Содержание
Назначение, выбор и подключение автоматического переключателя фаз
В ряде случаев промышленные, а иногда и бытовые однофазные линии запитываются от сети с тремя-четырьмя фазами. Для того чтобы выбрать фазу с напряжением, соответствующим параметрам линии, в цепь устанавливается автоматический переключатель фаз. Это устройство обеспечивает бесперебойную подачу напряжения, а также защищает подключенные приборы от перепадов, которые могут стать причиной выхода техники из строя. Переключатель фаз автоматический подсоединяется к трёхфазной или четырехфазной сети, через которую происходит подача электричества в однофазную линию. Один из фазных проводников на его выходе подключается к защищаемой цепи. При выходе параметров напряжения на нем за пределы нормы прибор переключает электросеть на питание от другого кабеля.
Порядок работы переключателя
Автоматический переключатель – это цифровой прибор, изготовленный на базе микропроцессоров. Устройство долговечно и отличается высокой точностью, позволяющей обеспечить надежную защиту включенной в сеть аппаратуры.
При подсоединении аппарата к линии может быть выбрана в качестве питающего проводника любая фазная жила.
Чтобы контакты встроенных в прибор выходных реле не залипали, устройство оснащено внутренней блокировкой. Кроме того, оно контролирует состояние контактов пускателей, которые имеются во внешней электроцепи. Использование этого прибора позволяет не допустить перегрузки по фазам.
Параметры установки АПФ
Для моделей этих устройств характерны нижеперечисленные установочные параметры:
- Предельное напряжение (верхнее и нижнее). Показатель максимального напряжения наиболее значим, и важно правильно его подобрать, не ошибившись при настройке. Если он слишком низок, то прибор будет постоянно срабатывать, а если подобранное значение слишком велико – неизбежен перегрев внутренней проводки, что может привести к пожару.
- Приоритетная фаза АПФ. Если перепады напряжения на ней отсутствуют, аппарат не будет переключаться на другие линии. При перепадах питание линии будет переключено на другой проводник, но вместе с тем аппарат продолжит контролировать приоритетную жилу. Когда разность потенциалов на ней нормализуется, нагрузка переключится обратно.
- Время включения. Этим термином обозначается период задержки после исчезновения напряжения на всех токоведущих проводниках. По истечении его устройство вновь попытается включить питание.
- Время возврата. Это интервал после переключения питания с приоритетной жилы на резервную, по истечении которого прибор произведет проверку основной фазы, и если ее параметры будут в норме, переключит снабжение линии электроэнергией на нее. Если приоритетный проводник не готов к подключению нагрузки, повторная проверка будет произведена через тот же временной промежуток.
Особенности подключения и функционирования устройства
Монтаж автоматического переключателя производится сразу после электросчетчика. Аппарат, подсоединенный к линии, тестирует состояние проводников и подключает цепь к жиле, параметры которой максимально соответствуют требуемым. В ходе работы прибор постоянно следит за напряжением, которое не должно выходить за установленные пределы.
Порядок работы и устройство переключателя фаз на видео:
При работе контроль напряжения осуществляется не только на приоритетной фазе, но и на двух резервных. Это нужно для того, чтобы при нарушении параметров на основном проводнике без задержек выбрать другую жилу для переключения питания. Если напряжение на обеих резервных линиях находится в допустимых пределах, переключение идет от L1 к L2 и далее (обозначения фаз имеются на корпусе приборов, каждой соответствует свой светодиод).
Если разность потенциалов не соответствует заданным параметрам ни на одном проводнике, питание подаваться через них не будет. При нормализации напряжения на приоритетной линии подключение произойдет к ней в первую очередь.
Основные виды АПФ
В современных сетях нашей страны наиболее распространены модели переключателей PF 431 и PF 451. Рассмотрим их более подробно.
PF 431
Этот прибор обеспечивает надежную защиту бытовой аппаратуры от скачков напряжения на фазных жилах. Он может устанавливаться вместе с кондиционерами, холодильниками и морозильными камерами, компьютерами, системами сигнализации и видеонаблюдения и другой аппаратурой, которая должна непрерывно снабжаться электроэнергией.
Устройство работает по следующему принципу. Ко входу АПФ подключается трехфазное напряжение, к выходу – однофазная сеть с параметрами 220В, 50Гц. Прибор осуществляет контроль выходной разности потенциалов, и если она выходит за установленные пределы, подключает линию к фазной жиле, параметры которой соответствуют норме. При этом контроль за приоритетным проводником, которым для этой модели является L3, не прекращается.
Когда напряжение на ней нормализуется, происходит обратное подключение. Если разность потенциалов на L3 стабильна, переподключения питания на резервные фазы происходить не будет.
PF 451
Это устройство предназначено для обеспечения стабильности питания однофазных линий. Оно используется с различной бытовой аппаратурой, как и PF 431, и работает по аналогичному принципу, который незачем описывать повторно. Основная разница между ними заключается в том, что у PF 451 приоритетная фаза отсутствует. Поэтому для подключения всегда выбирается линия с оптимальными показателями напряжения.
Принцип работы и монтаж электроцепи на основе переключателя фаз на видео:
Заключение
Переключатель фаз бывает не только автоматического, но и ручного типа. Однако электронное устройство более удобно в использовании, поскольку оно не требует контроля и вмешательства. Чтобы обеспечить надежную защиту бытовой аппаратуры, достаточно правильно настроить АПФ, и за сохранность техники можно будет не беспокоиться.
Переключатели фаз: автоматический и ручной
Суть работы системы АВР этого типа заключается в том, что нагрузка изначально подключается к источнику электроэнергии № 1. Когда случается перегрузка, короткое замыкание, обрыв фазы или другая аварийная ситуация, нагрузка переходит на запасной источник. Когда подача электричества на первом восстановлена до нормальных параметров, нагрузка автоматически переключается обратно.
Система АВР с приоритетом второго ввода
Логика работы та же, что и у предыдущего типа системы. Разница в том, что нагрузку подключают к вводу 2. В случае аварии напряжение переходит на ввод 1. После того, как напряжение на втором источнике будет восстановлено, напряжение автоматом переключится на него.
Система АВР с ручным выбором приоритета
Схема системы АВР с ручным выбором приоритета является более сложной, чем рассмотренные выше. В этом случае на системе АВР будет установлен переключатель, с помощью которого можно регулировать выбор приоритета АВР.
Система АВР без приоритета
Эта АВР функционирует от любого источника питания. В случае, когда напряжение идет на ввод 1, а на нём происходит аварийная ситуация, нагрузка переходит на ввод 2. После стабилизации работы первого ввода механизм продолжает работать на вводе 2. Когда произойдет авария на втором, напряжение автоматом переключится на первый.
На современном рынке представлено множество моделей данного прибора. В зависимости от конструктивных особенностей их можно разделить на две группы: автоматические и ручные.
Устройство ПЭФ
Выбирая нужный механизм, одни потребители стараются освоить новые технологии и приобрести устройства последних моделей. Другие — привыкли работать с надежными и проверенными временем устройствами.
Автоматический переключатель фаз
В случае если работающая электросеть не обеспечивает нужное питание, прибор автоматически переключает электроприборы на другую линию. При этом переключатель самопроизвольно выбирает подходящую фазу.
Автоматический тип характеризуется точностью и надежностью в использовании. Прибор имеет внутреннюю блокировку, которая исключает слипание контактных соединений.
Для того чтобы установить и настроить такой переключатель необходима предельная точность. В случае безошибочного подключения устройства переключатель будет долгое время поддерживать бесперебойное питание электрических приборов.
Ручной переключатель фаз
Прибор создан для ручного управления сетей с низким напряжением. Он способен создавать регулирующие фазы, включать и отключать трансформаторы, электродвигатели и другое электрооборудование, имеющее небольшую мощность.
Ручной тип устойчив к высоким нагрузкам и прост в эксплуатации. Данный вид обладает небольшими габаритами и стоимостью. Кроме этого прибор можно использовать как выключатель. Ручной переключатель имеет длительный срок службы.
Одновременно с этим прибор требует постоянного присутствия обслуживающего персонала. Во-первых, он должен всегда быть под контролем, а во-вторых, в случае аварии его необходимо будет переключить. Однако ручные переключатели имеют отличную производительность и хорошую переключающуюся способность.
Принцип действия
При помощи данного устройства контролируются высокие и низкие показатели напряжения. Перед использованием переключатель настраивается на нужные параметры
Необходимо заострять внимание на установку верхнего значения напряжения. Если завысить этот показатель, то может перегреться внутренняя проводка
При заниженной величине данного параметра могут быть частые срабатывания прибора.
Современный переключатель фаз
Переключатель снабжен функцией времени возврата. При этом через установленное время прибор проверяет основной источник напряжения. Если данный показатель имеет нормальное значение, то прибор возвращается в исходную позицию. Если показатель не соответствует норме, то через установленное специалистом время, прибор снова проверяет данный параметр.
Эта проверка осуществляется до тех пор, пока показатель не войдет в норму. В случае если напряжение вообще пропадает в электрической сети, включается формат время включения.
Современные модели переключателей оснащены микроконтроллером, который проводит анализ подаваемого напряжения. При этом он отображает результаты на цифровом табло и ведет управление электромагнитным реле.
Если напряжение на одной из фаз выходит из нормы, индикатор начнет мигать. Если напряжение не соответствует одновременно в трех фазах, прибор отключит нагрузку до возврата к нормальным показаниям.
Ручной вариант переключателя выполняет те же задачи, что и автоматический и представляет трехпозиционный кулачковый переключатель. При этом бывают модели двухпозиционные и четырехпозиционные, смотря какие задачи перед ним поставлены.
Механические экземпляры, имеющие небольшую мощность, предназначены для переключения линии, они не могут коммутировать нагрузку. При этом мощность линии измеряется вольтметром. Более мощные приборы способны переключать нагрузку под напряжением.
Подключение проходных выключателей: схемы и варианты
Собрать схему подключения проходного переключателя способен каждый желающий.
Для этого необходимо разобраться в устройстве этого выключателя, возможных схемах подсоединения и способах монтажа. Проходной переключатель имеет третий контакт и механизм переключения.
Двухклавишный выключатель имеет таких контактов шесть и работает он, как пара независимых проходных переключателей. Еще такие выключатели иногда называют дублирующими. Проходные выключатели предназначены для переключения электрической цепи с разных мест.
Для примера можно взять длинный темный коридор, который оборудован проходными переключателями, расположенными в разных его концах. Войдя в такое помещение, вы можете при помощи одного выключателя зажечь свет, а с помощью другого потушить и вам не нужно возвращаться к первому, чтобы опять его включить или выключить.
Оба выключателя могут как включать, так и выключать свет.
Конструкция и принцип работы
Конструктивно устройство включает в себя входные и выходные контакты, индикаторы нормального электроснабжения и аварийной ситуации, регуляторы, обозначенные на схеме соответствующими номерами (рисунок 1):
- Индикатор аварийной ситуации;
- Индикатор подключенного питания нагрузки;
- Потенциометр, позволяющий выбирать нужный режим;
- Регулятор уровня асимметрии;
- Регулятор снижения напряжения;
- Потенциометр, позволяющий регулировать временную уставку срабатывания.
Далеко не все модели предоставляют весь комплекс настроек по вышеприведенным параметрам. Они зависят от назначения конкретного реле и сферы применения.
Рис. 2. Принципиальная схема работы
В нормальном режиме к цепи питания от источника ЭДС E1 (рисунок 2) подается напряжение к потребителю, будь то двигатель, станок или другое оборудование. Реле контроля фаз R подключается в отпайку через соответствующие клеммы, обозначенные на схеме, как L1, L2, L3 и нулевым проводом N. Внутри устройства собрана логическая схема на транзисторах, которая посылает сигнал с выходных контактов на разрыв катушки пускателя P для отключения. При необходимости сигнал отключения можно настроить как для обесточивания потребителя, так и отключения внешней электрической сети.
В случае аварийной ситуации – пропадания одной из фаз, короткого замыкания, резкого увеличения токов, изменяется гармоническая составляющая электрических параметров сети. На что реагирует устройство защиты и посылает по цепям питания через клеммы 24 и 21 на катушку контактора соответствующий сигнал на отключение.
После срабатывания силовых контактов в практике электроснабжения потребителей может произойти естественное восстановление параметров питающей сети, при которой произойдет выравнивание фаз. При этом реле возвратит контакты во включенное положение, за счет чего реализуется система АПВ и на обмотки двигателя или другого потребителя возобновится подача напряжения.
За счет кнопок «Пуск» и «Стоп» можно осуществлять ручное управление питанием электрического прибора.
Особенности модели PS-63A DigiTOP
Автоматический переключатель PS-63A – это последняя и самая продвинутая из выпущенных на рынок моделей для электронного выбора лучшей фазы. Рассчитана на максимальный транзитный ток до 80А, номинальный – 63А по входу и выходу.
Производится именитым производителем DigiTOP, который в первую очередь известен тем, что выпускает только электронные приборы с цифровой индикацией с дополнительными функциями контроля и только высочайшего качества, при этом удерживая цены на довольно низком уровне.
Данный прибор вынашивался разработчиками DigiTOP давно, на протяжении трех последних лет. Были изучены модели конкурентов, их особенности и недостатки, был разработан и произведен уникальный корпус модульного исполнения для возможности установки в стандартный РЩ устройств трехфазной защиты и переключателей на DIN-рейку с тремя цифровыми индикаторами – А, В и С и надежными клеммами лифтового типа до 80 А.
В результате был выпущен качественный переключатель фаз PS-63A нового поколения, который на данный момент не имеет аналогов ни по функциональности, ни по качеству работы и исполнения.
Схемы подключения однофазных асинхронных двигателей
С пусковой обмоткой
Для подключения двигателя с пусковой обмоткой потребуется кнопка, у которой один из контактов после включения размыкается. Эти размыкающиеся контакты надо будет подключить к пусковой обмотке. В магазинах есть такая кнопка — это ПНВС. У нее средний контакт замыкается на время удержания, а два крайних остаются в замкнутом состоянии.
Внешний вид кнопки ПНВС и состояние контактов после того как кнопка «пуск» отпущена»
Сначала при помощи измерений определяем какая обмотка рабочая, какая — пусковая. Обычно вывод от мотора имеет три или четыре провода.
Рассмотрим вариант с тремя проводами. В этом случае две обмотки уже объединены, то есть один из проводов — общий. Берем тестер, измеряем сопротивление между всеми тремя парами. Рабочая имеет самое меньшее сопротивление, среднее значение — пусковая обмотка, а наибольшее — это общий выход (меряется сопротивление двух последовательно включенных обмоток).
Если выводов четыре, они звонятся попарно. Находите две пары. Та, в которой сопротивление меньше — рабочая, в которой больше — пусковая. После этого соединяем один провод от пусковой и рабочей обмотки, выводим общий провод. Итого остается три провода (как и в первом варианте):
- один с рабочей обмотки — рабочий;
- с пусковой обмотки;
- общий.
С этими тремя проводами и работаем дальше — используем для подключения однофазного двигателя.
Подключение однофазного двигателя с пусковой обмоткой через кнопку ПНВС
подключение однофазного двигателя
Все три провода подключаем к кнопке. В ней тоже имеется три контакта. Обязательно пусковой провод «сажаем на средний контакт (который замыкается только на время пуска), остальные два — на крайние (произвольно)
К крайним входным контактам ПНВС подключаем силовой кабель (от 220 В), средний контакт соединяем перемычкой с рабочим (обратите внимание! не с общим). Вот и вся схема включения однофазного двигателя с пусковой обмоткой (бифилярного) через кнопку
Конденсаторный
При подключении однофазного конденсаторного двигателя есть варианты: есть три схемы подключения и все с конденсаторами. Без них мотор гудит, но не запускается (если подключить его по схеме, описанной выше).
Схемы подключения однофазного конденсаторного двигателя
Первая схема — с конденсатором в цепи питания пусковой обмотки — хорошо запускаются, но при работе мощность выдают далеко не номинальную, а намного ниже. Схема включения с конденсатором в цепи подключения рабочей обмотки дает обратный эффект: не очень хорошие показатели при пуске, но хорошие рабочие характеристики. Соответственно, первую схему используют в устройствах с тяжелым пуском (бетономешалки, например), а с рабочим конденсором — если нужны хорошие рабочие характеристики.
Схема с двумя конденсаторами
Есть еще третий вариант подключение однофазного двигателя (асинхронного) — установить оба конденсатора. Получается нечто среднее между описанными выше вариантами. Эта схема и реализуется чаще всего. Она на рисунке выше в середине или на фото ниже более детально. При организации данной схемы тоже нужна кнопка типа ПНВС, которая будет подключать конденсатор только не время старта, пока мотор «разгонится». Потом подключенными останутся две обмотки, причем вспомогательная через конденсатор.
Подключение однофазного двигателя: схема с двумя конденсаторами — рабочим и пусковым
При реализации других схем — с одним конденсатором — понадобится обычная кнопка, автомат или тумблер. Там все соединяется просто.
Подбор конденсаторов
Есть довольно сложная формула, по которой можно высчитать требуемую емкость точно, но вполне можно обойтись рекомендациями, которые выведены на основании многих опытов:
- рабочий конденсатор берут из расчета 70-80 мкФ на 1 кВт мощности двигателя;
- пусковой — в 2-3 раза больше.
Рабочее напряжение этих конденсаторов должно быть в 1,5 раза выше, чем напряжение сети, то есть, для сети 220 вольт берем емкости с рабочим напряжением 330 В и выше. А чтобы пуск проходил проще, для пусковой цепи ищите специальный конденсатор. У них в маркировке присутствует слова Start или Starting, но можно взять и обычные.
Изменение направления движения мотора
Если после подключения мотор работает, но вал крутится не в том направлении, которое вам надо, можно поменять это направление. Это делают поменяв обмотки вспомогательной обмотки. Когда собирали схему, один из проводов подали на кнопку, второй соединили с проводом от рабочей обмотки и вывели общий. Вот тут и надо перекинуть проводники.
Как все может выглядеть на практике
Принцип работы защитного автомата
Основной функцией автоматических выключателей является защита изоляции проводов и силовых кабелей от разрушений под действием токов коротких замыканий. Эти приборы не способны защитить людей от поражения электротоком, они оберегают только сеть и оборудование. Действие автоматических выключателей обеспечивает нормальный режим функционирования проводки, полностью устраняя угрозу возгорания.
При выборе автомата нужно обязательно учитывать, что завышенные характеристики прибора будут способствовать пропуску токов, критических для проводки. В этом случае не произойдет отключения защищаемого участка, что приведет к оплавлению или возгоранию изоляции. В случае заниженных характеристик автомата линия будет постоянно разрываться при запуске мощной техники. Автоматы очень быстро выходят из строя вследствие залипания контактов под воздействием слишком высоких токов.
Основными рабочими элементами автоматов являются , непосредственно разрывающие цепь в критических ситуациях. Они разделяются на следующие виды:
- Электромагнитные расцепители. Они практически мгновенно реагируют на токи короткого замыкания и отсекают нужный участок в течение 0,01 или 001 секунды. Конструкция включает в себя катушку с пружиной и сердечник, втягивающийся под воздействием высоких токов. Во время втягивания сердечник приводит в действие пружину, связанную с расцепляющим устройством.
- Тепловые биметаллические расцепители. Обеспечивают защиту сетей от перегрузок. Они обеспечивают разрыв цепи при прохождении тока, не соответствующего предельным рабочим параметрам кабеля. Под действием высокого тока биметаллическая пластина изгибается и вызывает срабатывание расцепителя.
В большинстве автоматов, используемых в быту, используется электромагнитный и тепловой расцепитель. Слаженная комбинация этих двух элементов обеспечивает надежную работу защитной аппаратуры.
Устройство и принцип работы
Переключатель фаз – это устройство, которое подключает вместо основной фазы любую другую, в которой напряжение ближе к норме, когда на основной линии питание пропадает или выходит за установленные пределы. Если вы еще не поняли, для чего нужен этот прибор, давайте рассмотрим подробнее.
Из определения следует, что на вводные клеммы переключателя фаз поступает трёхфазное питание, а выходит из него одна, качество напряжения которой ближе всех к норме. Само переключение происходит при скачках, просадках или полном исчезновении основной. Выбор основной линии осуществляется в зависимости от конкретного варианта. Отсюда следует ограничение – работать переключатель фаз должен в трёхфазной сети. Он может быть использован и для генератора, но тогда, нужно продумать, как сформировать управляющий импульс для его запуска. Аппарат может быть ручным и автоматическим.
Принцип работы заключается в переборе линий, до момента нахождения той, у которой оптимальные параметры с помощью переключения группы реле микроконтроллером.
Кроме автоматических переключателей фаз часто встречаются и ручные варианты. Ручной переключатель представляет собой 3-х позиционный кулачковый переключатель, иногда его называют «пакетник». При этом встречается в продаже и 2-х позиционный и 4-х позиционный переключатель в зависимости от потребностей потребителя.
Маломощные механические модели переключателей нужны не для коммутации нагрузки, а для переключения измеряемой вольтметром линии. Порядок переключения может отличаться, например 0-1-0-2-0-3, где 0 – отключены все фазы, а 1,2 и 3 – это номер выбранной линии. Мощные модели удобно использовать для реверса двигателя или подключения нагрузки, можно производить переключения под напряжением.
Будьте внимательны переключатель на 3 положения не факт, что будет переключать три фазы, возможно, его позиции – 1-0-2, т.е. первая пара контактов замкнута, отключено и вторая пара контактов. Ознакомьтесь с документацией на него и проверьте схему переключений, если документации нет – проверить можно обычной прозвонкой.
Автоматический ввод резерва
Коммутационный аппарат переключения (переключатель питания)
Автоматический
Автоматический переключатель питания дата-центра
Коммутационная аппаратура автоматического переключения — аппаратура автономного действия, состоящая из коммутационного аппарата (аппаратов) переключения и других устройств, необходимых для контроля цепей питания и переключения одной или нескольких цепей нагрузки от одного источника питания к другому.
Автоматические переключатели питания делятся на оборудование:
- постоянного тока;
- переменного тока
- использующие релейно-контакторные схемы;
- с непрерывной подачей питания при переключении нагрузок;
- источники бесперебойного питания.
При автоматическом переключении обеспечивается гарантированное электропитание, когда допускается перерыв на время ввода в действие резервного источника. Бесперебойное электропитание с «мгновенным» вводом в действие резервного источника обеспечивает источник бесперебойного электропитания.
Возможно использование автоматической коммутационной аппаратуры не только во время длительных отключений рабочего источника питания, но и при кратковременных провалах напряжения. Если допустимое время перерыва питания меньше 0,2 с возможно только использование источников бесперебойного питания, защита автоматическими выключателями цепи с коротким замыканием для уменьшения времени перерыва питания в таком случае невозможна или неэффективна. Если допустимое время более 0,2 с возможно использование защит электросети или использование источников бесперебойного питания. При допустимом времени 5…20 с возможно отказаться от источников бесперебойного питания и использовать автоматическую коммутационную аппаратуру.
Схема АВР на 2 пускателя
Вторая схема немного посложнее. В ней используется уже два магнитных пускателя.
Допустим, у вас есть два трехфазных ввода и один потребитель. В схеме применены магнитные пускатели с 4-мя контактами:
3 нормально разомкнутые
1 нормально замкнутый КМ1
Катушка пускателя КМ1 подключается через фазу L3 от первого ввода и через нормально замкнутый контакт КМ2. Таким образом, когда вы подаете питание на ввод №1, катушка первого пускателя замыкается и вся нагрузка подключается к источнику напряжения №1.
Второй контактор при этом отключен, так как нормально замкнутый разъем КМ1, будет в этот момент размокнут, и питание на катушку второго пускателя поступать не будет. При исчезновении напряжения на первом вводе, отпадает контактор-1 и включается контактор-2. Потребитель остается со светом.
Самый главный плюс этих схем – их простота. А минусом является то, что подобные сборки называть схемами автоматизации можно с очень большой натяжкой.
Стоит лишь исчезнуть напряжению на той фазе, которая питает катушку включения и вы легко можете получить встречное КЗ.
Можно конечно усовершенствовать всю систему, выбрав катушку контактора не на 220В, а на 380В. В этом случае будет осуществлен контроль уже по двум фазам.
Но на 100% вы все равно себя не обезопасите. А если учесть момент возможного залипания контактов, то тем более.
Кроме того, вы никак не будете защищены от слишком низкого напряжения. Пускатель №1 может отключиться, только если U на входе будет ниже 110В. Во всех остальных случаях, ваше оборудование будет продолжать получать не качественную электроэнергию, хотя казалось бы, рядом и есть второй исправный ввод.
Чтобы повысить надежность, придется усложнять схему и включать в нее дополнительные элементы:
реле контроля фаз и т.п.
Поэтому в последнее время, для сборки схем АВР, все чаще стали применяться специальные реле или контроллеры — ”мозги” всего устройства. Они могут быть разных производителей и выполнять функцию не только включения резервного питания от одного источника.
Вдруг перед вами стоит более сложная задача. Например, нужно чтобы схема управляла сразу двумя вводами и вдобавок еще генератором. Причем генератор должен запускаться автоматически.
Алгоритм работы здесь следующий:
1.При неисправном вводе №1 происходит автоматическое переключение на ввод №2.
2.При отсутствии напряжения на обоих вводах осуществляется запуск генератора и переключение всей нагрузки на него.Примечания
- Автоматическое включение резерва//Бензарь В.К. Словарь-справочник по электротехнике, промышленной электронике и автоматике —Мн.: Выш. шк., 1985
- Автоматическое включение резерва//Энциклопедия современной техники. Автоматизация производства и промышленная электроника. Том 1 (А – И) —М.: Советская энциклопедия, 1962
- ↑ M. A. БЕРКОВИЧ, A. H. КОМАРОВ, В. A. СЕМЕНОВ Основы автоматики энергосистем. —М.: Энергоиздат, 1981. —432 с.
- ↑ ГОСТ 30011.6.1-2012 Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 6. Аппаратура многофункциональная. Раздел 1. Аппаратура коммутационная автоматического переключения
- Кадыков Ю. Системы электроснабжения ЦОДов с использованием дизельных динамических ИБП//НОВОСТИ ЭлектроТехники N 4(112), 2018
- Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Глава 1.2 Электроснабжение и электрические сети (Издание седьмое) п.1.2.19
- ГОСТ IEC 62310-1-2018 Статические системы переключения (STS). Часть 1. Общие требования и требования безопасности
- Бушуев В.М. Электропитание устройств связи —М.: Радио и связь, 1986. С. 122
- Гуревич Ю.Е., Кабиков К.В. Особенности электроснабжения, ориентированного на бесперебойную работу промышленного потребителя —М.: Элекс-КМ, 2005.
Принцип работы
Вне зависимости от того, как сделан модуль АВР, основа работы агрегата — отслеживание сетевых параметров. Для данной цели используется контролирующее реле напряжения с микропроцессорными управленческими блоками. Принцип работы выглядит следующим образом: напряжение подается в центр индикаторной лампы и реле. Далее контакты изменяют свое положение и ток подается на рабочую линию.
При пропаже тока рабочей линии лампа гаснет и реле перестает работать. Контакты вновь меняются местами. Это приводит к тому, что включается резервное питание. Как только восстанавливается напряжение, реле приходит в действие и перекоммутирует ток на рабочую линию.
Обратите внимание! Представленная схема работы является упрощенной. Чтобы лучше понимать происходящие в оборудовании процессы, не рекомендуется ее брать за основу
Простая схема однофазной АВРАвтоматика без контроллера
есть серьезный недостаток
Автоматика в подобном варианте исполнения не может отключать сеть при низком и высоком напряжении, а также контролировать параметры электростанции, фиксировать важные события и ошибки, на основании которых в дальнейшем будет выполняться диагностика.
На практике работа блока АВР будет сводиться к следующему: в качестве информирующих элементов здесь будет выступать один или два светодиода, а в соответствии с инструкцией одно мигание будет соответствовать одной ситуации, двойное мигание — другой ситуации, а если между миганием возникает пауза — третьей ситуации. Если вы поручите установку этого устройства мастеру, то не удивляйтесь, если он откажется работать с этой пародией или потребует от вас увеличить плату за работу.
Назначение АВР
Назначение данной системы в электрике схоже с организацией бесперебойного питания. Главная задача автоматического ввода резервного питания — это быстрое восстановление электроснабжения без участия в этом процессе человека. На больших подстанциях всегда имеется два ввода на две, разделённые секционным выключателем, секции распределительного устройства, работающие автономно друг от друга. Согласно ПУЭ (правила устройства электроустановок) автоматическое подключение резервного питания и снабжение на 2 ввода является обязательной мерой обеспечения электричеством потребителей первой категории.
Простой пример необходимости данной системы можно привести относительно освещения какого-то важного охраняемого участка. То есть при отключении основного ввода система сама включит питание от резервного источника, при этом данный важный участок останется осветлен
Максимум что может возникнуть — это непродолжительное прекращение питания, которое визуально даже отследить тяжело. Это зависит от скорости срабатывания АВР, время включения резерва должно составлять порядка 0,3–0,8 секунд.
Варианты схем
Представленные здесь схемы блока АВР можно с успехом использовать, чтобы создать щит автозапуска. Есть простая и промышленная схема. В первом случае существует два режима: штатный и аварийный. В штатном режиме после прекращения подачи напряжения на основные рабочие линии катушка будет насыщена и реле сработает, замыкая одни контакты и размыкая другие. В результате напряжение попадет на пускательную катушку, которая изменит направление третьих контактов. В аварийном режиме при исчезновении тока главная катушка перестанет насыщаться и реле примет исходное положение. В результате изменятся контакты, которые отвечают за то, чтобы напряжение не пошло по проводам и была снята блокировка подачи тока на нагрузки.
Промышленная электрическая схема АВР на 2 ввода отличается от простой тем, что реле используется специальное, оно контролирует каждую фазу. Если одна фаза перестанет нормально работать, то реле начнет передавать ток на другую линию, стабилизирует основной источник.
Схема АВР для домаПринцип работы
Если на одной из фаз падает напряжение или изменилась частота, то реле отключает контактор на основном вводе и замыкает контакты второго устройства, установленного на резервном входе. Это приводит к отключению основного источника питания и подключению к резервной электросети. Большинство систем автоматического ввода работают именно по такому принципу.
Как только в основной цепи происходит восстановление заданных параметров, система переходит в штатный режим работы. Чаще всего в схемы АВР предусмотрена дополнительная блокировка от одновременного срабатывания катушек реле. Это позволяет избежать подключения потребителя сразу к двум электросетям (основной и резервной). Следует понимать, что АВР является полноценной системой с собственной логикой и органами управления.
Чем чревато использование недорогих АВР?
Для подключения здесь применяется специальный китайский разъем, который крепится прямо в панели. При этом о каких-либо функциях настоящей автоматики здесь речи не идет. Но важнее здесь всего-то, что для контроля работы генератором при помощи такого блока здесь предусмотрены не электромеханические элементы, рассчитанные на продолжительную эксплуатацию и перегрузку, а электронные компоненты. Это и создает серьезную угрозу.
Если напряжение в сети сильно «скачет», то:
- автоматика не срабатывает, производя моментальное обесточивание сети.
- техника (холодильник, телевизор) и проводка лишается защиты от сгорания.
Схема АВР на одном контакторе.
Рассмотрим простейшую схему АВР, которую можно применить для однофазной сети собственного дома, небольшого производственного или административного здания. Схема выполнена на одном контакторе КМ1, двух однополюсных автоматических выключателей SF1 и SF2, и одном двухполюсном автоматическом выключателе QF1.
При первом включении АВР в работу поочередно включаем автоматы SF1 и SF2.
В рабочем режиме напряжение питания от основного ввода поступает на катушку контактора КМ1. Контактор срабатывает и его нормально-разомкнутый контакт КМ1.1 замыкается, а нормально-замкнутый КМ1.2 размыкается.Фаза А1 через однополюсный выключатель SF1 и силовой контакт КМ1.1 приходит на вход двухполюсного выключателя QF1. Ноль N нигде не разрывается, а сразу подключается на второй вход выключателя QF1. При включении QF1 его контакты замыкаются, и напряжение основного ввода поступает в сеть к потребителю.
В аварийном режиме, когда напряжение на основном вводе отсутствует, катушка контактора обесточивается, контакт КМ1.1 размыкается, а КМ1.2 становится замкнутым.
Теперь от резервного ввода фаза А2 через выключатели SF2, QF1 и контакт КМ1.2 поступает к потребителю в сеть.
При восстановлении питания на основном вводе на катушку контактора КМ1 вновь поступает напряжение и контактор срабатывает. При этом контакт КМ1.1 замыкается, а КМ1.2 размыкается, и к потребителю опять поступает напряжение от основного ввода.
Бывают ситуации, когда при нормальном режиме работы возникает необходимость перевести питание нагрузки с основного ввода на резервный. Для этого достаточно отключить автоматический выключатель SF1.
Данная схема АВР классическая и прекрасно работает, но при ее использовании необходимо учитывать коммутирующую мощность силовых контактов: если контакты рассчитаны на рабочий ток, например, 12 Ампер, то и нагрузку к АВР следует подключать не более 12 Ампер.
В случае же, когда общая потребляемая мощность, например, дома, будет более 12 Ампер, то от резервного ввода можно запитать только самое необходимое электрооборудование, которое будет обеспечивать нормальную жизнедеятельность до восстановления напряжения на основном вводе.
Однако в таком варианте схема пригодна только для объектов, где есть возможность получить от подстанции две независимые линии питающего напряжения. В домашних условиях такой роскоши нет, поэтому немного видоизменим схему, чтобы адаптировать ее под домашнюю сеть.
Описание прибора
Автоматическим вводом резерва является система, которая нужна, чтобы обеспечить нагрузки электроснабжения резервным зарядом. Выполняется в двух вариантах. Бывает односторонней и двухсторонней. В первой есть разделение на рабочую с резервной секцией, а во второй такого нет. В первом случае можно переключиться на обычный режим или аварийный, во втором случае в этих режимах нет необходимости.
Безопасная работа электрооборудования как одно из предназначений устройстваОсновная цель модуля направлена на то, чтобы система электроснабжения была более надежной. Это устройство оперативно подключает нагрузки на резервный вид ввода, когда возникают перебои электричества. Для обеспечения автоматического переключения система все время отслеживает напряжение с током. В этом заключается ее предназначение.
Расшифровка аббревиатуры АВР
Расшифровывается аббревиатура очень просто. АВР является автоматическим вводом резерва. Иногда вместо слова ввод используется включение, но это некорректно, потому что под вводом понимается генераторный запуск как резервный источник.
Как расшифровывается аббревиатураКлассификация
В зависимости от того, какое имеет блок авр исполнение, классифицируется оборудование по количеству секций, типу сети, классу напряжения, мощности и времени срабатывания.
Обратите внимание! АВР часто представлена с одним, двумя и тремя выводами для обеспечения высокой надежности сети. Также бывает однофазной, двухфазной и трехфазной
По классу напряжения обрабатывает до 1000 вольт.
Шкаф АВР на три вводаОсновные требования
При покупке и установке в сеть пользователям требуется, чтобы АВР:
- обеспечивала подачу питания энергии при непредвиденном случае приостановления работы линии;
- максимально быстро восстанавливала электрическое питание;
- обязательно действовала однократно, то есть несколько режимов работы сразу не должно быть;
- включала основное питание до того, как будет подано резервное электрическое питание.
Кроме того, она должна осуществлять контроль за исправностью цепи управления оборудованием.
Быстрое восстановление электрического питания — основное требование к системеПростые схемы
Если владелец частного дома хочет избежать перебоев с электроснабжением, то он может самостоятельно собрать несложную схему АВР. Она содержат минимальное количество элементов и является довольно надежными.
На базе контакторов
Наиболее простой считается схема АВР на контакторах, которая предназначена для однофазных сетей.
В таком режиме система будет работать до того момента, пока не восстановится энергоснабжение на вводе 1. Описанная схема отличается высокой надежностью и может эффективно функционировать даже без механической блокировки пускателей. Более того, подобное усовершенствование является чрезмерным.
Для запуска одного из вводов, достаточно кратковременного отключения напряжения с помощью автоматических выключателей SA 1 либо SA 2. Логика система проста и не требует детального описания. Стоит лишь помнить, что замыкающие клеммы контакторов необходимо подбирать по показателю полного тока нагрузки. Для размыкающих контактов определенных требований нет, так как они используются в роли блок-контактов.
На реверсивном рубильнике
Эта конструкция вызывает интерес тем, что способна потреблять электроэнергию исключительно в момент переключения. Этим она существенно отличается от схемы на контакторах. В ее основе находится автоматический разъединитель, например NH40SZ. Это устройство способно работать в режиме сетевого источника электроэнергии и обеспечить автоматическое переключение между вводами.
Кроме этого, прибор предлагает три режима работы в качестве основного источника питания, выполняя при этом следующие функции:
- Переключение на основной ввод в автоматическом режиме с тестированием работоспособности потерянной фазы.
- Самовозврат с одновременным тестированием показателя минимального напряжения и перенапряжения.
- При возврате к работе от основного источника питания выполняется проверка минимального напряжения, частоты и перенапряжения.
Требования к АВР и их типы
К системам АВР предъявляется ряд технических требований, касающихся эффективности производимых ими переключений. Они состоят в том, что резервная схема должна:
- Мгновенно переключать обслуживаемый объект на вспомогательный источник питания ИП (задержка коммутации не должна превышать 1-2-х секунд);
- Гарантировать однократность срабатывания системы АВР и высокое качество энергоснабжения на время отключения основной питающей линии;
- Иметь большой временной ресурс работы, достаточный для того, чтобы успеть ввести в строй аварийно-отключенную основную сеть;
- Не реагировать на КЗ и случайные «проседания» питающего напряжения в обслуживаемой нагрузке;
- Обеспечивать возможность совместной работы обоих источников питания (схема такого включения приводится ниже).
Совместная работа от 2-х вводовНа указанном рисунке представлены следующие графические обозначения:
- Ввод 1 – основное питание, подаваемое через трансформатор T1;
- ЭА – резервный энергетический агрегат, представленный генератором под обозначением G;
- Q1, Q2 – исполнительные узлы (контакторы) АВР.
При недостаточной мощности системы к ней подключаются только самые важные потребители (операционная больничного заведения, например, или холодильный склад лекарственных препаратов).
Рабочее подключение резервного ввода осуществляется в установленном порядке, определяемом конкретными условиями эксплуатации всей системы в целом (они обычно задаются в ТЗ на типовой проект АВР). К числу проблемных мест в работе этих систем следует отнести значительный уровень импульсных помех, возникающих в момент, когда при коммутациях срабатывает релейный переключатель.
Образование резких всплесков напряжения и тока объясняется переходными процессами, которых невозможно избежать при наличии нелинейных элементов в коммутируемых цепях (индуктивности катушек реле, в частности).
Также обратим внимание на то, что автоматический ввод резерва может иметь несколько исполнений, отличающихся принципом своего действия. В соответствии с этим делением, он может быть:
- Односторонним, то есть состоящим из штатного и дополнительного ИП; в этом случае резервная схема подключается лишь при пропадании основного питания;
- Двухсторонним. Это означает, что любая из питающих систем может выполнять функцию и рабочего, и резервного источника одновременно;
- Так называемая «восстанавливаемая» АВР (когда с момента появления основного питания прежняя схема вновь включается в работу, а резервное энергоснабжение снимается).
И, наконец, возможен режим функционирования, при котором возвращение системы в штатное состояние осуществляется не автоматически, а за счет ручного переключения.
Область применения
Сначала необходимо сказать о расшифровке АВР — автоматический ввод резерва. Эти системы в обязательном порядке используются в электросетях потребителей первой категории. Они необходимы для того, чтобы перебои в энергоснабжении не привели к серьезным финансовым потерям или угрозе жизни людей.
Системы АВР принято классифицировать по принципу работы:
- Односторонние – в состав схемы входят секции основного и резервного питания.
- Двухсторонние – каждая линия может использоваться в качестве резервной либо основной.
- Восстанавливающиеся – после восстановления работы основного источника питания, система переходит в прежний режим работы.
- Не восстанавливающиеся – отключение резервной системы питания производится вручную.
Описание и назначение АВР
Электрический щит либо шкаф АВР представляет собой устройство, использующееся для запуска резервного питания в ручном режиме или автомате при падении напряжения. Если основное оборудование электроснабжения выходит из строя, это становится причиной обесточивания потребителей. Поэтому система резервирования энергии с автозапуском для генератора или щита позволит предотвратить нарушение работы технологического процесса. Схема АВР может использоваться для активации дополнительного оборудования при отключении основных устройств.
Сами шкафы и оборудование изготовляются для одностороннего обслуживания и применяются с целью установки на объекты первой и второй категории. Время срабатывания системы автоматического ввода резерва может быть разным в зависимости от типа оборудования. На устройство выполняется подача напряжения, для этого используется два или три независимых источника. Оборудование должно подключаться к сети заблаговременно, чтобы потребитель мог заранее осуществить управление и настройку. Появление сбоев в нагрузке возможно при переключении на дополнительный блок питания.
О принципе работы системы автоматического резерва рассказал канал TheMIKLLLE.
Требования
К системам ввода резерва предъявляются такие требования:
- Включение щита на 40 А, 100 А или с другими параметрами должно выполняться при пропадании нагрузки в шинах оборудования, независимо от причины. Это происходит при аварийном, случайном либо произвольном выключении переключателей функционирующего источника питания. Также активация оборудования АВР должна производиться при пропадании напряжения в шинах, которые питаются от основного источника, при появлении короткого замыкания на шинах оборудования.
- Активация резервного оборудования выполняется сразу при отключении основного устройства питания. Это позволит снизить длительность перерыва в питании щитов.
- Работа системы ввода резерва должна быть однократной.
- Активация АВР не должна выполняться до момента отключения выключателя функционирующего источника. Благодаря этому параллельная работа нескольких источников будет предотвращена.
- В современных щитах производители предусматривают защиту дополнительного источника после активации системы резервирования.
Схема АВР с реле контроля напряжения
Схема АВР на 2 пускателя Вторая схема немного посложнее.
В данной схеме катушка реле питается от основного ввода, и в нормальном режиме его сердечник притянут, левый по схеме контакт К1 замкнут, правый разомкнут. В состав устройства ввода резервного напряжения, как правило, входит некоторое количество реле. Так как оба ввода в работе, отпадает необходимость следить за готовностью резервной линии к принятию нагрузки.
Схема работает аналогично. Схема АВР Как видно, предложенная схема АВР отличается простотой: для ее сборки потребуется всего два магнитных пускателя, значение номинального тока величина которых должна превышать токи нагрузки.
Основным источником служит линия подстанции, а резервным — другая линия, получающая питание от другой электростанции, либо от автономного источника питания, например от промышленного генератора на жидком топливе или от батареи аккумуляторов, как это часто бывает в частных домах. Так решается задача определения напряжения в основной линии. Это один из самых надежных способов создать бесперебойную подачу электричества. При пропадании напряжения на главном вводе К1.
Схема АВР с реле контроля фаз.
Комментарии к статье: 2 Простые схемы АВР на контакторах Электроснабжение любого объекта должно быть бесперебойным, но внезапные отключения электроэнергии, к сожалению, не исключены. Она состоит из двух однополюсных автоматических выключателей, одного контактора и одного двухполюсного автоматического выключателя.
Задачу можно было бы считать решенной, но пуск мотора на углеводородном топливе состоит из нескольких этапов. АВР на одном контакторе Для однофазной домашней сети подойдет схема автоматического ввода резерва, выполненная на одном контакторе. В нашем случае это реле. Причем генератор должен запускаться автоматически.
Таким образом, питание потребителя будет включено от резервного ввода через замкнувшиеся силовые контакты магнитного пускателя КМ2. В случае, когда напряжение идет на ввод 1, а на нём происходит аварийная ситуация, нагрузка переходит на ввод 2. Принципы их построения одинаковы как для потребителей электроэнергии I, так и II категории. Данные аппараты могут устанавливаться в отдельных шкафах. Практически все реле контроля фаз имеют одинаковое устройство: индикация нормального и аварийного состояния сети, измерительная и силовая часть.
В основном, это программируемый контроллер в блоке с выходными реле. Оно необходимо для контроля напряжения 3-х фазной сети правильное чередование фаз и их номинальное значение. АВР, это устройство, являющееся составляющей релейных защит и систем автоматики, и служит для обеспечения бесперебойного питания потребителей электрической энергии.
Схемы управления магнитным пускателемКак выбрать автоматику для генератора?
Автоматика для генератора представлена в 2 вариантах:
Ящик с контакторами. Если речь идет об электростанциях промышленного типа, оснащенных автоматической панелью, то использовать для них полноценный щит необязательно. Дело в том, что у электрогенератора уже имеется все необходимое: контролер; автоматы защиты и пр. По этой причине электростанции подобного типа обычно комплектуются ящиком с контакторами и кнопкой аварийного отключения. Подробно останавливаться на этом типе нет большой необходимости
Единственное, на что следует обратить внимание при выборе — приобретаемые контакторы не должны быть китайского производства, а сам прибор должен быть оснащен кнопкой аварийного отключения электроустановки.
Полноценный щит АВР. Им оборудуют портативную технику с ручной панельюИменно с ним чаще всего и связывают большое количество случаев обмана потребителей. Несмотря на то что подобные изделия не удовлетворяют требованиям, которые должны быть соблюдены в отношении подобных устройств, однако за них просят очень большие деньги.
АВР в высоковольтных цепях
На данный момент производится выпуск АВР и для высоковольтных электросетей. Так работает оборудование с напряжением больше 1000 вольт. Схема работы усложненная, но принцип неизменный. Согласно схеме ниже резервные трансформаторы отсутствуют. Каждый контакт подключен к своей рабочей линии, но каждый из них может стать резервным. При отсутствии подачи напряжения включается секционный выключатель и обе секционные части работают от одной линии. Когда восстанавливается ток, реле перекоммутирует систему так, как было ранее.
Схема работы АВР в высоковольтной цепиБлок АВР — это аппарат, благодаря которому можно обеспечить бесперебойную работу энергетической системы, когда на энергосистему могут воздействовать техногенные или природные внешние факторы. Расшифровывается как автоматическое включение резерва. Бывает разных видов. Работает в штатном и аварийном режиме, также в режиме механической блокировки.
Источник https://yaelectrik.ru/jelektroshhitok/avtomaticheskij-pereklyuchatel-faz
Источник https://uk-parkovaya.ru/secrets/connection/pereklucatel-faz-ustrojstvo-princip-raboty-shema-podklucenia.html
Источник https://encom74.ru/shema-avtomaticeskogo-vvoda-rezerva-ustrojstvo-avr-pereklucatela/
