Индикатор напряжения: виды, функции, применение

В каждом доме имеется определенный набор инструментов, с помощью которых можно решать неотложные задачи по ремонту бытовой техники, электропроводки, осветительных приборов и других объектов. Среди них следует особо отметить индикатор напряжения, позволяющий точно установить наличие или отсутствие электричества на том или ином участке. Этот прибор становится актуальным при внезапном исчезновении света, поскольку именно индикатор напряжения используется во время первичных мероприятий.

Классификация указателей напряжения

Индикаторы или указатели напряжения, применяемые в бытовых условиях, представляют собой компактные переносные устройства. Сюда же входит и мультиметр. Их основная функция заключается в определении наличия или отсутствия разности потенциалов на участках токоведущих элементов и частей. Все они оборудованы световыми сигналами – индикаторами, которые загораются в случае обнаружения напряжения на проверяемом участке и рассчитаны на разный вольтаж.

Индикаторы разделяются на устройства замеров напряжения до 1000 В и свыше 1000 вольт. Конструктивно они бывают одно- или двухполюсными.

Однополюсный индикатор напряжения касается только одной токоведущей части. Замыкание на землю происходит непосредственно сквозь человеческое тело при замыкании пальцем специального контакта указателя. Электрический ток, протекающий в этот момент, составляет не более 30 мА и совершенно безопасен для человека.

Данные индикаторы изготавливаются в виде отверток или авторучек. Все конструктивные элементы размещаются в диэлектрическом корпусе со смотровым отверстием. В первую очередь, это сам индикатор и резистор. Вверху расположен металлический контакт для касания, а снизу – щуп, соприкасающийся с токоведущими частями. С помощью этих приборов совершаются: определяется фаза и ноль, наличие напряжения на контактах автоматов и других предохранительных устройств.

Значительно больше функций у двухполюсных индикаторов напряжения. При совершении проверочных действий соприкосновение прибора происходит сразу с двумя точками участка или электроустановки. В результате, по устройству начинает протекать электрический ток и загорается индикаторная лампочка, мощностью не выше 10 Вт. Она потребляет очень малое количество тока, что совершенно не влияет на четкость и устойчивость сигнала. В качестве ограничителя тока в цепи устанавливается резистор, соединяемый последовательно с лампой.

Двухполюсный указатель используется при диагностике оборудования постоянного и переменного тока. Приборы этого типа могут выполнять более широкий диапазон мероприятий по сравнению с обычными индикаторами.

Правила пользования

2.4.20. Перед началом работы с указателем необходимо проверить его исправность.

Исправность указателей, не имеющих встроенного органа контроля, проверяется при помощи специальных приспособлений, представляющих собой малогабаритные источники повышенного напряжения, либо путем кратковременного прикосновения электродом-наконечником указателя к токоведущим частям, заведомо находящимся под напряжением.

Исправность указателей, имеющих встроенный узел контроля, проверяется в соответствии с руководствами по эксплуатации.

2.4.21. При проверке отсутствия напряжения время непосредственного контакта рабочей части указателя с контролируемой токоведущей частью должно быть не менее 5 с (при отсутствии сигнала).

Следует помнить, что, хотя указатели напряжения некоторых типов могут подавать сигнал о наличии напряжения на расстоянии от токоведущих частей, непосредственный контакт с ними рабочей части указателя является обязательным.

2.4.22. В электроустановках напряжением выше 1000 В пользоваться указателем напряжения следует в диэлектрических перчатках.

Указатели напряжения до 1000 в Назначение, принцип действия и конструкция

2.4.23. Общие технические требования к указателям напряжения до 1000 В изложены в государственном стандарте.

2.4.24. В электроустановках напряжением до 1000 В применяются указатели двух типов: двухполюсные и однополюсные.

Двухполюсные указатели, работающие при протекании активного тока, предназначены для электроустановок переменного и постоянного тока.

Однополюсные указатели, работающие при протекании емкостного тока, предназначены для электроустановок только переменного тока.

Пассивная отвертка – индикатор напряжения

Единственной функцией такого индикатора является определение напряжения на участке электропроводки или контактах оборудования. Стандартный указатель состоит из двух рабочих частей. Одна из них представляет собой плоскую отвертку, осуществляющую непосредственный контакт с деталями, находящимися под напряжением. Вторая часть вмонтирована в ручку отвертки и создает необходимое сопротивление.

