Что такое АВР и зачем он нужен?
Часто мы становимся заложниками ситуации, когда пропадает линия основного электропитания и есть острая необходимость запустить резервную линию питания. Чтобы контролировать данный процесс существует несколько вариантов решения данной проблемы от самых простых схем в виде подключения через перекидной рубильник до более сложных с применением нескольких видов реле, автоматов, контакторов и прочих компонентов в случаях сборки автоматического ввода резерва. Собственно, об применениях и решениях в электроавтоматике АВР и будет данная статья.
Существует много сфер применения АВР (автоматическое включение резерва) – от подключения генератора в качестве резервного питания в частном доме при однофазной цепи до оборонных государственных предприятий, где наличие электропитания является стратегически важным моментом. Чаще всего, конечно, АВР применим на предприятиях, где необходимо электропитание для бесперебойной работы конвейерных линий производства, где остановка двигателей может привести к порче сырья, потере партии товара. Особенно важно это на предприятиях по выращиванию животных, птицефермах, ведь при отсутствии вентиляции или из-за нарушений температурных режимов возможны даже крупные потери, что, естественно недопустимо.
Как уже было указано – вариантов исполнения АВР существует несколько. Первым и самым простым является реверсная сборка на контакторах, управление которыми осуществляется через реле времени и реле напряжения (или совмещенный вариант реле). Конечно же необходимо подключать такую сборку через автоматы с защитой от КЗ и перегрузки.
В таком случае есть свои плюсы, ну и конечно же минусы. Большим плюсом является взаимозаменяемость любых компонентов, что позволяет либо повысить надежность определенных узлов, либо удешевить сборку при необходимости, варьируя номиналы и подбирая нужные характеристики для каждого компонента. Но такой плюс является и минусом подобных вариантов, ведь в случае поломки любого компонента схема перестает работать должным образом.
Чуть более сложным вариантом является применение в АВР логических реле вроде Zelio logic от производителя Schneider electric.
Или реле контроля фаз РНПП-311М от производителя Новатек-Электро.
В данной статье хочу обратить внимание на уже готовое решение от производителя компании «CHINT» АВР серии NZ7 модель NZ7-125\100 на 100А.
Устройство являет собой установку на основе двух автоматических выключателей серии NM1, управляемыми электроприводом, который в свою очередь получает сигнал от основного контроллера. Контроллер выполняет функцию управления приводом и контроля фаз. Он отслеживает напряжение на каждой фазе и в случае пропадания, просадки или скачка напряжения хотя бы одной из фаз он через заданное время переключает на резервное питание. Дальше вариантов два в зависимости от настроенного режима работы устройства – первый (приоритет основного ввода)-при восстановлении питания на основном вводе мотор-привод переключит на основную линию, второй (безприоритетный режим) – останется на резервной линии.
Режим без приоритета вводной линии может применятся в случае, когда второй ввод может быть равноценен по качеству подаваемого питания. Также есть режим работы с генератором – контроллер при потере питания с основного ввода через заданное время посылает сигнал на генератор на запуск с отсрочкой старта, чтобы сам генератор вошел в свой рабочий режим. Существует еще и самый простой режим – ручной, в комплекте с АВР NZ7 идет обычная рукоятка, позволяющая физически самому переключить на нужный ввод.
Все настройки контроллера осуществляются весьма просто и человек без особых навыков, прочтя один раз инструкцию сможет без особого труда настроить каждый режим. Также стоит упомянуть, что контролер имеет выносную панель, и существует АВР с исполнением на 4 полюса, когда необходимо переключить кроме фаз еще и другой «ноль».
В итоге мы имеем весьма компактное современное устройство, обладающее рядом преимуществ, а именно:
- Компактность, что часто является немаловажным при небольших размерах боксов.
- Защита от КЗ и перегрузки – встроенная защита автоматов сработает при отклонении нормальной работы.
- Механическая блокировка – мотор-привод переключит только один ввод.
- Встроенное реле напряжения имеет косвенную защиту от перекоса фаз.
- Простой монтаж и настройка.
- Панель настройки контроллера при необходимости можно удаленно установить на лицевой панели, подключив ее к контроллеру через кабель RJ-45.
- Несколько режимов работы, включая режим работы с генератором и «ручной» режим с рукояткой.
Конечно же в комплекте идет инструкция на русском языке, в которой идет подробное описание настроек и режимов работы устройства и его правильного подключения. АВР NZ7 комплектуются кабелем для выносной панели управления и настройки, и шестигранной рукояткой для ручного переключения.
Полных аналогов АВР от данного производителя существует несколько, но все они как правило существенно отличаются по цене, что выводит NZ7 в ряд относительно доступных и что главное – надежных решений среди ряда подобных установок. Данный АВР весьма универсален, ведь существуют модели от 63 до 630А, что позволяет подключить как к мощным установкам на большие нагрузки по токам, так и в частные дома с трех- и однофазным питанием с небольшим потреблением электроэнергии.
Принцип работы АВР
Обобщенный принцип действия АВР (автоматического ввода резерва) прост: пропало напряжение на одном вводе – нагрузка перебрасывается на другой без участия оператора.
Блок управления АВР анализирует данные о состоянии текущей питающей сети. При неполадках в ней подаются соответствующие команды на коммутирующие элементы, перераспределяющие сети.
Управляющее устройство конструируется на базе реле (напряжения, контроля фаз или времени) или программируемых контроллеров. В качестве коммутирующих элементов используют магнитные и тиристорные контакторы, автоматические и управляемые выключатели с моторизированными приводами, соленоидные рубильники и прочее.
Для предотвращения одновременного встречного включения источников питания, а, следовательно, и короткого замыкания устройство автоматического ввода резервной сети снабжаются электрическими и механическими блокировками контакторов. Электрическая взаимоблокировка основана на вспомогательных реле, включенных в шины питания коммутаторов. Механическая устанавливается на сами контакторы и блокирует их движущиеся элементы.
Силовые контакторы могут блокироваться при перегрузке, наличии токов короткого замыкания, пожаре.
Классификация АВР по принципу действия
- Одностороннего действия (приоритет первого ввода): один фидер («поставщик») – всегда основной, остальные – резервные. При недостаточности напряжения на первом вводе в работу подключается резерв; при возобновлении работоспособности первого ввода коммутаторы отключают резерв.
- Двустороннего действия: линии электропитания полностью взаимозаменяемы и каждая есть основной и резервной одновременно. Просело напряжение в одной питающей шине – произошла перекоммутация на другой источник. При возобновлении параметров электрического поля обратное переключение не осуществляется, а функционирование нагрузки продолжается на текущем вводе.
- С восстановлением: возобновление работоспособности основной сети запускает коммутаторы АВР в обратную сторону – с временной выдержкой автоматически подключается основной фидер.
- Без восстановления: возобновление питания первого ввода не приводит к включению приоритетной схемы и приходится делать это вручную.
Режимы работы АВР
В АВР могут быть реализованы один или несколько режимов работы:
- Ручной режим применяется чаще всего для пусконаладочных работ. Перекоммутация между источниками выполняется с помощью кнопок «пуск» и «стоп», вынесенных на панель АВР.
- Автомат – переключение между источниками при потере и возобновлении питания осуществляется управляющим контроллером (блоком управления).
- Полуавтомат – переход на дополнительную линию электроснабжения производится логической схемой АВР, а возврат к основной выполняет оператор.
Если в АВР комбинируются несколько режимов работы, то конструкция предусматривает наличие соответствующего переключателя.