Андрей Смирнов
Время чтения: ~11 мин.
Просмотров: 0

Осторожно! бесконтактный индикатор напряжения 1ac-d

Простая схема индикатора

Схема с применением транзисторных элементов и сопротивлений используется в указателях, работающих с постоянным и переменным напряжением до 600 вольт. Подобная конструкция несколько сложнее, сравнительно с индикаторной отверткой, однако добавление деталей делает указатель напряжения на светодиодах универсальным инструментом. Его можно совершенно безопасно использовать для проверки напряжения в диапазоне от 5 до 600 вольт.

На представленной схеме хорошо просматривается полевой транзистор VT2, который служит основой всей конструкции индикатора. Срабатывание устройства зависит от порогового значения напряжения, зафиксированного разностью потенциалов в положении затвор-исток.

Величина максимально возможных сетевых напряжений находится в зависимости от падения потенциала в позиции сток-исток. По своей сути этот транзистор является своеобразным стабилизатором тока. Транзистор VT1 является биполярным, используемым для обратной связи и поддержки заданных параметров.

Самодельный индикатор функционирует следующим образом. Когда на вход подается напряжение, в контуре появляется электрический ток. Его величина зависит от сопротивления R2 и напряжения биполярного транзистора VT1 в переходе база-эмиттер. Свечение маломощного светодиода вполне возможно при стабилизирующем токе в 100 мкА. При напряжении в база-эмиттер около 0,5 вольт, сопротивление R2 должно находиться в пределах от 500 до 600 Ом. От возможных скачков тока светодиод защищен неполярным конденсатором С, емкость которого составляет 0,1 мкФ.

Мощность резистора R1 составляет 1 Мом, что вполне достаточно для использования его в качестве нагрузки транзистора VT1. При работе с постоянным напряжением диод VD выполняет защитную функцию и проверку полюсов. Когда проверяется переменное напряжение, этот диод становится выпрямителем и служит для срезания отрицательной полуволны. Величина его обратного напряжения составляет не менее 600 вольт. Сам светодиод HL следует выбирать с наибольшей яркостью, чтобы сигнал был заметен даже при минимальном токе.

Рационально ли самостоятельное изготовление подобных приборов

Если исходить из стоимости, то немного удобнее приобрести простейшую индикаторную отвертку в магазине. Выполнение работ своими руками оправданно только в случае, если у домашнего мастера есть желание заниматься подобными вещами и свободное время. Что же касается высоковольтных измерителей напряжения, то самостоятельное изготовление таких приборов категорически запрещено. Рассчитать степень защиты здесь не получится. При этом, если она недостаточна, возможно образование электрической дуги между шиной трансформатора и штангой. Даже при наличии защитных средств подобный разряд может доставить немало проблем. Учитывая то, что его яркость и температура значительно выше сварочной дуги, легко представить, какие ожоги слизистой глаз можно получить.

Описание схемы

Светодиоды не отличаются большой мощностью, но использовать их в слаботочных электрических цепях допустимо и целесообразно. В качестве примера можно рассмотреть схему получения цифрового амперметра для определения силы тока в аккумуляторной батарее автомобиля, при номинальном диапазоне значений в 40…60 мА.


Вариант внешнего вида амперметра на светодиодах в столбик

Количество использованных светодиодов определит пороговое значение тока, при котором в работу будет включаться один из светодиодов. В качестве операционного усилителя можно использовать LM3915, либо подходящий по параметрам микроконтроллер. На вход будет подаваться напряжение через любой низкоомный резистор.

Удобно отражать результаты измерения в виде столбчатой диаграммы, где весь, практически используемый диапазон тока будет разделяться на несколько сегментов по 5…10 мА. Плюсом LED является то, что в схеме можно использовать элементы разного цвета – красного, зелёного, синего и т.д.

