Když elektřina vypadne byť jen na několik minut, mohou podniky utrpět obrovské ztráty. A pro nemocnice je tato situace prostě nebezpečná. Ve většině zařízení je nutné zajistit nepřetržité napájení. K tomu musí být připojen k několika zdrojům elektřiny. Specialisté s tímto přístupem používají ABP.
Požadavky na záložní napájecí zařízení
Potřeba přechodu na záložní zdroj je zpravidla způsobena buď mimořádnou událostí, nebo nouzovou situací. V tomto ohledu je často veškeré přepínání prováděno nekvalifikovaným personálem a často v obtížných podmínkách – ve tmě, stísněně, na volném prostranství. Proto jsou požadavky na redundantní zařízení poměrně přísné:
- Bezpečnost pro obsluhu. Všechna záložní elektrická zařízení by neměla mít nechráněné části pod napětím nebo pohyblivé části (s výjimkou rukojetí pohonu) a jejich kovové šasi a kryty by měly být uzemněny. Když posíláte ke spínání i nepřipraveného člověka, musíte si být jisti, že nedostane napětí a nezraní si ruce o žádné svorky nebo tyče, a to ani při práci za špatného osvětlení.
- Bezpečnost elektrických zařízení. Schéma spínání musí být takové, aby i při neúplném spínání nebo ve špatném sledu nemohl operátor vytvořit nouzovou situaci – přivést protinapětí, nespínat všechny fáze, způsobit zkrat atd. To vše zajistí bezpečnost hlavního a záložního okruhu i při nešikovném nebo chybném jednání osoby.
- Účinnost. Přepnutí na záložní generátor by mělo vyžadovat minimum manipulace a mělo by být provedeno co nejrychleji. Samotné spínací přístroje by měly být co nejpřístupnější, aby nemusely lézt po žebřících nebo lézt po poklopech. To je zvláště důležité pro kritická zařízení a speciální elektrická zařízení (chladicí jednotky, mikroklimatické systémy, kotle, pece atd.).
- Viditelnost a jednoduchost. Konstrukce spínačů a nožových spínačů by měla být co nejjednodušší a schéma spínání přehledné a intuitivní. To výrazně snižuje možnost lidské chyby a selhání zařízení. Takové obvody se snadněji udržují a opravy v případě poruchy budou levnější.
Stojí za zmínku, že bez ohledu na to, jaký způsob přepínání na záložní napájení používáte, ruční nebo automatický, měly by být pokud možno splněny všechny podmínky. Na tom bude koneckonců záviset nejen zajištění nepřetržitého napájení zařízení, ale také bezpečnost lidí.
Kompletní sada skříně a štítu
Kompletní sestava a pravidla provozu skříní pro vstup záložního zdroje typu АВР-РН, АВРРА, АВРР se od sebe prakticky neliší. Zařízení je obdélníkový svařovaný výrobek se dvěma dveřmi.
Uvnitř jsou namontovány dva panely, na kterých jsou instalována napájecí a ovládací zařízení. Při provozu v sítích s proudy do 100 A se používají skříně vyrobené na bázi startérů PM 12 se stříbrnými kontakty.
S proudovou silou větší než 100 A jsou namontovány vakuové stykače. Všechna připojení vstupních a výstupních obvodů jsou provedena nástrojem, který zajišťuje stabilní kontakt. Ve skříni jsou instalovány svorky, určené pro připojení lankových měděných a pancéřových drátů s oky.
Instalované spouštěče by měly být navrženy pro 300 tisíc operací a doba vypnutí strojů v případě zkratu nepřesáhne 0,05 sekundy. Všechna zařízení musí mít příslušná označení a navíc jsou pod nimi instalovány štítky s vysvětlivkami.
Rozvaděče mají obvykle dva kabelové vstupy: pro napájecí a rezervní vodiče, které jsou spojeny s kolíkovými bloky. Silová část obsahuje:
- napájecí blok;
- výstupní bloky připojené k odpovídajícím strojům;
- dva vstupní stykače;
- dva napěťové transformátory.
