Žádný zdroj nelze považovat za zcela spolehlivý a vždy hrozí odpojení od sítě. V takové situaci může spotřebitel čelit vážným problémům. Pokud jsou k elektrické síti připojena důležitá zařízení, pak by takové odpojení nemělo být povoleno. K vyřešení tohoto problému se používá obvod ATS se 2 nebo více vstupy. Výsledkem je, že pokud dojde ke ztrátě hlavního zdroje energie, automaticky se připojí záložní.
Aplikace
Nejprve je třeba mluvit o dekódování AVR – automatickém zadávání rezervy. Tyto systémy musí být použity v elektrických sítích spotřebitelů první kategorie. Jsou nezbytné k tomu, aby výpadky proudu nevedly k vážným finančním ztrátám nebo k ohrožení životů lidí.
Systémy ATS jsou obvykle klasifikovány podle jejich provozního principu:
- Jednostranné – obvod obsahuje části hlavního a záložního napájení.
- Bilaterální – každá linka může být použita jako záložní nebo primární.
- Uzdravování – po obnovení hlavního zdroje napájení se systém vrátí do předchozího provozního režimu.
- Neobnovitelné – systém záložního napájení se vypne ručně.
Automatický přenosový systém najde uplatnění nejen v průmyslu, ale i v soukromých domech. S určitými znalostmi v elektrotechnice můžete sestavit jednoduchý obvod vlastníma rukama. Nejprve byste si však měli prostudovat zařízení ATS.
Princip činnosti
Pokud na jedné z fází klesne napětí nebo se změní frekvence, relé vypne stykač na hlavním vstupu a sepne kontakty druhého zařízení instalovaného na záložním vstupu. To má za následek odpojení hlavního zdroje energie a připojení k záložní elektrické síti. Na tomto principu funguje většina automatických vstupních systémů.
Jakmile se v hlavním okruhu obnoví zadané parametry, systém se vrátí do normálního provozu. Nejčastěji obvody ATS poskytují dodatečné blokování proti současné aktivaci cívek relé. To vám umožní vyhnout se připojení spotřebitele ke dvěma elektrickým sítím najednou (hlavní a záložní). Je třeba si uvědomit, že ATS je plnohodnotný systém s vlastní logikou a ovládáním.
Jednoduché obvody
Pokud se majitel soukromého domu chce vyhnout výpadkům elektřiny, může samostatně sestavit jednoduchý obvod ATS. Obsahuje minimální počet prvků a je celkem spolehlivý.
Na základě stykačů
Za nejjednodušší obvod je považován ATS na stykačích, který je určen pro jednofázové sítě.
Princip jeho činnosti je poměrně jednoduchý: střídavě se zapínají SA 1, SA 2. Pokud je v hlavní elektrické síti (vstup 1) napětí, bude napájet zátěž. Vstup 2 je tedy záložní zdroj. Jakmile hlavní síť ztratí napětí, automaticky se přepne na vstup 2.
V tomto režimu bude systém fungovat, dokud nebude obnoveno napájení na vstupu 1. Popisovaný obvod je vysoce spolehlivý a může efektivně fungovat i bez mechanického blokování spouštěčů. Navíc je takové zlepšení přehnané.
Pro spuštění jednoho ze vstupů stačí krátkodobý výpadek proudu pomocí jističů SA 1 nebo SA 2. Logika systému je jednoduchá a nevyžaduje podrobný popis. Jen si musíte pamatovat, že zapínací svorky stykačů musí být zvoleny na základě celkového zatěžovacího proudu. Neexistují žádné zvláštní požadavky na normálně uzavřené kontakty, protože se používají jako blokové kontakty.
Na spínači zpětného chodu
Tato konstrukce je zajímavá, protože je schopna spotřebovávat elektřinu výhradně v okamžiku sepnutí. Tím se výrazně liší od obvodu na stykačích. Je založen na automatickém odpojovači, například NH40SZ. Toto zařízení je schopno fungovat jako síťový zdroj energie a poskytovat automatické přepínání mezi vstupy.
Zařízení navíc nabízí tři režimy provozu jako hlavní zdroj energie, přičemž plní následující funkce:
- Přepnutí na hlavní vstup v automatickém režimu s testováním funkčnosti ztracené fáze.
- Samočinný reset se současným testováním minimálního napětí a přepětí.
- Při návratu k hlavnímu napájení se provádí kontrola minimálního napětí, frekvence a přepětí.
Jako záložní zdroj energie v soukromém domě se nejčastěji používá generátor. Nejjednodušší možností přepnutí z hlavního zdroje na záložní je instalace třípolohového přepínače. Vybavením generátoru automatickým spouštěcím zařízením můžete získat nejjednodušší obvod ATS.
Při sestavování automatického přenosového okruhu můžete zvolit tři možnosti. Dva jednodušší a jeden obtížnější.
Zvažme každou z možností schématu podrobněji.
Nejjednodušší obvod ATS pro dva jednofázové vstupy je sestaven pouze na jednom magnetickém startéru. K tomu budete potřebovat stykač se dvěma páry kontaktů:
- normálně otevřené
- normálně zavřené
Pokud je váš stykač nemá, můžete použít speciální nástavec.
Jen mějte na paměti, že kontakty většiny z nich nejsou určeny pro vysoké proudy. A pokud se rozhodnete připojit zátěž celého domu přes ATS, určitě byste to neměli dělat pomocí blokových kontaktů umístěných po stranách standardních startérů.
Pro tyto účely je lepší zvolit zařízení, které má zpočátku ve své konstrukci výkonově uzavřené a otevřené kontakty. Vhodné značky jsou VS 463-33 nebo ESB-63-22, MK-103 od DeKraft, KM IEK.
Zde je nejjednodušší AVR diagram:
Magnetická startovací cívka je připojena k jednomu ze vstupů. V normálním režimu je do cívky přivedeno napětí, sepne kontakt KM1-1 a kontakt KM1-2 se rozepne.
SF1 a SF2 v obvodu jsou jednopólové jističe.
Napětí je dodáváno spotřebiteli přes stykač. Kromě toho lze k obvodu připojit signální žárovky. Vizuálně ukážou, který ze vstupů je aktuálně připojen. Mírně upravené schéma s žárovkami:
Pokud napětí na prvním vstupu zmizí, stykač se odstraní. Jeho kontakty KM1-1 se otevřou a KM2-1 zavřou. Ze vstupu č. 2 začne proudit napětí ke spotřebiteli.
Pokud potřebujete jen zkontrolovat funkčnost obvodu v normálním režimu, pak vypněte stroj SF1 a sledujte, jak sestava reaguje. Funguje vše správně?
Nejdůležitější je zde nejprve zkontrolovat, pro jaký proud jsou tyto normálně uzavřené a otevřené kontakty určeny.
Vezměte prosím na vědomí, že tento jednoduchý obvod lze sestavit dvěma způsoby:
- bez nulové přestávky
- s přerušením nulového vodiče
Bez přestávky se dá využít, pokud máte dvě nezávislé elektrické linky nebo kabelové vstupy, ze kterých vlastně připojíte celý dům. Ale když je záložní linka nějakým druhem autonomního zdroje energie – UPS nebo generátoru, pak budete muset přerušit fázi i neutrál.
Protože hlavní síť je v 90% případů vyrobena s pevně uzemněným neutrálem a od generátoru nebo UPS je dodávána s izolovaným. Zde není možné kombinovat nulový pracovní vodič ze sítě s nulou z generátoru.
Všechny stykače jsou samozřejmě připojeny za elektroměrem kWh. QF jsou modulární jističe v domácím panelu.
Pokud máte druhý zdroj energie, který nedodává napětí automaticky, například benzínový generátor bez startovacího zařízení. Který je nutné nejprve ručně spustit, zahřát a teprve poté přepnout, poté lze okruh mírně změnit přidáním jednoho jediného tlačítka.