Для работы цифрового амперметра потребуются следующие компоненты:

  1. Микроконтроллер типа PIC16F686 с АЦП на 16 бит.
  2. Настраиваемые джамперы для выхода конечного сигнала. Можно, как альтернативу, применить DIP-переключатели, которые используются в качестве электронных шунтов или сигнальных замыканий в обычных электронных цепях.
  3. Источник питания постоянного тока, который рассчитан на рабочее напряжение от 5 до 15 В (при наличии стабильного напряжения, что контролируется вольтметром, подойдёт и 6 В).
  4. Контактная плата, где можно разместить до 20 светодиодов типа SMD.

Электрическая схема амперметра на LED источниках

Индикатор напряжения на батарейках

Кроме вышеописанных моделей существуют отвертки индикаторного типа, которые оснащены светодиодным источником света и работают от батареек (автономных источников питания).

Индикаторная отвертка на батарейке

Такого рода изделия являются многофункциональными, что позволяет использовать их в самых разнообразных ситуациях. Поддерживать многофункциональность позволяют дополнительный элемент в устройстве таких инструментов — биполярный транзистор.
В перечень функций индикаторных автономных отверток со встроенным в корпус светодиодом входят:

  • нахождение обрыва цепи;
  • определение фазы;
  • нахождения места, в котором произошло повреждение проводника;
  • определение места дислокации проводки. Такая функция стала доступной благодаря наличию напряжения в этом бесконтактном способе;

Кроме этого необходимо отметить, что подобного рода инструменты способны на определение микроволнового излучения. Поэтому они могут также использоваться для работы с микроволновыми печами.

Указатель напряжения с функциями бесконтактной, звуковой и контактной световой индикацией

Данный индикатор в отличии от своих конкурентов, представленных выше, помимо светового оповещения, имеет еще и звуковое . Эта функция делает данный прибор очень безопасным при определении наличия или отсутствия напряжения.

На данном указателе, бесконтактный режим определения наличия напряжения, имеет звуковое оповещение, при этом, он сопровождается световой индикацией зеленого цвета.

Контактный режим, имеет только световое оповещение, сопровождается индикацией красного цвета.

Для этого на приборе предусмотрены две светодиодные лампочки.

 Для звука имеется динамик.

На торце указателя расположен переключатель режимов работы:

  1. «O» — функция контактного светового оповещения, сопровождается свечением красной лампочки, определяет наличие напряжения только при непосредственном контакте с фазой;
  2. «L» — функция бесконтактного звукового оповещения средней чувствительности, сопровождается свечением зеленой лампочки, определяет напряжение с небольшого расстояния, даже через двойную изоляцию провода;
  3.  «H» — функция звукового оповещения максимальной чувствительности, сопровождается свечением зеленой лампочки, определяет наличие напряжения с большого расстояния через изоляцию провода.

Рабочая часть скрытая под защитным колпачком, выполнена в виде плоской отвертки.

На торце указателя напряжения предусмотрен специальный контакт, который в совокупности с основной рабочей частью прибора используется для определения целостности цепи. Режим так называемой «прозвонки».

Последовательность работы в режиме «прозвонки»:

  • снимаем перчатки;
  • зажимаем пальцем правой руки торцевой контакт индикатора напряжения;
  • далее, основной рабочей частью (выполненной под плоскую отвертку), касаемся одного конца жилы проверяемого провода;
  • до второго конца провода необходимо дотронуться пальцами левой руки.

Если цепь целая, то:

  • в режиме «О» — загорится красная лампочка;
  • в режиме «L» и «H» — будет гореть зеленая лампочка в сопровождении с звуковым сигналом;

Если цепь повреждена:

ни в одном из режимов индикатор реагировать не будет.

Проверим указатель в работе

Включаем режим контактной индикации — «О».

Теперь, поочередно подносим указатель напряжения сначала к нулевому контакту автоматического выключателя, где он как и положено ничего не показывает.

 Затем, к фазному контакту. Световая индикация указателя напряжения загорелась.

Переходим к бесконтактному режиму средней звуковой  и световой индикации «L».

Данный режим может работать как с голой рабочей частью указателя, так и с защищенной колпачком. Итак, включаем режим и подносим указатель к автоматическому выключателю. Контактов касаться не нужно! Держим прибор на расстоянии 1-2 см от токоведущих частей. Возле нулевого контакта индикаторы указателя молчат, а возле фазного начинают издавать звуковое и световое оповещение, загорается зеленая лампочка.

Тестируем прибор в последнем положении переключателя -«H», режим повышенной чувствительности бесконтактной звуковой и световой индикации.

Пользоваться данным режимом можно как с надетым, так и со снятым колпачком. Включаем прибор и подносим его к автоматическому выключателю.

Указатель включает звуковое и световое оповещение при обнаружении на одной из жил провода или кабеля фазы уже за 20 сантиметров до контактов автоматического выключателя.

Подведем итоги по тестированию данного указателя напряжения

Плюсы:

  • большой набор функций, три режима индикации, одна световая и две звуковые;
  • возможность определять напряжение на расстоянии;
  • бесконтактная световая индикация дублируется звуковой;
  • имеется функция проверки целостности цепи.

Минусы:

  • прибор работает от батареек типа LR44, 157, А76 или V13GA, довольно быстро садятся. Перед проведением работ требуется предварительная проверка работоспособности прибора;
  • рабочая температура окружающей среды от-10 до +50 градусов Цельсия.

Вывод: Отличный, понятный и адекватный прибор, с широким набором функций. Подойдет как для профессионала, так и для новичка.

Правила использования

Прежде чем приступать к использованию устройства, каждый раз важно осматривать его на наличие повреждений и качества изоляции, после чего убедиться в работоспособности индикатора. Нужно прикоснуться к фазе, заведомо зная, что она находится под напряжением

Если прибор неисправен, возникнет ошибка, ставшая причиной травмы или короткого замыкания. При использовании индикатора важно быть внимательным и осторожным, строго следовать следующим правилам:

  • Указатель в обязательном порядке должен соответствовать параметрам электрической сети. Убедиться в этом достаточно просто, необходимо лишь ознакомиться с маркировкой, расположенной на корпусе устройства.
  • Один из эффективных и простых в реализации способов избежать нежелательного контакта – держать свободную руку в кармане, в противном случае есть вероятность создания замкнутого контура для электрического разряда.
  • Во время проверки работоспособности нужно принять устойчивую позу, исключив вероятность падения или случайного касания заземленных проводников.

Чтобы свести к минимуму вероятность несчастных случаев, нужно четко следовать всем правилам и требованиям выполнения работ, а также использовать средства индивидуальной защиты. Используя однополюсные устройства, запрещается применять диэлектрические перчатки. Должен быть обеспечен контакт пальца специалиста и пластины, расположенной на ручке индикатора с целью заземления. Если при выполнении работ возникают трудности, лучше обратиться к электромонтажникам со стажем, которые сократят потраченное время и сберегут здоровье. Найти специалиста можно в РЭСе, энергопоставляющей компании или ЖЭКе, они предоставят всю необходимую информацию.

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.

От неоновой лампочки к светодиоду

Решение состояло в изменении самого режима свечения с непрерывного на импульсный. Если попробовать оценить мощность, потребляемую неоновой лампой, то при напряжении 100 В и емкостном токе 20 мкА она составит 100 х 20 мкА = 2 мВт. Если подводить такую мощность к светодиоду в течение интервала времени, например, 10 мс, а не целую секунду, то он на этом интервале вполне хорошо засветится. Ведь при напряжении 100 В ток через него составит 0,002 Вт х 100/100 В = 0,002 А = 2 мА.

Если обеспечить накопление энергии в некоторой схеме (например, в релаксационном генераторе) в течение долей секунды, а затем – резкий ее сброс на светодиод за 10 мс, то последний будет периодически ярко вспыхивать. Получится светодиодный индикатор напряжения без встроенной батарейки.

Индикаторы высокого напряжения (ИВН) 6-10 кВ стационарные, производства ООО «НПО «Эковакуум»

Индикаторы высокого напряжения (ИВН) предназначены для визуальной
(световой) сигнализации наличия высокого напряжения на токоведущих частях электрооборудования
комплектных распределительных устройств (КРУ, КРУН,КСО), комплектных трансформаторных
подстанций (КТП) и др. в классе напряжения 6-10 кВ, 50 Гц и постоянного до 15 кВ.

Кроме световой индикации наше предприятие изготавливает индикаторы с релейным
блоком и транзисторным выходом (по заказу). Индикаторы с релейным блоком имеют реле с одной
группой «сухих» контактов. При наличии высокого напряжения, хотя бы в одной из трех фаз контакты
реле переключаются, при отсутствии высокого напряжения во всех фазах они переключаются обратно.
Индикаторы с транзисторным выходом, кроме световой индикации, имеют встроенную
в каждый датчик электронную схему, которая может коммутировать подключенную нагрузку (катушки реле,
электромагниты, световое табло и т. д.). Коммутируемое напряжение внешней цепи — постоянное до
220 В, ток до 0,5 А. Индикаторы с релейным блоком и транзисторным выходом могут использоваться
в схемах телемеханики, блокировки ошибочных операций, передаче информации о наличии напряжения.
Для своей работы они не требуют подключения источников питания.

Для электрооборудования переменного тока индикаторы поставляются в
комплекте на три фазы (емкостные датчики, элементы индикации и соединительные провода). Для
электрооборудования постоянного тока комплект поставки содержит датчик резистивного типа,
элемент индикации и соединительный провод. Индикаторы релейного типа содержат дополнительно
релейный блок. Длина соединительных проводов от 2 до 4 м, по заказу. Элементы индикации —
газоразрядные или светодиодные лампы.

Индикаторы поставляются с лампами красного цвета, но по заказу могут быть трех цветов (желтая, зеленая и красная (ЖЗК)), а также в антивандальном исполнении.

Индикаторы высокого напряжения для установки в шкафах КРУ, КРУН, КСО и КТП.
ОбозначениеТип датчика напряженияИндикация напряженияРелейный блокТранзисторный выходМесто установки
Емкостной, в опорном изолятореГазоразрядный или светодиодный индикаторНетПо заказуШкафы КРУ, КСО, КТП и др. 6-10 кВ, 50 Гц
Емкостной, бесконтактныйГазоразрядный или светодиодный индикаторНетПо заказуШкафы КРУ, КСО, КТП, 6-10 кВ, 50 Гц, а также оборудование с подвижными токоведущими
частями
Емкостной, для крепления на жилах кабеляГазоразрядный или светодиодный индикаторНетПо заказуДля устнановки на кабельные вводы в шкафах КРУ, КСО, КТП, 6-10 кВ, 50 Гц
Емкостной, в опорном изоляторе с релейным блокомГазоразрядный индикаторЕстьНетШкафы КРУ, КСО, КТП и др. 6-10 кВ с возможностью блокировки и информирования
Резистивный в опорном изолятореГазоразрядный или светодиодный индикаторНетПо заказуВысоковольтное оборудование постоянного тока 3-15 кВ
Резистивный в опорном изоляторе с релейным блокомГазоразрядный или светодиодный индикаторЕстьНетВысоковольтное оборудование постоянного тока 3-15 кВ с возможностью блокировки и
информирования
Индикаторы высокого напряжения для установки на проводах ЛЭП 6-10 кВ.
ОбозначениеТип датчика напряженияИндикация напряженияИндикация токов КЗМесто установки
ЕмкостнойСветодиодная лентаНетПровода ЛЭП 6-10 кВ
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации