3 схемы автоматического ввода резерва для дома. ввод 1

Общие принципы построения систем АВР

Системы, осуществляющие коммутацию источников электроснабжения, обозначаются аббревиатурой АВР – Автоматический Ввод Резерва. Принципы их построения одинаковы как для потребителей электроэнергии I, так и II категории.

• Ими должна обеспечиваться полная гальваническая развязка между двумя источниками электроснабжения – когда работает один, все фазные линии другого отключены от линии, питающей потребителя.
• Качество энергоснабжения от резервного источника не должно быть хуже, чем от основного. Как по количеству фаз, так и по номиналу токов, напряжения и мощности.

Обеспечение гальванической развязки

Самой распространенной схемой АВР, обеспечивающей простое и надежное переключение между источниками питания, является использование магнитных пускателей, имеющих два типа контактов: силовые и управляющие. Первые всегда нормально разомкнутые – при отсутствии электричества механическая связь между клеммами отсутствует. Вторые бывают как нормально разомкнутыми, так и нормально замкнутыми.

Это разделение позволяет, например, построить цепь так называемой блокировки, через которую подается напряжение на втягивающую катушку пускателя при отпущенной кнопке «Пуск». Этим свойством мы и воспользуемся для обеспечения гальванической развязки.

Для каждого источника питания берется по одному магнитному пускателю, силовые контакты которых рассчитаны на штатное значение силы тока и напряжения в сети потребителя электрической энергии. Входная группа каждого подключается к своему источнику питания – одна к линии электропередач, другая к выходу резервного генератора переменного тока, вращаемого дизельным или бензиновым ДВС. Выходные группы силовых контактов объединяются по принципу фаза к фазе.

Если линия трехфазная, то катушку соленоида магнитного пускателя – электрики ее называют «втягивающая» – лучше иметь ту, которая рассчитана на 380 вольт и включается между фазами. У ведущего контактора (он подключен к основной линии) втягивающая включается между двумя любыми входными фазами напрямую. Так решается задача определения напряжения в основной линии. Если оно отсутствует, то силовые контакты размыкаются.

Втягивающая ведомого контактора (тот, что подключен к резервной линии) подключается сложнее: первый контакт напрямую к одной из входных силовых клемм, а второй через нормально замкнутый дополнительный контакт ведущего магнитного пускателя – обычно они располагаются с обеих сторон корпуса, попарно с нормально замкнутыми. Также электротехнической промышленностью выпускается блок, в котором два нормально замкнутых и два нормально разомкнутых контакта. Он крепится на разъем, расположенный на верхней крышке корпуса магнитного пускателя.

Для случая, когда используются две независимые (подключенные к разным силовым подстанциям) электролинии, схема работает так:

1. Если в основной линии пропадает напряжение, то втягивающая катушка ведущего контактора обесточивается и его силовые контакты размыкаются.
2. Одновременно с этим его дополнительный контакт, к которому подключена одна из клемм втягивающей катушки ведомого контактора, замыкается.
3. На втягивающую катушку ведомого контактора подается напряжение, он срабатывает и замыкает силовые контакты. Потребителю подается энергия из резервного источника.
4. При появлении напряжения в основной линии ведущий контактор срабатывает, что вызывает обрыв в линии подачи напряжения на втягивающую катушку ведомого. Резервная линия отключается, а питание потребителя осуществляется от основной.

Схемы подключения

Теперь попытаемся разобраться в том, как правильно подключить АВР. Обычно встречается схема на 2 ввода.

И лишь потом может выполняться подключение силовых блоков АВР с контроллерами по принципиальной электросхеме. Ее коммутирование с контроллерами делается с использованием контакторов. После этого осуществляется соединение с генератором АВР. Качество всех соединений, их правильность, можно проверить, применяя обыкновенный мультиметр.

Если используется режим получения напряжения от стандартной ЛЭП, то в механизме АВР активируется генераторная автоматика, осуществляется включение первого магнитопускателя, подающего напряжение к щитку.

Если случается ЧП и напряжение пропадает, то с использованием реле магнитопускатель №1 деактивируется и генератор получает команду на осуществление автозапуска. Когда начинает работу генератор, то в АВР-щитке активируется магнитнопускатель №2, через который напряжение идет на распредкоробку домашней сети. Так все будет работать либо до того, как восстановится электропитание по основной линии, либо при окончании топлива в генераторе.

Когда основное напряжение восстановится, генератор и второй магнитопускатель отключаются, подавая сигнал первому на запуск, после чего система переходит к стандартной работе.

То есть получается так, что во время работы генератора учет электрической энергии не производится, что логично, ведь питание не осуществляется от централизованного источника электроснабжения.

Щиток АВР монтируется до главного щита домашней сети. Поэтому получается, что по схеме он должен быть смонтирован между счетчиком электрической энергии и распределительной коробкой.

Если общая мощность потребителей будет больше того, что может дать генератор или само устройство не обладает большой мощностью, на линию следует подключать исключительно те приборы и оборудование, которые точно потребуются для обеспечения нормальной жизнедеятельности объекта.

Из следующего видео вы узнате о простейших схемах построения АВР, а также схемы АВР на два ввода и генератор.

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.

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.

Схемы АВР

Если аварийное резервное копирование требуется в течение коротких периодов или только в выходные дни, может быть предпочтительным бензиновый или пропановый генератор. Все более популярная система – это тихоходный дизель-генератор мощностью 10 кВт промышленного класса, обеспечивающий круглосуточную работу.

При подключении к 275-галлонному резервуару для отопления дома он может работать без перерыва в течение полутора недель при полной нагрузке или трех недель при половинной нагрузке. Большинство генераторов настроены на подачу резервного источника бесперебойного питания сразу же после сбоя питания.

Наиболее распространенным источником энергии для жилых помещений является газ, пропан, природный газ или дизельный генератор. Дизельные агрегаты, которые стоят дороже, как правило, являются наиболее эффективными.

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

Виды и их устройство

Следует сказать, что типы АВР-устройств могут различаться по следующим критериям:

• по категории напряжения;
• по количеству запасных секций;
• времени задержки переключения;
• мощности сети;
• по типу запасной сети, то есть применяться в однофазной либо трехфазной сети.

Но чаще всего данные устройства делят на категории по методу подключения. В данном случае они бывают:

• с автоматическими рубильниками;
• тиристорные;
• с контакторами.

Если говорить о моделях с автоматическими рубильниками, то главным рабочим элементом такой модели будет рубильник, имеющий среднее нулевое положение. Чтобы его переключить применяется электропривод моторного типа под управлением контроллера. Такой щит очень легко разобрать и ремонтировать по частям. Он очень надежен, но у него нет защиты от короткого замыкания и скачков напряжения. Да стоимость его довольно велика.

Тиристорные модели отличаются тем, что здесь элементом коммутации являются тиристоры высокой мощности, способствующие тому, чтобы подключение второго ввода вместо первого, что вышел из строя, осуществлялось почти мгновенно.

Стоимость такого типа АВР велика, но иногда другой вариант просто использовать нельзя.

Еще один тип – с контакторами. Он является наиболее распространенным на сегодняшний день. Это объясняется ценовой доступностью. Его основными частями являются 2 контактора, обладающие взаимной блокировкой, электромеханической или электрической, а также реле, которое предназначается для контроля над фазами.

Самые доступные модели осуществляют контроль лишь над одной фазой, не принимая при этом в расчет качество напряжения. Когда подача напряжения на одну фазу прекращается, нагрузка автоматически идет на другой источник питания.

Модели дороже дают возможность контролировать частоту, напряжение, задержки времени и осуществлять их программирование. Кроме того, можно произвести механическое блокирование всех вводов одномоментно.

Говоря о конструкции АВР, следует сказать, что оно состоит из 3-х узлов, которые взаимосвязаны между собой:

• контакторов, которые осуществляют коммутирование вводных и цепей нагрузки;
• логических и индикационных блоков;
• релейного блока переключения.

Иногда они могут снабжаться дополнительными узлами для исключения просадок напряжения, задержек по времени, повышения качества тока на выходе.

Включение запасной линии позволяет обеспечить группа контактов. За наличием входящего напряжения следит фазное контролирующее реле.

Если говорить о принципе работы, то в стандартном режиме, когда все запитывается от главной сети, блок контакторов направляет электричество на потребительские линии, благодаря наличию инвертора.

Сигнал о наличии напряжения вводного типа подается на устройства логического и индикационного типа. При нормальной работе все будет работать устойчиво. Если произойдет авария в главной сети, то реле фазного контроля перестает удерживать контакты замкнутыми и происходит их размыкание, с последующей деактивацией нагрузки.

Если имеется инвертор, то он включается на генерирование тока переменного типа с напряжением в 220 вольт. То есть пользователи будут иметь стабильное напряжение, если в обычной сети напряжение будет отсутствовать.

Если работа основной сети не восстанавливается когда следует, то контроллер подает сигнал об этом с запуском генератора. Если от альтернатора есть стабильное напряжение, то осуществляется переключение контакторов на запасную линию.

Автовключение сети потребителя начинается с поступлением напряжения на фазно-контрольное реле, переключающего контакторы на главную линию. Цепь запасного питания размыкается. Сигнал от контроллера идет на механизм топливоподачи, закрывающую заслонку бензомотора, либо перекрывает топливо в соответствующем блоке двигателя. После этого электростанция выключается.

Если имеется система с автозапуском, то участие человека вообще не требуется. Весь механизм будет надежно защищен от взаимодействия токов встречного типа и короткого замыкания. Для этого обычно используют механизм блокировок и различные дополнительные реле.

Если требуется, то оператор может использовать ручной механизм переключения линий при помощи контролера. Он также может менять настройки блока управления, активировать автоматический либо ручной рабочий режим.

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:

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.
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.
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.).
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.