Варианты схем АВР для подключения генератора

Чтобы обеспечить бесперебойное поступление напряжения, может использоваться система раздельного питания несколькими независимыми источниками энергии. Один из этих компонентов считается основным, а другой — резервным. Для правильного подключения элементов используется АВР схема.

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:

1. 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.
2. Активация резервного оборудования выполняется сразу при отключении основного устройства питания. Это позволит снизить длительность перерыва в питании щитов.
3. Работа системы ввода резерва должна быть однократной.
4. Активация АВР не должна выполняться до момента отключения выключателя функционирующего источника. Благодаря этому параллельная работа нескольких источников будет предотвращена.
5. В современных щитах производители предусматривают защиту дополнительного источника после активации системы резервирования.

Простая схема АВР на 2 ввода на магнитных пускателях

Схема на магнитных пускательных устройствах

Принципиальная схема соединений на пускательных устройствах используется для однофазных цепей, трехфазным этот вариант не подходит. Электросхема простая, поскольку в ней применяется минимум элементов, но это не снижает ее эффективности. Для активации по очереди включаются SA1 и SA2. При наличии напряжения, использующегося для питания нагрузки, на первом вводе второй выход останется свободным, то есть резервным.

Если на первом контакте напряжение пропадает, то питание автоматически переключится на второй ввод. Если на первом опять появится нагрузка, то до ее исчезновения на втором вводе ничего не случится. Возврат в изначальное, отключенное состояние обесточенного устройства приведет к срабатыванию разомкнутого контактного элемента. Последний установлен в электроцепи запитки катушки.

Несмотря на простоту эта электросхема надежна, хотя в ней не используется механизм блокировки пускательных устройств, но его внедрение не повредит. Переключаться подача питания на другие выходы может посредством кратковременного отключения электролинии первого или второго автомата. Величина напряжения, питающего главный и дополнительный ввод, составляет 380 В. Но параметр тока катушек на пускательных устройствах составляет 220 вольт.

Схемы АВР на контакторах

При необходимости своими руками собрать схему с секционированием надо определиться с типом сети, в которой она будет использоваться. Сеть может быть однофазной или трехфазной.

Для однофазной сети

Схема для сети с одной фазой может быть построена на одном контакторе. Один из вариантов представлен с разрывающейся фазой и нулевым контактом, а другой — без этого.

На одном контакторе

Основным компонентом схемы является контактор, имеющий маркировку КМ1, а также два автоматических переключателя. Эти элементы однополюсные и маркируются как SF1 и SF2. QF — двухполосное переключательное устройство. При первичном срабатывании схемы в работу по очереди включаются автоматические элементы SF1 и SF2. Функционируя в рабочем режиме, нагрузка от главного входа подается на катушку основного контактора. Это приводит к его срабатыванию, в результате чего выполняется замыкание разомкнутого компонента КМ 1.1 и размыкание замкнутого КМ 1.1.

Посредством SF1, а также контактного элемента КМ 1.1 прохождение фазы осуществляется на ввод переключательного устройства QF1. N — ноль, он не разрывается. При активации схемы система будет подключать его на второй вход QF1. Активация последнего приводит к замыканию контактных элементов, в результате чего подача напряжения с главного входа происходит на потребитель.

Электросхема на одном контакторе

При функционировании в аварийном режиме на главном входе не будет напряжения, катушка КМ1 обесточена. Происходит размыкание элемента КМ. 1.1, при этом компонент КМ 1.2 замыкается. В итоге от дополнительного входа подача фазы А2 выполняется посредством переключательных устройств SF2 и QF1 на потребителя энергии. В случае возобновления питания на главном входе катушки КМ1 появляется нагрузка, что приводит к активации контактора. Выполняется замыкание КМ 1.1 и размыкание КМ 1.2, а на потребитель энергии подается нагрузка с основного входа.

Иногда требуется перевести питание с главного входа на запасной, чтобы сделать это, надо выключить переключатель SF1. Указанная электросхема является классической и доказала эффективность своей работы. Но при ее реализации нужно учесть величину коммутирующей мощности контактных элементов. Если последние рассчитаны для работы с конкретным током, к примеру, 20 ампер, то параметр нагрузки схемы резервного питания должен быть не выше 20 А.

При такой нагрузке потребитель сможет использовать электрическое оборудование в доме, позволяющее обеспечить нормальную деятельность. В указанном варианте применение схемы возможно в зданиях, где допускается подключить к подстанции две энергонезависимые линии.

Сергей Сощенко поделился двумя вариантами электросхемы АВР, которые собираются на одном контакторе.

На одном контакторе, с разрывающимися фазой и нулем

Данный вариант более актуален для жилых зданий. В этом случае происходит коммутация и фазного, и нулевого контакта. Благодаря чему допускается применение автономных источников напряжения, а при аварии из сети может быть исключен нефункционирующий вход. Последний должен быть подсоединен к сети после счетчика. Это позволит не учитывать прибором электроэнергию, которая была выработана резервным входом.

Для реализации схемы допускается использование:

• генераторных устройств, работающих на топливе;
• собственных мини-электростанций;
• источников автономного напряжения, можно подключить питание сразу от нескольких батарей.

При первичной активации схемы по очереди включаются устройства SF1 и SF2. Функционируя в рабочем режиме, нагрузка с главного входа подается на катушку устройства КМ1. Выполняется активация контактора, что приводит к подключению бытовой сети на главных вход посредством включения компонентов КМ 1.1 и КМ 1.2.

На схеме КМ 1.3, а также КМ 1.4 являются замкнутыми контактными элементами, но когда они размыкаются, выполняется отключение запасного входа от бытовой сети. Если напряжение на главном входе контактора пропадает, то происходит размыкание компонентов КМ 1.1 и КМ 1.2. Фазный, а также нулевой контакт от главного входа отключается, а элементы КМ 1.3 и КМ 1.4 замыкаются. Через эти компоненты подача напряжения выполняется на бытовую сеть.

В этом варианте электросхемы допускается использование модульных устройств ESB-63-22, МК-103 и подобных. Их внедрение обеспечивает возможность работы схемы в условиях нагрузки до 63 А. Если при восстановлении нагрузки на главном входе автоматическое переключение на него не требуется, то надо внести коррективы в схему. В нее добавляется кнопка, соответственно, процедура переключения будет выполняться только после клика по ней. Реализация этого варианта без счетного прибора электроэнергии часто применяется в автоматическом оборудовании КИПиА.

Как видно по схеме, кнопка отмечена маркировкой SB1 и ее подсоединение выполнено параллельно КМ 1.1. Последний установлен в электроцепи питания катушки основного контактора. Это позволяет предотвратить автоматическую активацию КМ1, когда на главный вход поступает напряжение. Для запитки контактора пользователю надо кликнуть по клавише SB1, это приведет к подаче нагрузки на катушку. КМ1 активируется, а элементы КМ 1.1 и КМ 1.2 замкнутся, главный вход будет подключен к бытовой сети. Компоненты КМ 1.3 и КМ 1.4 разомкнутся, что приведет к выключению резервного питания.

Для активации батареи или другого источника напряжения в электросхему устанавливается промежуточное реле. Его контактные элементы при срабатывании будут запускать пусковое устройство системы питания. Но внедрение реле требуется после анализа конкретной ситуации, их использование не всегда целесообразно.

Для трехфазной сети

Электросхема для трехфазной сети с применением одного контактора практически идентична однофазной. Единственное отличие заключается в том, что в качестве источника напряжения используется трехфазная сеть. Автоматические устройства на главном и запасном входе применяются трехполосные.

Это связано с тем, что некоторые трехфазные потребители, переключаясь на запасную батарею, могут изменять свое вращение в обратную сторону. Если на фазе А исчезла нагрузка, то из-за расположения КМ на фазе С не произойдет перехода схемы на запасной вход. Все потребители, подключенные к фазе А, будут без нагрузки.

Схема для трехфазной сети

Схема АВР с реле контроля напряжения

Основным минусом описанных электросхем считается то, что в них отсутствует приоритетность питания. Если нагрузки в сети нет, то потребитель электроэнергии будет автоматически отключен от главного и подключен к дополнительному входу. Но когда на электролинии появится нагрузка, то процедура переключения должна быть выполнена вручную.

Для этого потребуется выключить питание либо обесточить генераторную установку. Чтобы задать приоритет, пользователь должен добавить в электросхему реле контроля напряжения, этот компонент маркируется как KSV. Если в сети появляется напряжение, то электроцепь катушки КМ2 автоматически размыкается. Реле контролирует отключение устройства и активацию КМ2, когда требуется переключение оборудования на питание от основной сети.

Схема для трехфазной сети

Схемы АВР на 3 ввода

На такой электросхеме подача нагрузки выполняется от двух источников питания основной сети, они маркируются — Ввод 1 и 2. Также система питается от автономного устройства, оно маркируется как Ввод 3. Если напряжение есть на двух вводах, то питание производится посредством рубильников с приводом. QS — рубильник, который выключает часть напряжения. Если параметр напряжения на обоих вводах нормальный, устройства АВР передают команду на активацию элементов 4QS-7QS.

С первого входа питание подается через рубильник 1QS, а также выключательное устройство 1QF. Затем нагрузка передается через контактные элементы рубильников 4QS и 6QS. Нагрузка со второго ввода подается аналогично, только посредством рубильника 2QS и выключательного устройства 2QF. Затем она поступает по контактным элементам приборов 5QS и 7QS. Второй выход питается напряжением, подающимся с первого входа. Первое устройство АВР передает команду на переключатель 5QS, в результате чего устройство активируется.

Питание проходит по такой цепи:

• первый вход;
• рубильник 1QS;
• устройство 1QF;
• реверсивный элемент 5QS;
• выход 1.

Если на первом и втором входе отсутствует напряжение, то команда на пуск генераторного устройства будет подаваться через определенный временной интервал. Когда на третьем входе появляется нормальное напряжение, то спустя время происходит активация второго АВР. В результате этого все нагрузки на потребители энергии будут отправляться от третьего входа. Срабатывают рубильники 6QS и 7QS. Третий вход будет питать электрическую сеть до момента, пока на первый и второй вход не поступит нормальная нагрузка.

Схема на три ввода

Схемы АВР с секционным переключателем

Основным признаком этих схем является то, что в них нагрузка разделена на две и больше питающих электролиний, работающих независимо. Если один из выходов ломается, то нагрузка, которая приходилась на него, передается на исправный элемент. Эта схема оптимально подходит для выполнения ремонтных или профилактических работ на электрооборудовании. Поскольку оба входа функционируют, пропадает необходимость мониторинга системы за тем, когда резервная ее составляющая будет готова к принятию напряжения.

В результате установки переключателя схема с секционником будет более сложной. Независимо от этого, электросхема с двумя секциями сегодня считается одной из распространенных в системах повышенного или низкого напряжения. В качестве автоматов используются элементы SA1 и SA2, они предназначены для защиты своих электролиний. Роль контакторов исполняют компоненты К1-К3, вместо них могут применяться переключатели с возможностью удаленного управления. Для качественной работы контакторы К1-К3 функционируют по конкретному алгоритму.

Двухсекционная схема АВР

Несмотря на простоту системы с секционным выключателем универсального варианта схемы управления нет, она разрабатывается под конкретное электрооборудование. На фото приведена простейшая двухсекционная схема, обладающая минимальным числом компонентов и характеризующаяся простой логикой. Основные элементы — контакторы. При наличии нагрузки в режиме работы на двух входах питание каждой отдельной секции производится от конкретного входа.

Если напряжение в сети пропадает, то на одном из вводных элементов выполняется отключение контактора — первого либо второго. Отключение секции производится от конкретного ввода, а ее подключение выполняется к работающему входу. Когда на линии восстанавливается напряжение, происходит активация контактора, в результате чего схема начинает работать в изначальном состоянии.

Используя эту схему на практике, следует помнить, что нельзя допускать замыкание электроцепи уже замкнутым контактным элементом, а размыкание — разомкнутым устройством. При реализации схемы пользователь должен правильно подойти к покупке контакторов. Специалисты рекомендуют зафазировать входы на схеме, чтобы в случае приваривания контактных элементов последствия были менее серьезными.

 Загрузка ...

Видео «Реализация АВР схемы без контакторов»

Канал Заметки Электрика рассказал, как можно реализовать электрическую схему АВР с реле контроля, но без контакторов на практике.