измерения.

Стандарты безопасности единые для всей территории Российской Федерации. Никакой субъект, будь то Москва или любой областной центр не вправе смягчать требования к производству или применению подобного оборудования.

Рассмотрим работу основных типов указателей напряжения.

Двухполюсная конструкция

Указатель высокого напряжения с двумя измерительными контактами работает по принципу фиксации прохождения тока на участке цепи. Внутренняя схема сравнивает разность потенциалов между точкой измерения и заземлением (или нулевым контактом). Если порог срабатывания превышает установленное значение, срабатывает индикация.

Исполнение может быть различным, в зависимости от назначения: только индикация, поиск пробоя, измерение точного значения напряжения, установление диапазона (220 В, 380 В). В качестве примера, на иллюстрации электрическая схема прибора, определяющего наличие фазы на измеряемом участке и приблизительного порога напряжения.

Сложных интегральных элементов нет, поэтому такой указатель надежен и безотказен в любых условиях эксплуатации. Если измерения проводятся на улице, при ярком освещении — параллельно световому индикатору (в данном случае это LED элемент), добавляется звуковой.

При добавлении в измерительную цепь модуля измерения напряжения, мы получаем однорежимный мультиметр, предназначенный для безопасного измерения высокого напряжения.

Это интересно: Обычный мультиметр также можно использовать, как указатель высокого напряжения. Однако для приведения в готовность потребуется время (установка соответствующего режима измерения). Да и с безопасностью не все так гладко: специализированные приборы проходят жесткую сертификацию.

Пользоваться таким устройством несложно: пассивный контакт на соединительном проводе прикладывается к земляной (нулевой) шине электроустановки. Затем измерительным контактом надо коснуться точки замера потенциала.

• высокая точность измерения, при необходимости можно расширить функционал;
• возможность работать с высоким напряжением без дополнительных средств защиты оператора;
• обеспечена защита оператора: нет непосредственного контакта с открытыми участками тела.

• более высокая стоимость;
• измеритель достаточно громоздкий.

Однополюсная конструкция

Электрический ток протекает между фазой (точка измерения) и заземляющим контуром, который обеспечивает тело человека (оператора). Внутри прибора простая электрическая цепь, состоящая из неоновой лампы и резистора. Сопротивление подбирается таким образом, чтобы электрический ток не превышал безопасное для человека значение.

В то же время, сила тока должна обеспечивать надежное срабатывание индикатора. Для неоновой лампы достаточно нескольких сотых миллиампер, так что схема работает устойчиво.

Как пользоваться таким указателем? Прибор удерживается в одной руке, палец кладется на тыльный контакт. После чего измерительный щуп прикладывается к токоведущей части электроустановки. При наличии потенциала контрольная лампа загорается.

Интересно, что различные «продвинутые» схемы с транзистором и светодиодом не так надежны, как простая неоновая лампа и графитовый резистор. Высокий процент ложных срабатываний не позволяет использовать такой прибор в профессиональных целях.

• дешевизна прибора;
• оперативность использования;
• возможность работать одной рукой.

• низкая точность и надежность;
• нет расширенного функционала;
• потенциально опасен: есть контакт открытых участков тела с измерительной частью прибора.

Бесконтактный указатель напряжения

При наличии прямого доступа к открытым контактам электропроводки или электроустановки, производить измерение напряжения легко. А как определить потенциал (хотя бы его наличие) в скрытой проводке?

Для этого существуют бесконтактные индикаторы (не путать с токоизмерительными клещами).

Такие указатели работают не напрямую с электрическим током, а с электромагнитным полем, возникающим вокруг проводника. Фактически, это трансформатор без сердечника, или катушка индуктивности.

Простейшие указатели реагируют на переменное магнитное поле. При его обнаружении срабатывает схема, собранная на триггерах, и на индикатор (LED элемент) подается напряжение. Для усиления эффекта обнаружения, параллельно включается звуковой сигнал.

Разумеется, ни о каких измерениях напряжения не может быть и речи. Мало того, наличие электромагнитного поля зависит от многих факторов, в том числе наличие рядом с проводником заземляющей шины. Иными словами, качественно (по требованиям ПУЭ) проложенный электрический кабель, бесконтактным пробником обнаружен не будет.

Важно: Использовать такой указатель в качестве детектора скрытой проводки нельзя, расстояние обнаружения составляет 1-2 см по открытому воздуху.

• удобство применения: не надо искать открытые контакты;
• безопасность: нет контакта с токоведущими частями.

• в реальности прибор не гарантирует даже 50 % результата.

Исходя из принципа работы такого указателя, чем сильнее ток в кабеле — тем выше вероятность обнаружения потенциала. Соответственно, если электроприбор не включен, его питающий кабель не будет активно формировать вокруг себя электромагнитное поле. При этом потенциал на фазном проводе присутствует, и опасность поражения электротоком остается.

Важно: Если вы планируете использование такого указателя, все равно перед началом работ следует проверить отсутствие напряжения на открытых участках обычным контактным прибором.

Перед использованием любого измерительного прибора убедитесь в наличии сертификата соответствия безопасности.

Видео по теме

Перед выполнением электромонтажных работ или ремонте оборудования электростанций необходимо в обязательном порядке осуществить проверку параметров сети, на предмет наличия или отсутствия тока. С этой задачей помогает справиться указатель напряжения до 1000 В, с помощью которого проверяются токоведущие части. Только убедившись в отсутствии напряжения можно выполнять проверки электрических схем, контролировать исправность электроустановок, обнаруживать повреждения и т.д.

Все указатели оборудуются световыми сигналами. Если такой индикатор загорается, значит на проверяемом участке или между участками имеется напряжение. Чаще всего используются указатели напряжения до 1000В, которые могут быть одно- или двухполюсными.