Bude to pro vás zajímavé Jak zkontrolovat mosfet (terénní pracovník)
Světelné indikátory jsou napájeny napětím 36 V. Instalovaná časová relé AVR zajišťují transformátorům nepřetržitou dodávku elektrické energie. Řídicí systém zařízení zahrnuje jističe, výstražné kontrolky a fázová ovládací relé. Sestavenou skříň lze používat v podmínkách vylučujících srážky a při teplotách od – 45 °C do + 45 °C.
Způsoby připojení záložního generátoru
V závislosti na konkrétních požadavcích a schopnostech (přítomnost nebo nepřítomnost zaměstnanců ve službě, jejich kvalifikace, podnikové finance atd.) Přenos na záložní zdroj lze provést jedním ze tří způsobů:
- Ruční přepínání.
- Poloautomatický přechod.
- Automatické přepínání.
Pro malé objekty a soukromé domy je docela vhodné ruční schéma připojení generátoru plynu k domácí síti. Vybavení takových systémů je levné a přítomnost lidí v obytné budově je zahrnuta sama o sobě. Poloautomatický způsob přepínání vyžaduje účast obsluhy v té či oné fázi přepínání, což znamená, že je ideální jak pro soukromé domy, tak pro zařízení se stálým, i nekvalifikovaným personálem.
Plně automatický přechod se obvykle používá v automatizovaných a kritických zařízeních nebo oblastech, stejně jako tam, kde není stálý personál.
Klasifikace
Systémy AVR se vyrábí v různých verzích, klasifikovaných podle následujících kritérií:
- Počet rezervních linek – obvykle se používají dvě, ale pro zvýšení spolehlivosti lze zvýšit počet rezervních vstupů.
- Typ sítě – lze použít třífázová nebo jednofázová zařízení. Ty jsou typické pro domácí schémata zahrnující použití záložních generátorů.
Vzhledem k rozmanitosti a konstrukčním vlastnostem lze tato zařízení použít v každodenním životě nebo průmyslové výrobě.
Ruční připojení
K realizaci této metody stačí použít obyčejný páčkový spínač s potřebným počtem pólů a záložní generátor vhodného výkonu a napětí.
Schéma připojení generátoru k domovní síti přes přepínač
Pro napájení domu ze záložního zdroje stačí pouze otočit rukojetí nožového spínače, na jehož ose jsou spínače A a B. V tomto případě nože zařízení nejprve odpojí spotřebič od hlavního zdroje (síť), a teprve poté jej připojte k zálohě (generátoru). V obvodu je nutné spínat jednofázový obvod, nožový spínač má dva spínače nebo, jak se říká, póly. Ale existují i vícepólová zařízení, která spínají třífázové vedení.
Třípólový páčkový spínač (vlevo) a spínače
První na obrázku je dvoupolohový nožový spínač, poslední dva jsou spínače se třemi polohami. Přepínač umožňuje připojit zátěž buď do sítě, nebo k záložnímu zdroji. Třetí neexistuje. Třípolohová zařízení mají třetí (mezi)polohu, ve které je zátěž již odpojena od sítě, ale ještě není připojena ke generátoru.
Pokud kontrolka zhasne, spínač se přepne na benzínový nebo naftový generátor a spustí se stejný generátor. Během spouštění se výstupní napětí a frekvence budou postupně zvyšovat z nuly na nominální.
V této době vyhoří motory elektrických spotřebičů. Pokud jste měli k dispozici třípolohový přepínač, mohli jste dům nejprve jednoduše odpojit od sítě, poté v klidu nastartovat generátor, uvést jej do režimu a teprve poté přepnout na záložní napájení.
Potřebuji schéma ATS pro kategorii III?
PUE umožňuje možnost napájení podle takového schématu, pokud energetici garantují obnovení napájení po haváriích do XNUMX hodin. Co když ne? Pak potřebujete záložní zdroj energie, kterým bývá plynoelektrický agregát nebo dieselagregát. Za starých časů k nim spotřebitelé ručně připojovali své spotřebiče a uváděli je do provozu. Ale jak se automatizace těchto produktů vyvíjela, bylo možné je spustit bez lidského zásahu.
A protože dieselový generátor můžete spustit automaticky, můžete k němu stejným způsobem připojit i spotřebiče. Tak vznikla moderní koncepce dvouvstupového automatického přepojovače, jehož elektrické schéma, uvedené níže, se již stává standardem pro napájení soukromého domu.
