Řízení záložního zdroje pomocí ručního spouštění má v mnoha případech své opodstatnění. Pro zajištění nepřetržitého provozu elektrických zařízení je však potřeba nepřerušovaného napájení. Do popředí se poměrně často dostává relevance problematiky automatizace zprovoznění rezervy. K tomuto účelu se používají automatické přepojovače (ATS). Moderní zařízení AVR pro generátor jsou spolehlivá zařízení, která vylučují lidskou účast na řízení záložního napájení.
Automatické řízení startu generátorů v případě výpadku proudu umožňuje obnovit dodávku elektřiny téměř okamžitě nebo s mírným zpožděním. Je tak zajištěn nepřetržitý provoz elektrického zařízení, jehož zastavení může vést k nežádoucím následkům nebo vyvolat nouzový režim v provozu řízeného systému. Vybavení dieselových a benzínových generátorů elektronickou spouštěcí jednotkou je objektivně nezbytným opatřením pro zvýšení bezpečnosti provozu jednotlivých elektrospotřebičů.
Co je AVR
Jedná se o blok složený z několika uzlů, který automaticky přepíná zátěž mezi hlavním a záložním zdrojem proudu. Některé jednofázové a třífázové modely benzinových a naftových generátorů jsou vybaveny ATS již od začátku. Chcete-li přepnout zátěž, stačí nainstalovat speciální spínač za elektroměr. Poloha silových kontaktů je řízena hlavním napájecím zdrojem.
Téměř všechny modely s bateriovou startovací elektrárnou mohou být vybaveny autonomními systémy ATS. Zároveň jsou skříně ATS využívány pro instalaci záložních vstupních jednotek. Současně mohou být štíty ATS (obrázek 1) umístěny přímo v blízkosti generátorů plynu nebo mohou být jednotky instalovány do společného elektrického panelu.
Obrázek 1. Příklad elektrického panelu ATS
Hlavní funkcí jednotky ATS je automatické spuštění elektrárny po zániku elektrického proudu v obecné síti a následné připojení zátěže k záložnímu zdroji. Po obnovení napájení automatizační jednotkou se zátěž přepne do hlavní elektrické sítě a vypne se záložní zdroj.
Klasifikace zařízení ATS:
- počtem záložních úseků;
- třída napětí;
- typ záložní sítě (aplikace v jednofázových sítích nebo pro třífázové spotřebitele);
- výkon obsluhované zátěže;
- doba zpoždění sepnutí.
Elektrický obvod ATS může být konfigurován tak, aby nedodával energii celé místní síti, ale pouze těm linkám, které jsou kritické. Některá schémata umožňují zohlednit prioritu řádků. Za prvé, napájení je poskytováno těm obvodům, které poskytují elektřinu důležitým systémům podpory života. Tento přístup umožňuje racionálně rozložit zatížení.
Zařízení a princip činnosti
AVR pro generátor se skládá ze tří propojených hlavních bloků:
- rodiny stykačů, které spínají vstupní a zatěžovací obvody;
- logická a indikační zařízení;
- blok reléových spínačů určených k ovládání generátoru.
Pro zvýšení spolehlivosti záložního napájecího systému mohou být zařízení AVR vybavena dalšími bloky. Například zahrnutí invertorů do obvodu umožňuje vyrovnat poklesy napětí, eliminovat časová zpoždění a zlepšit výstupní proud.
Aktivaci záložní linky zajišťuje kontaktní skupina. Fázové řídicí relé monitoruje přítomnost vstupního napětí.
Uvažujme jako příklad princip činnosti záložního napájecího systému pomocí zjednodušeného schématu (obr. 2). V normálním režimu, když je napájení dodáváno z hlavní sítě, stykačová jednotka směřuje elektřinu do spotřebitelských vedení. Schéma ukazuje přídavný blok – invertor, který převádí stejnosměrný proud z baterie na střídavý proud o napětí 220 V.
Rýže. 2. Zjednodušené schéma záložního napájení
Signál o přítomnosti vstupního napětí je přiveden do bloku logických a indikačních zařízení. V nominálním režimu je celý systém ve stabilním stavu. V případě havárie v hlavní síti (pokles napětí pod nastavenou úroveň) se stane saturace elektromagnetu relé fázového řízení nedostatečná k udržení kontaktů v pracovním (normálně sepnutém) stavu. Kontakty jsou rozpojeny a zátěž je odpojena od elektrického vedení.
