Как подключить АВР к бензогенератору и запитать дом в случае отключения?

Рассмотрим особенности применения автоматики ввода резерва, их назначение, классификацию, регламентированные требования и прочие сопутствующие вопросы.

Что такое АВР

Это блок, состоящий из нескольких узлов, который в автоматическом режиме переключает нагрузку между основным и резервным источником тока. Некоторые однофазные и трёхфазные модели бензиновых и дизельных генераторов оборудованы АВР изначально. Для переключения нагрузки потребуется только установить специальный переключатель после электросчётчика. Положение силовых контактов управляется основным источником электроэнергии.

Практически все модели с запуском электростанции от аккумулятора можно оборудовать автономными системами АВР. При этом для монтажа блоков резервного ввода применяются шкафы АВР. При этом щиты АВР (рисунок 1) можно размещать непосредственно возле газовых генераторов либо устанавливать блоки в общем электрическом щите.

Пример электрического щита АВРРисунок 1. Пример электрического щита АВР

Основная функция блока АВР заключается в том, чтобы осуществить автоматический запуск электростанции после исчезновения электрического тока в общей сети, а затем подключить нагрузку к резервному электроснабжению. При возобновлении подачи электроэнергии блоком автоматики нагрузка переключается на основную электрическую сеть, а резервный источник отключается.

Классификация устройств АВР:

  • по количеству резервных секций;
  • классу напряжения;
  • типу резервной сети (применение в однофазных сетях или для трехфазных потребителей);
  • мощности обслуживаемой нагрузки;
  • времени задержки переключения.

Электрическую схему АВР можно настроить таким образом, чтобы обеспечить энергией не всей локальной сети, а лишь тех линий, которые являются критическими. Некоторые схемы позволяют учитывать приоритетность линий. В первую очередь питанием обеспечиваются те цепи, которые обеспечивают электричеством важные системы жизнеобеспечения. Такой подход позволяет рационально распределить нагрузки.

Меры безопасности

Основной опасностью при операциях с генератором является его непосредственное включение в электрическую сеть. Нельзя выполнять подключение напрямую в розетку. Это может привести к росту тока на тех, участках цепи, которые не рассчитаны на такое увеличение. Должно учитываться и сечение кабеля, а также равномерность распределения нагрузки в помещениях.

При подключении генератора напрямую в розетку, разрушается кабельная изоляция, наступает ее преждевременный износ и перегорание токопроводящих жил. Поэтому, для правильного подключения устройства существует несколько основных способов.

Начало пути.

   Как правило, вопрос по автоматизированному управлению вводом генератора и вводом сети возникает, когда пришлось столкнуться с рядом неудобств ручного управления вводами. Первоначально, для ручного управления, собирают, в большинстве случаях,  самую простую схему  на 2-х автоматических выключателях Рис.1. без элементов защиты.

Ручной ввод резервного генератора на 2-х автоматах

 За основу  будут взяты ввод 220В/50Гц городской однофазной сети 1, однофазный счетчик электроэнергии 2, автоматические выключатели А1 на 25 ампер с характеристикой С и автоматический выключатель А2 на 25 ампер с характеристикой В, подключаемая нагрузка 3(Дом)  и однофазный бензиновый генератор с электростартером на 6,5 кВт позиция 4.
 Работает все очень просто. Когда есть напряжение в сети, оно проходит через счетчик 2, автоматический выключатель А1 к нагрузке 3. Автомат А2 выключен. При пропадании сети отключают автомат А1, запускают генератор 4 и включают автомат А2. Нагрузка подключена к генератору. Появилась сеть – выключают автомат А2, включают автомат А1 и глушат генератор.

 Собираем автоматику АВР.

  Начинаем подключать автоматику  на базе контроллера АВР-1/1М  к уже имеющейся схеме

Рис.1

.

 Предложенная схема на

Рис.2

  позволяет это сделать достаточно безопасно и полностью автоматизировать процесс ввода резервного питания, управлять работой генератора, контролировать напряжение в сети и на резервном вводе, а также, при необходимости, отключать всю автоматику АВР  и переключать нагрузку вручную к городской сети или генератору.