Понять как пользоваться индикатором, можно на примере обычной электрической розетки, к которой подключены фазный и нулевой проводники. Чтобы определить принадлежность, нужно зажать большим пальцем контакт, находящийся вверху рукоятки. После этого по очереди нужно коснуться рабочей частью отвертки контактов розетки. На одном из них присутствует напряжение, о чем сразу же просигнализирует индикатор, загораясь внутри отвертки оранжевым или красным светом. На прикосновение к нулевому проводу никакой реакции не последует.

Пользование контрольными устройствами

Перед каждым применением указатель осматривают, нет ли повреждений корпуса, изоляции, после чего проверяют работоспособность индикатора, прикоснувшись к фазе, заведомо находящейся под напряжением. Дефектный прибор приведёт к ошибке, влекущей короткое замыкание, или травме человека. При выполнении замеров надо быть внимательным и соблюдать основные правила:

индикатор должен соответствовать параметрам сети — будет нелишним убедиться в этом, взглянув на маркировку, нанесённую на корпусе устройства;
во время проверки принять устойчивую позу, исключая неожиданное падение и касание с заземлёнными проводниками;
один из способов избежать нежелательного контакта — держать свободную руку в кармане, чтобы случайно не создать замкнутого контура для электрического заряда.

При работе однополюсным указателем запрещается пользоваться диэлектрическими перчатками: должен быть обеспечен контакт пластины на ручке индикатора с пальцем оператора. Надо помнить, что электричество опасно — от ошибок гибнут не только новички, но и опытные монтёры.

Вам это будет интересно Материал, из какого должен изготавливаться искусственный заземлитель

Индикаторная отвертка с расширенными функциями

Данное устройство также оборудовано световой индикацией и может использоваться в контактном и бесконтактном вариантах. Оба метода позволяют установить наличие или отсутствие обычного или низкого напряжения на проверяемом участке. Кроме того, прибор дает возможность проверить состояние цепи и ее отдельных элементов – предохранителей, кабелей и проводов.

Указатель разделяется на две основных составляющих. Одна из них выполнена в виде плоской отвертки, непосредственно контактирующей с проверяемыми элементами. С помощью второй детали осуществляется бесконтактная проверка напряжения. Обе части, дополняя друг друга, позволяют определить целостность электрической цепи.

Светодиодный электронный индикатор расположен в рукоятке, изготовленной из прозрачного диэлектрического материала. При наличии фазы подается световой сигнал. Здесь же размещаются и батарейки, которые служат источником питания.

Определение фазы и нуля осуществляется по такой же схеме, как и с обычной индикаторной отверткой. То есть жало инструмента поочередно касается контактов. Наличие фазного провода подтверждается загоревшимся индикатором. Бесконтактная проверка выполняется с помощью верхней рабочей части. В этом случае инструмент необходимо правильно удерживать в руке за середину рукоятки и не касаться, при этом, нижней рабочей части. Несоблюдение этого правила приведет к переходу в режим прозвонки и сигнал о наличии фазного провода будет ложным.

Верхняя часть индикаторной отвертки подносится к изоляционному покрытию проводника, не касаясь его поверхности. Наличие фазы начнет определяться в момент приближения указателя к проверяемому участку, а индикатор подаст световой сигнал. Целостность проводников определяется путем прозвонки. Данная операция выполняется при полном отсутствии напряжения в сети.

Сама проверка выполняется в следующем порядке:

Защитные перчатки нужно снять и пальцем одной руки зажать верхнюю рабочую часть устройства.
Жалом индикатора коснуться жилы провода на одном из концов. Другой рукой нужно дотронуться до второго конца проводника.
Срабатывание индикаторной лампочки указывает на целостность проверяемой жилы. Если же пробник не сработал, следовательно у жилы имеется повреждение, скорее всего полный обрыв. Данный способ может использоваться не только в отношении проводов, но и предохранителей.

Указатели напряжения до 1000 в

Назначение, принцип действия и конструкция

22. В электроустановках напряжением до 1000 В применяются указатели двух типов: двухполюсные и однополюсные.

Применение двухполюсных указателей является предпочтительным.

Применение контрольных ламп для проверки отсутствия напряжения не допускается.