Общие требования к приборам

Все типы указателей напряжения являются переносными универсальными приборами. С их помощью проверяются клеммы электроустановок, токоведущие части, а также токоведущие провода на наличие напряжения. Данное устройство имеется у каждого специалиста, при выезде на объект для проведения электромонтажных работ.

Указатели напряжения должны соответствовать определенным требованиям:

• Указатели напряжения до 1000 В должны быть оборудованы индикаторами, нагрузка на которые не превышает 90 вольт.
• Однополюсные приборы помещаются в общий корпус. Двухполюсные размещаются в двух отдельных корпусах, соединенных электрическим шнуром.
• Каждый индекатор, независимо от конструкции, условно разделяется на несколько поверхностей: изолированная рабочая, определяющая и держатель.
• Некоторые модели имеют рабочую часть, соединенную с индикатором.
• Перед началом работ указатель должен проверяться воздействием напряжения 2 кВ. Время проверки не превышает 1-й минуты.

Нормы электробезопасности предусматривают использование во время работ специального энергокомплекта, состоящего из диэлектрических ботинок и перчаток. Весь перечень технических требований к указателям напряжения подробно описывается в нормативных документах государственного стандарта.

При активном токе используются двухполюсные приборы, а при емкостном – однополюсные. Первые могут применяться при постоянном и переменном токе, а вторые – только при переменном токе. Самым безопасным считается бесконтактный указатель, снимающий информацию через электромагнитное поле. В большинстве случаев предпочтение отдается двухполюсным указателям.

Устройство и работа двухполюсных указателей

Принцип действия этих приборов основан на сравнении потенциалов при его подключении к токоведущим частям проверяемого устройства. В этот момент в резисторах указателя происходит повышение или понижение сопротивления. Незначительный ток, протекающий в клеммах или проводах воздействует на индикатор, после чего начинается подача светового или звукового сигнала.

Отсутствие реакции индикатора означает соответственно и отсутствие напряжения. Если сигнал индикатора плавно затухает, это свидетельствует о наличии в проводах остаточной энергии.

Как правило, двухполюсный указатель состоит из двух корпусов, изготовленных из диэлектрических материалов. Внутри них располагаются элементы определяющие напряжение и осуществляющие звуковую и световую индикацию. Для соединения корпусов используется гибкий провод, длина которого составляет 1 метр и более.

На вводах в корпус провод оборудуется амортизационными втулками или усиленной изоляцией. В каждом корпусе имеется наконечник-электрод, крепко закрепленный на установленном месте. Его неизолированная часть должна быть не более 7 мм, за исключением указателей, предназначенных для работы с воздушными линиями, у которых этот параметр зависит от технических условий.

Иногда, при наличии переменного тока, в металлических деталях указателя может образоваться емкость по отношению к земле или другим фазам электрооборудования. В этом случае ее вполне достаточно, чтобы индикаторная лампочка начала светиться, когда к фазе прикасается всего один щуп. Данное явление устраняется за счет шунтирующего резистора, сопротивление которого одинаковое с добавочным резистором.

Однополюсные указатели напряжения

Однополюсный указатель размещается в едином корпусе, также изготовленном из диэлектрических материалов. Внутри него располагаются все конструктивные элементы. Основным электродом является наконечник, закрепленный в передней части прибора, а дополнительным – электрод, размещенный на торце или сбоку корпуса, обеспечивающий контакт с рукой специалиста. Размеры корпусов имеют широкий диапазон, что позволяет выбрать наиболее удобный вариант.

Индикация указателей осуществляется под напряжением не выше 50 вольт. Она может быть ступенчатой и подаваться цифровыми и другими сигналами. Звуковые и световые сигналы подаются в прерывистой или непрерывной форме и должны хорошо распознаваться. Напряжение индикации при импульсных сигналах указателей имеет значение, когда интервал между импульсами составляет не более 1 секунды.

В ходе проверки однополюсный указатель до 1000В соприкасается лишь с одной токоведущей частью. Контакт с землей обеспечивается от боковой кнопки через палец руки, и далее через все тело к цепи указателя. Сила тока в этот момент не должна превышать 0,3 мА.

Данные приборы используются лишь для проверки оборудования с переменным током, так как при постоянном токе лампочка не загорится даже когда в цепи есть напряжение. С их помощью проверяются схемы вторичной коммутации, определяются фазные провода в различных устройствах.

Правилами электробезопасности запрещено использование контрольной лампы вместо указателя напряжения. Подобная конструкция состоит из лампы накаливания, вкрученной в патрон, соединенный с двумя короткими проводниками. Если такая лампа случайно включается при напряжении более высоком, чем то, на которое она рассчитана, ее колба может взорваться.

Проведение эксплуатационных испытаний

Такие испытания проводятся на предмет технического состояния прибора и его способности выполнять свои функции. Подобные мероприятия предполагают испытание изоляции, определение напряжения индикации, проверку работоспособности прибора в условиях повышенного напряжения.

Одновременно проверяется ток, протекающий через устройство при его максимальном рабочем напряжении. В некоторых случаях может быть проверено напряжение в цепях постоянного тока. Выполняется проверка, насколько правильно индикатор реагирует на полярность.

В самом начале выполняется плавное увеличение напряжения от нулевой отметки. Одновременно производится фиксация напряжения индикации, а также тока, проходящего по указателю при его максимальном рабочем напряжении. Далее прибор на протяжении одной минуты выдерживается в условиях повышенного испытательного напряжения. Оно должно быть выше максимального рабочего напряжения указателя примерно на 10%.

В двухполюсном приборе испытательное напряжение прикладывается между обоими наконечниками-электродами, а в однополюсном – между наконечником-электродом и кнопкой электрода, расположенной в торце или сбоку.