Автоматический выключатель резерва (АВР): принцип работы и области применения

Автоматический ввод резерва — это устройство автоматического управления, предназначенное для переключения питания потребителей с основного ввода на резервный источник питания при аварийных ситуациях. Принцип работы данного оборудования основан на непрерывном мониторинге параметров рабочего напряжения в сети. Когда устройство АВР фиксирует критическое падение напряжения, полное отсутствие напряжения или другие аномалии в сети, оно мгновенно осуществляет переключение на резервный ввод, обеспечивая бесперебойный режим работы подключенного оборудования.

Принцип работы АВР: как обеспечивается надежность электроснабжения

Принцип действия АВР реализуется через последовательность четких операций:

1. Реле напряжения постоянно анализирует качество подачи электроэнергии по основному каналу.
2. При обнаружении отклонений параметров за установленные пределы система АВР инициирует отключение основного источника.
3. Параллельно активируется процесс подключения к резервному источнику питания.
4. Механический привод или электрический исполнительный механизм выполняет физическое включение резерва за время от 0,02 до 1 секунды.
5. После восстановления нормальных параметров напряжения на основной линии происходит обратное переключение с временной задержкой для стабилизации сети.

Типы АВР и их особенности

Современные устройства автоматического ввода резерва классифицируются по нескольким ключевым признакам:

По количеству и конфигурации вводов:

• Односторонний переключатель (1 основной + 1 резервный ввод);
• Двухсторонние переключатели (2 равнозначных взаимозаменяемых ввода);
• Многоступенчатые системы с третьим вводом.

По типу используемого резервного источника:

• Дизельные или газовые генераторы;
• Источники бесперебойного питания (ИБП);
• Альтернативные линии электропередач;
• Солнечные электростанции с аккумуляторными батареями.

По способу управления и исполнению:

• Механические системы с электромеханическими приводами;
• Электронные системы с автоматикой на базе микропроцессорных контроллеров;
• Гибридные решения с ручным дублированием.

Основные функции и преимущества автоматического выключателя резерва

Современные устройства АВР выполняют комплекс важнейших функций:

Непрерывный контроль параметров электропитания:

• Величины напряжения;
• Частоты тока;
• Фазовой последовательности;
• Перекосов фаз.

Автоматическое включение резервного питания при:

• Полном исчезновении напряжения;
• Длительном падении напряжения ниже допустимого;
• Превышении допустимых колебаний частоты;
• Обнаружении короткого замыкания.

Защитные функции:

• Исключать одновременный использование нескольких источников;
• Блокировка при несоответствии параметров резерва;
• Защита от ложных срабатываний.

Учет и диагностика:

• Фиксация всех срабатываний;
• Ведение журнала событий;
• Дистанционный мониторинг состояния.

Когда и где используется переключатель питания

Система автоматического резерва питания применяется в самых различных областях, где важна непрерывность электроснабжения.

Вот несколько примеров использования переключателя питания:

1. В больницах — для бесперебойного питания жизненно важного оборудования, такого как аппараты искусственного дыхания, аппараты для мониторинга состояния пациентов и другие устройства, от которых зависит жизнь человека.
2. На промышленных предприятиях — в местах, где происходят процессы, требующие постоянного питания, например, на производственных линиях, в ЦОДах и серверных помещениях.
3. В коммерческих зданиях — в торговых центрах, бизнес-центрах и других объектах, где важна стабильная работа оборудования и систем безопасности.

На объектах инфраструктуры — аэропорты, вокзалы, крупные транспортные узлы и другие объекты, где сбой в подаче электроэнергии может привести к серьезным последствиям.

Как правильно выбрать АВР для вашего объекта

При выборе устройства автоматического резерва для вашего объекта стоит учитывать несколько важных факторов:

1. Мощность потребителей — необходимо точно рассчитать ток нагрузки на системе, чтобы выбрать подходящее устройство с нужной мощностью.
2. Тип резервного источника — важно определиться, какой источник питания будет использоваться в качестве резерва: генератор, ИБП или дополнительная линия.
3. Требуемая скорость переключения — для некоторых объектов, например, для больниц, может потребоваться быстродействующий переключатель питания с переключением в пределах 0.1 секунды.
4. Необходимость запуска генератора — в случае использования генератора, важно удостовериться, что переключатель питания может автоматически запускать его при необходимости.

Возможность интеграции с существующей электрической системой — устройство должно быть совместимо с уже установленной электросистемой.

Пример работы переключателя питания с дизель-генератором:

1. При исчезновении напряжения на основной питающей линии.
2. Реле контроля напряжения фиксирует аварийную ситуацию.
3. АВР размыкает основной резерв через силовые контакторы.
4. Одновременно подается сигнал на запуск генератора.
5. После выхода ДГУ на рабочий режим осуществляется подача напряжения на резервный ввод.
6. Происходит плавное включение резерва с контролем всех параметров.

Современные типовые схемы АВР могут включать сложные конфигурации с вторым вводом или третьим вводом для особо ответственных объектов. Производители предлагают устройства автоматического ввода резерва с различными классами быстродействия — от промышленных моделей с временем срабатывания 20-50 мс до бюджетных решений с задержкой до 1 секунды. Особое внимание при проектировании следует уделять правильному выбору катушки реле и силовых компонентов, чтобы исключить их поломка при эксплуатации.