23. Двухполюсные указатели состоят из двух корпусов, выполненных из электроизоляционного материала, содержащих элементы, реагирующие на наличие напряжения на контролируемых токоведущих частях, и элементы световой и (или) звуковой индикации. Корпуса соединены между собой гибким проводом длиной не менее 1 м. В местах вводов в корпуса соединительный провод должен иметь амортизационные втулки или утолщенную изоляцию.

Размеры корпусов не нормируются, определяются удобством пользования.

Советуем изучить Кабельный тестер

24. Однополюсный указатель имеет один корпус, выполненный из электроизоляционного материала, в котором размещены все элементы указателя. Кроме электрода-наконечника, соответствующего требованиям п. 2.4.25, на торцевой или боковой части корпуса должен быть электрод для контакта с рукой оператора.

Размеры корпуса не нормируются, определяются удобством пользования.

25. Напряжение индикации указателей должно составлять не более 50 В.

Световой и звуковой сигналы могут быть непрерывными или прерывистыми и должны быть надежно распознаваемыми.

26. Указатели напряжения до 1000 В могут выполнять также дополнительные функции: проверка целостности электрических цепей, определение фазного провода, определение полярности в цепях постоянного тока и т.д. При этом указатели не должны содержать коммутационных элементов, предназначенных для переключения режимов работы.

Эксплуатационные испытания

27. Электрические испытания указателей напряжения до 1000 В состоят из испытания изоляции, определения напряжения индикации, проверки работы указателя при повышенном испытательном напряжении, проверки тока, протекающего через указатель при наибольшем рабочем напряжении указателя.

При необходимости проверяется также напряжение индикации в цепях постоянного тока, а также правильность индикации полярности.

Напряжение плавно увеличивается от нуля, при этом фиксируются значения напряжения индикации и тока, протекающего через указатель при наибольшем рабочем напряжении указателя, после чего указатель в течение 1 мин. выдерживается при повышенном испытательном напряжении, превышающем наибольшее рабочее напряжение указателя на 10%.

28. При испытаниях указателей (кроме испытания изоляции) напряжение от испытательной установки прикладывается между электродами-наконечниками (у двухполюсных указателей) или между электродом-наконечником и электродом на торцевой или боковой части корпуса (у однополюсных указателей).

29. При испытаниях изоляции у двухполюсных указателей оба корпуса обертываются фольгой, а соединительный провод опускается в сосуд с водой при температуре (25 +/- 15) °C так, чтобы вода закрывала провод, не доходя до рукояток корпусов на 8 — 12 мм. Один провод от испытательной установки присоединяют к электродам-наконечникам, второй, заземленный, — к фольге и опускают его в воду.

У однополюсных указателей корпус обертывают фольгой по всей длине до ограничительного упора. Между фольгой и контактом на торцевой (боковой) части корпуса оставляют разрыв не менее 10 мм. Один провод от испытательной установки присоединяют к электроду-наконечнику, другой — к фольге.

30. Нормы и периодичность эксплуатационных испытаний указателей приведены в таблице.

Цифровой индикаторный указатель с расширенными функциями

В указателях этого типа отсутствуют какие-либо источники питания. Примерно по середине корпуса расположен жидкокристаллический дисплей в форме прямоугольного окошка. На этом экране высвечивается установленный цифровой ряд значений напряжения – 12, 36, 55, 110 и 220 В.

Цифровой индикатор напряжения оборудован двумя полюсными кнопками. Одна из них используется при бесконтактных измерениях, другая – при контактных. Рабочая часть выполнена в стандартном варианте и представляет собой плоскую отвертку.

Результаты тестирование цифрового индикатора проводимые на отключенном автоматическом выключателе

По результатам проверки работоспособности было выявлено следующее:

Вначале рабочая часть соприкоснулась с нулевым контактом. На экране высветился незначительный показатель напряжения, хотя такое возможно только при включенной нагрузке. В данном случае дисплей должен был оставаться чистым.
При контакте с фазным проводом тестер выдал два значения. Первое в количестве 110 вольт отобразилось четко, а второе – 220 В было едва различимо на экране, хотя оно как раз и является реальным показателем.
Заявленный бесконтактный режим не сработал, хотя без нажатия соответствующей кнопки на экране отобразился плохо видимый значок в виде молнии. Таким образом, напряжение все-таки удалось определить бесконтактным способом, не отраженным в паспорте изделия.

