Перекос фаз: причины, как измерить и чем опасен для насоса

Перекос фаз — это неравенство напряжений между фазами трёхфазной сети. В идеальной сети 400 В все три линейных напряжения одинаковы. На практике они расходятся на несколько вольт, а на дачах и стройках — на десятки. Для освещения это почти незаметно. Для трёхфазного двигателя насоса перекос фаз означает неравные токи в обмотках, лишний нагрев и сокращение срока службы.

Почему возникает перекос фаз

• Неравномерная однофазная нагрузка. Дома, бытовки и сварка сидят на разных фазах, и одна фаза проседает сильнее.
• Длинная линия и плохие контакты. Окисленный зажим или подгоревший контакт пускателя «съедает» напряжение одной фазы.
• Обрыв или плохой контакт нуля. Тогда фазные напряжения разбегаются особенно сильно.
• Генератор с неравной нагрузкой по фазам. Частая ситуация на стройке.

Как рассчитать перекос фаз

Измерьте мультиметром три линейных напряжения на клеммах насоса, лучше под нагрузкой. Затем найдите среднее и самое большое отклонение от него:

перекос, % = наибольшее отклонение от среднего / среднее · 100

Например, напряжения 400, 390 и 380 В. Среднее — 390 В, наибольшее отклонение — 10 В. Перекос фаз составляет 10 / 390 · 100 ≈ 2,6 %.

Нормы качества электроэнергии задаёт ГОСТ 32144-2013. По несимметрии напряжений он допускает 2 % в нормальном режиме и до 4 % как предельное значение. Этот коэффициент считают по-другому, но для прикидки на объекте простой формулы достаточно.

Чем перекос фаз опасен для двигателя насоса

Небольшой перекос напряжений даёт в несколько раз больший перекос токов. Так, при 2–3 % по напряжению токи в обмотках могут различаться на 10–20 % и больше. Одна обмотка греется сильнее других, хотя средний ток вроде бы в норме. Тепловое реле смотрит на ток и может не сработать. В итоге изоляция одной фазы стареет быстрее, и двигатель однажды сгорает «по одной фазе». Почему так бывает, объясняет статья о том, почему сгорает насос.

Точные требования к питанию даёт паспорт двигателя.

Перекос фаз или неисправность обмотки

Разные токи по фазам бывают и при хорошей сети — если повреждена обмотка. Отличить одно от другого помогает перестановка фаз. Запишите токи, затем сдвиньте все три провода на вводе насоса по кругу, сохранив порядок чередования: L1 на место L2, L2 на место L3, L3 на место L1. Если большой ток «переехал» вслед за фазой сети — виновата сеть. Если он остался на том же выводе двигателя — проблема в обмотке или кабеле. Как проверить обмотки, объясняет статья о проверке насоса мультиметром.

Защита насоса от перекоса фаз

Самая надёжная защита — реле контроля фаз с функцией контроля перекоса. Оно отключает насос при превышении порога и включает снова, когда сеть в норме. Как его выбрать и настроить, описывает статья о реле контроля фаз для насоса. Кроме того, однофазные нагрузки на объекте распределяют по фазам равномерно, а контакты в щите проверяют и подтягивают.

Частые вопросы

Какой перекос фаз допустим для насоса? Обычно до 1–2 %. Больше — повод искать причину. Точное значение — в паспорте двигателя.

Поможет ли стабилизатор? Однофазные стабилизаторы на каждую фазу выравнивают напряжение, но дешевле устранить причину перекоса.

Почему при перекосе насос гудит и греется? Несимметричное питание создаёт в двигателе поле, которое тормозит ротор. Растут ток, нагрев и вибрация.

Чем опасен обрыв фазы? Это крайний случай перекоса: двигатель гудит и быстро перегревается. Подробнее — в статье о том, почему перегревается насос.

Вывод: перекос фаз в несколько процентов по напряжению превращается в заметный перекос токов и перегрев одной обмотки. Его меряют мультиметром на клеммах насоса, причину находят перестановкой фаз, а насос защищают реле контроля фаз с порогом по перекосу. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.