  Есть желание собрать более универсальное решение АВР, ориентируйтесь на схему

Рис.3.

Схема автоматического управления вводом резервного генератора на контроллере АВР-1/1

На Рис.2  изображены следующие элементы:

1 – ввод городской сети 230В/50Гц

2 – бытовой однофазный счетчик электроэнергии

3 – потребитель электроэнергии (нагрузка)

4 – автономная генераторная установка (бензиновый генератор с электростартером на 6,5 кВт)

5 –  модуль управления АВР-1/1 (контроллер)

А1 – автоматический выключатель 2-х полюсный (С25А)

А2 – автоматический выключатель 2-х полюсный (В25А)

В1 – выключатель нагрузки 2-х полюсный (32А)

В2 – выключатель нагрузки 2-х полюсный (32А)

КМ1 – контактор 3-х полюсной с дополнительным нормально-замкнутым контактом (25А 230В/АС3 1НЗ).

КМ2 – контактор 3-х полюсной с дополнительным нормально-замкнутым контактом (25А 230В/АС3 1НЗ).

УГ – жгут проводников управления генератором ( стартер, питание, заслонка, зажигание, топливный клапан)

skhema_avr_s_avtozapuskom_generatora.jpg

Что ставим? Для чего?

Позиции 1, 2, 3, 4, А1, А2 – остаются от схемы на Рис.1, поэтому нам потребуется все остальное.

  Выключатель нагрузки В1 (БАЙПАС): Служит для разрыва цепи сеть-дом при работе в автоматическом режиме и подключения сети к дому в ручном режиме. Ставим номиналом не меньше чем  автоматический выключатель А1. Если не получится приобрести выключатель нагрузки – устанавливаем автоматический выключатель с номиналом выше чем у А1. Установлен А1 на 25 ампера с характеристикой С  – ставим на 32 ампера с характеристикой С. Ставим мощнее, чтобы при перегрузках срабатывал автомат А1.

  Выключатели нагрузки В2  (БАЙПАС)(на Рис.3 обозначен Q3): На схеме выделен синим пунктиром. Служит для подключения генератора к дому в ручном режиме, при отключенном блоке АВР-1/1. В автоматическом режиме находится в разомкнутом состоянии. Ставим номиналом не менее автомата А2, если не получится приобрести выключатель – устанавливаем автоматический выключатель с номиналом выше чем у А2. Установлен А2 на 25А с характеристикой С – ставим С32А. Ставим мощнее, чтобы при перегрузках срабатывал автомат А2. Но есть и обратная сторона такого решения. Получается очень слабый узел по безопасности. Контакторы КМ1 и КМ2 будут с блокировкой от “встречного включения напряжения”, а выключатель В2 будет обходить эту защиту. Лучшем решением, будет установить кнопки СТАРТ-СТОП на “самоподхвате” от дополнительного NO контакта контактора КМ2. Кнопки стоят дороже выключателя, но сохраняют защиту. Кнопки будут управлять принудительным включением/отключением катушки контактора КМ2 при работающем в ручном режиме генераторе.

  Контактор КМ1 берем малогабаритный промышленного назначения с категорией применения АС-3 и номиналом как и автомат А1 на 25А. Можно применять и модульные контакторы, но они, как правило, выпускаются с категорией применения АС-1, а под АС-3 их номинал нужно уменьшать в 3-4 раза. Промышленные контакторы дешевле модульных и позволяют расширять возможности автоматизации АВР за счет дополнительных приставок.  
  Контактор К1 должен иметь вспомогательный нормально закрытый контакт для осуществления электрической блокировки от встречного напряжения. Установка механической блокировки, дополнительно увеличит степень защиты.

  Контактор КМ2  – выбираем с номиналом автоматического выключателя А2. Ставим на 25А. Используем рекомендации как и при выборе КМ1.