Несмотря на большое количество заявленных функций, в целом указатель проявил себя, как не вполне надежный в эксплуатации. Полученные значения отображаются лишь приблизительно, а бесконтактный способ практически не работает. Возможно все дело в отсутствии собственных источников питания, которые могли бы поддерживать на должном уровне работоспособность устройства. К недостаткам также можно отнести ограниченный температурный диапазон и верхний предел измеряемого напряжения, составляющего 250 В.

Общие сведения об индикаторах

Амперметры, вольтметры и другое измерительное модульное оборудование, представлены в широком ассортименте отечественными производителями и зарубежными компаниями. Питание этих устройств осуществляется от напряжения электрической сети, которое они измеряют и контролируют.

Наибольшее распространение получили различные типы современных цифровых индикаторов, отображающих полученные данные на специальном дисплее. Они прекрасно переносят вибрацию, встряхивание, удары и другие механические воздействия. Устройства этого типа не подвержены влиянию температурных колебаний и перепадов давления. По сравнению со стрелочной аппаратурой, цифровые измерители могут функционировать в любых положениях, выдавая точные данные об измеряемых параметрах.

Внешний вид одно- и трехфазных приборов практически одинаковый. Все компоненты схемы помещены в прочный пластмассовый корпус, на который нанесена маркировка со всеми необходимыми данными. Монтаж производится на DIN-рейке – специальном металлическом профиле, шириной 35 мм. В зависимости от схемы размещения, на дин рейке могут располагаться 1-3 модуля со стандартной шириной от 17,5 до 18 мм. Управление осуществляется посредством встроенного микроконтроллера.

Температурный диапазон, при котором аппаратура может нормально работать, составляет -25С – +60С. Более точные данные указываются в техническом паспорте устройства. Силовые клеммы находятся со стороны лицевой части и рассчитаны на подключение проводников диаметром 0,5-4,0 мм. Диапазон измеряемых величин зависит от конструкции прибора, а погрешность указывается на его корпусе и в руководстве по эксплуатации.

Индикатор со звуковыми сигналами

Данная модификация индикатора напряжения, помимо вышеперечисленных функций, оборудована звуковой сигнализацией. За счет этого существенно повышается электробезопасность при выполнении проверочных мероприятий.

Звуковой сигнал подается только в бесконтактном режиме в случае обнаружения напряжения. Одновременно загорается зеленая лампочка светового индикатора. При работе устройства в контактном режиме звук не подается, а обозначается лишь индикацией красного цвета. Следовательно, в приборе установлены две разноцветные сигнальные лампочки.

Выбор и установка измерителей

Выбирая измерительное устройство, необходимо обращать внимание на следующие технические характеристики:

Минимальный и максимальный пределы измеряемых величин.
Степень допустимой погрешности в %.
Температурный диапазон, в котором возможна нормальная эксплуатация.
Степень защиты от коротких замыканий и скачков напряжения.
Величина мощности, потребляемой самим устройством.

Срок эксплуатации современных измерительных устройств устанавливается производителями не менее 8 лет. Следует обратить внимание и на условия хранения прибора. Рекомендуется выбор модульного оборудования от одного производителя, в этом случае не возникнет проблем с совместимостью.

В электрических щитках квартир или офисов установка приборов производится следующим образом: для однофазной сети – достаточно одного вольтметра, в трехфазной сети дополнительно потребуется амперметр. Лучше всего установить комбинированные устройства, необходимые для каждой фазы.

Монтаж измерительного оборудования выполняется в следующем порядке:

Полностью отключается напряжение сети.
Индикатор напряжения устанавливается на DIN-рейку.
Провода подводятся к клеммам в соответствии со схемой подключения и закрепляются.
Питание вновь подается в сеть.
Проверка работоспособности прибора: на цифровом табло должна появиться индикация.

После монтажа устройство начнет отображать значение сетевого напряжения в реальном времени. Однако такие приборы совершенно не обеспечивают защиту бытовой техники и оборудования в тех случаях, когда рабочие показатели отклоняются от нормы. Полноценная защита возможна с помощью одно- или трехфазных реле напряжения и других специальных устройств. Они могут устанавливаться отдельно или входить в конструкцию комбинированного индикатора.