Автомат переключения на резервное питание – Автоматический переключатель между основной и резервной линиями

Содержание

Автоматический переключатель между основной и резервной линиями

Это устройство нужно для автоматического переключения нагрузки между основной (приоритетной) и резервной питающими линиями. Если совсем уж на пальцах — то для того, чтобы при отключении электричества в загородном доме можно было запустить генератор и продолжить сидеть в интернете до устранения аварии в электросети 🙂

Результат: можно брать

Под катом несколько фотографий суммарным объемом примерно 4-5 мегабайт

Хотел написать очередной увлекательнейший обзор про пауэрбанк, или про зарядку B6, или про пистон от сяоми, но это в будущем. Пока почитайте скучный обзор про штуку с моторчиком — Карлсона автоматический переключатель

Вещь хоть и нужная, но достаточно редко применимая в обычной жизни, поэтому буду стараться придерживаться основного принципа: «краткость — с. т.»

Итак.

На случай отключения электричества в загородном доме есть бензиновый генератор. В щитке стоит специальный рубильник, который подключает дом либо к электричеству со столбов, либо к электричеству от генератора. Раньше пользовался реверсивным рубильником от известной фирмы ABB, но это штука тугая в переключении и достаточно дорогая (на текущий момент рубильник на ток 63А стоит $100-120).

Чуть меньше года назад дом на 2/3 сгорел, поэтому сейчас отстроились заново, и опять приходится решать вопрос переключения между основной линией и генератором. Решил сэкономить и купить за копейки подобное устройство у китайцев

upd. Отдельно поясню — дом сгорел из-за прогоревшей трубы в бане, а не из-за электрики. А слова насчет копеек следует интерпретировать так, что 120$ за простейший ручной переключатель, в котором нет даже захудалого резистора, так это, на мой взгляд, перебор. Цена ему $15 в базарный день, на что и был расчёт

В процессе поиска наткнулся на автоматический переключатель за $16.56, и после недельных раздумий было решено попробовать сыграть в китайскую рулетку, т. к. обзоров на данную штуку или какой-то другой информации не нашлось, да я особо и не искал

Бесплатной доставки не было, самая дешевая платная была через SPSR, обошлась в $17.25. Жаба, конечно, протестовала, но суммарные $33.81 все равно меньше маячащих на горизонте $100, поэтому проявил силу воли и нажал кнопку «Buy from this seller»

В итоге неделя ожидания перед отправкой, потом ещё 12 дней путешествий по континенту, и в итоге заветная коробочка лежит в постамате в 3 минутах езды от дома. Для тех, кто ещё не сталкивался, постамат (почтамат) — такая штука из множества ячеек для быстрого получения почтового отправления. Вводишь секретный код из СМС в терминал, открывается ячейка с твоим товаром, забираешь и радуешься

Упаковано стандартно: немного пупырчатой плёнки, картонная коробка, внутри в полиэтиленовом пакете сам переключатель

То, что за доставку берут деньги, совершенно не означает, что к ней будут относиться хоть сколько-нибудь бережнее. Мою, судя по всему, уронили. Металл толщиной около 1 мм загнулся, хорошо хоть не пластиком вниз уронили, он бы наверняка раскололся

Первое, что бросается в глаза — достаточно большой вес и габариты. Высота 12 см., ширина 15 см., глубина 13 см. Вес около полутора килограмм. Таким образом, в ширину этот модуль будет занимать место аж в 7.5 DIN. Впрочем, это не сильно больше, чем у ABB

В комплекте два болта для крепления ручки и две наклейки на оную. Зачем? Видимо, не жалко. Плюс стандартная «попрошайка» о «five-star positie feedback» (в итоге поставил 4 звезды, но об этом ниже)

Второе — корпус с большими зазорами. Сам пластик обычный, не пахнет, достаточно толстый. Но вот крепится к металлическому основанию на слабенькие клипсы, из-за чего зазоры между крышкой и основанием достигают 1 мм.

Стоит лишь сжать две половинки, и зазоры исчезают

Вид снизу

Ну да ладно, зазоры — это не страшно. В конце концов оно будет стоять в щитке, куда заглядывать особенно незачем. Снимем «одежду» в ожидании технопорно

Ну-у-у, не порно, конечно, но техно. Простейшее устройство — два пакетника, два концевика и реверсивный моторчик. Спорная конструкция, на мой взгляд, но вспоминая про 16.5$, понимаю, что это придирка

На лицевой стороне прибора 4 светодиода. Светодиод светится, если на соответствующих контактах рядом есть напряжение. Таким образом можно контролировать состояние основной и резервной линий. Также эти светодиоды можно продублировать на лицевую сторону щитка, подключив лампы-индикаторы к зелёному разъему

Всё выглядит достаточно аккуратно, внутренний перфекционист особенно не возмущается

А вот пайка слегка подкачала. Дядюшка Ляо мелко саботировал свою однообразную работу по припаиванию светодиодов

Один светодиод плохо пропаян, припой отвалился, нога болтается, но на фото не очень хорошо видно

Второй светодиод печалит больше: у него забыли откусить выводы и понавешали знатных соплей припоем

Ладно, паяльник и кусачки под рукой, устраняется за полминуты. Осматриваем остальную электронику, вроде, без косяков

Можно подключать к электричеству.

Переключатель работает. Причем достаточно быстро (время переключения в районе 1 секунды) и тихо, от такого мотора ожидал больше шума. Если красным выключателем перевести в ручной режим переключения, ручка поворачивается достаточно тяжело, но легче, чем в упомянутом выше рубильнике от ABB

Подводя итог: вполне себе нормальное устройство, думаю, проблем с ним не будет в эксплуатации, ломаться там нечему. Рекомендую, но с визуальным осмотром перед вводом в эксплуатацию. В преддверии 11.11 продаван поднял цену на полтора бакса, зато участвует в акции с ценой $16.50 🙂

upd. В комментариях рекомендуют поменять китайские автоматы на российские аналоги, чтобы исключить потенциально слабое звено, кто знает, как они внутри устроены (я потом поменяю и добавлю в обзор разобранный автомат)

Один нюанс забыл упомянуть. Он очевидный, но всё же. Эта штука только переключает линии, но не включает генератор. Поэтому когда отключат электричество, достаточно будет сходить и запустить генератор (он запускается с кнопки). Как только на резервной линии появится напряжение, автоматический переключатель переведёт дом на питание от генератора. Если в это время появится электричество, переключатель переведёт дом обратно на него, генератор нужно будет пойти и выключить

Автоматизация этой части хоть и возможна, но не актуальна, так как отключение электричества связаны в основном только с авариями в горсети, которые довольно редки и устраняются достаточно оперативно

Спасибо за внимание. Задавайте вопросы, критикуйте, хвалите. Первопост всё-таки

upd.

Выложил видео, спасибо madeweb!

На видео слышны посторонние звуки — жена рукодельничает, на машинке шьет. Не пугайтесь 🙂

upd2.

Здесь хоть и стоят автоматические выключатели (D63A), но при перегрузке по току отработать им не даст поворотный кулак. При включении автомата кулак подпирает его снизу, а так как сам мотор очень тугой, отщёлкивания не произойдёт, автомат останется во включенном состоянии. Имейте это в виду.

upd3.

Меня поправили, что автоматический выключатель должен отработать даже при зажатом рычаге, поэтому если автомат не кривой, дополнение upd2 не имеет значения

mysku.ru

3 схемы автоматического ввода резерва для дома. Ввод 1 — Ввод 2 — Генератор.

При сборке схемы автоматического ввода резерва можно выбрать три варианта. Два более простых и один посложнее.

Рассмотрим каждый из вариантов схемы поподробнее.

Простая схема АВР на 2 ввода

Простейшая схема АВР для двух однофазных вводов собирается всего лишь на одном магнитном пускателе. Для этого понадобится контактор с двумя парами контактов:

  • нормально разомкнутым
  • нормально замкнутым

Если таковых в вашем контакторе не оказалось, можно использовать специальную приставку.

Только учтите, что контакты у большинства из них не рассчитаны на большие токи. А если вы решите подключать через АВР нагрузку всего дома, то уж точно не стоит этого делать, используя блок контакты расположенные по бокам стандартных пускателей.

Для этих целей лучше выбирать аппаратуру, изначально в своей конструкции имеющую именно силовые замкнутые и разомкнутые контакты. Подойдут такие марки как VS 463-33 или ESB-63-22, МК-103 от DeKraft, КМ ИЭК.

Вот самая простая схема АВР:

Описание и принцип работы

Катушка магнитного пускателя подключается на один из вводов. В нормальном режиме напряжение поступает на катушку, она замыкает контакт КМ1-1, а контакт КМ1-2 размыкается.

SF1 и SF2 в схеме – это однополюсные автоматические выключатели.

Напряжение через контактор поступает к потребителю. Дополнительно в схеме могут быть подключены сигнальные лампы. Они визуально будут показывать какой из вводов в данный момент подключен. Немного измененная схемка с лампочками:

Если напряжение на первом вводе исчезло, контактор отпадает. Его контакты КМ1-1 размыкаются, а КМ2-1 замыкаются. Напряжение начинает поступать к потребителю с ввода №2.

Если вам в нормальном режиме просто нужно проверить работоспособность схемы, то выключите автомат SF1 и смотрите как реагирует сборка. Все ли работает исправно.

Самое главное здесь изначально проконтролировать на какой ток рассчитаны эти самые нормально замкнутые и разомкнутые контакты.

При этом обратите внимание, что эту простейшую схему можно собрать двумя способами:

  • без разрыва ноля
  • с разрывом нулевого провода

Схема ввода резерва с разрывом ноля

Без разрыва можно применять в том случае, если у вас есть две независимые линии эл.передач или кабельных ввода, от которых вы собственно и подключаете весь дом. А вот когда резервной линией является какой-то автономный источник энергии – ИБП или генератор, то здесь придется разрывать как фазу, так и ноль.

Так как основная сеть в 90% случаев выполнена с глухозаземленной нейтралью, а от генератора или ИБП идет с изолированной. Здесь объединять нулевой рабочий проводник от сети, с нулем от генератора нельзя.

Естественно, что все контакторы подключаются после счетчика kWh. QF – это модульные автоматы в щитке дома.

Если у вас второй источник питания подает напряжение не автоматически, например бензиновый генератор без пусковой аппаратуры. Который нужно сначала вручную завести, прогреть и только потом переключиться, то схемку можно немного изменить, добавив туда одну единственную кнопку.

За счет нее не будет происходить автоматического переключения. Вы сами выберите для этого нужный момент, нажав ее когда потребуется. Монтируется эта кнопка SB1 параллельно катушке контактора.

Когда у вас напряжение на основном вводе не исчезает на долго, а периодически пропадает и появляется (причины могут быть разными), в этом случае не желательны постоянные переключения контакторов туда-обратно. Здесь целесообразно использовать специальную приставку к контактору типа ПВИ-12 с задержкой времени.

Схема АВР на два ввода 380В

Трехфазная схема практически аналогична однофазной.

Только особо следите за правильной фазировкой АВС. Она должна совпадать на вводе-1 с вводом-2. Иначе 3-х фазные двигатели после переключения будут крутиться в обратную сторону.

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 напряжения
  • 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.

Схема АВР на 3 ввода с генератором

Как и на чем реализовать подобный ввод резерва? Здесь можно применить схему АВР на базе AVR-02 от компании ФиФ Евроавтоматика.

На сегодняшний день, стоимость таких устройств сопоставима с ценой хорошего корпуса эл.шкафа от ABB. Но там вы получите пустую железную коробку, а здесь умные мозги, которые будут управлять и защищать всю ваше домашнюю электросеть.

В принципе есть смысл один раз потратиться и защитить себя и свое оборудование раз и навсегда.

AVR-02 блок ввода резерва

Данное устройство является многофункциональным и с помощью него можно построить 8 разных схем АВР. Чаще всего применяются три из них:

  • ввод№1+ввод№2
  • ввод№1+генератор
  • ввод№1+ввод№2+генератор

Рассмотрим сначала самую сложную, которая с двумя вводами и генератором. Второй ввод может быть как от отдельной ВЛ-0,4кв или непосредственно КЛ с ближайшей ТП, так и собран на аккумуляторном ИБП с гибридными инверторами.

При этом, на варианте с источником бесперебойного питания, следует предусмотреть ситуацию, когда аккумуляторы разряжаются до допустимого максимума, а потом происходит переключение на генератор. Это очень удобно, дабы не гонять дизельгенератор при кратковременных перерывах в электроснабжении.

Какими функциональными возможностями обладает AVR-02?

  • она управляет силовыми элементами – контакторами или пускателями. Также могут использоваться мотор приводы.
  • контролирует чередование фаз
  • контролирует синфазность вводов
  • формирует сигнал запуска генератора
  • может работать от внешней батареи 12В
  • измеряет уровень напряжений и отключает неисправную линию с низким или высоким напряжением, автоматически переводя питание на ту, где все нормально
  • формирует сигнал авария

На передней панели AVR-02 расположены:

  • двухстрочный жидкокристаллический дисплей
  • кнопки навигации
  • светодиодные индикаторы №1 и №2 – показывают подключенный ввод
  • К1,К2,К3,К4 – состояние исполнительных реле

Принцип работы AVR 02

Как же работает схема собранная на базе AVR-02? Вот основные ее элементы:

  • КМ1.1, КМ2.1, КМ3.1 – это силовые контакты пускателей
  • KV1 – реле контроля трехфазной сети
  • контакты №18,19,20 – предназначены для контроля аварийных цепей в мотор приводах 

Если произошла неисправность в мотор приводе, на них поступает напряжение и работа реле блокируется.

  • S1 – это что-то вроде кнопки, с помощью которой можно подать сигнал и принудительно заблокировать работу AVR-02 

Вдруг вам понадобится провести какие-либо пусконаладочные работы. Здесь можно использовать модульный вариант от ИЭК КМУ11.

  • SB1 – кнопка Reset 

Нужна для сброса, после поступления сигнала на контакты №18,19,20. Нажимаете ее и работа реле восстанавливается.

  • КМ4 – промежуточное реле 

Благодаря его контактам, напряжение на катушки может поступать как от двух вводов, так и от генератора. Можно использовать тип РК-1Р.

Рассмотрим три алгоритма работ и три ситуации для данного АВР.

Ввод №1 и ввод №2 исправны

Первый ввод является основным, второй – резервным. Устройство посредством контактов А1,В1,С1 через защитный автомат QF2 следит за напряжением на вводе-1.
То же самое происходит по вводу-2, через контакты А2,В2,С2.

Так как на всех этих контактах все в норме, AVR-02 должен подать напряжение на катушку КМ. Как это происходит?

Контакт 1 и 11 формируют сигнал управления посредством реле К5. Данное реле К5, если уровень напряжения нормален на обоих вводах, должно включить ввод№1.
То есть находится в том положении, как на изначальной схеме. Напряжение через него попадает на 10 контакт и идет до катушки КМ4. Это промежуточное реле. Его контакты обозначены КМ4.1 и КМ4.2

Реле срабатывает, замыкая свои контакты и напряжение через них попадает на 22-й контакт. Далее AVR включает реле К1. Через него и контакт №24 фаза достигает катушки включения КМ1. При этом другие реле К2,К3,К4 остаются разомкнутыми.

Алгоритм №2 — ввод №1 неисправен

Напряжение на вводе №1 исчезло. AVR-02 видит, что на А1,В1,С1 напряжения нет, зато на А2,В2,С2 оно есть. Поэтому К5 переключается в позицию №11.

Далее U с ввода-2 поступает через 11 на 10 и потом вся схема повторяется как было рассмотрено ранее.

Только в этом случае происходит замыкание не К1, а К2. И соответственно катушки контактора КМ2.

При этом устройство следит за тем, чтобы напряжение на №13,14,15 отсутствовало. Дабы не получилось встречного включения питания (при залипании контактов и восстановлении эл.снабжения).

Если же напряжение хотя бы на одном из разъемов 13-14-15 есть, то катушка КМ2 никогда не сработает. Это и есть защита от встречного напряжения.

АВР с автозапуском генератора

А как будет запускаться генератор, если исчезнет питание с обоих вводов? Контакт №12 служит для подключения к АВР внешнего источника питания +12В.

Когда у вас пропало напряжение на двух вводах, все контакты К1,К2,К3 получаются в разомкнутом состоянии. При этом автоматически происходит замыкание внутреннего контакта реле К4. За счет этого, формируется сигнал запуска для генератора.

Большинство генераторов с возможностью АВР, управляют заслонкой своей собственной автоматикой. Для этого им нужен только сигнал на старт. Вы его как раз и подаете.

Если у вас этого нет, то можно смастерить такую систему самостоятельно.

После подачи импульса, происходит запуск ДГУ и его прогрев. Когда он прогрелся, напряжение на реле KV1 достигает нормы. KV1 представляет из себя, что-то вроде реле защиты трехфазных двигателей.

Оно необходимо для контроля напряжения 3-х фазной сети (правильное чередование фаз и их номинальное значение). Подойдет например такое — CKF-317.

После срабатывания, реле KV1 замыкает свой контакт KV1.1 и напряжение достигает разъема №16. Также U поступает на контакт №9 (он управляет внутренними цепями AVR) и №22.

AVR это видит и подает сигнал на замыкание реле К3 и катушки КМ3. После чего включаются силовые контакты пускателя генератора КМ3.1 Вся нагрузка запитывается от генератора.

Ввод№1+генератор (резерв)

Ну и напоследок рассмотрим чаще всего применяемую схему АВР для частного дома – ввод№1+генератор.

Далеко не все имеют два независимых ввода, плюс еще и ДГУ. Зато наличие отдельно генератора у владельцев особняков, не такая уж и большая редкость.

Основное эл.снабжение осуществляется от первого ввода. Принцип работы здесь такой же как и рассмотренный выше.

При изменение параметров напряжения на выходе за его номинальные значения (резко упало или повысилось, исчезло), происходит смена источника оперативного напряжения. Контакт КМ3.1 размыкается, а контакт КМ3.2 замыкается.

Также размыкаются контакты 22 и 24. Пускатель QF2 выключается. Спустя три секунды AVR 02 дает сигнал на запуск генератора. После его прогрева, происходит замыкание контактов 22-26. Подается напряжение на катушку КМ2 и включается пускатель QF8.

Вся нагрузка переводится на генератор.

Если на первом вводе U вновь появилось или нормализовалось, то контакты 1-10 снова замыкаются и КМ3 включается. Через заданное время контакты на разъемах №22-№26 отключаются, а вслед за ними отключается и КМ2+QF8.

Опять же, спустя установленное время, происходит замыкание №22-№24, после чего включается КМ1 и QF2. Питание восстанавливается от основного ввода. При этом контакты 29-30 будут замкнуты пока генератор не охладится.

Время расхолаживания ДГУ лучше выставлять в районе 3-5 минут.

Статьи по теме

domikelectrica.ru

Автоматическое переключение на резервный источник питания

Иногда для дома требуются весьма не стандартные решения. Например когда требуется переключаться на другой источник запитки потребителя. Здесь обычно прибегают к разным способам решения.

Один из способов как правило самый дешевый — это установка двух . Но в этом способе кроются и подводные камни, так как есть большая вероятность включения обоих автоматических выключателей сразу. Это приведет скорее всего к очень неприятным последствиям. Таким как выход из строя бытовой техники и может обернуться выходом из строя резервного источника. Как правило резервным источником является бензо-газо генератор. В таких устройствах встречное напряжение может наделать не мало бед.

Вторым способом является использование так называемых перекидных рубильников с нейтральным положением. Способ хорош тем что исключает включение двух источников сразу. Это диктуется самой конструкцией рубильника. Из минусов данного способа является необходимость ручного переключения. По стоимости этот способ переключения резерва будет немного подороже но надежней.

Третим способом стоит воспользоваться, когда необходимо переключение источников без участия человека. Способ весьма интересен тем что в случае подачи напряжения на основной линии, происходит автоматическое переключение, так сказать возврат на исходный источник питания. В случае применения в качестве дополнительного источника бензо-газо генератора, можно будет попытаться глушить генератор автоматически после переключения на основной источник питания.

Для организации третьего способа переключения, нам потребуется: два магнитных пускателя или один , одно с необходимыми контактами.

автоматическое переключения на резерв схема

Далее производим сборку прибора согласно прилагаемой схемы.

Принцип действия схемы следующий. При пропадании основного питающего напряжения происходит отключение Питания промежуточного реле и пускателя на основной линии. Когда же будет заведен и подключен резервный источник питания, в приборе включится второй пускатель. В случае подачи напряжения (появление напряжения) на основной линии сработает которое в свою очередь отключит второй пускатель и включит первый, тем самым осуществив переключение на основную линию. Дополнительная группа контактов на втором пускателе может подключаться в цепь управления двигателем генератора, и при отключении пускателя отключать и генератор.

Похожие посты:

rus-electrica.ru

подключение к домовой сети вручную, полуавтоматически и через автоматическую систему

Проблемы с перебоями в энергоснабжении существуют, пожалуй, со времен открытия электричества и знакомы каждому. Одним из выходов из создавшегося положения может стать резервный электрогенератор, на который можно перейти до устранения проблемы. Переключиться на него несложно и вручную, но если объект ответственный или у вас нет желания возиться с рубильниками, эту задачу можно возложить на автомат — АВР для генератора.

Требования к оборудованию резервного питания

Необходимость перехода на резервный источник, как правило, вызвана либо аварийной, либо нештатной ситуацией. В связи с этим нередко все переключения осуществляются неквалифицированным персоналом и зачастую в сложных условиях — в темноте, тесноте, под открытым небом. Именно поэтому требования к резервирующему оборудованию достаточно жесткие:

  1. Безопасность для оператора. Все резервное электрооборудование не должно иметь открытых токоведущих и движущихся частей (за исключением приводных ручек), а его металлические шасси и кожухи нужно заземлить. Отправляя даже неподготовленного человека на переключение, вы должны быть уверены, что он не попадет под напряжение и не повредит руки какими-нибудь фиксаторами или тягами, даже работая при плохом освещении.
  2. Безопасность для электрооборудования. Схема коммутации должна быть такой, чтобы даже при не полностью или не в той последовательности выполненном переключении оператор не смог создать аварийной ситуации — подать встречное напряжение, переключить не все фазы, вызвать короткое замыкание и пр. Все это обеспечит сохранность основных и резервных цепей даже при неумелых или ошибочных действиях человека.
  3. Оперативность. Переход на резервный генератор должен требовать минимум манипуляций и производиться по возможности быстро. Сами устройства коммутации должны быть максимально доступны, чтобы к ним не нужно было взбираться по стремянкам или лазить по люкам. Это особенно важно для ответственных объектов и специального электрооборудования (холодильные установки, системы микроклимата, котлы, печи и пр.).
  4. Наглядность и простота. Конструкция переключателей и рубильников должна быть максимально простой, а схема переключения — наглядной и интуитивно понятной. Это существенно сокращает вероятность ошибки человека и выхода из строя оборудования. Такие схемы проще обслуживать, а ремонт при их поломке будет стоить дешевле.

Стоит отметить, что каким бы методом переключения на резервное питание вы ни пользовались, ручным или автоматическим, все условия должны быть по возможности максимально соблюдены. Ведь именно от этого будет зависеть не только обеспечение бесперебойного питания объекта, но и безопасность людей.

Методы подключения резервного генератора

В зависимости от конкретных требований и возможностей (наличие или отсутствие дежурного персонала, его квалификации, финансов предприятия и пр.) переход на резервный источник может осуществляться одним из трех способов:

  1. Ручное переключение.
  2. Полуавтоматический переход.
  3. Автоматическое переключение.

Для небольших объектов и частных домов вполне подойдет ручная схема подключения бензогенератора к домашней сети. Оборудование таких систем стоит недорого, а присутствие людей в жилом доме подразумевается само собой. Полуавтоматический способ переключения требует участия оператора на том или ином этапе коммутации, а значит, он отлично подойдет как для частных домов, так и для объектов с постоянным, пусть даже неквалифицированным персоналом.

Полностью автоматический переход обычно используется на автоматизированных и ответственных объектах или участках, а также там, где постоянный персонал отсутствует.

Ручное подключение

Для реализации этого метода достаточно обычного перекидного рубильника на нужное количество полюсов и резервного генератора, подходящих мощности и напряжения.

Схема подключения генератора к сети дома через перекидной рубильник

Для того чтобы запитать дом от резервного источника, здесь достаточно лишь повернуть ручку рубильника, на оси которой находятся переключатели А и В. При этом ножи устройства сначала отключат потребителя от основного источника (сети), и лишь затем подключат его к резервному (генератору). В схеме необходимо коммутировать однофазную цепь, рубильник имеет два переключателя или, как принято говорить, полюса. Но существуют и многополюсные приборы, коммутирующие трехфазные линии.

Трехполюсные перекидные рубильник (слева) и переключатели

Первым на рисунке приведен двухпозиционный рубильник, два последних — переключатели, имеющие по три позиции. Рубильник позволяет подключить нагрузку либо к сети, либо к резервному источнику. Третьего не дано. Трехпозиционные приборы имеют третье (промежуточное) положение, в котором нагрузка уже отключена от сети, но еще не подключена к генератору.

Если потух свет, рубильник переключается на бензиновый или дизельный генератор и этот самый генератор запускается. Во время пуска на выходе напряжение частота начнут плавно увеличиваться от нуля до номинала.

В это время двигатели электроприборов сгорят. Будь в вашем распоряжении трехпозиционный переключатель, вы бы смогли сначала просто отключить дом от сети, потом спокойно запустить генератор, вывести его на режим, а уж затем переключиться к резервному электропитанию.

Полуавтоматический переход на другой источник

Этот метод подразумевает автоматизацию тех или иных (не всех) процессов переключения. Участие человека в таком типе переключения все равно необходимо, но сама коммутация становится намного проще и безопаснее как для человека, так и для оборудования.

Автомат переключения на резерв

Этот узел, который несложно собрать своими руками, предназначен для автоматического переключения нагрузки с основного на резервный источник при пропадании первого и наоборот. Для его реализации понадобится электромагнитный пускатель или реле, срабатывающие от 220 В и с контактами, выдерживающими ток домовых потребителей. В качестве примера взято электромагнитное реле РЭК77/3 с тремя группами переключающих контактов:

Электромагнитное реле РЭК77/3 с обмоткой 220 В / 50 Гц

Устройство выдерживает ток до 10 А, и вполне может использоваться в качестве автоматического переключателя на небольшом объекте или в частном доме. Схема же автомата будет выглядеть следующим образом:

Здесь реле исполняет роль автоматического перекидного выключателя. Одна группа контактов переключает фазу, другая — ноль, третья не используется. Обмотка реле питается от основной сети. В исходном положении в линии «Сеть» присутствует напряжение, реле включено и подает напряжение на нагрузку. При пропадании сети реле отпускает и переключает нагрузку на питание от генератора. При возобновлении электроснабжения реле К1 вновь срабатывает, и схема возвращается к питанию от основного источника.

Это полный автомат ввода резерва, но лишь в том случае, когда сам резервный источник всегда под напряжением. Если же в качестве резерва используется бензогенератор, а это чаще всего именно так, то понятно, что система будет полуавтоматической — генератор придется запускать вручную.

С запуском бензогенератора

Эта конструкция в состоянии самостоятельно запустить генератор. Единственное условие — сам генератор должен иметь стартер и дистанционную систему пуска хотя бы кнопкой. Для реализации этой идеи понадобится еще одно реле и пусковой таймер произвольной конструкции:

Подключение бензогенератора к сети дома, схема с автостартом

Здесь реле К1 исполняет те же функции — переключает нагрузку при пропадании основного напряжения. Но дополнительно оно своей третьей группой контактов подает напряжение на стартер и реле времени. Реле периодически пытается завести генератор, с его запуском появляется напряжение на резервной линии. При этом срабатывает реле К2 и своими контактами отключает систему автозапуска бензогенератора.

Но и эта конструкция не является полным автоматом. Во-первых, если генератор по каким-либо причинам не запустится (холодно, плохая регулировка пуска, нет топлива и пр.), устройство будет пытаться заводить его до тех пор, пока не сожжет стартер или не посадит пусковой аккумулятор. Во-вторых, при появлении основного напряжения автоматика переключит нагрузку на него, но не заглушит генератор.

Полный автомат ввода резерва

Для того чтобы полностью автоматизировать процесс, необходимо нечто большее, чем 2 реле — полноценная система контроля. Такая система существует и называется АВР — Автоматический Ввод Резерва. Создаются подобные устройства на базе программируемых AVR контроллеров, имеют в своем составе множество датчиков обратной связи и регуляторов. Сделать такое оборудование самостоятельно сможет лишь квалифицированный специалист.

Но оснастить свой дом или любой другой объект подобным автоматом можно — они есть в продаже, хотя и стоят недешево. Зато список функций, выполняемых стандартным АВР, достаточно велик:

  1. Отключение потребителей от основного источника при пропадании в нем питающего напряжения.
  2. «Умный» запуск генератора с контролем неудачного старта.
  3. Вывод бензогенератора на рабочий режим.
  4. Подключение потребителей к линии генератора.
  5. Подсчет моточасов, контроль температуры двигателя, расхода топлива и пр.
  6. Контроль напряжения, частоты и тока с автоподстройкой режима работы генератора.
  7. Автоматическое переключение на основной источник при возобновлении штатного электроснабжения.
  8. Остановка бензогенератора.
  9. Зарядка аккумулятора стартера.

Сегодня купить блок АВР можно как в комплекте с бензогенератором, так и отдельно. Первый вариант, конечно, проще (узлы адаптированы и подключены друг к другу уже производителем), но финансово неоправдан, если генератор уже есть. В этом случае достаточно приобрести АВР, но перед покупкой обязательно проконсультируйтесь со специалистом о том, сможет ли конкретная модель автомата работать именно с вашим генератором. Структурная же схема подключения генератора с АВР в домовую сеть будет выглядеть примерно так:

Общая схема подключения генератора с блоком АВР

pochini.guru

через реверсивный переключатель, автоматическое переключение линии, с автозапуском АВР + видео

Концепция частных домов основана на максимальной независимости. Электричество не является исключением. Большинство владельцев частных строений начинают задумываться о резерве электроэнергии из альтернативных источников.

Отсутствие электричества или регулярные сбои в подаче вынуждают многих владельцев частных домов и дач предусматривать резервное питание. Однако встает вопрос правильного подключения генератора к домашней сети. В первую очередь стоит безопасность. Необходимо четко понимать, что допустимо, а что категорически запрещено.

Основные ошибки

Существует ряд ошибок, которые допускают неопытные «электрики».

Нельзя подключать мини-электростанцию к домашней розетке, когда автоматы в щитке  ввода отключены. При редких перебоях в электроэнергии становится традицией «подкидывать» кабель бензогенератора к ближайшему разъему через штепсель. Большинство рассуждают: зачем обустраивать резервный ввод, если свет пропадает 2-3 раза за год. Русский человек живет по принципу: мужик не перекреститься пока гром не грянет. Электрики не рекомендуют даже задумываться о подключении генератора через розетку по следующим причинам:

  • В линии отсутствует отдельный автомат.
  • Розеточная группа не способна принять магистральную нагрузку.
  • Срабатывает человеческий фактор: владельцы забывают отключить вводной автомат, что приводит к перегрузкам, срабатыванию защиты.
  • Существует вероятность «встречки»: электричество начинает поступать с общей сети при работающем генераторе. Агрегат выходит из строя.
  • Не стоит пренебрегать комфортной и надежной системой эксплуатации узла. Лучше изучить схемы подключения генератора к домашней сети и подобрать оптимальный вариант. Это позволит сохранить оборудование и электросеть.

Генератор должен иметь мощность несколько раз меньше пропускной способности проводки. К примеру, значение для розетки – 3,5 кВт. В противном случае возникает перегрев, короткое замыкание и пожар. При включении автомата возобновиться питание, а резервный источник сломается.

Однако в некоторых случаях подключение генератора через розетку возможно. Если мини-станция соответствует по мощности, то ее можно подключить к распределительному щитку к контактам рубильника, но со стороны генератора. Лучшим вариантом будет, если к нему подключить сперва удлинитель, а только потом нужные приборы. Это исключит связь резервного источника с домашней сетью.

На даче и в загородном доме при постоянных отключениях основного источника резерв подключают через перекидной рубильник, системы автоматического запуска или реверсивный переключатель.

Оборудование для монтажа

Для подключения электрогенератора к электросети дома не потребуется много оборудования. Достаточно определить место расположения агрегата, обеспечить шумоизоляцию и вентиляцию в соответствии с нормами. Скорее всего, в помещении придется сделать цементно-песчаную стяжку для снижения вибрации.

Рассматривать монтаж мобильных генераторов до 2 кВт не имеет смысла. Они не могут полноценно обеспечить дом электричеством. К тому же они мобильны и не требует специальных условий месторасположения.

Опишем установку электрогенератора с мощностью от 2 кВт. Для организации резервной сети электропитания потребуется:

  • Медный кабель с сечением от 4 кв. мм для организации отдельного ввода. Длина должна соответствовать расстоянию между вводным устройством и месторасположением генераторного агрегата.
  • Модульный перекидной рубильник, который можно зафиксировать на DIN-рейке 35 мм. Среди недорогих моделей хорошо зарекомендовал TDM-63, а более надежными являются ABB, Hager.

Уделить внимание следует заземлению, так как подсоединение должно соответствовать ПУЭ. Другими словами перед подключением резерва необходимо организовать систему заземления TN-C-S или ТТ.

Дифзащита на выходе генератора не будет лишней. Даже при двухпроводном типе разводки заземление генерирующего устройства никто не отменял.

Подбор электрогенератора

Домашняя электростанция представляет собой двигатель внутреннего сгорания и вращающийся генератор, который вырабатывает электроэнергию. Наиболее распространены четырехтактные модели с максимальной частотой 3 тыс. оборотов. Объем топливного бака в бытовых моделях – 10-15 литров. Основной критерий выбора должна быть область использования. Генераторы могут выступать основным источником энергии, но чаще – это резерв при аварийной ситуации.

При выборе стоит обратить внимание на некоторые параметры:

  • моторесурс;
  • мощность;
  • экономичность;
  • удобство.

При подключении важно обеспечить слаженную работу 3 элементов:

  • домашней сети – потребителя;
  • централизованной цепи подачи;
  • кабеля от резерва.

Перед подключением определяются со следующими моментами:

  • безопасное и экономичное расположение электрогенератора;
  • частота сбоев подачи электроэнергии в общей сети, необходимость в автоматики;
  • рассчитанная мощность потребления с учетом запаса и потерь.

Требуется обеспечить подходящую схему подключения.

Автоматизация электрификации требует много финансовых вложений и регулярного квалифицированного обслуживания. Для индивидуального дома щадящим режимом будет ручное подключение. Есть смысл в использовании частичной автоматизации в форма полуавтоматов – их стоимость не высока. Однако при любом выборе систему необходимо периодически контролировать.

Непрерывна подача энергии стоит достаточно дорого, частный дом редко нуждается в подобном обеспечении. На важные потребители электроэнергии, такие как компьютер, можно подключить бесперебойный источник питания.

В первую очередь необходимо рассчитать мощность потребляемой энергии. Она является суммой мощностей нагрузок, которые запланировано подключить. Дополнительно прибавляют запас в размере 30% от суммарного значения. Это требуется для учета пусковых токов двигателей бытовой техники, которые в 2-3 раза превышают допустимых. По расчетной мощности можно выбирать агрегат.

Пример расчета. В доме установлена стиральная машина 2 кВт, холодильник – 0,5 кВт, электроплита – 3 кВт, общее освещение – 0,5 кВт, телевизор компьютер – 0,5 кВт. Суммарная мощность составляет 6,5 кВт, но при учете запаса расчетное значение повысится до 8,5 кВт.

Генератор негативно реагирует на отсутствие нагрузки. Постоянно потребление должно быть меньше максимум на 30% от наибольшего номинального значения. При минимальном потреблении необходимо использовать компактные модели с мощностью 2-3кВт на время отсутствия электроэнергии в основной сети.

Схема подключения к домашней сети бензинового генератора должна быть наиболее простой. Главное, чтобы она была правильной и позволяла обеспечить агрегат требуемой нагрузкой.

Виды генераторов

Бытовыми источниками энергии могут быть различные типы генераторов, но наиболее востребованными являются бензиновые. Они обладают следующими особенностями:

  • широкий диапазон цен;
  • мощность 0,8-12 кВт;
  • небольшие размеры;
  • существуют стационарные и мобильные модели;
  • существуют однофазные и трехфазные;
  • используется четырехтактный двигатель внутреннего сгорания.

При выборе схемы подключения необходимо учитывать способ охлаждения ДВС, что в свою очередь зависит от времени и частоты работы. Наиболее часто модели оснащены воздушными радиаторами. Промышленные модели способны работать длительное время, так как в них предусмотрено жидкостное охлаждение. Это увеличивает габаритные размеры, но повышает экономичность.

Дизель-генераторы используются реже в домашних сетях, так как их стоимость выше. Однако их использование обосновано большим ресурсом.

Типы электрогенераторов

Существует несколько типов электрогенераторов:

  • Асинхронные. Имеют простую и надежную конструкцию. Все узлы полностью защищены от влаги и пыли. Устройства лучше использовать для активных нагрузок. Асинхронные генераторы не рекомендуют использовать для питания электродвигателя.
  • Синхронные. Они не содержат перечисленных недостатков асинхронных генераторов. Также они способны более точно поддерживать напряжение. Отдавать предпочтение следует бесщеточную конструкцию с лучшими характеристиками тока и меньшими радиопомехами. У инвентарных моделей меньшая мощность и выше стоимость. Однофазные имеют хуже характеристики, особенно недорогие. Немного лучше трехфазные генераторы. Вторым недостатком считается высокая стоимость и более низкая надежность.

Однофазные и трехфазные

Если в доме нет трехфазных потребителей, то лучше установить более простую модель для рационального использования мощности. Подключить самостоятельно однофазный генератор намного проще. Стоимость трехфазных агрегатов выше, а сам генератор должен быть равномерно нагружен по трем нагрузкам равномерно. Выход из строя происходит при превышении разницы на 25%. В качестве резервного источника однофазный генератор предпочтительнее при любых выходах.

Схема подключения

Существует несколько способов использования дополнительного источника питания:

  • Подключение по отдельной схеме резерва к выделенной группе.
  • Использование трехпозиционного переключателя или перекидного рубильника. Для запитки всей цепи делаются перемычки со стороны генератора на входе. Единственный минус – трехфазные потребители не работают.
  • Монтаж двух контактов для питания от резервного источника и городской сети. Метод применяется при АВР. Со стороны резерва обязательно делают перемычки.

Трехфазный генератор подключают к трехфазной сети при наличии электроприемника. Примером может быть электродвигатель станков.

Автозапуск генератора

Полноценным методом переключения нагрузки подразумевает использование АВР. В системе есть электростартер. Устройство автозапуска начинает контролировать внешнюю сеть после подачи питания на него. Перед подключением генератора автоматика ждет около 10 секунд после исчезновения напряжения. Далее внешняя сеть полностью изолируется и запускается дизель-генератор. Для полного набора оборотов требуется около 20 секунд, после чего организуется подключение к домашней сети. После восстановления работы внешней сети резерв отключается, а домашняя сеть начинает работать в привычно режиме. Только после этого двигатель генератора глушится.

Схема предполагает наличие у генератора системы остановки двигателя и стартера. При наличии большого опыта можно организовать ее самостоятельно, но это хлопотно. Вопрос можно решить двумя способами:

  • С электрогенератором приобрести комплектный блок управления. Его подключают по указанной с инструкции схеме. Он не только будет регулировать запуск и остановку, но и частоту оборотов, то есть итоговую мощность.
  • Устройства АВР, в которых есть компоненты, устанавливающиеся на генератор в качестве дополнительного оборудования для управления дроссельной заслонкой и стартером.

Комплекты имеют защиту по току и страхуют от перенапряжения и утечек. Монтаж заключается в подсоединении проводов потребителя и ввода на коммутирующие приборы.

Использование генератора с АВР дорогостоящее, но удобное решение.

Использование перекидного рубильника

Расположение щита с ВРУ в легкодоступном месте может оказаться камнем преткновения для домовладельцев. Есть смысл использования автоматического устройства переключения. Реализация метода не сложнее проходного выключателя. Потребуются два модульных контакта, количество контактных пар соответствует необходимому числу, и пара нормально замкнутых и разомкнутых контактов. В обычном режиме городская сеть будет на подхвате включенного контактора. Если в общей сети электричество пропадает, то контакты отбрасывает и пара контактов замыкается, что приводит в действие другие контакты, ответственных за резерв.

Рубильник помогает обособить схемы источников питания – крайний контакт рубильника подключают к вводу электросети и кабелю электростанции, а средний – к потребителю. Хорошо, если в рубильнике будет промежуточное нейтральное положение. Исходным положением будет подключение главной сети. Но при переключении электропитание начинает идти с генератора.

Старые модели рубильников отличаются открытыми токоведущими частями и искрением. В современных моделях предусмотрен защитный кожух, который прячет подвижные части.

Переключатель закрепляют в щитке управления так, чтобы исходным положением была работа основной сети. При падении напряжения переключатель становиться в нейтральное положение, после чего запускается генератор. Он должен прогреться и только после подключиться к домашней нагрузке.

Целесообразно установить временное реле, которое начнет подачу электропитания через пару минут после запуска генератора. Это требуется для прогрева оборудования. Резервный контактор должен питаться через коммуникатор главного ввода, точнее его нормально замкнутый контакт.

При возобновлении общего энергоснабжения первый контакт включается и размыкает цепь, запутывающую второй ввод. Подобная схема с натягом называется автоматической, так как пуск все же осуществляется под человеческим контролем.

Подключение нагрузки

Чаще всего генератор не способен обеспечить полную потребность домашней сети. Он используется на основные потребители – часть бытовых приборов и освещение. Следует рассмотреть переоборудование проводки, чтобы исключить множества переключателей. Как правило, организуют одну отдельную линию для дежурного освещения и вторую – к розеткам компьютера, холодильника и телевизора. В щиток монтируют клеммник для подключения выхода генератора.

Реверсивный переключатель

Используют реверсивный рубильник для переключения источников питания. В устройстве ручка имеет три положения для замыкания и размыкания цепи, среднее положение для размыкания всех контактов. На даче или в частном доме с небольшим потреблением можно использовать однофазную схему подключения к домашней сети резервного источника. В щитке должны быть индикаторные лампы для сигнализации включения генератора или сети.

Традиционно нижние контакты используют для нагрузки, а с противоположной стороны подключают вводы.

Трёхпозиционный переключатель не имеет теплового или электромагнитного разъединителя. По этой причине каждый ввод должен быть подстрахован автоматом, который срабатывает при превышении допустимой нагрузки.

Этапы подключения генератора по схеме с пакетным переключателем:

  • Автомат ввода отключить.
  • Рукоятку переключателя установить на сеть генераторной установки.
  • Автомат нагрузки отключить.
  • Соединить кабель ручного переключателя к розетки генератора.
  • Запустить генератор, позволить прогреться пару минут.
  • Подать питание на рубильник.
  •  Автоматы нагрузки включить.

После появления электроэнергии в основной сети агрегат отключают от нагрузки, используя обратную последовательность.

Если достойное перекидное устройство отсутствует, то его делают из двух двухполюсных однотипных автоматов. Они должны быть установлены на одном уровне. Один из них крепят перевернутым, но чтобы клавиши были на одном уровне и фиксируют стальным штифтом.

Система АВР

Организация автоматического запуска стоит значительно больше ручного. Однако внешний контроль она не отменяет – запуск ДВС подразумевает управление дроссельной заслонкой. Как и ранее отмечалось, двигатель после пуска необходимо прогреть. Некоторые хозяева используют частичную автоматизацию – основное питание подключено через контактор. При отключении входа он размыкается. На следующем этапе требуется запустить вручную генератор. В нем встроено реле для прогрева и автоматического перехода домашней сети на резервный источник. При появлении электричества в основной сети контактор отключается, а нагрузка идет на общую сеть. При полной автоматизации электроснабжения резерв имеет микропроцессорное регулирование работы генератора.

Подключение генератора

Генератор должен быть хорошо защищен от влаги. Для этого используют отдельное помещение или навес. При монтаже в помещении обязательно предусматривают отвод выхлопа газа. Электрогенератор устанавливают после счетчика, в противном случае придется платить за выработанную самостоятельно энергию. Резервный источник может быть подпиткой во время пиковых нагрузок. Необходимо правильно подобрать схему монтажа, чтобы исключить необоснованных трат.

Нестабильная подача электроэнергии приводит к проблеме – как подключить генератор к домашней сети. Выбирать следует простые и безопасные схемы. Удобным источником энергии станет генератор с ДВС. Оборудование легко перевозить  и использовать, его стоимость не высока. Для правильного подбора оптимальной схемы потребуется узнать особенности устройства, переключающего оборудования.

 

www.expertporemontu.ru

Автомат переключения на резервное питание – подключение дгу через авр



Назначение электрического оборудования распределительных устройств

Оборудование первичных и вторичных цепей

Рис.1. Однолинейная схема электростанции средней мощности с РУ 10 и 110 кВ:
G — генератор; Т — трансформатор; Q — выключатель;
QB — выключатель секционный; QS — разъединитель;
LR — токоограничивающий реактор; F — разрядник;
W — линия электропередачи

Назначение электрического оборудования первичных цепей

Назначение аппаратов и других элементов РУ удобно рассмотреть применительно к схеме конкретной установки (рис.1). Как видно из схемы, в каждом присоединении предусмотрены выключатели и соответствующие разъединители.

Выключатели

Выключатели Q являются важнейшими коммутационными аппаратами. Они предназначены для включения, отключения и повторного включения электрических присоединений. Эти операции выключатели должны совершать в нормальном режиме, а также при коротких замыканиях (КЗ), когда ток превосходит нормальное значение в десятки и сотни раз. Выключатели снабжены приводами для неавтоматического и автоматического управления. Под неавтоматической операцией включения или отключения понимают операцию, совершаемую человеком, который замыкает цепь управления привода выключателя особым ключом обычно на расстоянии, т.е. дистанционно. Автоматическое включение и отключение происходит без вмешательства человека с помощью автоматических устройств, замыкающих те же цепи управления.

Выключатели предусмотрены также в сборных шинах.

Эти выключатели называют секционными QB.

Щиты управления ДГУ

В РУ станций секционные выключатели при нормальной работе обычно замкнуты. Они должны автоматически размыкаться только в случае повреждения в зоне сборных шин.

Вместе с ними должны размыкаться и другие выключатели поврежденной секции. Таким образом поврежденная часть РУ будет отключена, а остальная часть останется в работе.

При наличии достаточного резерва в источниках энергии и линиях электроснабжение не будет нарушено.

Разъединители

Разъединители QS имеют основное назначение — изолировать (отделять) на время ремонта в целях безопасности электрические машины, трансформаторы, линии, аппараты и другие элементы системы от смежных частей, находящихся под напряжением. Разъединители способны размыкать электрическую цепь только при отсутствии в ней тока или при весьма малом токе, например токе намагничивания небольшого трансформатора или емкостном токе непротяженной линии.

В отличие от выключателей разъединители в отключенном положении образуют видимый разрыв цепи. Как правило, их снабжают приводами для ручного управления. Операции с разъединителями и выключателями должны производиться в строго определенном порядке. При отключении цепи необходимо сначала отключить выключатель и после этого отключить разъединители, предварительно убедившись в том, что выключатель отключен. При включении цепи операции с выключателем и разъединителями должны быть выполнены в обратном порядке. Таким образом, замыкание и размыкание цепи с током совершает выключатель. Разъединители образуют дополнительные изолирующие промежутки в цепи, предварительно отключенной выключателем.

Разъединители размещают так, чтобы любой аппарат или любая часть РУ могли быть изолированы для безопасного доступа и ремонта. Так, например, в каждой линейной цепи должны быть предусмотрены два разъединителя — шинный или линейный, с помощью которых выключатели могут быть изолированы от сборных шин и от сети. В цепи генератора достаточно иметь только шинный разъединитель, обеспечивающий безопасный ремонт генератора и выключателя; при этом генератор должен быть отключен и остановлен. Для ремонта двухобмоточных трансформаторов и соответствующих выключателей достаточно иметь шинные разъединители со стороны высшего и низшего напряжений.

Заземляющие устройства

Для безопасной работы в РУ и в сети недостаточно изолировать рабочее место от смежных частей, находящихся под напряжением. Необходимо также заземлить участок системы, подлежащий ремонту. Для этого у разъединителей предусматривают заземляющие ножи, с помощью которых участок, изолированный для ремонта, может быть заземлен с обеих сторон, т.е. соединен с заземляющим устройством установки, потенциал которого близок к нулю. Заземляющие ножи снабжают отдельными приводами. Нормально заземляющие ножи отключены. Их включают при подготовке рабочего места для ремонта после отключения выключателей и разъединителей и проверки отсутствия напряжения.

Использование разъединителей не ограничивается изоляцией отключенных частей системы в целях безопасности при ремонтах. В РУ с двумя системами сборных шин разъединители используют также для переключений присоединений с одной системы сборных шин на другую без разрыва тока в цепях.

Токоограничивающие реакторы

Токоограничивающие реакторы LR представляют собой индуктивные сопротивления, предназначенные для ограничения тока КЗ в защищаемой зоне. В зависимости от места включения различают реакторы линейные и секционные.

Измерительные трансформаторы тока

Измерительные трансформаторы тока ТА предназначены для преобразования тока до значений, удобных для измерений. В присоединениях генераторов, силовых трансформаторов, линий со сложными видами защиты необходимы два-три комплекта трансформаторов тока.

Измерительные трансформаторы напряжения

Измерительные трансформаторы напряжения TV предназначены для преобразования напряжения до значений, удобных для измерений. Трансформаторы напряжения присоединяют к сборным шинам станций; их предусматривают также в присоединениях генераторов, трансформаторов и линий.

На принципиальных схемах измерительные трансформаторы обычно не показывают.

Вентильные разрядники

Вентильные разрядники F, а также ограничители перенапряжений предназначены для защиты изоляции электрического оборудования от атмосферных перенапряжений. Они должны быть установлены у трансформаторов, а также у вводов воздушных линий в РУ.

Токопроводы

Токопроводы представляют собой относительно короткие электрические линии (как правило, от нескольких метров до нескольких сотен метров) с жесткими или гибкими проводниками, укрепленными на опорных или подвесных изоляторах, предназначенные для соединения электрических машин, трансформаторов и электрических аппаратов в пределах станции, подстанции, распределительного устройства.

Требования, предъявляемые к электрическому оборудованию и токопроводам

Требования, предъявляемые к электрическому оборудованию и токопроводам, заключаются в следующем.

  • Изоляция оборудования должна обладать достаточной электрической прочностью, чтобы противостоять наибольшему рабочему напряжению, а также коммутационным и атмосферным перенапряжениям.
  • Оборудование и проводники должны:
    • проводить в течение неограниченного времени наибольшие рабочие токи соответствующих присоединений; при этом температура в наиболее нагретых точках не должна превышать нормированные значения для продолжительного режима;
    • выдерживать тепловое и механическое действия токов КЗ, т.е. обладать достаточной термической и электродинамической стойкостью;
    • быть экономичными и надежными в эксплуатации, т.е. вероятность повреждений должна быть мала, а требования к уходу и ремонту минимальными;
    • быть безопасными для лиц, обслуживающих установку.

Кроме перечисленных общих требований, к электрическому оборудованию предъявляют ряд частных требований в соответствии с назначением и условиями работы оборудования.

Номинальные параметры электрического оборудования — это параметры, определяющие свойства электрического оборудования, например номинальное напряжение, номинальный ток и многие другие.

Номинальные параметры назначают заводы-изготовители. Они указываются в каталогах, справочниках, на щитках оборудования. При проектировании установки и выборе оборудования номинальные параметры сопоставляют с соответствующими расчетными значениями напряжений и токов, чтобы убедиться в пригодности оборудования для работы в нормальных и анормальных условиях. Ограничимся здесь лишь определением понятия номинального напряжения электрической сети и электрического оборудования.

Номинальное напряжение — это базисное напряжение из стандартизованного ряда напряжений, определяющее уровень изоляции сети и электрического оборудования. Действительные напряжения в различных точках системы могут несколько отличаться от номинального, однако они не должны превышать наибольшие рабочие напряжения, установленные для продолжительной работы:

Номинальное междуфазное напряжение, действующее значение, кВ…

3..6..10..20..35..110

Наибольшее рабочее напряжение, действующее значение, кВ… 3,5..6,9..11,5..23..40,5

Номинальное междуфазное напряжение. действующее значение, кВ… 150..220..330..500..750..1150

Наибольшее рабочее напряжение, действующее значение, кВ… 172..252..363..525..787..1210

Для сетей с номинальным напряжением 220 кВ включительно наибольшее рабочее напряжение принято равным 1,15 номинального; для сетей с номинальным напряжением 330 кВ — 1,1 номинального и для сетей 500 кВ и выше — 1,05 номинального. Электрическое оборудование должно быть рассчитано на продолжительную работу при указанных напряжениях.

Изоляция электрического оборудования должна также противостоять перенапряжениям, т.е. кратковременному действию напряжений, превышающих наибольшее рабочее напряжение. Различают перенапряжения коммутационные и атмосферные.

Аппараты вторичных цепей. Релейная защита и элементы системной автоматики

Автоматические устройства, в частности релейная защита, необходимы там, где требуется быстрая реакция на изменение режима работы и немедленная команда на отключение или включение соответствующих цепей. Так, например, при КЗ, когда ток в ряде цепей резко увеличивается, необходимо немедленно отключить поврежденный участок системы, чтобы но возможности уменьшить размеры разрушения и не помешать работе смежных неповрежденных цепей. Такая команда может быть подана только автоматическим устройством, реагирующим на изменение тока, направление мощности и другие факторы и замыкающим цепи управления соответствующих выключателей.

Автоматическое отключение элементов системы, должно быть избирательным (селективным).

Это означает, что в случае повреждения в любой цени отключению подлежит только поврежденная цепь ближайшими к месту повреждения выключателями. Работа остальной части системы не должна быть нарушена. Так, например, при замыкании в точке К1 (рис.2) ток проходит по цепям генераторов, повышающих трансформаторов, поврежденной и неповрежденной линий. Однако отключению подлежит только поврежденная линия с обеих сторон. Связь станции с системой сохранится по другой линии.

В случае повреждения генератора или трансформатора отключению подлежит только поврежденный элемент. На рис.2 участки системы, подлежащие отключению в случае их повреждения, разграничены пунктирными линиями. Каждый участок отключается одним или двумя выключателями. В случае повреждения выключателя отключению подлежат два смежных участка.

Рис.2. Электрическая схема станции и участка сети
Пунктирные линии разграничивают участки станции и сети,
подлежащие отключению в случае их повреждения

Избирательность релейной защиты обеспечивают различными способами, например соответствующим выбором времени или тока срабатывания защит смежных участков сети, применением реле, реагирующих на направление мощности, и др.

Время отключения цепи при КЗ слагается из времени срабатывания релейной защиты и времени отключения выключателя, исчисляемого от момента подачи команды на отключение до момента погасания дуги в разрывах выключателя.

Время отключения основных линий системы стремятся по возможности уменьшить, чтобы не нарушить устойчивости параллельной работы электростанций. Время отключения новейших выключателей составляет два периода и время релейной защиты еще 0,5 периода. Полное время отключения составляет таким образом 2,5 периода. Для распределительных сетей 2,5-периодное отключение не требуется. Здесь применяют более простые защиты и менее быстродействующие выключатели, стоимость которых значительно ниже. Полное время отключения составляет несколько десятых долей секунды и более.

Автоматическое повторное включение

Автоматические устройства для повторного включения (АПВ) воздушных линий после отключения их защитой имеют назначение быстро восстановить работу линии после отключения. Эффективность повторного включения воздушных линий основана на том, что большая часть замыканий связана с грозовыми разрядами и приводит к перекрытию изоляторов по поверхности. После автоматического отключения линии электрическая прочность воздушного промежутка быстро восстанавливается и при повторном включении линия остается в работе.

Первоначально команда на повторное включение подавалась вручную дежурным на щите управления. Позднее операцию включения стали автоматизировать. В настоящее время автоматическое повторное включение, однократное и двукратное, получило широкое применение. Оно способствует повышению надежности электроснабжения, в особенности при питании потребителей по одиночным линиям.

Полное время автоматического повторного включения исчисляется от подачи команды релейной защиты на отключение выключателя до повторного замыкания его контактов. Оно должно быть возможно малым, чтобы не нарушать работу потребителей, но в то же время достаточным для деионизации дугового промежутка в месте перекрытия. Время повторного включения зависит от напряжения сети и быстродействия выключателя. В устройствах двукратного повторного включения для первого включения выбирают минимальное время из условия деионизации дугового промежутка. Если первое включение оказывается неуспешным и линия отключается вновь, происходит второе включение с интервалом в несколько секунд.

Автоматический ввод резерва

Автоматические устройства для включении резервной цепи (АВР) должны автоматически включать резервный трансформатор или резервный агрегат взамен отключенного защитой, а также автоматически подключать секцию сборных шин (с соответствующей нагрузкой), потерявшую питание, к соседней секции, обеспеченной питанием, с целью быстрого восстановления электроснабжения. Перерыв в подаче энергии должен быть относительно невелик, не более 0,5 с, чтобы электродвигатели, потерявшие питание, не успели остановиться, а после восстановления питания могли быстро войти в нормальный режим работы.



steptosleep.ru

Схема подключения АВР на контакторах. Реле контроля фаз.

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Бесперебойное электроснабжение потребителей электроэнергии: промышленных предприятий, банков, больниц, теле и радиоцентров, операторов сотовой связи, загородных домов и т.д. всегда было актуальным. Ведь внезапное отключение напряжения, особенно на длительное время, может привести к непредсказуемым последствиям.

Одним из способов бесперебойной подачи напряжения является раздельное питание потребителя двумя независимыми источниками электроэнергии, один из которых является основным (рабочим), а второй резервным. В качестве основного источника используется рабочая линия подстанции, а в качестве резервного источника может использоваться вторая (резервная) линия подстанции, автономный генератор тока или устройство бесперебойного питания.

В аварийной ситуации при исчезновении напряжения со стороны основного источника электроэнергии важно обеспечить быстрое включение резервного источника. Для этих целей служит автоматический ввод резерва (сокращенно АВР), который автоматически переключает подачу напряжения между рабочим и резервным источниками, обеспечивая непрерывную подачу электричества потребителю.

На самом деле процесс переключения между рабочим и резервным источниками очень ответственный и включает в себя целый комплекс функций и параметров, обеспечивающих надежную работу автоматики системы АВР. Поэтому на подстанциях и распределительных пунктах электрических сетей используют сложные многоуровневые схемы АВР, включающие в себя логическую, измерительную и силовую части.

В рамках этой статьи мы рассмотрим лишь простые электрические схемы автоматического ввода резерва, выполненные на контакторах, а также разберем схему АВР с использованием реле контроля фаз. Все эти схемы Вы сможете легко реализовать в своей домашней электрической сети, и тем самым обеспечить бесперебойное питание бытовой аппаратуры.

1. 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.

2. Схема АВР на одном контакторе, с разрывающимися фазой и нулем.

В отличие от предыдущей схемы здесь коммутируются как фазный провод, так и нулевой, что позволяет использовать автономный источник электроэнергии, и в случае аварии полностью исключать из домашней сети неработающий ввод. А чтобы счетчик не учитывал выработанную энергию резервным вводом, ввод подключен после счетчика.

В качестве резервного питания для этого АВР можно использовать свою мини-электростанцию, дизельный или бензиновый генератор тока, бесперебойный источник питания или какой-нибудь другой автономный источник напряжения.

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 своими нормально-разомкнутыми контактами КМ1.1 и КМ1.2 подключает домашнюю сеть к основному вводу. При этом нормально-замкнутые контакты КМ1.3 и КМ1.4 размыкаются и полностью отключают резервный ввод от домашней сети.

При исчезновении напряжения на основном вводе катушка КМ1 обесточивается, контакты КМ1.1 и КМ1.2 размыкаются и отключают фазный и нулевой провода основного ввода. Одновременно с этим контакты КМ1.3 и КМ1.4 становятся замкнутыми и через них напряжение с резервного ввода поступает в домашнюю сеть.

В данной схеме можно применить модульные контакторы типа VS463-22 230V, ESB-63-22 230V, MK-103, КМ-63, Z-SCh330/63-22, что позволяет питать нагрузку с токами до 63 Ампер.

Иногда возникает ситуация, когда при возобновлении питания на основном вводе не всегда требуется переходить на него автоматически. Чтобы выполнить это условие опять немного изменим схему и добавим в нее кнопку, чтобы переключение на основной ввод происходило только при нажатии этой кнопки. Такой вариант схемы АВР (без счетчика электроэнергии) используется в некоторых электроустановках для питания оборудования КИПиА.

Здесь кнопка SB1 подключена параллельно контакту КМ1.1, который стоит в цепи питания катушки контактора. Такое включение не позволит контактору автоматически включиться при появлении напряжения на основном вводе.

Чтобы запитать контактор вручную необходимо кратковременно нажать кнопку SB1. Напряжение попадет на катушку, контактор сработает, замкнет контакты КМ1.1 и КМ1.2 и подключит основной ввод к домашней сети. При этом контакты КМ1.3 и КМ1.4 разомкнутся и отключат резервное питание.

Конечно, чтобы включить источник резервного питания нужно в схему АВР добавить промежуточное реле, контакты которого бы запускали пусковую электронику аппаратуры резервного питания. Но это нужно делать исходя из каждого конкретного случая.

В дополнение к этой части статьи посмотрите видеоролик, в котором увидите работу обеих схем автоматического ввода резерва.

На этом пока все, а во второй части рассмотрим схему АВР с использованием реле контроля фаз.

Удачи!

sesaga.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о