Простые системы АВР
Работает все очень просто. Схема АВР на двух контакторах: Надеемся, что эта краткая статья поможет вам собрать и запустить схему автоматического ввода резерва на контакторе, и электроснабжение вашего дома или небольшого предприятия станет бесперебойным.
Восстанавливающиеся АВР.
Ставим номиналом не менее автомата А2, если не получится приобрести выключатель — устанавливаем автоматический выключатель с номиналом выше чем у А2
Замыкающие контакты контакторов должны быть рассчитаны на полный ток нагрузки, для размыкающих это неважно можно использовать блок-контакты. Оба автомата QS1 и QS2 должны быть включены, при этом катушка КМ получит питание и будет втянута, а соответственно её замыкающий контакт в цепи основного ввода тоже замкнут и размыкающий контакт в цепи резервного ввода разомкнут.
Такие неконтролируемые коммутации совершенно недопустимы на производствах с непрерывным циклом или в медицинских учреждениях в операционных больниц, например , а также на других важных объектах. В дальнейшем мы будем совершенствовать схему, добавим выдержки времени и различные блокировки
В случае исчезновения напряжения реле К1 обесточивается, К1. Рубильник выбирается с тремя положениями, где среднее из них полностью отсекает электричество.
Внешние входы аварийного отключения вводов. Такое реле выполняет функцию постоянного слежения за параметрами напряжения основной сети. Так как оба ввода в работе, отпадает необходимость следить за готовностью резервной линии к принятию нагрузки
В дальнейшем мы будем совершенствовать схему, добавим выдержки времени и различные блокировки. В случае исчезновения напряжения реле К1 обесточивается, К1. Рубильник выбирается с тремя положениями, где среднее из них полностью отсекает электричество.
Внешние входы аварийного отключения вводов. Такое реле выполняет функцию постоянного слежения за параметрами напряжения основной сети. Так как оба ввода в работе, отпадает необходимость следить за готовностью резервной линии к принятию нагрузки.
Как работает автоматический ввод резервного питания
В соответствии с индивидуальными условиями, схема АВР дополнительно оснащается пусковым блоком, который управляет запуском автономного источника питания, будь то аккумуляторы с инвертором или генератор на жидком топливе. Контроль состояния контактов контактора. При пропадании напряжения в основной линии катушка КМ 1 обесточивается, и питание через замкнувшийся контакт КМ1 начинает поступать на обмотку КМ 2, через контакторы которого к нагрузке подключается резервный ввод. В настоящее время промышленность в большом ассортименте выпускает готовые блоки АВР
Для таких важных объектов, как больницы, объекты оборонной промышленности, да и для многих других, аварии на электростанциях или в сетях электроснабжения сулят большие неприятности, именно по этой причине большое внимание всегда уделялось и уделяется проектированию и возведению систем резервного электроснабжения
При восстановлении параметров тока в основной цепи происходит замыкание контактов контактора основной цепи с одновременным размыканием контактов контактора резерва. Этот способ менее затратный, нежели генераторный, но не способен выдавать длительное время ток для мощных бытовых приборов. В настоящее время промышленность в большом ассортименте выпускает готовые блоки АВР.
Назначение АВР — повышение надежности электроснабжения потребителей. Более того, электродвигатель используется только один, а переключение вводов осуществляется его вращением вперед и назад.
Простейший трёхфазный АВР или как подключить модуль управления МАВР-3
Как подключить реле напряжения
Ставится реле защиты напряжения после вводного автомата, до счетчика. В этом случае под защитой будет и сам счетчик. Если такой возможности нет, то реле напряжение монтируется после электросчетчика и после автомата. Ставят реле защиты в квартирном или домовом электрощите на din-рейку.
Схема подключения реле напряжения при мощности нагрузки больше 7 кВт с магнитным пускателем
Перед монтажом защиты от перенапряжения, напряжение сети должно быть отключено вводным автоматом. Реле не защищено от токов короткого замыкания, поэтому автомат стоящий перед реле защиты от перенапряжений должен быть рассчитан на ток, на порядок ниже чем ток реле напряжения. Допустим если автомат имеет номинальный ток 40 А, тогда реле защиты должно иметь номинальный ток не ниже чем 50 А.
Схема подключения однофазных реле напряжений в трехфазной сети
Фаза с нижней клеммы автомата подключается отдельным проводом к клемме L реле. К клемме N реле подключают нулевой провод, идущий со счетчика. Клемм нулевого провода N может быть две, они внутри соединены вместе. Это сделано для удобства подключения.
Фазовый провод который раньше был подключен на нижние контакты автоматического выключателя (нагрузка), подключается к выходу реле напряжения через контакты. Если нагрузка меньше 7 кВт, тогда можно использовать внутренние контакты реле напряжения.
При более высокой мощности ставят магнитный пускатель или контактор, катушки которых подключаются через контакты реле напряжения. Для надежности и увеличения срока службы контактов реле напряжения рекомендуется ставить магнитный пускатель и для небольших мощностей. Трехфазное реле защиты напряжения защищает каждую фазу от перенапряжения.
Схема подключения трехфазных реле напряжения в трехфазной сети с магнитным пускателем
При трехфазной сети фазы L1, L2, L3 с нижних клемм трехфазного автомата подключают к трехфазным клемма реле напряжения, а напряжение для катушки магнитного пускателя берется с любых контактов реле защиты напряжения. Также желательно установить байпас, чтобы можно было подать напряжение на нагрузки в случае отказа реле напряжения.
Помогла вам статья?
Да1Нет
Правила выбора реле напряжения для квартиры или дома
Подходить к выбору РКН необходимо с умом, ведь устройство отвечает за безопасность сети и электроприборов. Корректная работа реле возможна только в том случае, если правильно подобраны технические характеристики. При выборе реле напряжения необходимо учитывать:
- максимальный ток нагрузки и тип подключения по фазе;
- максимальную мощность потребителя;
- рабочий диапазон напряжений;
- время срабатывания защиты;
- тип управления (цифровой и электромеханический);
- степень защиты устройства;
- надежность (отзывы о производителе и модели).
Главный параметр при выборе прибора — максимально допустимый ток. Следует выбирать модель на одну ступень защиты выше, чем установленный автомат в распределительном щите. Если максимальный ток выключателя равен 32 А, тогда реле должно быть на 40 А.
Защита двигателя 380 В от работы на двух фазах
Работа двигателей на двух фазах довольно частое явление. Очень часто причиной работы двигателей на двух фазах является низкая культура эксплуатации электроустановок. Это и не своевременный уход за контактами коммутационных аппаратов и предохранителей, и не своевременная проверка контактных соединений проводов и кабелей на распределительных щитах, пунктах и в шкафах управления и т.д.
Если же повысить культуру эксплуатации электроустановок, то вероятность обрыва цепи в одной фазе из-за плохого контакта будет сведена к минимуму.
Очень часто двигатель может работать на двух фазах, когда силовая цепь двигателя защищается предохранителями, из-за сгорания плавкой вставки в одной фазе в результате короткого замыкания на землю в сети с заземленной нейтралью. Замена предохранителей на автоматические выключатели устраняет саму возможность двухфазного режима.
Для чего же нужна данная защита и чем опасна работа двигателя на двух фазах, сейчас и попытаемся разобраться.
Данная защита защищает двигатель от перегрева, а также от так называемого «опрокидывания», т. е. остановки под током вследствие снижения момента, развиваемого двигателем, при обрыве одной из фаз. Защита действует на отключение и в качестве аппаратов защиты применяются как тепловые, так и электромагнитные реле.
Когда происходит обрыв одной из фаз, ток двигателя с соединением обмоток статора в звезду будет превышать в 1,7-2 раза по сравнению с трехфазным режимом.
Рассмотрим например как отразится обрыв одной из фаз на различных величинах напряжения между различными точками цепи статора двигателя.
Предположим, что двигатель подключен к сети с номинальным линейным напряжением Uл, обмотки статора соединены в звезду и обрыв провода произошел в фазе «А» (рис.1 а).
Рис.1 – Напряжения при работе двигателя на двух фазах
Нас будут интересовать следующие напряжения:
- UАВ, UВС, UСА – между фазами двигателя;
- UАО, UВО, UСО – между фазами и нулевой точкой О сети (землей);
- UО1-О – между нулевой точкой обмотки двигателя и землей; Uразр. — в месте разрыва.
В трехфазном режиме напряжения на двигателе симметричны, т. е. UАВ = UВС= UСА= Uл, UАО= UВО= UСО= Uл/√3= Uф, при этом UО1-О= Uразр.=0.
В двухфазном режиме напряжения становятся несимметричными, степень несимметрии будет зависеть от скольжения s. Если обрыв фазы имел место при холостом ходе двигателя, когда Sxx < Sн (Sн — номинальное скольжение), то все указанные напряжения практически не изменятся по сравнению с трехфазным режимом. Если скольжение нагруженного двигателя вследствие обрыва фазы становится больше критического скольжения Sкp., то двигатель «опрокидывается» и затормаживается. При включении с оборванной фазой двигатель останется неподвижным.
В последних двух случаях S=1, напряжения на двигателе будут иметь следующие значения:
- UАВ=UСА= 0,5Uл;
- UВС= Uл; UАО= 0,5Uф;
- UВО= UСО= Uф;
- UО1-О=0,5 Uф;
- Uразр.=1,5Uф.
Для определения напряжений на двигателе при изменении скольжения от S=Sxx до S=1 можно воспользоваться расчетными кривыми , приведенными на рис.1, б также для случая обрыва фазы А.
Из этих кривых видно, что в зоне скольжений Sxx < S < Sкр резко изменяются три напряжения: Uразр., UО1-О (они будут изменятся одинаково при обрыве любой фазы), а также UАВ – напряжение между поврежденной (А) и отстающей (В) фазами. Напряжение UСА между поврежденной и опережающей фазами, а также напряжение UАО изменяются в этой зоне незначительно.
Таким образом, для получения надежной защиты работающего в длительном режиме двигателя от перегрева при обрыве любой фазы нужно контролировать, либо напряжение UО1-О либо три напряжения Uразр. (во всех фазах), либо, наконец, три междуфазных напряжения UАВ, UВС, UСА.
На основании различного контроля напряжения, используются три группы схем:
- схемы основанные на контроле целостности плавких вставок всех фаз;
- схемы, реагирующие на нарушение симметрии трехфазной системы напряжений на зажимах двигателя;
- схемы, действующие при возникновении несимметрии фазовых токов двигателя.
Литература:
1. Ключев В. И., Выбор электродвигателей для производственных механизмов, изд-во «Энергия», 1964.
Как подключить прибор контроля?
Конструкции реле, осуществляющих контроль фаз, при всем имеющемся обширном ассортименте изделий, имеют унифицированный корпус.
Конструктивные элементы изделия
Клеммники для подключения электрических проводников, как правило, выведены на фронтальную часть корпуса, что удобно для проведения монтажных работ.
Сам прибор сделан под установку на рейку типа DIN либо просто на ровную плоскость. Интерфейс клеммника обычно представляет собой стандартный надежный зажим, предназначенный под крепление медных (алюминиевых) жил сечением до 2,5 мм 2 .
Передняя панель прибора содержит регулятор/регуляторы настройки, а также световую контрольную индикацию. Последняя показывает присутствие/отсутствие питающего напряжения, а также состояние исполнительного механизма.
Подключение трехфазного напряжения выполняется на рабочих клеммах устройства, обозначенных соответствующими техническими символами (L1, L2, L3). Монтаж нулевого проводника на таких устройствах обычно не предусматривается, но этот момент конкретно определяется исполнением реле — типом модели.
Для соединения с цепями управления используется вторая интерфейсная группа, состоящая обычно не менее чем из 6 рабочих клемм. Одной парой контактной группы реле коммутируется цепь катушки магнитного пускателя, а через вторую — цепь управления электрооборудования.
Все достаточно просто. Однако каждая отдельная модель реле может иметь свои особенности подключения. Поэтому применяя устройство на практике, следует всегда руководствоваться сопроводительной документацией.
Шаги настройки приспособления
Опять же в зависимости от исполнения, конструкция изделия может оснащаться разными схемными вариантами настройки и регулировки. Есть модели простые, предусматривающие конструктивно вывод на панель управления одного-двух потенциометров. И есть устройства с расширенными элементами настройки.
Среди таких расширенных настроечных элементов часто встречаются блочные микропереключатели, расположенные непосредственно на печатной плате под корпусом прибора или в специальной открываемой нише. Установкой каждого из них в то или иное положение создается требуемая конфигурация.
Настройка обычно сводится к тому, чтобы выставить посредством вращения потенциометров или расположением микропереключателей номинальные значения защиты. Например, для контроля состояния контактов уровень чувствительности разницы напряжений (ΔU) обычно ставят на значение 0,5 В.
Если необходимо контролировать линии питания нагрузки, регулятор чувствительности разницы напряжений (ΔU) настраивают на такое граничное положение, где отмечается точка перехода от рабочего сигнала к аварийному с небольшим допуском в сторону номинала.
Как правило, все нюансы настройки приборов доходчиво описывает сопроводительная документация.
Маркировка устройства контроля фаз
Приборы классического исполнения маркируются просто. На передней или боковой панели корпуса наносится символьно-цифровая последовательность или же обозначение отмечается в паспорте.
Так, устройство российского производства на подключение без нулевого провода маркируется:
ЕЛ-13М-15 АС400В
где: ЕЛ-13М-15 – наименование серии, АС400В – допустимое напряжение переменного тока.
Образцы импортной продукции имеют маркировку несколько иную.
Например, реле серии «PAHA» отмечено следующей аббревиатурой:
PAHA B400 A A 3 C
Расшифровка примерно такая:
- PAHA — наименование серии.
- B400 – стандартное напряжение 400 В или подключенное от трансформатора.
- А – регулировка потенциометрами и микропереключателями.
- А (Е) – тип корпуса под монтаж на DIN рейку или в специальный разъем.
- 3 – размер корпуса в 35 мм.
- С – конец кодовой маркировки.
На некоторых моделях перед пунктом 2 может добавляться еще одно значение. Например, «400-1» или «400-2», а последовательность остальных не изменяется.
Так маркируются аппараты контроля фаз, наделенные дополнительным интерфейсом питания под внешний источник. В первом случае напряжение питания 10-100 В, во втором 100-1000 В.
С принципом действия, конструктивными особенностями и назначением выключателя нагрузки ознакомит следующая статья, прочитать которую мы очень советуем.
Что такое переменный ток
Стандартный трехфазный ввод:
С целью понимания необходимости 3 фаз электропитания и соответствующей защиты на линиях, вначале разберем о каком конкретно токе идет речь. В отличие от постоянного, движение электронов в каждой линии переменного тока происходит в соответствии с синусоидальным напряжением поля. В момент, когда оно достигает своего пика, перемещение частиц максимально в канале по направлению к нейтрали или фазового провода с текущим нулевым индексом. Последний становится таким в период, когда мощность поля в нем равна «0». Затем сила, приводящая в движение электроны своего знака, изменяет полярность и продолжает перемещать в канале уже частицы с противоположным зарядом.
Подобное периодическое движение электронов и служит сущностью понятия переменного тока. Его плюсы по сравнению с постоянным:
- Нагрузка линии не постоянна, а значит каналы передачи энергии можно сделать физически тоньше относительно используемых при непрерывном движении электронов.
- Возможность экономичной передачи тока на большие расстояния, за счет поднятия его вольтажа несложными трансформаторами в начале пути и последующим уменьшением его до рабочих характеристик, такими же аппаратами, находящимися на стороне получателя.
- Упрощается создание кругового магнитного поля, что дает возможность облегчить конструкцию электромоторов.
- Получение двух рабочих напряжений в трехфазных устройствах.
- При симметричных характеристиках на всех трех линиях, конечный потребитель, использующий их для своего питания, не нуждается в отдельной нейтрали. Ему достаточно приходящего переменного тока. Конечно, при соответствующем соединении линий и нагрузки.
Пример системы 3 фаз без нейтрали — соединение «звездой»:
Еще один способ подключения трехфазового оборудования без нейтрали (если в его конструкции нагрузка соединена в связку типа «треугольник»). Правда, для названого случая обязателен монтаж с правильным чередованием вводных фаз.
Соединение треугольником потребителей и генераторных мощностей:
Одну из фаз вместе с нейтралью, можно использовать для питания относительно слабого по мощности потребителя, что и делается в отношении жилых помещений. На всю квартиру обычно заводят только одну линию из трех с общим нулем.
Схемы применения и подключения реле контроля фаз и напряжения РНЛ-1
Модель потребляет меньше 2 ВА. После нормализации напряжения контрольное устройство вновь включает подачу электроэнергии через период времени, указанный в заводских настройках. Преимущества реле контроля фаз В сравнении с другими устройствами аварийных отключений данные электронные реле отличаются рядом весомых преимуществ: в сравнении с реле контроля напряжения не зависит от влияния ЭДС питающей сети, так как его работа отстраивается от тока; позволяет определять аномальные скачки не только в трехфазной сети питания, но и со стороны нагрузки, что позволяет расширить спектр защищаемых компонентов; в отличии от реле, работающих на изменение тока в электродвигателях, данное оборудование позволяет фиксировать еще и параметр напряжения, обеспечивая контроль по нескольким параметрам; способно определить дисбаланс уровней питающих напряжений из-за неравномерности загрузки отдельных линий, что чревато перегревом двигателя и снижением параметров изоляции; не требует формирования дополнительной трансформации со стороны рабочего напряжения
Сгоревшая обмотка статора мотора — можно сказать, обычное явление там, где не предусматривалось внедрение в цепь управления релейного контроля Исходя из всех описанных технических и технологических факторов, становится очевидной важность применения этого типа реле и не только для случаев эксплуатации электрических двигателей, но также для генераторов, трансформаторов и прочего электрооборудования. Если зарубежные производители маркируют по одним канонам, то отечественные — по другим
В связи с этим, необходим постоянный контроль над состоянием фаз, осуществляемый с помощью трехфазного реле контроля напряжения, установленного в сети
Так выглядит одна из моделей реле контроля напряжения. На практике применяется для контроля наличия U и правильности симметрии. При выходе за заданные значения какой-либо из фаз, срабатывает реле, отвечающее за данный контур, а остальная нагрузка при условии нахождении в границах нужного диапазона продолжает работать. Следующие две буквы А — регулирование с помощью потенциометра и тип монтажа под дин-рейку
Обнаружение разворота фазы важно, если двигатель, работающий в обратном направлении, может повредить ведомый механизм или, что еще хуже, — нанести физический вред обслуживающему персоналу. Максимальное напряжение составляет В
Такая ситуация чаще всего возникает из-за ошибки подключения. Число производимых товаров превышает единиц.
Установка коммутирующих устройств на выход реле
Далеко не все модели предоставляют весь комплекс настроек по вышеприведенным параметрам. Установкой каждого из них в то или иное положение создается требуемая конфигурация
Важно учесть, что сфера применения изделия зависит от их типов реле контроля фаз напряжения ЕЛ : 11 и 11 МТ — защита источников питания, участие в системе АВР, питание преобразователей и генераторных установок. Если напряжение основного ввода в норме, то контакт реле KV1. Выявление фазового реверса Выполняется техническое обслуживание на моторном оборудовании
Выявление фазового реверса Выполняется техническое обслуживание на моторном оборудовании.
Подключаемую нагрузку формируют равномерно на каждую из 3-х фаз. Это позволяет легко соединить реле контроля трехфазного напряжения с электрической цепью, соблюдая правила, одинаковые для всех типов этих устройств. Это устройство контролирует трехфазную сеть при обрыве одной и более фаз, неправильном чередование фаз, асимметрии напряжения или перекосе фаз. Яркий пример — компрессор винтового типа, неправильное подключение которого и включение на срок больше пяти секунд приводит к поломке дорогостоящего изделия. Принципиальная схема устройства показана ниже.
Таким образом, контроль происходит автоматически, при аварийной ситуации реле отключает нагрузку, а при восстановлении параметров сети включает напряжение трехфазной сети автоматически. К дополнительным плюсам стоит отнести контроль минимального и максимального U, функцию гистерезиса для 3-фазного тока. Это позволяет значительно увеличить их мощность. Изделия этого предприятия активно применяются как на гражданских объектах, так и в крупных промышленных организациях. Подключение и работа реле контроля фаз ЕЛ-11Е
Как я устанавливал реле напряжения в квартирный щиток
Чтобы не было вопросов – скажу сразу, что контактор устанавливать нет необходимости, поскольку теоретически реле напряжения выдерживает ток до 30 А, а согласно маркировке на внутреннем реле – до 40 А. Но это теоретически, а как на практике – покажет время, обязательно сообщу дополнительно, если что. Да и ещё есть банальная причина – в щитке элементарно нет места. Это также основная причина, почему я не поставил автомат байпаса.
Ток ограничивается автоматами по 16 А. А вот если бы при всех прочих равных условиях стояли автоматы на 25 А, то стоило бы всерьёз задуматься о контакторе. И о замене их на 16 А, поскольку проводка выполнена алюминием с сечением 4 мм2.
В процессе установки использовал моножильный провод сечением 2,5 мм2. Даже, если бы я захотел использовать 4 квадрата – у меня бы не получилось, т.к. клеммы реле напряжения могут принять только 2,5.
Самая важная точка подключения – фаза:
Подключение фазы при установке реле напряжения
Для её расключения я использовал сжим «Орех». Считаю его самым надежным способом соединения проводов, так же, как пропаянную скрутку.
На фото видно, как провод после счетчика приходит в орех снизу. Он алюминиевый, это ещё довод в пользу «Ореха».
Второй провод снизу из «Ореха» идёт на питание реле (клемма 7). И два провода, которые идут из верхней части «Ореха» – фаза на вход реле напряжения.
Почему два, а не один, а между контактами 1 и 2 не поставить перемычку? Дело в том, что соединить 2 провода «Орехом» гораздо надежнее, чем винтовой клеммой. Во-вторых – как я говорил, всунуть 2 провода по 2,5 квадрата в одну клемму проблематично. Поэтому надежность по фазе обеспечивается двумя проводами на входе (для умощнения), и тем, что входные контакты 1 и 2 намертво спаяны внутри реле (фото с пруфом есть в первой части статьи про это реле, ссылку давал выше).
Выходные клеммы 3 и 4 так же спаяны внутри реле, и на каждую клемму я прикрутил по проводу. Но только эти провода дальше нигде не контачат – они идут каждый на свой автомат (хотя, перемычка не помешает, но она не обязательна).
Монтаж реле напряжения в щитке через Орех
Надеюсь, на фото хорошо всё просматривается – после автоматов фазные провода (уже алюминий) идут на квартиру. Нулевые подключены к клеммам чуть повыше автоматов.
Кому интересно рассмотреть всё в подробностях, сделал ещё парочку фото монтажа:
Монтаж реле напряжения – вид сверху
Пример монтажа реле напряжения в квартирный щиток
Небольшой лайфхак: в ответственных местах я стараюсь не просто вставлять зачищенный конец провода в клемму, а делаю петельку. Таким образом я вдвое увеличиваю площадь контакта (и уменьшаю пресловутое переходное сопротивление), и исключаю возможность прокручивания провода в случае ослабления зажима. Да и механическая прочность соединения от этого только выигрывает.
Предвосхищая комментарии касательно некрасивого монтажа, скажу – делал это я во время воскресного прайм-тайма, и моим главным опасением было потревожить соседей во время их телевизионного вечера. Это святое)
Да, красота – не моя стихия, но за надёжность я ручаюсь!
Вот, что получилось в итоге:
Итог установки реле контроля напряжения ФиФ
Рабочий диапазон установил 175-245 В. Считаю, что это самый широкий возможный диапазон, пригодный для тех, кто не хочет частых срабатываний этого реле. Если в приоритете сохранность техники, можну немного сузить диапазон, примерно по 5 В с обоих краёв.
После установки этого реле прошёл почти год, полёт нормальный. Было пару отключений по низкому напряжению, больше сказать нечего.
