АВР в электрике – что это такое, устройство и назначение, применение, принцип действия, классификация, правила выбора

Отключение питания от внешней электросети грозит сбоем или даже поломкой оборудования. Предотвратить это можно только путем переключения к запасному электропитанию, например, к генератору – но для этого потребуется специальный автоматический переключатель АВР. Разберем, как применяется АВР в электрике, что он собой представляет, как устроен, классифицируется, по какому принципу работает, какие требования предъявляются к нему, что следует учесть при выборе, и какие варианты схем его подключения доступны.

Автоматический ввод резерва – что это такое, устройство

Устройство для автоматического переключения оборудования к резервному источнику питания при обрыве главного называется АВР или автоматическим вводом резерва. Это особенно актуально для электротехники, относящейся к 1-ой и 2-ой категориям надежности.

Как правило, внешне он представляет собой специально сконструированный распределительный вводный электрощиток. В нем соединен основной автомат и резервный переключатель. При этом последний постоянно отслеживает параметры сети – силу тока и величину напряжения.

Состоит механизм из следующих рабочих узлов:

• Контролирующее устройство. Элемент следит за параметрами главной питающей сети. В случае сбоя дает сигнал на подключение дополнительного источника.
• Переключатель. В основе применяются автоматы и контакторы. По команде с контроллера переводит оборудование на запасное питание.
• Блок-реле. Посылает управляющие команды на генератор.

В состав также может входить сигнализация, сообщающая о факте сбоя и переключения на резервную электросеть. При этом дополнительные источники могут быть совершенно различными – электрогенератор, другая рабочая линия, а также набор аккумуляторных батарей.

АВР – это достаточно надежное устройство, применяемое в электрике сложных и промышленных объектов. Прибор никогда не задействуется случайно или по ошибке, так как для его активизации должно сразу совпасть несколько моментов:

1. Нулевой номинал на входе базовой сети.
2. Отсутствие в контролируемой ветке короткого замыкания.
3. Вводный выключатель находится во включенном положении.
4. Дополнительный источник функционирует, исправен и выдает номинальное напряжение.

Если в базовой ветке опять появится ток заданного значения, прибор заново переключает оборудование на первичный источник. Однако далеко не каждая модель обладает такой функцией. Зачастую переключение приходится делать вручную.

Назначение, классификация, применение

Автоматический переключатель для резервного питания предназначается для решения сразу нескольких важных задач:

1. Обеспечение бесперебойной работы оборудования.
2. Автоматизация переключения на резервные источники при обрыве базовой сети.
3. Предупреждение опасности для персонала с оборудованием, отключение которого несет угрозу жизни.
4. Предотвращение материального ущерба и других тяжелых последствий, вызванных внезапным отключением электротехники.

Обратите внимание! Назначение АВР – это не только сложные промобъекты, он не менее эффективно применяются в домашней электрике. Например, для обеспечения бесперебойной работы автономной системы отопления.

По особенностям эксплуатации и назначению АВР разделяются на 3 вида:

• С резервированием явного типа. В схеме присутствует хотя бы один дополнительный источник тока. Это может быть дизельный генератор, блок АКБ и т. п.

• С резервированием неявного типа. Цепь нагрузки разделена на сектора, и для каждого из них имеется свой источник питания. При этом все они работают и при необходимости заменяют друг друга. Как правило, питание поступает с трансформатора, стойкого к перегрузкам.
• С резервированием группового типа. В схеме есть 2 последовательно соединенных базовых источника. При этом в качестве резерва выступает бензиновый или дизельный электрогенератор.

Кроме того, автоматические резервные включатели классифицируются по ряду технических параметров:

1. Числу подключаемых секторов. В большинстве случае приборы оснащены 2-мя вводами, но бывают модели с большим их количеством – что значительно повышает надежность дополнительного питания.
2. Конфигурации электросети. Устройства подразделяются на 1-фазные и 3-х-фазные.
3. Величине рабочего напряжения. Есть 2 класса – один для работы с номиналом до 1 кВ, другой – свыше 1 кВ.
4. Периоду срабатывания.
5. Мощности подсоединяемой нагрузки.
6. Номинальной силе тока.

Применение АВР показано в электросхемах, где даже кратковременное отключение питания повлечет ущерб или создаст опасность для здоровья и жизни людей. В быту это могут быть различные системы жизнеобеспечения жилища – пожарная или газовая сигнализация, система видеонаблюдения и охраны, отопление.

Принцип действия

Независимо от типа устройства, его главных и дополнительных характеристик в основе механизма действия заложена функция слежения за параметрами электросети. Для этой цели могут использоваться как реле напряжения, так и процессорные микроблоки.

Но чтобы лучше понять, что это такое и как работает, разберем простейшую в электрике схему АВР на следующем примере:

• В качестве главного элемента контроля берется контактор.
• Пока напряжение поступает, его контакты замкнуты, участок сети с потребителями получает питание.
• Когда напряжение прерывается, индуктивная катушка перестает удерживать шток.
• В результате под действием сжатой пружины контактный элемент переходит в обратное положение – на котором соединяется с вводом резервной линии.
• Сеть с потребителями начнет питаться от запасного источника.

• В случае, когда подача тока возобновиться по основной линии, контактор вернется в исходное состояние.

Для наглядности происходящего действия группы контактов главной и дополнительной линии оснащены сигнальными лампочками.

Справка! Возможность настройки порога срабатывания позволяет исключить поломку оборудования. К примеру, если напряжение АКБ-блока начнет снижаться, прибор сможет переключиться на другую резервную сеть.

Требования

К устройству автоматического включения резервного питания предъявляется следующий список требований:

• Наискорейшее восстановление электропитания.
• Бесперебойность электроснабжения от запасного источника.
• Разовое включение/отключение питания до полного устранения проблем с главной сетью, а не временные, интервальные подачи.
• Контроль энергоснабжения от главной сети до момента переключения на дополнительный источник выполняется автоматическим блоком устройства.
• Отсутствие реакции на кратковременное падение напряжения.
• Слежение за исправностью управляющей электросхемой оборудования запасного источника.

• Блокирование варианта электроцепи с одновременным подключением к 2-м и более источникам питания, а также веткам с коротким замыканием.
• Возможность регулировки чувствительности срабатывания переключателя для каждого ввода.
• Оснащенность индикацией, отображающей текущее состояние прибора.

Несмотря на то, что АВР – это, прежде всего, автомат, желательно, чтобы он имел функцию ручного управления. При необходимости это позволит переключиться на более приемлемый в той или иной ситуации вариант резервной сети.

Критерии выбора

Для того чтобы правильно подобрать автоматический переключатель резерва, следует учесть характеристики конкретной сети и условия применения. Это, прежде всего, такой ряд критериев:

1. Номинальное напряжение и сила тока, частота.
2. Количество фаз.
3. Наличие нейтрального провода и его состояние.
4. Варианты источников электропитания и их особенности.

Прибор может иметь отдельное исполнение в виде шкафа, либо входить в качестве элемента в электроящик. В любом случае он должен соответствовать характеристикам сети, и иметь профессиональную сборку из качественных компонентов.

Совет! Запасную систему питания для дома можно организовать на базе литий-ионных АКБ. Для преобразования постоянного тока в переменный потребуется специальный инвертор.

Варианты схем

Для защиты домашней электросети от перепадов напряжения применяются такие рабочие варианты схем подключения АВР:

• Однофазные.

В состав схемы для 1-фазной сети входят следующие компоненты:

1. Пара автоматов на главном и резервном вводе.
2. 2 катушки контакторов.
3. Еще одна катушка, выполняющая функцию реле-напряжения.
4. 3 нормально-замкнутых контакта, и 4-ре нормально-разомкнутых.

Алгоритм работы устройства такой:

1. В нормальном состоянии реле-напряжения насыщается и срабатывает.
2. В результате 1-ая катушка контакторов размыкается, а пара нормально-разомкнутых контакта замыкаются.
3. При сбое напряжения катушка реле разряжается и переходит в исходное положение.
4. В результате 1-ая катушка замыкается, а контакты, отвечающие за электрическую защиту и блокировку подачи тока с резервной линии, переходят в рабочее положение.

В случае если потребуется внедрить в схему механический блокиратор, устанавливается реверсный пускатель.

• Трехфазные.

В сетях 3-х-фазного напряжения действует похожая схема переключения на резервный источник питания. При этом есть 2 варианта подключения:

1. Двусторонний.
2. Односторонний.

В 1-ом случае есть 2 равнозначных ввода. Чтобы они не пересекались, действует специальная блокировка. Механизм основан на очередности включения. Если первым включается автомат 1-ой сети, запускается магнитный пускатель и отключает контакты 2-ой сети. Как только напряжение в 1-ой сети пропадает, устройство подключает контакты 2-ой сети.

В одностороннем варианте в схему внедряется реле-напряжения. Когда напряжение в базовой сети пропадает, оно переключает нагрузку на запасную. При этом устройство обладает функцией восстановления, если ток в главной электросети опять появляется.

На заметку! На промышленных объектах действует такая же схема переключения, как и в домашних 3-фазных сетях. Отличие только в том, что контролируется каждая фаза по отдельности.

Коротко о главном

Автоматический переключатель для перевода сети на резервный источник питания при отключении главного называется АВР. В состав прибора входят такие узлы, как контроллер, переключатель, реле, сигнализация. При этом для его срабатывания требуется совпадение ряда условий – отсутствие напряжения и короткого замыкания, включенное положение вводного автомата и исправность резервного источника.

Предназначается АВР для бесперебойной работы оборудования, автоматизации переключения на резервный источник, предотвращения опасности для людей и материального ущерба. Классифицируется устройство по ряду признаков – назначению и особенностям эксплуатации, количеству секторов, конфигурации сети, номиналу напряжения, времени срабатывания, мощности нагрузки и силе тока.

Принцип действия АВР основан на слежении за параметрами базовой сети и переключении на резервный источник при ее отключении. При этом чтобы устройство выполняло свои функции, оно должно соответствовать ряду специальных требований.

При выборе автомата учитываются такие параметры:

• Напряжение, сила тока, частота электросети.
• Число фаз.
• Наличие нейтрали и ее состояние.
• Доступные источники питания.

Для бесперебойности домашней сети применяют как 1-фазные, так и 3-фазные АВР. В основе их устройства лежат катушки индуктивности, реле напряжения.