  Жгут управления генератором  <УГ>  – будет состоять из 7-ми одножильных, многопроволочных проводов типа ПУГВ сечением от 1 до 1,5мм2:

•Стартер – 1 провод (на Рис.2/3 зеленый цвет). Управляет автоматическим включение стартера. Подключается к штатному плюсовому выводу реле стартера генератора через клеммный переходник. От контакта реле стартера (на фото указан стрелкой) проводник идет на дополнительно установленное промежуточное 12 вольтовое реле с током нагрузки от 30А на нормально разомкнутый контакт. Промежуточное реле управляется через клеммы контроллера 9-10. Пусковые токи на реле стартера достаточно высокие и промежуточное реле возьмет нагрузку на себя.

подключение питания и стартера контроллера АВР к генератору

•Питание – 2-а провода (на Рис.2 оранжевый цвет)  Подключаются к аккумулятору генератора, т.к. контроллер питается от постоянного напряжения 12В. Один провод подключаем  к плюсовой клемме расположенной на реле стартера (указана на фото стрелкой) а второй к массе (минус) генератора расположенной на картере левее.  Можно подключить к любому 12 вольтовому  источнику резервного питания постоянного тока.

Еще один важный момент при работе в ручном режиме переключения!
 При переходе на ручной режим переключения вводами, необходимо  обесточить клемму 19 питания  блока  АВР-1/1. Это полностью отключит автоматику. На схеме Рис.3 этот выключатель обозначен Q1. Можно отключать путем отсоединения  проводника питание от одной из клемм модуля или клеммной колодки.

•Зажигание –  1 провод (на Рис.2/3 голубой цвет). Служит для автоматического управления разрешением работы/глушения генератора. Подключается к проводу (обычно желтого цвета) датчика реле уровня масла (указан стрелкой на фото). Управляется через контакты  24-25 контроллера АВР-1/1 и промежуточное 12VCD реле на 20-30А с нормально-закрытым контактом, на схеме Рис.3 обозначено К2. Для разрешения работы контакт  размыкается. Глушится генератор замыканием контакта.

Подключение к датчику масла генератра для управления АВР с автозапуском

•Заслонка– 2 провода (на Рис.2/3 желтый цвет). Управляет положением воздушной заслонки карбюратора при пуске генератора через электропривод. Сам привод приобретается отдельно или заказывается у нас.  Достаточно установить автомобильный 2-х проводной привод. Его усилия и хода штока, в большинстве случаев, достаточно для перемещения заслонки в крайние положения. Устанавливается он на раму генератора или кронштейн карбюратора, зависит от модели генератора, и через тягу управляет перемещением заслонки.  На фото привод установлен на раму генератора через переходник и управляет воздушной заслонкой типа «рычаг». Обычно хватает крепежа из комплекта, идущего к электроприводу.  АВР-1/1  самостоятельно  меняет полярность на проводах управления и тем самым   управляет электромотором механизма привода.

Привод воздуной заслонки и ЭМ клапан автозапуска генератора

Топливный клапан – 1 провод (на Рис.2 фиолетовый цвет). Управляет закрытием подачи топлива на ЭМ клапане  при отключенном генераторе. Сам клапан приобретается отдельно или заказывается у нас. Мощность катушки клапана выбираем минимальную 7-10 Вт. Чем мощней – тем будет сильнее греться, и придется решать задачу снижения температуры.  Плюсовой проводник от электромагнитного клапана подключаем к плюсу батареи генератора. Минусовой проводник от клапана идет через нормально открытый контакт промежуточного реле К2 (см. Рис.3) и  далее на минусовую клемму.
 При включении контроллером команды “разрешения работы” сработает промежуточное реле К2, замкнется нормально открытый контакт   и откроет топливный клапан. Топливо начнет поступать в карбюратор, подготавливая генератор к запуску. После “глушения” генератора, реле К2 отключится, контакты разомкнутся и подача топлива будет перекрыта.

 Устанавливать или нет электромагнитный клапан каждый решает самостоятельно. При автоматическом управление, топливный кран на баке будет открыт постоянно и если игла клапана поплавковой камеры карбюратора не перекроет подачу топлива, произойдет утечка топлива.

  Размещаем перечисленные элементы, кроме клапана и привода,  в электрическом щите  подходящего размера, производим подключение проводников.

  Сам алгоритм работы блока АВР-1/1М описан на странице с техническим описанием.

  Подключаем ввод сети, в точке  ( см. Рис.2)  после автоматического выключателя  А1 и перед выключателем В1, подключаем ввод генератора в точке после выключателя В1.    Устанавливаем перемычку на клеммы 11-12 контроллера АВР-1/1 (См. Рис.3), для установки режима NO_IC6000  и возврата воздушной заслонки после запуска генератора.
  Для перехода в автоматический режим управления  выключаем выключатель нагрузки В1, подаем напряжение питание постоянного тока =12В на модуль АВР-1/1. Для отключения автоматики, проделываем все в обратной последовательности.

 Все! Теперь можно наслаждаться   автоматически управляемым вводом резервного питания генератора, не беспокоится за “скачки” и “просадки” напряжения в сети и генераторе, т.к  АВР-1/1  следит за всем.

     

 Сомневаетесь в правильности выбора ?
 Сложная задача ?
 Нужна техническая консультация ?

 Оставьте запрос, нажав на кнопку КОНСУЛЬТАЦИЯ, и наш технический специалист свяжется с Вами и поможет разобраться.

buttons%2F10265406.png
     

АВР для генератора: что это такое

АВР – расшифровывается как автоматическое включение (ввод) резерва. Под резервом подразумевается какой-либо генератор, вырабатывающий электрический ток, в случае прекращения энергоснабжения объекта. Основной функцией АВР является своевременное переключение нагрузки между двумя источниками. Некоторые АВР настраиваются вручную, однако большинство устройств управляются автоматически, по сигналу о потере напряжения, в том числе и АВР для бензогенератора.

Одним из важнейших показателей, необходимых для автоматического управления служит напряжение, которое контролирует первичная обмотка. Сам переключатель обеспечивает изоляцию резервного генератора от переменного тока, поступающего из общей электрической сети. В этот период генератор находится во включенном состоянии и обеспечивает подачу временного питания потребителям.
АВР для генератора
Работа автоматического ввода резерва осуществляется следующим образом:

  • При отключении электричества через АВР генератору поступает команда о начале работы.
  • После поступления на устройство сигнала о готовности генератора, АВР осуществляет его соединение с домашней электрической сетью.
  • При возобновлении подачи электроэнергии в частный дом, АВР получает соответствующий сигнал и отключает резервное устройство.
  • Одновременно автоматически переключается проводка между генератором и домашней сетью.

В случае необходимости можно выполнить настройку переключений с целью обеспечения питания только наиболее важных электрических цепей и участков. В качестве приоритетных назначаются системы отопления помещений, охлаждения оборудования и другие дополнительные схемы. Более сложные распределения применяются для крупных систем резервных установок, образующих мягкую нагрузку, плавно переходящую из синхронизированного генератора туда и обратно. Как правило эти установки применяются для того, чтобы сократить величину пиковых нагрузок.

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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.).
  4. 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.

Устройство и принцип работы

АВР для генератора состоит из трёх взаимосвязанных основных блоков:

  • семейства контакторов, коммутирующих вводные и нагрузочные цепи;
  • логических и индикационных устройств;
  • блока релейных переключателей, предназначенных для управления генератором.

С целью повышения надёжности резервной энергосистемы устройства АВР могут комплектоваться дополнительными блоками. Например, включение в схему инверторов позволяет выровнять провалы в напряжениях, исключить временные задержки, сделать выходной ток более качественным.

Включение резервной линии обеспечивает контактная группа. За наличием вводного напряжения следит реле контроля фаз.

Рассмотрим принцип работы системы резервного питания на примере упрощённой схемы (рис. 2). В штатном режиме, когда питание осуществляется от основной сети, контакторный блок направляет электроэнергию на линии потребителей. На схеме показан дополнительный блок – инвертор, преобразующий постоянный ток от аккумулятора в переменный, напряжением 220 В.

Упрощённая схема резервного питанияРис. 2. Упрощённая схема резервного питания

Сигнал о наличии вводного напряжения подаётся на блок логических и индикационных устройств. В номинальном режиме вся система находится в устойчивом состоянии. При аварии в основной сети (напряжение падает ниже установленного уровня) насыщение соленоида реле контроля фаз становится недостаточным для удерживания контактов в рабочем (нормально замкнутом) состоянии. Происходит разъединение контактов и отключение нагрузки от линии электропередач.

Если система оборудована инвертором, как показано на схеме, он переходит в режим генерации переменного тока, напряжением 220 В. Таким образом, потребители получают стабильное напряжение даже при полном отсутствии тока в коммерческой сети.

Если параметры линий электропередач не восстанавливаются в заданный промежуток времени, контролёр подаёт сигнал на запуск генератора. При поступлении от альтернатора стабильного напряжения, контакторы переключаются на резервную линию.

Автоматическое включение потребительской сети происходит следующим образом: на реле контроля фаз поступает напряжение, переключающее контакторы на основную линию. Цепь резервного питания разъединяется. Сигнал от контролёра поступает на механизм управления подачей топлива, который закрывает заслонку в бензиновом двигателе или перекрывает дизтопливо в системе питания дизеля. Электростанция отключается.

При полном автоматическом переключении участие оператора не требуется. Система надёжно защищена от взаимодействия встречных токов и КЗ. Для этого применяются дополнительные реле и механизмы блокировок, которые не показаны на схеме.

При необходимости оператор может переключать линии вручную с панели контролёра. Он также может изменять настройки блока управления, включать ручной или автоматический режим работы. Фото панели показано на рис. 3.

Панель контролёра резервного питанияРис. 3. Панель контролёра резервного питания

В АВР могут реализовываться несколько режимов функционирования:

  • ручной;
  • автоматический;
  • полуавтоматический.

Ручной режим чаще всего используют наладчики при настройке АВР.

Ещё схемы АВР для генераторов

Бонус – то, что нашёл в интернете полезного по теме. Трехфазные АВР. Отличаются только тем, что используется реле контроля фаз, и количеством контактов.

Трехфазный АВР

Трехфазный АВР от компании АМК. Резерв – генератор, ноль рвётся.

АВР 3 фазы

АВР на 3 фазы. Резерв – другая линия (подстанция), ноль общий, не рвётся.

Пример монтажа трехфазного АВР. Этот АВР смонтирован в щите высотой выше человеческого роста и установлен в отделении Сбербанка. Питается от разных городских линий.

Схема управления трехфазным АВР

Схема управления трехфазным АВР. Используется реле контроля фаз ЕЛ-11Е и промежуточное реле

Куча защит – на ЕЛ и на питание контакторов стоят свои автоматы. Я тоже у себя хотел поставить на схему управления автомат на пару ампер, но в последний момент передумал.

Силовая часть трехфазного АВР

Силовая часть трехфазного АВР

Механической блокировки нет. Но контакторы модульные, закрытые, да и кто будет в здравом уме в Сбербанке тыкать контакторы. В это помещение ещё попасть надо.

Важно! при запуске некоторых генераторов в первые секунды напряжение нестабильно. Это может отразиться негативно на некоторой нагрузке. Это надо учитывать, в нормальных АВР с контроллерами ставят задержку до минуты! Для разгона и выхода на режим.

О схемах АВР

Есть несколько разных схем реализации АВР. Дальше я буду писать о наиболее безопасной с моей точки зрения схеме однофазного АВР. Я не советую экономно делать АВР на одном контакторе или же с коммутацией только одного фазного провода. Только вместе с нейтралью.

vhv-rllrb28jayf15egb9xgltua.jpeg

На приведенной схеме питание от сети и от генератора подаётся через вводы 1 и 2. Они защищены спаренными автоматами. Через дополнительные автоматы питаются схемы коммутации и индикации. Видно, что катушки реле взаимно блокируются электрически. За включение того или иного ввода отвечает для упрощения не показанный на схеме микроконтроллер, который замыкает цепи в точке коммутации ТК1 или ТК2.

Принципиальным моментом является наличие в АВР 2х схем блокировок – взаимной механической блокировки коммутирующих вводы контакторов и взаимной электрической блокировки контакторов. Самодельщики ради экономии, бывает, в своих конструкциях пренебрегают этими блокировками, а зря. Схема без блокировок может проработать некоторое время, но в какой-то момент контакты пригорят, возвратные пружины ослабнут и случится КЗ между вводами. Во-первых, это грозит большим бабахом, если обе линии окажутся под напряжением, но это не самая большая проблема. Гораздо важнее, что ваш генератор неожиданно для ремонтирующих проводку электриков может выдать в общую сеть напряжение – при неблагоприятном стечении обстоятельств ремонтирующие линию электрики могут погибнуть. Для вас это уже уголовная статья.

Ручное подключение

Для реализации этого метода достаточно обычного перекидного рубильника на нужное количество полюсов и резервного генератора, подходящих мощности и напряжения.

Схема подключения бензогенератора к домашней сети

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.

Подключение бензогенератора к сети дома

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.

Если потух свет, рубильник переключается на бензиновый или дизельный генератор и этот самый генератор запускается. Во время пуска на выходе напряжение частота начнут плавно увеличиваться от нуля до номинала.

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.

Особенности эксплуатации в высоковольтных цепях

Эксплуатация аврДля того чтобы установка автоматического резервирования работала в цепи, где стандартное напряжение превышает отметку 1 тыс. вольт, необходим специальный трансформатор напряжения. На второй обмотке такого агрегата в нормальном режиме работы должно, быть 100 вольт. Чтобы собрать и запустить установку, используют специальное реле минимального напряжения либо реле контроля фаз. Оно оперативно реагирует не только на понижение величины сетевого напряжения, но даже на исчезновение минимум одной из фаз. В этом случае электрики должны выполнить все требования, которые касаются правильного ввода АВР в первичную эксплуатацию.

Схема АВР на 3 ввода с генератором

Как и на чем реализовать подобный ввод резерва? Здесь можно применить схему АВР на базе AVR-02 от компании ФиФ Евроавтоматика.AVR-02 фиф автоматика и его схема

На сегодняшний день, стоимость таких устройств сопоставима с ценой хорошего корпуса эл.шкафа от ABB. Но там вы получите пустую железную коробку, а здесь умные мозги, которые будут управлять и защищать всю ваше домашнюю электросеть.

В принципе есть смысл один раз потратиться и защитить себя и свое оборудование раз и навсегда.

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.


Схема на контакторе с разорванной фазой и нулем


Аналогичная схема с кнопкой для активации основного ввода

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.

В схеме подключения генератора для трехфазной сети важно сделать правильное чередование фаз главного и запасного источников питания.

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

Секреты выбора

Начнем с того, что существуют кое-какие «фишки», которые позволяют выбрать действительно качественный АВР, причем не важно для какого механизма – для трехфазного или однофазного. Первый момент состоит в том, что контакторы имеют крайне важное значение, их роль в данной системе переоценить сложно. Они должны быть очень чувствительны и отслеживать буквально самое незначительное изменение параметров входной стационарной сети.

Второй важный момент, на который нельзя не обратить внимание – это контролер. По сути, это мозг АВР-блока.

Лучше всего покупать модели в исполнении Basic или DeepSea.

Еще одна тонкость – правильно выполненный щит на панели должен иметь определенные обязательные атрибуты. Сюда можно отнести:

  • клавишу аварийного выключения;
  • измерительные приборы – вольтметр, позволяющий контролировать уровень напряжения и амперметр;
  • световая индикация, что дает возможность понять, идет питание от сети либо от генератора;
  • переключатель для управления вручную.

Не менее важным аспектом будет и то, что если отслеживающая часть блока АВР будет монтироваться на улице, то ящик обязательно должен иметь степень защиты от влаги и пыли не менее IP44 и IP65.

Кроме того, все клеммы, кабели и зажимы внутри ящика должны быть промаркированы, как указано в схеме. Она вместе с инструкцией по эксплуатации должна быть понятной.

UPD: Подключение котла к генератору.

Часто генератор покупают, чтобы использовать его в зимнее время для питания котла системы отопления. Тут имеются некоторые особенности.

Для фазозависимых котлов импортного производства важно, чтобы система питания была с глухозаземленной нейтралью, т.е. ноль и земля соединены вместе, и при подключении соблюдалась полярность (фаза-ноль).

Часто бывает, что если котёл воткнуть в розетку наоборот, т.е. поменять ноль и фазу, он перестает работать.

В случае с переносным генератором, который рассматривается в статье, нет ни нуля, ни фазы. Их надо сделать искусственно – один выход генератора будет фазой (L2), а второй (N2) сажаем на землю, т.е. заземляем.

Кроме того, как известно, котлы очень чувствительны к форме напряжения. А на выходе обычного генератора синус “грязный”, при случае сниму осциллограмму. Прежде всего это происходит, т.к. альтернатор, который вырабатывает электричество – щёточный, а из-за щёток происходит искрение, провалы, и подобные неприятные вещи.

Именно из-за этого для котлов не подходят Off-line и Smart UPS. Там на выходе – квазисинус с кучей гармоник, осциллограммы можно посмотреть здесь. А для котлов применяется Online UPS (источники бесперебойного питания с двойным преобразованием). Для такого UPS не особо важна форма, величина и частота напряжения на входе, ибо он из всей этой каши варит постоянное напряжение, из которого затем электронным способом получает чистый синус. И если котёл питается через такой ИБП, то можно использовать для его резервного питания обычный генератор.

Для котлов и другой чувствительной техники рекомендуют использовать инверторные генераторы – это генератор плюс онлайн ИБП. В состав инверторного генератора входит обычный генератор, который управляется контроллером, и инвертор, который выдает чистый синус – то, что надо котлам.

О схеме управления

Когда я занимался созданием АВР у меня было несколько особых требований к его работе:

  • У меня не так часто отключают электричество, поэтому я решил, что мне не нужен автозапуск генератора, а вот от автоматической остановки генератора я решил не отказываться: когда сеть восстанавливается, генератор сам затихает и сразу понятно, что теперь с питанием всё хорошо, да и бензин экономится
  • После старта генератора ему надо дать время прогреться и только после прогрева давать ему нагрузку. Т.е. мне нужен был таймер включения АВР после подачи напряжения от генератора
  • После восстановления напряжения в сети часто происходили повторные отключения через короткий промежуток времени, поэтому мне нужен был таймер, который бы выждал перед переходом с генератора на сеть некоторое время и не глушил сразу генератор
  • Генератору, говорят, полезно перед выключением немного поработать без нагрузки. И для этого мне тоже нужен был таймер

Таким образом вырисовывалась картина, что мне нужен контроллер с несколькими таймерами. В те времена я увлекался кодингом на AVR, поэтому решил сделать такой контроллер на Atmega 8a.

Хорошо бы, чтоб контроллер работал долго и надёжно. Кроме того, чтобы сделать полную гальваническую развязку и снабдить контроллер сторожевым таймером я ничего более не придумал. Ну и сделать схему и программу максимально простыми. Поскольку делалось всё для себя, то все настройки и калибровки решил оставить в коде — весь UI свелся к одному светодиоду )

Основная задача контроллера – мониторить напряжение на вводах и, при необходимости, переключать вводы. При этом приоритетным является ввод от деревенской сети.

Тут стоит отметить, что качество сети таково, что колебания от 150 в до 250 в вполне обычное явление. Поэтому понятие что есть хорошее питание от сети очень размыто. Через какое-то время я решил эту проблему, когда поставил на весь дом один мощный тиристорный стаблизатор напряжения на 11 кВт. Но, важно, стабилизатор можно ставить только до АВР, а не после! Включать стабилизатор для генератора категорически не рекомендуется. Есть опасность, что при определенной комбинации нагрузок, особенно всяких мощных насосов, система из генератора и стабилизатора станет неустойчивой и войдет в автоколебания.

