Jak funguje AVR: co to je, z čeho se skládá? | BAYSAR

Pokud existuje možnost výpadku proudu, je zajištěno druhé napájení. To je nezbytný předpoklad pro nemocnice, banky, bezpečnostní systémy a datová centra. V soukromých domech, podnicích, obchodních podlažích a kancelářských centrech je v takových případech instalován benzínový nebo dieselový generátor. Není to nutné, ale pomáhá to udržet provozovny v chodu. Manuální aktivace vyžaduje čas, proto jsme vyvinuli automatický přepínač. Zařízení automaticky přepíná spotřebiče z hlavní linky na záložní linku. Podívejme se na to, z čeho se skládá, jak funguje a jaké existují druhy poruch.

Obsah:

1. Co je AVR?
2. Z čeho se skládá vstupní blok automatické rezervy?
3. Princip činnosti AVR
4. Závažné poruchy
5. Jaké jsou požadavky na AVR?

Co je AVR?

Zkratka AVR je „Automatic Input of Reserve“. Je to malý blok instalovaný ve štítu. Nachází se bezprostředně po vstupu a provádí spínací a distribuční funkce. Účelem zařízení je vypnout hlavní vedení a napájení ze záložního vedení při výpadku hlavního zdroje napájení. Jako rezerva slouží nezávislý vstup z jiného kabelového vedení nebo autonomního zdroje energie (UPS, generátor). Někdy tato zkratka znamená „Automatic transfer switch“, což je také správné a nemění to podstatu. Taková zařízení se používají pro: systémy pro odvod kouře, výtahy, nouzové osvětlení, požární ochranu.

Existují dva typy AVR: jednostranný a oboustranný. První vždy dává přednost hlavnímu zdroji energie. Jakmile se na něm objeví napětí, přepne se na hlavní vedení. Druhý je uložen v záloze pro případ nouzového vypnutí nebo poklesu napětí na hlavním okruhu. Dvoucestné přepínače automatického přenosu neupřednostňují vstupy – oba mají přednost.

AVR se také liší v:

• doba odezvy (od několika sekund do minuty);
• přenášený výkon (1-100 kW nebo více);
• třída dodávaného napětí (220, 380, 1000V a více);
• typ sítě (jednofázová, třífázová);
• počet záložních úseků (2, 3, 4).

Z čeho se skládá vstupní blok automatické rezervy?

Abychom pochopili, jak ATS funguje, podívejme se na jeho hlavní součásti:

• Stykač je blok uvnitř pouzdra s výkonnými svorkami, ke kterému je připojen vstup. Průřez vodiče musí odpovídat síle procházejícího proudu. Například kancelářská budova nebo nákupní centrum bude vyžadovat 160-250 A. Stykač je akční člen, který pracuje pod vedením relé.
• Ovládací relé. Přebírá napětí a přenáší ho dále po obvodu. Při nepřítomnosti proudu vydá příkaz stykači, aby sepnul vstup. Lze nahradit mikroprocesorovými jednotkami.
• Ochranná zařízení. Blokují dodávku elektřiny ze dvou linek najednou. To chrání připojená zařízení před přepětím a zkraty.

Bezpečnostní zařízení mohou být elektrická nebo mechanická. Elektrické mají další kontakty pro přerušení obvodu mezi sebou. Zatímco jeden pracuje, obvod druhého je deaktivován. Mechanická ochrana je realizována pomocí reverzibilního typu – zatímco první linka je připojena, druhá se prostě nemůže spustit. Tento způsob ochrany je možný pouze při kombinaci dvou stejných stykačů.

