Что такое АВР в электрике?

-4
06/03/2018 16:38:30

В нашем мире комфорта и изобилия человеку живется очень уютно. Однако всегда надо помнить, что «обязательными подпорками» уюта является современная техника. Более того, выстроено уже несколько глобальных сетей, работающих на то, чтобы людям было светло, тепло и не скучно. Но если что-то где-то вырубается... Тогда человек чувствует себя сразу слепым, голым и беззащитным.

Настоящая автоматика — это не только когда нажал на кнопочку и что-то заработало. Настоящая автоматика сама умеет отслеживать режим работы каких-то аппаратов и в нужный момент подавать корректирующее воздействие. Да так, чтобы никто и не догадался, что где-то что-то изменилось, произошло переключение, и все заработало как-то иначе.

Для обычного «клиента» как бы ничего и не случилось: работало, потом что-то где-то щелкнуло, или даже вообще без внешних признаков — и работа продолжилась. Вот так должна действовать АВР — система автоматического ввода резерва.

Резервирование и резервное питание

Резервирование в конструкциях каких-то важных для жизни и деятельности систем — дело обычное.  Есть такие автоматические схемы, в которых даже в случае выхода из строя, «сгорания» каких-то модулей или блоков автоматически вводятся в действие резервные, до этого момента находившиеся в схеме, но бездействовавшие. Такие схемы отличаются повышенной живучестью и применяются в важных приборах и аппаратах. Например, в компьютерных серверах используются RAID-массивы дисков памяти с динамическим резервированием на случай выхода из строя некоторых из них.

Резервирование хорошо иметь при пользовании связью. Например, сейчас, во времена всеобщей и повсеместной мобильной связи, многие отказались от услуг традиционной связи — домашней телефонии, еще недавно которую было иметь важно, а кое-где даже почетно. Вот отказались, а зря. Случись что с мобильником — деньги кончились, симка испортилась, в тазик с водой уронили! — и позвонить уже нечем. Надо бежать куда-то пешим ходом.

Так как электропитание у нас едва ли не самая важная вещь в теперешней жизни и в быту, то логично и здесь позаботиться о резервировании. Часто так и делается, хотя бы на тех же компьютерах: свет выключился, а у него имеется свое устройство резервного питания UPS (Uninterruptible Power Supply — непрерываемая поддержка питания). В таком устройстве питание поддерживают аккумуляторы. Непрерывно после выключения напряжения сутками они питать компьютер, конечно, не смогут, но подождать, пока хозяин закончит какие-то свои важные работы в течение 20–30 минут, а то и часа, им вполне по силам.

Аналогичное резервное питание встречалось еще недавно в связи на радиорелейных вышках. Вышка со всеми ее усилителями-ретрансляторами, принимавшими от зеркал-антенн радиосигнал, и переизлучавшими его дальше, питалась энергией от обычной электросети 220/380 В. Но на случай сбоя питания неподалеку располагался целый каскад аккумуляторных батарей, способных поддержать энергию в течение 3–4 часов. И за это время вполне могли быть устранены аварии, связанные с питанием важного устройства.       

 Другими видами резервного питания могут быть местные дизель-генераторы или специальные сети резервного питания (которые тоже работают от где-то установленных автономно запускаемых генераторов).

Дизель-генераторы сейчас выпускаются в очень большом ассортименте: от небольших переносных мощностью в полкиловатта до больших стационарных. Их и приобретают для использования в качестве автономных источников питания где-то за городом, при строительстве, в походе…

Но они же вполне пригодны как резервные генераторы, и можно соорудить аварийное питание с их помощью. Важно организовать правильное автоматическое переключение.

Работа системы автоматического включения питания

Принцип работы АВР состоит в контроле наличия питания основного источника и включении источника резервного питания в случае его внезапного отсутствия. Также должно работать обратное переключение: при появлении основного питания (аварию устранили) оно должно переключить сеть на основной источник, а резервное питание остановить.

При этом важно быстродействие. Идеальный вариант, когда потребляющая сеть не замечает переключения. Это зависит не только от скорости срабатывания электронных компонентов и силовых реле. Резервное питание может требовать некоторого времени для запуска. Поэтому система переключения может быть не одноступенчатой. Сначала включаются быстродействующие источники, а после ввода в действие дизель-генераторов и входа их в рабочий режим переключение производится на них. Обратное переключение таких сложностей не потребует, так как гашение дополнительного источника может проводиться и во время уже заработавшей основной сети.

Схема автоматического переключения питания на основе АВР

Главная функция — отслеживать питание в основной сети. На изображенной схеме основное и резервное напряжения попадают через включенные автоматы на контакторы КМ. Причем, стоящий на основном питании замкнут и управляет размыканием того, который поставлен на резервную линию питания. При пропадании напряжения на основной линии, ее контактор перестает размыкать контактор на резервном питании. Кроме того, он сам разомкнется, в этом случае начнет работать резервная линия питания. При появлении напряжения питания на основной линии ее контактор замкнется сам и разомкнет контактор резервной линии. Таким образом, восстановится первоначальное положение, когда основная линия включена, а резервная разомкнута.

Простейшая схема автоматического ввода резервного питания. Слева – контактор. L12 – линия основного  питания; L22 – линия резервного питания  
Простейшая схема автоматического ввода резервного питания. Слева – контактор. L12 – линия основного питания; L22 – линия резервного питания

Данную схему можно считать наипростейшей. Она срабатывает только по выполнению одного условия: при снижении напряжения основной линии ниже определенного порога. Тогда как в реальности может отслеживаться целый ряд условий и включение резервного питания производиться специальной логической решающей схемой.

Простейшая система резервного питания для квартиры на основе аккумуляторной батареи

Для квартиры можно использовать в качестве резервного питания обычный автомобильный аккумулятор. Большой плюс такой системы — хорошее быстродействие. Мощностью, достаточной для питания больших силовых агрегатов, аккумулятор, конечно, не обладает, но обеспечить аварийное освещение на время устранения проблем с основным питанием вполне может. Единственное, что нужно приобрести для него, это инвертор напряжения, который, беря от аккумулятора его стандартные 12 вольт постоянного тока, выдавал бы на выход  ~220 В.

Система ввода резервного питания на основе магнитного пускателя КМ1 (справа). Резервный ввод подает переменное напряжение 220В от инвертора, преобразующего постоянное напряжение аккумулятора.
Система ввода резервного питания на основе магнитного пускателя КМ1 (справа). Резервный ввод подает переменное напряжение 220В от инвертора, преобразующего постоянное напряжение аккумулятора.

Увеличивать мощность резервного питания можно, подключив параллельно несколько одинаковых аккумуляторов.

Система резервного питания на основе бытового генератора

Кроме мощности и емкости системы по поддержанию напряжения есть и другие решающие факторы. Система с генератором может резервировать не только однофазное питание, но и трехфазное. Резервное питание на основе генератора больше подходит для электроснабжения отдельного дома, усадьбы или крестьянского хозяйства. Снабжение питанием в этом случае зависит от количества имеющегося запаса топлива, то есть реально снабжать своих потребителей неограниченно во времени.

Схема резервного питания на основе генератора. Генератор может быть трехфазным или однофазным, в зависимости от сети нагрузки.
Схема резервного питания на основе генератора. Генератор может быть трехфазным или однофазным, в зависимости от сети нагрузки.

Генератор во время переключения необходимо запустить, для этого в сети должен наличествовать запускающий стартер. Логическая схема управления должна включать стартер только на время запуска генератора, после чего при успешном запуске стартер выключается. При возобновлении основного питания, после переключения генератор должен гаситься через некоторое время. Это достигается логической схемой стартера.

Система автозапуска двигателя для резервного питания. Схема настраивается достаточно гибко и может предусматривать различные режимы запуска, например, предварительный разогрев в зимнее время
Система автозапуска двигателя для резервного питания. Схема настраивается достаточно гибко и может предусматривать различные режимы запуска, например, предварительный разогрев в зимнее время

Блок управления АВР

Компактно логическая схематика может быть собрана в одном блоке управления автоматической системой ввода резерва. Настройка устройства вполне внятно описывается инструкцией. Возможно приобретение БУ, отвечающего потребностям пользователя, в соответствии с параметрами его сети и устройств резервирования.

Блок управления АВР
Блок управления АВР

Оборудование позволяет учитывать множество факторов, управлять однофазным или трехфазным включением, на панель выведена индикация, отражающая режимы работы и управления.

Системы автоматического ввода резерва очень полезны не только для больших производственных предприятий или организаций. Ими вполне можно обезопасить питание в квартире или частном доме.

Особенно интересен вариант, когда при строительстве добротного хозяйства используются временные источники электропитания. После окончания строительства и подключения дома к сети питания по постоянной схеме необходимость во временных источниках отпадает. Компактный дизель-генератор можно, разумеется, реализовать кому-то еще. Но неплохим вариантом видится дать ему новую жизнь в качестве резервного источника энергии, найдя для него почетное место в гараже или в подвале и обеспечив его работу толковой схемой управления резервным электропитанием.   

Изображение пользователя Кононенко Владимир
Кононенко Владимир Инженер-электрик
комментарии:
Чтобы оставить отзыв, пожалуйста, авторизируйтесь используя социальные сети.
добавить комментарий:
Нажимая кнопку Отправить вы соглашаетесь с Пользовательским соглашением и Правилами размещения информации.
Мнение редакции может не совпадать с мнением автора отзыва.
Сколько денег вы тратите на ремонтные работы в год?
от 10 000 до 100 000 рублей
60% (6 ответов)
от 1 000 до 10 000 рублей
40% (4 ответа)
до 1 000 рублей
0% (0 ответов)
Всего проголосовало: 10