Poloautomatické přepínání na jiný zdroj
Tato metoda zahrnuje automatizaci určitých (ne všech) spínacích procesů. Účast člověka na tomto typu přepínání je stále nezbytná, ale samotné přepínání se stává mnohem jednodušším a bezpečnějším pro lidi i zařízení.
Přepínač převodu do rezervy
Tento uzel, který lze snadno sestavit vlastníma rukama, je navržen tak, aby automaticky přepínal zátěž z hlavního na záložní zdroj, když první selže a naopak. K jeho realizaci budete potřebovat elektromagnetický startér nebo relé, které funguje od 220 V a s kontakty, které vydrží proud domácích spotřebitelů. Jako příklad je použito elektromagnetické relé REK77/3 se třemi skupinami spínacích kontaktů:
Elektromagnetické relé REK77/3 s vinutím 220 V / 50 Hz
Zařízení odolává proudu až 10 A a lze jej použít jako automatický spínač v malém zařízení nebo v soukromém domě. Schéma stroje bude vypadat takto:
Relé zde hraje roli automatického přepínače. Jedna skupina kontaktů spíná fázi, druhá – nula, třetí se nepoužívá. Vinutí relé je napájeno z hlavní sítě. Ve výchozí poloze je ve vedení “Síť” napětí, relé je zapnuto a dodává napětí do zátěže. Při výpadku sítě relé uvolní a přepne zátěž na napájení z generátoru. Po obnovení napájení se relé K1 znovu aktivuje a obvod se vrátí na napájení z hlavního zdroje.
Jedná se o zcela automatický přesun rezervy, ale pouze v případě, kdy je vždy pod napětím samotný záložní zdroj. Pokud se však jako rezerva použije vyvíječ plynu, a to je tento případ nejčastěji, pak je jasné, že systém bude poloautomatický – generátor bude nutné spustit ručně.
Se spuštěním generátoru plynu
Tato konstrukce je schopna samostatně spustit generátor. Jedinou podmínkou je, že samotný generátor musí mít startér a systém dálkového startu alespoň tlačítkem. K realizaci této myšlenky potřebujete ještě jedno relé a spouštěcí časovač libovolné konstrukce:
Připojení generátoru plynu k síti doma, schéma s automatickým startem
Relé K1 zde plní stejné funkce – spíná zátěž při výpadku hlavního napětí. Kromě toho ale svou třetí skupinou kontaktů napájí startér a časové relé. Relé se periodicky pokouší spustit generátor, při jeho spuštění se na záložním vedení objeví napětí. Současně se aktivuje relé K2 a svými kontakty vypne systém autostart generátoru plynu.
Dodatečná automatizace
Ne vždy na delší dobu vypadne elektřina, jsou přestávky v délce jedné až dvou minut. V tomto případě je spuštění záložního generátoru nepraktické a dokonce pro něj škodlivé. Kromě toho se motor nemusí nastartovat napoprvé. Problém je vyřešen instalací za NC 1 multifunkčního programovatelného časového relé, napájeného +12 voltů.
Například model Songle SRD-12VDC-SL-C, určený pro provozní proud 10 ampér. Může zpozdit napájení až o týden. A také vytvořit cyklus zapnutí a vypnutí, jehož trvání a intervaly mezi nimi jsou naprogramovány pouhým stisknutím tlačítek na desce. Pro snadné použití je model vybaven čtyřmístným LCD displejem.
Jak můžete vidět, vytvoření obvodu automatického spouštění generátoru vlastními rukama není tak obtížné. Funguje neméně spolehlivě než ATS na ovladačích značky DATACOM, jejichž cena dosahuje 15 tisíc rublů.
Úplný převodový spínač
Pro plnou automatizaci procesu potřebujete něco více než 2 relé – kompletní řídicí systém. Takový systém existuje a nazývá se AVR – Automatic Transfer of Reserve. Podobná zařízení jsou vytvořena na bázi programovatelných regulátorů AVR, které zahrnují mnoho zpětnovazebních senzorů a regulátorů. Takové zařízení může sám vyrobit pouze kvalifikovaný odborník.