После некоторых раздумий нарисовал такую схему в Eagle.

3snrv9ux0nbon6t1wf1vslf9h-c.jpeg

В схеме есть два идентичных трансформаторных источника питания, при наличии напряжения на любом из вводов схема обеспечена питанием. Между вводами возможно напряжение в 600в, поэтому изоляция трансформаторов должна быть хорошей. Питание берется после пакетников QF3 и QF4 соответственно.

У каждого источника есть резистивный делитель напряжения, защищенный от перенапряжения стабилитроном – с него производится путём нехитрых расчётов измерение напряжение сети с помощью АЦП микроконтроллера.

Для коммутации катушек контакторов применяется стандартная схема из даташита для управления семисторами. 2 штуки ). Катушки — это индуктивная нагрузка, поэтому цепи снаббера на выходе из резистора и конденсатора обязательны.

У меня был релейный модуль с али, который используется для останова генератора. На схеме он просто прямоугольник с тремя выводами.

Из особенностей еще в качестве генератора опорного напряжения использован TL431. В остальном всё включено стандартно для Atmega 8. Есть светодиоды для индикации наличия напряжения питания на вводах и один светодиод статуса устройства. Тактируется схема с помощью внешнего кварца на 16 МГц.

Eagle мне породил вот такую печатную плату. Никаких SMD, симисторы и стабилизатор с легкими радиаторами.

48c6iwzgd0ea_4r-hua23bfriz4.jpeg

Два тороидальных трансформатора установлены прямо на плате. Плату изготовил традиционным радиолюбительским способом с помощью фоторезиста. После монтажа покрыл тремя слоями акрилового лака. Надеюсь не пробьет его высокое напряжение.

Выбор АВР

Приведенная ниже таблица поможет вам определиться с выбором типа АВР.

Таблица 1

Тип АВР Особенности устройства Действие
Одностороннего действия Две секции. Одна рабочая, а одна резервная Подключает резервную линию в случае пропадания напряжения на основной
Двухстороннего действия Секции равнозначные Можно подключить любую линию, не зависимо от наличия напряжения
С восстановлением Контролирует наличие напряжения на основном вводе после переключения на резервное питание При появлении напряжения на основной линии переводит схему (с небольшой задержкой) в исходное состояние
Без восстановления Переключает секции после пропадания напряжения на основном вводе Для перевода в основной режим требуется вмешательство оператора

Список использованной литературы

  • Левченко М.Т. Хомяков М.Н. «Автоматическое включение резерва» 1971
  • Александров А.М. «Выбор уставок срабатывания защит асинхронных электродвигателей» 1998
  • А.А. Усольцев «Электрические машины» 2013
  • Кацман М.М. «Электрические машины»  2013

Использование автономных источников электроэнергии в системах АВР

Там, где резервное электропитание нужно в небольших масштабах и на короткое время, можно воспользоваться аккумуляторными батареями. Но это уже отдельная тема, которой у меня посвящена отдельная статья “Бесперебойники”

Также в целях резервного источника питания можно использовать бензогенератор (как вариант – дизельный, газовый и т.д.). Об этом у меня немного написано здесь: АВР с бензогенератором

Усенко К.А., инженер-электрик,

admin@electric-forum.ru

Купить АВР для генератора

Для того чтобы купить щит автозапуска генератора, Вам необходимо определится с функционалом системы автоматики . После выбора контроллера, необходимо узнать номинал вводного автомата, так как вся нагрузка будет проходить через щит АВР. Вам остается только найти подходящий щит автоматики у нас на сайте и оформить заявку или отправить «быстрый заказ». Если у Вас возникли затруднение с выбором то Вы можете обратится к нашим специалистам, которые помогут подобрать удобный и доступный комплект автоматики по тел. +7(499)755-54-51 или написать письмо на электронную почту [email protected]
Авторские права защищены

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...