Pokud je systém vybaven střídačem, jak je znázorněno na obrázku, přejde do režimu generování střídavého napětí 220 V. Spotřebitelé tak dostávají stabilní napětí, i když v obchodní síti není žádný proud.
Pokud se parametry elektrického vedení neobnoví do stanovené doby, regulátor vydá signál ke spuštění generátoru. Po přivedení stabilního napětí z alternátoru se stykače přepnou na záložní vedení.
Automatické zapnutí spotřebitelské sítě probíhá následovně: napětí je přivedeno do relé fázového řízení, spínání stykačů na hlavní vedení. Záložní napájecí obvod je odpojen. Signál z regulátoru jde do mechanismu regulace přívodu paliva, který uzavře klapku v benzínovém motoru nebo vypne naftu v naftovém palivovém systému. Elektrárna je vypnutá.
Při plně automatickém přepínání není nutný zásah obsluhy. Systém je spolehlivě chráněn před vzájemným působením protiproudů a zkratů. K tomu se používají přídavná relé a blokovací mechanismy, které nejsou na schématu znázorněny.
V případě potřeby může operátor přepínat linky ručně z ovládacího panelu. Může také měnit nastavení řídicí jednotky, povolit ruční nebo automatický provoz. Fotografie panelu je uvedena na obr. 3.
Rýže. 3. Záložní panel řadiče napájení
V ATS lze implementovat několik režimů provozu:
- manuál;
- auto;
- poloautomatické.
Manuální režim nejčastěji používají instalátoři při nastavování ATS.
Schémata zapojení ATS a jejich popis
Hlavní funkcí ATS je automatické přepínání vstupů a to tak, aby byly vyloučeny protiproudy.
Jednoduchý obvod na Obr. 4 vysvětluje princip spínání.
Obrázek 4. Schéma ATS
Kontakty KM1 a KM2 jsou propojeny. Když se jeden kontakt otevře, druhý sepne. Nelze je aktivovat současně.
Existuje mnoho různých schémat pro připojení automatického převodu rezervy, ale princip jejich konstrukce je vždy stejný: ATS je instalován mezi vstupem a spotřebiteli. Obvykle po elektroměru. Samotný štít s automatikou může být umístěn kdekoli, ale princip jeho připojení je naprosto stejný. Tento princip je názorně znázorněn na schématu na obr. 5.
Rýže. 5. Vizuální schéma připojení ATS
Podrobné schéma zapojení jednotky automatického spouštění generátoru je znázorněno na obrázku 6. Ve schématu jsou K1 a K2 stykače. Čísla v kruzích označují koncová čísla. Pomocí tohoto schématu není obtížné připojit takovou jednotku sami.
Rýže. 6. Podrobné schéma zapojení jednotky automatického spouštění generátoru (BAG)
Schematické schéma zapojení AVR pro soukromý dům je na obr. 7.
Rýže. 7. Schematické schéma
V tomto schématu je použit AZU, který poskytuje stabilní napětí a nepřetržitý výkon v místní síti.
Jako příklad uvádíme dva obvody pro třífázový proud (obr. 8). Obrázek B ukazuje jednostranné provedení (přídavné napěťové relé PH). Při tomto zapojení se generátor po výpadku proudu automaticky spustí. Jinými slovy, vstup z generátoru je nadbytečný.
Na obrázku A – oboustranné provedení. Obě sekce mají stejnou prioritu. Toto zapojení umožňuje přepínat vedení bez ohledu na přítomnost napětí v každé z nich.
Rýže. 8. Zapojení ATS pro třífázový proud
Výběr schématu závisí na úkolu, který hodláte vyřešit.
Nezávislá výroba ATS
Pokud jste si zakoupili generátor s elektrickým startérem, můžete si proces přidávání rezervy zautomatizovat sami. Chcete-li to provést, musíte zvolit schéma, které odpovídá vlastnostem vaší domácí sítě. Poté si kupte všechny potřebné díly s ohledem na kapacity spotřebitelů.
