Was ist ein Hochspannungs-Phasendetektor?
Ein Hochspannungs-Phasendetektor ist ein Gerät, mit dem überprüft werden kann, ob die Phasendrehung einer Hochspannungsleitung (600 V AC oder mehr) eine umgekehrte oder positive Phase hat.
Sie werden hauptsächlich in Hochspannungsnetzen eingesetzt und spielen eine wichtige Rolle bei der Gewährleistung der Sicherheit der Stromversorgung. In Stromnetzen werden häufig dreiphasige Wechselstromversorgungen (in der Regel 50 oder 60 Hz) verwendet; diese Geräte erkennen, welche der drei Phasen einer dreiphasigen Versorgung in welcher Reihenfolge ankommen, und sorgen dafür, dass sie in der richtigen Phasenfolge angeschlossen werden.
Die Trennungsabstände für Arbeiten in unmittelbarer Nähe von Hochspannungen sind in den Arbeitsschutzvorschriften festgelegt. Hochspannungsdetektoren sind ebenfalls so lang ausgelegt, dass ein Abstand von mindestens 30 cm eingehalten werden kann.
Sie werden ebenfalls hauptsächlich für Kabelanlagen verwendet und haben die Form von zwei miteinander verbundenen Detektoren, so dass zwei Kabel geprüft werden können. Während die meisten Niederspannungs-Phasendetektoren die Phasendrehung prüfen, indem sie drei Phasen zusammenklemmen, sind Hochspannungs-Phasendetektoren der Einfachheit halber so geformt, dass sie die Phasendrehung von zwei Phasen prüfen.
Anwendungen von Hochspannungs-Phasendetektoren
Hochspannungs-Phasendetektoren werden in der Energieversorgung und im Bauwesen eingesetzt.
1. Energieversorgung
Diese Geräte werden eingesetzt, um die Sicherheit der Stromversorgung zu gewährleisten, indem sie die richtige Phasenfolge und den richtigen Anschluss im Stromnetz feststellen. Bei falscher Phasenfolge oder fehlenden Phasen warnen Phasendetektoren und erkennen Probleme frühzeitig.
In Hochspannungsnetzen sind häufig Transformatoren und Elektromotoren an der Sekundärseite angeschlossen. Wenn die Phasendrehung vertauscht wird, drehen sich alle angeschlossenen Elektromotoren rückwärts.
Ein solcher Unfall kann zum Ausfall von Pumpen, Ventilatoren usw. führen, die die Last der Elektromotoren darstellen. Rotierende Industrieanlagen sind oft teuer und können erhebliche Verluste verursachen. Wenn eine Phasenverschiebung festgestellt wird, ist es wichtig, die Verkabelung wieder anzuschließen.
2. Bauarbeiten
Wird bei Bauarbeiten eingesetzt, z. B. bei der Installation neuer Geräte. Mit Hilfe von Hochspannungs-Phasendetektoren kann überprüft werden, ob die Phasendrehung wie vorgesehen erfolgt.
Funktionsweise der Hochspannungs-Phasendetektoren
Ein Hochspannungs-Phasendetektor wird mit einer dreiphasigen Wechselstromversorgung gespeist. Diese kommt in der Regel aus dem Stromnetz oder von einem Generator. Die drei eingehenden Phasen werden erfasst und jede Phase wird über spezielle Sensoren und Schaltkreise überwacht.
Die drei erfassten Phasen werden miteinander verglichen. Wenn die Phasen in der richtigen Phasenfolge angeschlossen sind, sind der Phasenzyklus und die Phasendifferenz konstant. Die Ergebnisse werden häufig über Anzeigetafeln oder Indikatoren visualisiert.
Sind die Phasen in der richtigen Phasenfolge angeschlossen, leuchten die Lampen und Anzeigen auf der Anzeigetafel auf. Ist die Phasenfolge vertauscht oder fehlt eine Phase, wird eine Warnung oder ein Alarm ausgegeben, um Sie auf das Problem aufmerksam zu machen.
Arten von Hochspannungs-Phasendetektoren
Phasendetektoren werden grob in zwei Kategorien eingeteilt: berührende Phasendetektoren und berührungslose Phasendetektoren. Der berührungslose Typ ist der häufigste Typ von Hochspannungs-Phasendetektoren.
1. Kontaktbehafteter Typ
Hochspannungs-Phasendetektoren mit Kontakt sind Geräte, die den Stromversorgungskreislauf physisch kontaktieren, um den Phasenzustand festzustellen: Sie werden direkt an die nicht isolierten Teile der drei Phasen angeschlossen, messen die Stromversorgungsspannung und prüfen die Phasendrehung direkt anhand der Phasendifferenz.
Diese Methode wird häufig in dreiphasigen Niederspannungsstromkreisen mit 200 V und 400 V verwendet. Bei der Anwendung in Hochspannungsnetzen wird der Niederspannungsteil über einen Messwandler gemessen. Produkte, die einen direkten Kontakt mit den Hochspannungsklemmen herstellen, werden selten verkauft, da ein versehentlicher Erdschluss oder Kurzschluss der Hochspannung einen starken Funken verursachen kann, der äußerst gefährlich ist.
2. Berührungsloser Typ
Berührungslose Hochspannungs-Phasendetektoren sind Geräte, die den Phasenstatus ohne physischen Kontakt erkennen. Derzeit sind berührungslose Phasendetektoren sowohl für Nieder- als auch für Hochspannung der Mainstream, und die meisten Produkte sind für Hochspannung berührungslos.
Das Prinzip basiert auf elektrostatischer Induktion. Das Innere des Phasendetektors weist einen hohen Widerstand auf und wird über den menschlichen Körper geerdet, um einen geschlossenen Stromkreis zu bilden. Die vom Stromkreis induzierte Spannung wird in diesem geschlossenen Stromkreis erfasst und die Phasendifferenz zwischen den induzierten Spannungen der beiden Phasen ermittelt.
Niederspannungs-Phasendetektoren bestehen im Allgemeinen aus drei Zangen, sodass die Phasendrehung der drei Phasen überprüft werden kann. Hochspannungs-Phasendetektoren werden jedoch häufig so konstruiert, dass sie die Phasendifferenz zwischen zwei Phasen erfassen können, da eine Isolationsstrecke erforderlich ist und das Gehäuse des Phasendetektors sehr groß ist; es müssen drei Messungen an jeder der drei Phasen durchgeführt werden, zwei an jeder der drei Phasen, und die Phasendetektoren müssen in der Lage sein, die Phasendifferenz zwischen zwei der drei Phasen zu erfassen.