Díky tomu nedojde k automatickému přepínání. Stisknutím v případě potřeby zvolíte správný okamžik. Toto tlačítko SB1 je namontováno paralelně k cívce stykače.
Když napětí na hlavním vstupu po dlouhou dobu nezmizí, ale periodicky mizí a objevuje se (důvody mohou být různé), v tomto případě není vhodné neustále přepínat stykače tam a zpět. Zde je vhodné použít speciální nástavec na stykač typu PVI-12 s časovým zpožděním.
Třífázový obvod je téměř podobný jednofázovému.
Jen si dejte obzvlášť pozor na správné sfázování ABC. Musí odpovídat vstupu-1 a vstupu-2. V opačném případě se 3-fázové motory po přepnutí roztočí v opačném směru.
Druhé schéma je trochu složitější. Už používá dva magnetické startéry.
Řekněme, že máte dva třífázové vstupy a jeden spotřebič. Obvod používá magnetické spouštěče se 4 kontakty:
- 3 normálně otevřená
- 1 normálně uzavřený KM1
Cívka spouštěče KM1 je připojena přes fázi L3 z prvního vstupu a přes normálně sepnutý kontakt KM2. Takže když přivedete napájení na vstup #1, cívka prvního startéru se uzavře a celá zátěž je připojena ke zdroji napětí #1.
Druhý stykač je vypnutý, protože normálně zavřený konektor KM1 bude v tomto okamžiku otevřen a do cívky druhého spouštěče nebude přiváděno napájení. Když napětí na prvním vstupu zmizí, stykač-1 zmizí a stykač-2 se zapne. Spotřebitel zůstává se světlem.
Hlavní výhodou těchto schémat je jejich jednoduchost. Nevýhodou je, že takové sestavy lze nazvat automatizačními schématy s velmi velkým rozsahem.
Jakmile napětí zmizí ve fázi, která napájí spínací cívku, můžete snadno dojít ke zkratu čítače.
Celý systém můžete samozřejmě vylepšit volbou cívky stykače ne na 220V, ale na 380V. V tomto případě bude kontrola provedena ve dvou fázích.
Ale stejně se neochráníte na 100%. A pokud vezmete v úvahu okamžik možného přilepení kontaktů, pak ještě více.
Navíc nebudete nijak chráněni před příliš nízkým napětím. Startér č. 1 se může vypnout pouze pokud je U na vstupu pod 110V. Ve všech ostatních případech bude vaše zařízení nadále dostávat nekvalitní elektřinu, ačkoli by se zdálo, že poblíž je druhý provozuschopný vstup.
Chcete-li zvýšit spolehlivost, budete muset obvod zkomplikovat a zahrnout do něj další prvky:
- napěťové relé
- relé řízení fáze atd.
Proto se v poslední době k sestavování obvodů ATS stále více začínají používat speciální relé nebo ovladače – „mozky“ celého zařízení. Mohou být od různých výrobců a plnit funkci nejen zapnutí záložního napájení z jednoho zdroje.
Najednou stojíte před těžším úkolem. Například je nutné, aby obvod ovládal dva vstupy najednou a navíc generátor. Kromě toho by se generátor měl spustit automaticky.
Pracovní algoritmus je zde následující:
1.Pokud je vstup č. 1 vadný, dojde k automatickému přepnutí na vstup č. 2.
2. Pokud na obou vstupech není napětí, generátor se spustí a přepne se na něj celá zátěž.
Jak a na jakém základě lze takový rezervní vstup implementovat? Zde můžete použít obvod AVR na bázi AVR-02 od firmy FiF Euroavtomatika.
Dnes jsou náklady na taková zařízení srovnatelné s cenou dobré skříňové skříně od ABB. Tam ale dostanete prázdnou železnou krabici a tady jsou chytré mozky, které budou spravovat a chránit celou vaši domácí elektrickou síť.
V zásadě má smysl utratit peníze jednou a chránit sebe a své vybavení jednou provždy.
Toto zařízení je multifunkční a lze z něj postavit 8 různých obvodů ATS. Nejčastěji se používají tři z nich:
