Принцип действия и устройство указателей напряжения

В бытовых и промышленных работах, связанных с электрическими сетями, используют различные технические приборы и приспособления. Указатель напряжения (УН) помогает мастеру определить наличие или отсутствия тока на токоведущих частях, а в быту при проверке исправности проводки и выявлении повреждений в электроустановках.

УВН выше 1000 В(слева) и УНН до 1000 В(справа)

Назначение прибора

Указатель напряжения особенно востребован перед подключением заземления и предстоящими электромонтажными работами, так как работа с обесточенной линией сохранит жизнь и здоровье мастера. Отсутствие напряжения по электрической цепи позволит приступить к безопасному ремонту аварийного участка сети, установок, розеток, патронов, выключателей и светильников.

Особенностью прибора является то, что он представлен небольшими размерами и является переносным, а его масса и конструкционные особенности способствуют эксплуатации прибора одним человеком. Переносные модели указателей имеют батарейки или аккумуляторы. Батарейки при частой эксплуатации прибора, нужно менять, а аккумулятор заряжать.

Качественный УН в комплекте поставки имеет паспорт, инструкцию по эксплуатации и чехол. Прибор бывает однополюсным, двухполюсным, бесполюсным, выше 1 кВ и универсальным. Прикосновение полюсом к любому элементу, проводящему электричество, показывает наличие или отсутствие напряжения.

Отечественные и импортные модели прибора выполнены в соответствии с ГОСТами – 20493-2001; 20493-90; 15150-69 и ТУ 34-28-17004-78.

ВАЖНО! При работе с УН желательно одевать рабочие резиновые перчатки. Это правило безопасности должно соблюдаться во всех случаях взаимодействия с электросетями.

Конструкция

Указатели классифицируются по различным видам, но конструкция для них является идентичной, и состоит из:

• компактной рукоятки;
• изолирующей корпусной части;
• рабочей поверхности (корпус, сигнальная лампа, конденсатор);
• проводника.

Корпус указателя надёжно защищён от попадания пыли и влаги, и выполнен из электроизоляционного материала, имеющую шероховатость поверхности, не ниже 3 класса по ГОСТу 2789-73. В зависимости от того, к какому виду относится указатель, у него будут присутствовать дополнительные детали конструкции.

Если однополюсные приборы имеют только один корпус, то у двухполюсных присутствуют сразу два. Корпуса у двухполюсного УН соединяются друг с другом гибким проводом до 100см, с изоляционным утолщением у входа (амортизационной втулкой). Имеются также звуковые и световые индикаторы.

ВАЖНО! Проверка с помощью УН проводится между всеми фазами и нулевым показателем.

Идеальный индикатор для трейдера

Встает вопрос, если EMA уже работает на пределе возможностей и показывает наиболее актуальные изменения цены, то почему трейдеры не используют EMA постоянно? Дело в том, что для EMA вообще не важно, насколько продолжителен изучаемый тренд. Любой более-менее значительный ценовой всплеск кардинально изменяет направление прогноза, что может сильно вводить в заблуждение и привести к потерям.

Выходит, что трейдерам не обязательно иметь индикаторы с малым запаздыванием – нам нужен некоторый баланс между малым временем реакции и фильтрацией ложных выбросов. Самая известная из подобных разработок – это адаптивная скользящая средняя – AMA. Вариаций ее тоже достаточно много.

Принцип работы

Прежде чем приступить к эксплуатации, убеждаются в исправности указателя и отсутствии внешних повреждений. Принцип работы прибора заключается в получении сигнала в виде звука или засветившейся лампочки при касании электродами УН электрической цепи.

Однополюсными указателями, имеющими форму ручки, прикасаются к части сети, проверяя наличие только переменного тока. Для этого прибор за рукоятку берут в правую руку и прикасаются щупом к нужной части сети. При данном процессе заземление будет производиться через тело человека (это не опасно и не влияет на его здоровье), через прикосновение большого пальца правой руки к металлическому контакту, при этом лампочка начинает светиться. Если свечения нет, значит в цепи «0» или полное отсутствие тока.

Также читайте: Назначение силикагеля в трансформаторах

Работа двухполюсных приборов основывается на принципе прикасания электродов к двум фазам электрической установки. Двухполюсный УН подходит для сетевой проверки с переменным и постоянным током. При проверке должна загореться неоновая лампа с мощностью не более 10 Вт. Каждый прибор имеет ограничитель в виде шунтирующего резистора – это помогает ограничить ток.

ВАЖНО! Пользоваться любым видом указателя легко, главное – соблюдать правила безопасности. Оба вида указателей относятся к приборам до 1000 В.

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.

Классификация

Каждый УН имеет различную стоимость, так как по качественным характеристикам относится к определённой технической группе. Определяется группа на основании качеств и испытаний, о чём указывается в специальном протоколе, прилагаемом к прибору. Различают следующие группы:

1. На основании показателей:

• до 1 000 В;
• выше 1 000 В.

1. По количеству полюсов:

• однополюсные – у однополюсных приборов присутствует газоразрядная лампа-индикатор, добавочный резистор, 2 электрода – в виде наконечника и ручного контакта. На нижнем конце корпуса есть щуп из металла, для прикосновения к сети.;

• двухполюсные – у двухполюсного также имеются наконечники (2 шт.), имеющие длину до 7 мм, при проверке напряжения один контакт присоединяют к одной фазе электрической установки, а второй – к другой, несли ток в цепи есть то загореться сигнальная лампочка: при переменном – 2 лампы, а при постоянном – с индексом «+» или «–» (по полярности).;

1. Универсальные:

• переменный ток;
• при постоянном токе.

1. По индикатору:

• неоновые;
• светодиодные;
• акустические;
• цифровые.

1. Бесконтактные.

Однополюсный указатель можно приобрести от 205 рублей до 2200 рублей. Двухполюсный УН стоит от 170 рублей до 2700 рублей. Универсальные указатели продаются от 615 рублей, а бесконтактные – от 690.

Однополюсные УН просты в работе, внешне напоминают отвёртку или авторучку, и относится к показателям до 1000 В, применяемого для установок с переменным током. Недостатком прибора можно считать невозможность проверки сети с постоянным током. К таким приборам относят, например, ИНО-70, УНН-90.

Двухполюсный УН имеет 2 составные диэлектрические части и медный проводник-соединитель. Устройство подходит для проверки сети с переменным и постоянным током. Для этого прикасаются к двум частям установки. Прибор выпускается производителями в виде разных компактных моделей. Светодиодная шкала показывает значения до 1000 В. Так, например, УНН «Комби» в качестве индикатора использует светодиоды. При этом источником питания является конденсатор с большой ёмкостью. Такой УН подаёт также звуковой сигнал. Самым популярным двухполюсным прибором является также Пин 90М.

Все указатели выше 1000 В считаются высоковольтными и контролируют показатели переменного тока при прикосновении к фазе. Такое устройство не имеет контактных площадок и применяется для больших электроустановок. Например, переносной УВН предназначается для проверки установок с напряжением 35 кВ.

Также читайте: Назначение диэлектрических перчаток в электроустановках

Универсальные указатели используют при контроле нуля и фазы. Индикаторами для них выступают светодиоды, при этом источником напряжения является конденсатор повышенной ёмкости. Такие приборы являются незаменимыми для электромонтажников и работников производств, так как позволяют проверять соединения разных электро-цепей, при отсутствии источника питания.

Бесконтактный УН при прикладывании к стене воспринимает электромагнитное переменное поле. С ним легко определить напряжение, не прикасаясь к открытым частям электросети. У прибора имеется звуковой и световой индикаторы. У цифровых приборов присутствует ЖК со значениями, которые высвечиваются на экран.

ВАЖНО! Существуют также УН, определяющий низкое напряжение (ПИН-90), его значения не могут составлять больше, чем 50-90 В.

Индикатор напряжения на светодиодах своими руками

Проверка напряжения в цепи – процедура, необходимая при выполнении различного рода работ, связанных с электричеством. Некоторые любители-электрики, а иногда и профессионалы пользуются для этого самодельной «контролькой» – патроном с лампочкой, к которому подсоединены провода.

Хотя такой метод запрещен «Правилами безопасной эксплуатации электроустановок потребителей», он достаточно эффективен при грамотном использовании. Но все же в этих целях лучше пользоваться светодиодными определителями – пробниками. Их можно купить в магазине, а можно изготовить самостоятельно.

Для чего нужен логический пробник?

Это устройство с успехом применяется, когда необходимо произвести предварительную проверку работоспособности элементов простой электрической схемы, а также для первичной диагностики несложных приборов – то есть в тех случаях, когда не требуется высокая точность измерений. С помощью логического пробника можно:

• Определить наличие в электроцепи напряжения величиной 12 – 400 В.
• Определить полюса в цепи постоянного тока.

• Произвести проверку состояния транзисторов, диодов и других электрических элементов.
• Определить фазную жилу в электроцепи переменного тока.
• Прозвонить электрическую цепь для проверки ее целостности.

Наиболее простыми и надежными приборами, с помощью которых производятся перечисленные манипуляции, являются индикаторная отвертка и звуковая отвертка.

Пробник электрика: принцип работы и изготовление

Простой определитель на двух светодиодах и с неоновой лампочкой, получивший среди электриков название «аркашка», несмотря на несложное устройство, позволяет эффективно определять наличие фазы, сопротивления в электроцепи, а также обнаруживать в схеме КЗ (короткое замыкание). Универсальный пробник для электрика в основном используется для:

• Диагностики на обрыв катушек и реле.
• Прозвонки моторов и дросселей.
• Проверки выпрямительных диодов.
• Определения выводов на трансформаторах с несколькими обмотками.

Это далеко не полный перечень задач, которые решают с помощью пробника. Но и перечисленного достаточно, чтобы понять, насколько полезно это устройство в работе электромонтера.

В качестве источника питания для этого устройства используется обычная батарейка с показателем напряжения 9 В. Когда щупы тестера замкнуты, величина потребляемого тока не превышает 110 мА. Если же щупы разомкнуты, то устройство не потребляет электроэнергию, поэтому ему не нужен ни переключатель режима диагностики, ни выключатель энергопитания.

Пробник способен выполнять свои функции в полной мере, пока напряжение на источнике питания не падает ниже 4 В. После этого его можно использовать в качестве указателя напряжения в цепях.

Во время прозвонки электрических цепей, показатель сопротивления которых составляет 0 – 150 Ом, загорается два светоизлучающих диода – желтого и красного цвета. Если показатель сопротивления составляет 151 Ом – 50 кОм, то светится только желтый диод. Когда на щупы прибора подается напряжение сети величиной от 220 В до 380 В, начинает светиться неоновая лампа, одновременно с этим наблюдается легкое мерцание LED-элементов.

Схема этого индикатора напряжения имеется в интернете, а также в специализированной литературе. Изготавливая такой пробник своими руками, его элементы устанавливают внутри корпуса, который изготовлен из изоляционного материала.

Зачастую для этих целей используется корпус от ЗУ любого мобильного телефона или планшетного компьютера. С передней части корпуса следует вывести штырь-щуп, с торцевой – качественно изолированный кабель, конец которого снабжен щупом или зажимом-«крокодильчиком».

Сборка простейшего пробника напряжения со светодиодным индикатором – на следующем видео:

Как изготовить эвуковой пробник электрика своими руками?

У некоторых запасливых любителей в «арсенале» можно найти множество полезных вещей, в том числе и наушник (капсюль) для телефона ТК-67-НТ.

Подойдет и другое аналогичное устройство, снабженное металлической мембраной, внутри которого расположена пара последовательно соединенных катушек.

На базе такой детали может быть собран несложный звуковой пробник.

В первую очередь нужно разобрать телефонный капсюль и отсоединить катушки друг от друга. Это нужно для того, чтобы освободить их выводы. Элементы размещаются в наушнике под звуковой мембраной, около катушек. После сборки электрической цепи мы получим вполне рабочий определитель со звуковой индикацией, который возможно применять, к примеру, в целях проверки дорожек печатных схем на взаимное перемыкание.

База такого пробника – электрогенератор с индуктивной противоположной взаимосвязью, основными деталями которого является телефон и транзистор малой мощности (лучше всего германиевый). Если такого транзистора у вас нет, то можно воспользоваться другим, обладающим проводимостью N-P-N, однако в этом случае полярность включения источника электропитания следует поменять. Если включить генератор не получается, выводы одной (любой) катушки нужно поменять между собой местами.

Увеличить громкость звука можно, выбрав частоту электрогенератора таким образом, чтобы она была максимально приближена к резонансной частоте наушника. Для этого мембрану и сердечник нужно расположить на соответствующем расстоянии, изменяя интервал между ними до получения нужного результата.

Как правильно выбрать

Выбор УН должен основываться на сфере использования – для быта или постоянных промышленных нужд. В быту используют однополюсные указатели. На производстве лучше использовать двухполюсный прибор, так он показывает более точные цифры напряжения и является высоковольтным.

При выборе устройства необходимо обратить внимание на такие моменты:

1. Процент погрешности показаний. Должны составлять не более 3%.
2. Скорость срабатывания. В норме 70 – 300 выборок/с.
3. Класс электробезопасности. Зависит от будущего назначения цепи: локальной, распределительной или низковольтной.
4. Уровень пожаробезопасности. Должен оснащаться функцией защиты от перегрузок и автоматически отключаться.

Качественное устройство лучше приобретать в специализированных магазинах светотехники, готовых предоставить сертификат и паспорт на изделие, в котором указываются порядковые номера каждой составной части и прилагается схема. Качественное устройство на корпусе имеет маркировку, дату изготовления, указание номинального показателя тока. Многие УН в комплектации оснащаются щупами или токовыми клещами, позволяющими делать измерения, без нарушения изоляции проводников.

ВАЖНО! Прибор обязан иметь гарантии не только от производителя, но и от продавца. Предпочтительнее приобретать изделие от отечественного или европейского производителя (Германия, Дания, Швеция).

Цена индикаторных отверток известных производителей

Что касается стоимости индикаторов напряжения, то следует разделить устройства на три категории.

Простые варианты. Это отвертки, имеющие жало, корпус, неоновую лампу и резистор. Цена на такую продукцию колеблется от 20 до 40 рублей. Несмотря на долговечность эксплуатации, производители дают гарантию на такие устройства на год. Наверное, играет роль вероятность механического повреждения пластикового корпуса.

Самой высокой стоимостью отличаются мультиметры

Отвертки с дополнительными функциями. Возможность прозвонки и определения обрыва под штукатуркой предусматривает усложнение конструкции. Следовательно, цена индикаторных отверток подобного типа будет выше. Минимальная стоимость составляет 45–50 рублей, максимальная доходит до 200 рублей. Высокой ценой среди данного вида устройств обладают те модели, где есть возможность регулировки уровня чувствительности.

Мультиметры. Отличаются самой высокой стоимостью, так как представляют собой объединение в одном устройстве сразу трех приборов: амперметра (измерение силы тока), вольтметра (измерение напряжения) и омметра (измерение сопротивления). Цена подобных тестеров варьирует от 2500 до 5000 рублей.

Выпуском индикаторных отверток занимаются многие отечественные и зарубежные компании. Наиболее надежной и долговечной, по мнению пользователей, считается продукция JTC, EXPERT, JONNESWAY. Указанный выше диапазон цен ориентирован на приборы именно данных изготовителей.

Требования к указателям

В общий перечень требований к использованию УН входит соответствие заявленным техническим характеристикам по ГОСТу, проверка, которая включает визуальный осмотр, стойкость к механическим и климатическим воздействиям, электрическое сопротивление изоляции, чёткую работу зарядного устройства, соответствие рабочим чертежам, наличие шероховатости, полную комплектацию всех составных частей (особенно, ограничительного кольца), присутствие сертификата и сопроводительных документов (схем, инструкций, памяток и т.д.).

Визуальный контроль заключается в осмотре и проверке исправности, комплектности, целостности упаковки, наличия маркировки и защиты от коррозии. Соответствие рабочему чертежу проводится с помощью измерительных инструментов. Поверхность на присутствие шероховатости проверяют с помощью оптического индикатора или профилометра. Если корпус изделия сделан из металла, то он должен быть выполнен по ГОСТу 9.302.

Также читайте: Что такое ограничитель перенапряжений(ОПН)

УН должен быть исправен, без наружных повреждений, с работающими световыми и звуковыми сигналами, а у изолирующих частей должны присутствовать диэлектрические свойства. Значение тока обязательно указывается в техническом паспорте. Только при таких требованиях разрешается эксплуатировать устройство.

ВАЖНО! Всё УН имеют производственный протокол испытаний и сертификат безопасности, выданный уполномоченными органами РФ. Проверенный прибор имеет бирку со штампом с датой поверки.

Почему индикатор светится при прикосновении к нулевому проводу

Такой вопрос мне задавали многократно. Одной из причин является неправильное применение светодиодного индикатора. Как правильно держать светодиодный индикатор-пробник при поиске фазы, написано в статье выше.

Второй возможно причиной такого поведения индикатора является обрыв нулевого провода. Например, сработал автомат защиты, установленный после счетчика на нулевом проводе. В старых квартирах это не редкость и является грубым нарушением обустройства электропроводки. Необходимо в обязательном порядке удалить автомат с нулевого провода или закоротить его выводы перемычкой.

При обрыве нулевого провода на него через включенные в электросеть приборы, например, через индикатор подсветки выключателя, телевизор в дежурном режиме, любое зарядное устройство, выключенный только кнопкой пуск компьютер и другие электроприборы, поступает фаза. Индикатор это и показывает. В таком случае нулевой провод может быть опасным и прикосновение к нему недопустимо. Нужно найти и устранить обрыв нулевого провода, который может находиться и в распределительных коробках.

Проверка перед эксплуатацией

Прежде чем воспользоваться УН, его осматривают на наличие внешних механических повреждений и работоспособность – появление светового или звукового сигнала. Для этого щупы указателя кратковременно приближают к любым электрическим сетевым частям.

Перед проверкой запрещается заземлять устройство, так как он в этом не нуждается. Заземление нужно производить только в единственном случае, когда предполагается работа на опорах из дерева при установлении линии электропередач в воздухе. Здесь проверка напряжения перед проведением работ с вторичными цепями, выявлении фазного провода и т.д. проводится в течении 5-7 с.

В специализированных лабораториях собирают схемы, по которым определяют изоляцию и величину индикации. Здесь также измеряют показатели при их плавном увеличении от нулевого значения до рабочего, в течение 60 с.

ВАЖНО! Для испытаний прибора используют требования ГОСТа 12.3.019, которые должны проводиться при температуре (25 ± 10) °С (по ГОСТу 15150).

Необходимые материалы для изготовления индикатора

Для изготовления простого светодиодного прибора, указывающего фазу или напряжение (приблизительно), необходимо найти рабочую схему. Затем купить или достать следующие детали и инструменты:

• светодиод любого типа;
• диод, открывающийся током 10-100 мА при прямом потенциале 1 В, с напряжением пробоя (обратным) не менее 30-75 В;
• резистор 100-200 кОм;
• биполярные транзисторы;
• паяльник;
• провода;
• металлическая пластинка (можно вырезать из пивной банки);
• пластиковый корпус, желательно прозрачный;
• жало, можно взять обычный гвоздь.

Китайский паяльник с зарядкой от usb.