Takovým strojem ale můžete vybavit svůj domov nebo jakýkoli jiný objekt – jsou v prodeji, i když nejsou levné. Ale seznam funkcí prováděných standardním ATS je poměrně velký:
- Odpojení spotřebičů od hlavního zdroje při ztrátě napájecího napětí.
- “Chytrý” start generátoru s kontrolou neúspěšného startu.
- Závěr generátoru plynu do provozního režimu.
- Připojení spotřebičů k vedení generátoru.
- Výpočet motohodin, kontrola teploty motoru, spotřeby paliva atd.
- Řízení napětí, frekvence a proudu s automatickým laděním provozního režimu generátoru.
- Automatické přepnutí na hlavní zdroj po obnovení normálního napájení.
- Zastavení generátoru.
- Nabíjení startovací baterie.
Jednotku AVR si dnes můžete koupit buď kompletní s plynovým generátorem nebo samostatně. První možnost je samozřejmě jednodušší (uzly jsou přizpůsobeny a vzájemně propojeny výrobcem), ale není finančně opodstatněná, pokud je již k dispozici generátor. V tomto případě stačí zakoupit ATS, ale před nákupem se nezapomeňte poradit s odborníkem, zda konkrétní model stroje může fungovat s vaším generátorem. Blokové schéma připojení generátoru s ATS k domácí síti bude vypadat asi takto:
Obecné schéma zapojení generátoru s jednotkou ATS
Kategorie I – ATS je vyžadována
Pokud však spotřebitel v zásadě není spokojen s časovým zpožděním pro ruční přepínání vstupů, je nucen bezpodmínečně použít ATS a přejít do další kategorie spolehlivosti napájení – první. V nejjednodušší verzi může schéma zapojení ATS obsahovat dva vstupy ze stejných dvou sekcí vysokonapěťových sběrnic rozvodny a blok pro zapnutí sekčního spínače (obvykle vakuového). Pokud napětí na napájecím vstupu zmizí, automatika vypne svůj vstupní spínač a zapne sekční. Poté je z druhého vstupu přivedeno napětí na kombinované sběrnice. ATS pro dva vstupy lze v tomto případě provést také na nízkonapěťové straně rozvodny, jak je popsáno výše.
Ze spotřebičů 3. kategorie však PUE vyčleňuje tzv. speciální skupinu, která nezahrnuje dostatečné dva síťové napájecí vstupy, ale je zapotřebí i třetí záložní vstup, obvykle prováděný z dieselagregátu. V tomto případě je vyžadován ATS pro XNUMX vstupy. Jeho obvod se provádí při nízkém napětí.
Problémy s přerušením napájení existují snad od objevu elektřiny a jsou známé všem. Jedním z východisek z této situace může být záložní generátor elektrické energie, na který můžete přepínat, dokud nebude problém vyřešen. Není těžké na něj přepnout ručně, ale pokud je za to zodpovědný objekt nebo si nechcete s přepínači zahrávat, lze tento úkol přiřadit stroji – ATS pro generátor.
Požadavky na záložní napájecí zařízení
Potřeba přechodu na záložní zdroj je zpravidla způsobena buď mimořádnou událostí, nebo nouzovou situací. V tomto ohledu je často veškeré přepínání prováděno nekvalifikovaným personálem a často v obtížných podmínkách – ve tmě, stísněně, na volném prostranství. Proto jsou požadavky na redundantní zařízení poměrně přísné:
- Bezpečnost pro obsluhu. Všechna záložní elektrická zařízení by neměla mít nechráněné části pod napětím nebo pohyblivé části (s výjimkou rukojetí pohonu) a jejich kovové šasi a kryty by měly být uzemněny. Když posíláte ke spínání i nepřipraveného člověka, musíte si být jisti, že nedostane napětí a nezraní si ruce o žádné svorky nebo tyče, a to ani při práci za špatného osvětlení.
- Bezpečnost elektrických zařízení. Schéma spínání musí být takové, aby i při neúplném spínání nebo ve špatném sledu nemohl operátor vytvořit nouzovou situaci – přivést protinapětí, nespínat všechny fáze, způsobit zkrat atd. To vše zajistí bezpečnost hlavního a záložního okruhu i při nešikovném nebo chybném jednání osoby.
