Автоматический ввод резерва

Сбой в электропитании создает не только дискомфорт, но может привести к значительному материальному ущербу и к угрозе безопасности людей. Бесперебойное питание обеспечивается двумя источниками электроэнергии, одним из которых обычно является электросеть, а другим – аккумулятор, дизель-генератор и другие.

Щит подключения резерва с двумя независимыми вводами

Бесперебойность питания может быть создана подачей питания от двух источников сразу. Способ имеет следующие недостатки:

• более высокий ток КЗ;
• повышенные потери электроэнергии;
• усложнение системы защиты.

Автоматический ввод резерва (АВР) позволяет быстро восстанавливать подачу электричества посредством включения коммутирующего устройства, разделяющего питающие линии. Реальное время срабатывания составляет десятки секунд, но может достигать 0,3 сек. При этом необходимо учитывать мощность дополнительного источника питания, чтобы он справлялся с подключением системы потребителей. Если этого достичь не удается, схема защиты организуется таким образом, что подключаются только наиболее важные нагрузки.

На фото выше изображен щит АВР с двумя независимыми вводами.

Типы и требования к АВР

Переключатель АВР бывает 2 типов:

• односторонний – одна из линий питания является рабочей, а другая резервной;
• двухсторонний – любой ввод может быть рабочим или резервным.

От АВР требуются высокое быстродействие и обязательное включение, независимо от того, по каким причинам исчезло напряжение.

Автоматическое включение резерва происходит по сигналу от датчика, например, реле минимального напряжения. Контролируется питание на вводах и чередование фаз.

К АВР предъявляются следующие требования:

1. Отсутствие короткого замыкания на контролируемом участке.
2. АВР служит для подключения резерва всегда, когда исчезает напряжение на входе к потребителю. Исключением является КЗ, при котором АВР блокируется.
3. Однократность срабатывания. Переключатель не может включаться больше одного раза, пока не устранено КЗ.
4. Возможность настройки порога срабатывания по напряжению, чтобы уменьшить влияние его просадок при пусках двигателей нагрузок.
5. Переключатель будет срабатывать только при условии присутствия напряжения на резервном участке.

Если перечисленные условия выполняются, логическая система АВР подает команду отключить вводной выключатель и включить секционный. При этом осуществляется электрическая блокировка их одновременного включения. Некоторые модели АВР комплектуются еще механической блокировкой.

Работа АВР с генератором

Электроснабжающие компании разделяют потребителей на три категории по степени надежности снабжения электроэнергией. Частные дома и квартиры относятся к третьей – самой низкой категории. В квартирах обычно применяют бесперебойные источники питания на аккумуляторах.

Для автоматического резервирования предпочтительно применять устройство с микропроцессорным управлением. В быту и производстве широко распространены программируемые реле-контроллеры Easy. На вход реле поступают сигналы с датчиков напряжения. При отключении питания контроллер запускает двигатель генератора. После достижения номинальных параметров, на что тратится определенное время, схема АВР переключает нагрузку на резервное питание. При этом имеют место временные задержки с подключением. Для бытовых нужд они допустимы, а для мощных и ответственных нагрузок задача становится более сложной.

На рисунке изображена схема бесперебойного питания с помощью дополнительного дизель-генератора.

Схема подключения резервного дизель-генератора к нагрузке

К входу АВР подключены сеть и генератор, а выход – к нагрузке. Основным источником питания обычно является сеть. При отключении напряжения в сети запускается генератор, после чего АВР подключает нагрузку к нему. Как только работа электросети восстанавливается, происходит переключение питания в прежний режим, а генератор через заданное время выключится. На рисунке ниже изображена электрическая схема бесперебойного питания.

Выполнение АВР на контакторах

Схема применяется для однофазной сети частного дома или небольшого производственного здания.

Схема АВР на одном контакторе для однофазной сети

Для ввода схемы в работу включаются автоматы SF1 и SF2. Питание подается на контактор КМ1 – переключатель основного и резервного ввода. При его срабатывании контактом КМ1.1 подключается цепь основного источника питания, а цепь резервного размыкается контактом КМ1.2.

Включается двухполюсный выключатель QF1, контакты которого замыкают цепь основного источника питания.

При возникновении аварийной ситуации, когда главный ввод обесточивается, контактор КМ1 отключается и происходит отключение главной сети и подключение резерва нормально замкнутым контактом КМ1.2.  Когда питание основного ввода восстанавливается, снова происходит переключение на него нагрузок с помощью контактора.

Необходимо учитывать мощность резервного источника. Обычно от него запитываются самые необходимые нагрузки, например, освещение и отопление.

Коммутация фазы и нейтрали (контакты КМ1.1 и КМ 1.2 на рис. ниже) одновременно дает возможность полностью исключить из работы неработающий ввод и использовать автономный резерв.

Схема АВР на одном контакторе с отключением фазы и нуля

Включение АВР в работу производится как и в предыдущей схеме, только переключатель КМ1 разрывает или подключает фазу и ноль. Схема наиболее распространена для подключения автономного источника напряжения, например, бесперебойника или дизель-генератора. Здесь подробно изображено подключение нагрузок через двухполюсные автоматы QF2, QF3, QF4, а также показан провод заземления РЕ, который не связан с питанием нагрузок. Он подключается к корпусам электроприборов и выполняет функцию защиты от поражения током.

На рисунке изображена типовая схема подключения модуля АВР-3/3 для трехфазных цепей питания и резерва.

Типовая схема подключения модуля АВР -3/3

Фазы на модуле имеют маркировку L1, L2, L3, нейтраль – N. К клеммам 11, 12, 14 подключены переключающие контакты встроенных реле. Устройство имеет управление с помощью микропроцессора, контролирующего напряжение по двум трехфазным линиям.

Видео про ввод резерва

Как собрать блок АВР для генератора, можно узнать из этого видео.

Перерывы в подаче электроэнергии могут быть причиной различных негативных явлений у потребителей. Устройство АВР позволяет сохранить работоспособность объектов, для которых крайне необходима постоянная подача напряжения питания.