Princip činnosti AVR

Podívejme se, jak ATS funguje na příkladu jednofázové sítě se dvěma vstupy – hlavním (A) a záložním (B). Obvod zahrnuje řídicí cívku K1 a skupinu kontaktů pro přenos proudu z alternativního zdroje – K 1.1:

1. Pokud je na hlavním vstupu napětí, proud pochází ze zdroje A.
2. Cívkou prochází elektřina, takže se v jejích závitech vytváří elektromagnetické pole, které udržuje kontakty uzavřené.
3. Proud je dodáván spotřebitelům, dochází k zatížení.
4. Při ztrátě hlavního síťového napětí elektromagnetické pole zmizí.
5. Cívka již nedokáže udržet kontakty sepnuté a uvolní je a vyšle příkaz stykači k sepnutí náhradní skupiny K1.1.
6. Elektřina je spotřebitelům dodávána stejným vedením, ale ze zdroje B.
7. Když je vedení A znovu pod napětím, proud protéká cívkou a nasytí ji napětím.
8. Řídicí relé přepne napájení zpět na sebe a spojení K1.1 je přerušeno.

Toto je příklad toho, jak funguje automatické zadávání rezervy s jednosměrným prováděním. Oboustranný princip fungování spočívá ve spínání vedení při poklesu napětí na jednom z nich. K tomu dochází např. při připojení zvýšené zátěže (nad přípustnou mez). Poté je možné udržet přívod proudu až do obnovení napětí. Průmyslové automatické převodové spínače pracují podle stejného schématu, pouze jsou větší. Podnik jim přiděluje celé skříně.

Automatické spínání rezervy na bázi mikroprocesorových systémů je spolehlivější, protože je bezkontaktního typu. Nemá pohyblivé přepínače mezi hlavním a náhradním vedením. Vstupy jsou připojeny přes polovodičové spínače.

• rozšířený rozsah ovládání;
• není potřeba mechanické zamykání;
• kontakty nehoří ani se nelepí;
• není nutná žádná preventivní údržba (čištění kontaktní skupiny, vytahování kontaktů).

Oprava tohoto typu zařízení je však složitější a cena modelů je vyšší než u relé.

Závažné poruchy

Nejčastější poruchou ATS je porucha stykačů. Oprava spočívá ve výměně stykače. Někdy stačí vyměnit jeho cívku, pokud je spálená. Pro obnovení zařízení se napájení přepne na záložní kanál. Dalším dočasným způsobem je přivést napětí přímo a obejít stykač. Další poruchou zařízení automatického přepínání je vyhoření cívky relé. Pak nemůže být nasycen napětím, aby se vytvořilo elektromagnetické pole. Oprava znamená výměnu cívky. Bezkontaktní verze s mikroprocesorovou jednotkou budou vyžadovat přímé připojení, stejně jako výměnu celé jednotky. Někdy samotné relé zůstává nedotčeno, ale pořadí připojení fází je zmatené (u třífázových modelů). Potom není zátěž připojena (zablokována), aby nedošlo k nehodě. Oprava spočívá ve správném nastavení sekvence zapínání fází.

Dieselový generátor BAYSAR QRY-38DI

Jaké jsou požadavky na AVR?

Hlavním požadavkem při výběru automatického přepínače je spolehlivost provozu. Koneckonců, když to jednou za čas zareaguje, pak se kanály napájení budou muset přepínat ručně, ale proč používat automatizaci?! Samotný počet AVR je určen kategorií objektu. Budovy patřící do zvláštní skupiny kategorie I musí mít 3 nezávislé zdroje energie (např.: hlavní, záložní přes kabel a záložní z dieselagregátu). Pro ostatní objekty kategorie I stačí 2 zdroje.

Dalším požadavkem je absence falešných poplachů. Pokud dojde k mírnému poklesu napětí, zdroje proudu by se neměly přepínat. Samotné přepínání sice nějakou dobu potrvá, ale zařízení nadále funguje z hlavní linky. Je třeba upravit prahy cesty. Například u průmyslových strojů není pokles napětí o 10 % významný, ale u lékařských zařízení je kritický.

Zařízení pro automatické zapínání rezervy pomůže udržet provoz podniku v případě nehod na elektrickém vedení. Při jeho výběru je ale důležité správně vybrat samotný záložní zdroj energie (například dieselagregát), aby postačoval k pokrytí potřeby energie. Je nutné vzít v úvahu počet fází, požadovanou rychlost provozu automatiky a práh citlivosti.