- Účinnost. Přepnutí na záložní generátor by mělo vyžadovat minimum manipulace a mělo by být provedeno co nejrychleji. Samotné spínací přístroje by měly být co nejpřístupnější, aby nemusely lézt po žebřících nebo lézt po poklopech. To je zvláště důležité pro kritická zařízení a speciální elektrická zařízení (chladicí jednotky, mikroklimatické systémy, kotle, pece atd.).
- Viditelnost a jednoduchost. Konstrukce spínačů a nožových spínačů by měla být co nejjednodušší a schéma spínání přehledné a intuitivní. To výrazně snižuje možnost lidské chyby a selhání zařízení. Takové obvody se snadněji udržují a opravy v případě poruchy budou levnější.
Stojí za zmínku, že bez ohledu na to, jaký způsob přepínání na záložní napájení používáte, ruční nebo automatický, měly by být pokud možno splněny všechny podmínky. Na tom bude koneckonců záviset nejen zajištění nepřetržitého napájení zařízení, ale také bezpečnost lidí.
Způsoby připojení záložního generátoru
V závislosti na konkrétních požadavcích a schopnostech (přítomnost nebo nepřítomnost zaměstnanců ve službě, jejich kvalifikace, podnikové finance atd.) Přenos na záložní zdroj lze provést jedním ze tří způsobů:
- Ruční přepínání.
- Poloautomatický přechod.
- Automatické přepínání.
Pro malé objekty a soukromé domy je docela vhodné ruční schéma připojení generátoru plynu k domácí síti. Vybavení takových systémů je levné a přítomnost lidí v obytné budově je zahrnuta sama o sobě. Poloautomatický způsob přepínání vyžaduje účast obsluhy v té či oné fázi přepínání, což znamená, že je ideální jak pro soukromé domy, tak pro zařízení se stálým, i nekvalifikovaným personálem.
Plně automatický přechod se obvykle používá v automatizovaných a kritických zařízeních nebo oblastech, stejně jako tam, kde není stálý personál.
Ruční připojení
K realizaci této metody stačí použít obyčejný páčkový spínač s potřebným počtem pólů a záložní generátor vhodného výkonu a napětí.
Schéma připojení generátoru k domovní síti přes přepínač
Pro napájení domu ze záložního zdroje stačí pouze otočit rukojetí nožového spínače, na jehož ose jsou spínače A a B. V tomto případě nože zařízení nejprve odpojí spotřebič od hlavního zdroje (síť), a teprve poté jej připojte k zálohě (generátoru). V obvodu je nutné spínat jednofázový obvod, nožový spínač má dva spínače nebo, jak se říká, póly. Ale existují i vícepólová zařízení, která spínají třífázové vedení.
Třípólový páčkový spínač (vlevo) a spínače
První na obrázku je dvoupolohový nožový spínač, poslední dva jsou spínače se třemi polohami. Přepínač umožňuje připojit zátěž buď do sítě, nebo k záložnímu zdroji. Třetí neexistuje. Třípolohová zařízení mají třetí (mezi)polohu, ve které je zátěž již odpojena od sítě, ale ještě není připojena ke generátoru.
Pokud kontrolka zhasne, spínač se přepne na benzínový nebo naftový generátor a spustí se stejný generátor. Během spouštění se výstupní napětí a frekvence budou postupně zvyšovat z nuly na nominální.
V této době vyhoří motory elektrických spotřebičů. Pokud jste měli k dispozici třípolohový přepínač, mohli jste dům nejprve jednoduše odpojit od sítě, poté v klidu nastartovat generátor, uvést jej do režimu a teprve poté přepnout na záložní napájení.
Poloautomatické přepínání na jiný zdroj
Tato metoda zahrnuje automatizaci určitých (ne všech) spínacích procesů. Účast člověka na tomto typu přepínání je stále nezbytná, ale samotné přepínání se stává mnohem jednodušším a bezpečnějším pro lidi i zařízení.
Přepínač převodu do rezervy
Tento uzel, který lze snadno sestavit vlastníma rukama, je navržen tak, aby automaticky přepínal zátěž z hlavního na záložní zdroj, když první selže a naopak. K jeho realizaci budete potřebovat elektromagnetický startér nebo relé, které funguje od 220 V a s kontakty, které vydrží proud domácích spotřebitelů. Jako příklad je použito elektromagnetické relé REK77/3 se třemi skupinami spínacích kontaktů:
Elektromagnetické relé REK77/3 s vinutím 220 V / 50 Hz
Zařízení odolává proudu až 10 A a lze jej použít jako automatický spínač v malém zařízení nebo v soukromém domě. Schéma stroje bude vypadat takto:
Relé zde hraje roli automatického přepínače. Jedna skupina kontaktů spíná fázi, druhá – nula, třetí se nepoužívá. Vinutí relé je napájeno z hlavní sítě. Ve výchozí poloze je ve vedení “Síť” napětí, relé je zapnuto a dodává napětí do zátěže. Při výpadku sítě relé uvolní a přepne zátěž na napájení z generátoru. Po obnovení napájení se relé K1 znovu aktivuje a obvod se vrátí na napájení z hlavního zdroje.
Jedná se o zcela automatický přesun rezervy, ale pouze v případě, kdy je vždy pod napětím samotný záložní zdroj. Pokud se však jako rezerva použije vyvíječ plynu, a to je tento případ nejčastěji, pak je jasné, že systém bude poloautomatický – generátor bude nutné spustit ručně.
Se spuštěním generátoru plynu
Tato konstrukce je schopna samostatně spustit generátor. Jedinou podmínkou je, že samotný generátor musí mít startér a systém dálkového startu alespoň tlačítkem. K realizaci této myšlenky potřebujete ještě jedno relé a spouštěcí časovač libovolné konstrukce:
Připojení generátoru plynu k síti doma, schéma s automatickým startem
Relé K1 zde plní stejné funkce – spíná zátěž při výpadku hlavního napětí. Kromě toho ale svou třetí skupinou kontaktů napájí startér a časové relé. Relé se periodicky pokouší spustit generátor, při jeho spuštění se na záložním vedení objeví napětí. Současně se aktivuje relé K2 a svými kontakty vypne systém autostart generátoru plynu.
Ale tento design není úplný automat. Za prvé, pokud se generátor z nějakého důvodu nespustí (studený, špatné seřízení startu, žádné palivo atd.), zařízení se jej pokusí nastartovat, dokud nespálí startér nebo se vybije startovací baterie. Za druhé, když se objeví hlavní napětí, automatika na něj přepne zátěž, ale nevypne generátor.
Úplný převodový spínač
Pro plnou automatizaci procesu potřebujete něco více než 2 relé – kompletní řídicí systém. Takový systém existuje a nazývá se AVR – Automatic Transfer of Reserve. Podobná zařízení jsou vytvořena na bázi programovatelných regulátorů AVR, které zahrnují mnoho zpětnovazebních senzorů a regulátorů. Takové zařízení může sám vyrobit pouze kvalifikovaný odborník.
Takovým strojem ale můžete vybavit svůj domov nebo jakýkoli jiný objekt – jsou v prodeji, i když nejsou levné. Ale seznam funkcí prováděných standardním ATS je poměrně velký:
- Odpojení spotřebičů od hlavního zdroje při ztrátě napájecího napětí.
- “Chytrý” start generátoru s kontrolou neúspěšného startu.
- Závěr generátoru plynu do provozního režimu.
- Připojení spotřebičů k vedení generátoru.
- Výpočet motohodin, kontrola teploty motoru, spotřeby paliva atd.
- Řízení napětí, frekvence a proudu s automatickým laděním provozního režimu generátoru.
- Automatické přepnutí na hlavní zdroj po obnovení normálního napájení.
- Zastavení generátoru.
- Nabíjení startovací baterie.
Jednotku AVR si dnes můžete koupit buď kompletní s plynovým generátorem nebo samostatně. První možnost je samozřejmě jednodušší (uzly jsou přizpůsobeny a vzájemně propojeny výrobcem), ale není finančně opodstatněná, pokud je již k dispozici generátor. V tomto případě stačí zakoupit ATS, ale před nákupem se nezapomeňte poradit s odborníkem, zda konkrétní model stroje může fungovat s vaším generátorem. Blokové schéma připojení generátoru s ATS k domácí síti bude vypadat asi takto:
