В сети неожиданно пропало напряжение. Как обеспечить его автоматическую подачу на приборы, устройства, технику из другого источника, если он предусмотрен? Какие устройства для этого используются, их наименования и основные принципы действия. Разбираемся.

Сферы применения автоматического переключения на другой источник

Обычные квартиры редко оборудуют системами типа «умный дом», чаще их владельцы, устанавливающие персональную защиту от проникновения посторонних, считают, что электричество – вещь постоянная. Более грамотные хозяева предусматривают дополнительные источники питания, которые, в случае чего, обеспечат работоспособность систем защиты и при отсутствии тока в сети.

Офисные, торговые, производственные помещения обязательно оборудуют устройствами автоматического переключения. Чаще автоматику устанавливают на отдельные линии, например, освещение, силовые установки (или определенные виды оборудования), системы жизнеобеспечения здания, охранную сигнализацию и т.д. Без подобной автоматики возможны материальные потери (неожиданная остановка технологического процесса), а также снижается безопасность нахождения в помещениях людей.

Иногда резервное питание рассчитывают только на определенные цели, такие как

  • аварийное освещение;
  • системы жизнеобеспечения (отопление, принудительная подача воды, кондиционирование или вентиляция);
  • защитные системы, в то числе, противопожарные;
  • работа лифтов и грузоподъемных механизмов.

Обеспечивают такую возможность правильно сконструированные и подключенные устройства автоматического переключения.

Что такое ЩАП, ШАВР, БАВР и как они работают

Перечисленные выше: щит автоматического переключения, шкаф автоматического включения резерва и блоки автоматического включения резерва в главном распределительном щите на объекте содержат специальные устройства. Разработаны они так, чтобы в случае прерывания подачи энергии от основной сети сразу переключить заданного потребителя на резервный источник питания или другую (при наличии) сеть.

Щит автоматического переключения

Устройство ЩАП относительно простое, поэтому и наиболее распространенное в применении. Реализовано автоматическое включение резерва (АВР) по схеме: 2 ввода (основной и резервный), 1 вывод к потребителю. Работает по простейшему алгоритму: когда на основном входе пропадает напряжение, нагрузка переключается на резервный источник, после восстановления основной сети – переключение на нее.

Входное напряжение контролируется по всем параметрам, фиксируется его значение по каждой из фаз. В случае перекоса фаз, нарушения последовательности их чередования срабатывает реле контроля фаз, запитанное от основного ввода. При отклонении одного из параметров от нормативного значения происходит переключение на резерв.

Простейшая схема ЩАП
Простейшая схема ЩАП

Основные узлы стандартной «начинки» ЩАП:

  • два аппарата защиты;
  • реле контроля фаз;
  • реверсивный контактор;
  • автоматический выключатель на каждом вводе.

ЩАП изготавливают как для однофазного, так и трехфазного тока. Один щит, в зависимости от исполнения, рассчитан на ток от 10 А до 250 А. Самый распространенное исполнение – навесной вариант. Материал корпуса выбирают в зависимости от условий расположения щита (в отапливаемом или неотапливаемом помещении, вне помещения и т.д.).

Шкаф автоматического включения резерва или ШАВР
Шкаф автоматического включения резерва или ШАВР

Шкаф автоматического включения резерва

Принцип работы ШАВР практически тот же, что и у ЩАП, только конструкция более массивная, а функциональные возможности шире. Предполагает напольную установку. Номинальный рабочий ток от 160 А и выше. Имеет больше вводов и выводов, в зависимости от условий потребителя электроэнергии, собирается по одной из схем:

2 х 1 – два ввода один вывод, ток до 630 А – в качестве исполняющего механизма устанавливают реверсивный контактор, выше 630 А – применяют автоматические выключатели с приводным механизмом;

3 х 1 и 4 х 1 – три или четыре ввода соответственно, алгоритм работы:

  • подключение второго ввода при отсутствии напряжения на первом;
  • при обесточивании второго – подключение третьего (например, аккумулятора или генератора).

2 х 2 – два ввода и два вывода, необходима установка секционного аппарата управления. В нормальном режиме оба ввода рабочие, каждый питает свою секцию. Когда один из вводов обесточивается, вся нагрузка (обе секции), за счет включения секционного аппарата, получает напряжение через один ввод.

Принцип работы схемы «2 в 2»
Принцип работы схемы «2 в 2»

3 х 2, 4 х 2 – принцип действия аналогичен предыдущей схеме, но требуется дополнительный независимый от основной электросети, резервный источник питания достаточной мощности, например, дизельный, бензиновый или газовый генератор.

В схему включён дизельный электрический генератор
В схему включён дизельный электрический генератор

Блок автоматического включения резерва

БАВР – управляющий переключением резерва механизм, он присутствует и в ЩАП, и в ШАВР. На приведенных схемах он обозначен как АВР. Принято выделять его как отдельный узел, потому что он устанавливается также в ГРЩ, ЩО70 и других щитах или шкафах для переключения вводов и входит в состав НКУ.

В ЩАП и ШАВР управляющее устройство переключения вводов может быть выполнено по релейной схеме с использованием логического реле или программируемого контроллера. В базовой схеме 2 х 1 устанавливают реле контроля фаз и, при необходимости, если требуется значительная задержка включения, реле времени.

Реализация исполнений 3 х 1 и 2 х 2 сложнее, здесь требуются промежуточные реле. Когда в качестве исполнительного механизма используются автоматические выключатели с мотор-приводами, альтернативы логическому реле или контроллеру пока не найдено. При других вариантах (контакторы, релейная схема) усложняется электрическая схема управления, возрастает количество контактов, что приводит к снижению надежности системы, а гибкость настройки оставляет желать лучшего.

Какие устройства предлагает профильная промышленность

Компания Райт Лэвел является лидером по установке и обслуживанию щитов с реле контроля фаз, шкафов автоматического включения резерва на базе логических реле Schneider Electric (Zelio Logic), ABB (ATS021 и ATS022), КЭАЗ (Optisave) и некоторых других, прошедших сертификацию в Российской Федерации.

Конструируются БАВР под различный номинал тока, типовые ЩАП, ШАВР по индивидуальному заказу с возможностью выбора одного из нескольких решений на стадии проектирования. Например, если нужен ШАВР по схеме 3 х 2, 300 кВт, то будут предложены варианты в виде готовых схем с применением:

  • контакторов и автоматических выключателей;
  • релейной схемы;
  • логического реле;
  • контроллера.

Все расчеты выполняются в соответствии с требованиями нормативно-технической документации, а готовое изделие проходит технический контроль. Ориентировочная стоимость изделия указывается для каждого из проектов.

Заказчик имеет возможность сравнить решения и выбрать из них оптимальный вариант с учетом предъявляемых требований и возможностей, в том числе, бюджетных.