| АВР – просто про складне. Частина II |
Доктор Вольт для Ua.Automation.com
АВР із мотор-приводом
Сьогодні ми продовжимо нашу розповідь про АВР, і поговоримо про такий їх різновид як АВР на рубильниках з комутуючою частиною у вигляді мотор-приводу (про інші різновиди, до речі, поговоримо також).
Рубильники з мотор-приводом ще називають «Перемикачами навантаження з мотор-приводом» або «Автоматизованими перемикачами навантаження».Тут і надалі ми будемо застосовувати термін «Рубильники з мотор-приводом».
Якщо в схемі АВР з контакторами замінити їх на рубильник з мотор-приводом, то ми отримаємо також АВР, але з іншою частиною, що комутує.
У 1-й частині я вже писав про класифікацію цих пристроїв:контактори, рубильники з мотор-приводом, автоматичні вимикачі, рубильники соленоїдного типу.Це основні типи. Ще можна застосовувати так звані статичні перемикачі, але це окрема тема не для сьогоднішньої нашої розмови.
Використовуючи замість контакторів рубильник з мотор-приводом ми отримуємо той же АВР, який виконує ті ж функції, що і контакторний АВР, але з однією величезною перевагою.
Ця перевага полягає у самій конструкції такого рубильника-перемикача. Тут не треба механічного блокування, тут не треба електричного блокування - все просто.
Механізм рубильника такий, що контакти середньої точки (вони підключаються до навантаження) підключаються або до контактів 1-го введення або до контактів 2-го введення: як відбувається перекидання силових контактів. Тому такі рубильники і називають перекидні.
Автоматизація рубильника полягає в приєднанні двигуна до ручки перемикання, вірніше до валу перемикання, на якихрозміщено силові контакти. Керуючи двигуном, ми керуємо перемиканням.
Ще одна перевага цього рубильника в тому, що при відмові ланцюгів керування автоматичним перемиканням (відмовою релейної схеми) рубильник можна переключити руками! Ручку вставив у паз, повернув і зробив потрібне перемикання. Це підвищує надійність схеми живлення навантаження.
Основним недоліком рубильника з мотор-приводом є його повільність. Ну, не може він швидко перемикатися, як контактори. Час перемикання такого типу рубильників від 0,5 до 4 с (час наведено зразкове і воно також залежить від габариту і номінального струму рубильника).
Реально, при застосуванні рубильника в схемах управління час перемикання може бути ще більшим. Це з додатковими спеціальними тимчасовими затримками.
Тут зупинюся та розпишу докладніше, вірніше доповню попередню інформацію про взаємоблокування.
В 1 частині я вже згадував явище взаємоблокувань - механічних та електричних.«Електричне взаємоблокування - це система допоміжних контактів, включених певним чином в ланцюги живлення котушок контакторів, для виключення одночасної подачі на них напруги управління».Але існує, можна сказати, підвид електричного блокування - тимчасове блокування. Простіше кажучи, до системи допоміжних контактів додаються контакти реле часу, які уповільнюють напругу на котушки контакторів. Реле часу використовуються як електричного типу, так і пневматичного типу.Цей вид блокування застосовується, якщо на контакторах немає можливості встановити механічне блокування або цей тип контакторів просто не має механічного блокування.
Зазначимо, що для АВР на три і більше введення цікавікомбінації контакторів та рубильників з мотор-приводами. Ця «цікавість» дає підвищену надійність та швидке перемикання.
АВР на автоматичних вимикачах
Відразу проведемо поділ - можуть застосовуватися автоматичні вимикачі так званогокорпусноговиконання та автоматичні вимикачівикатноговиконання. Хоча, в принципі, можна виділити варіант на автоматичних вимикачахмодульноготипу.
Корупні автоматичні вимикачі- це які в корпусах (немодульні), наприклад, на струми від 100А до, ... ну скажімо, 1250А. (Хоча краще, напевно, до 800А ... Це пояснюється тим, що на струм 1250А і вище, краще, доцільніше застосувати автоматичні вимикачі викочування).
В даному типі АВР як комутуючий елемент застосовуються автоматичні вимикачі з мотор-приводом, який автоматично вмикає і вимикає автоматичний вимикач. Ще в цьому АВР можна зробити перемикання «вручну», що є теж добре для експлуатації.
Перевага полягає в тому, що АВР не тільки здійснює комутацію, але й має захист щодо кожного введення! У попередніх варіантах цього (захисту за введенням) не було. У випадках необхідно було додатково передбачати захист вводів (від струмів КЗ і перевантажень).
Перевага серйозна, але супроводжується і низкою недоліків:
- повільність - час перемикання понад 0,5 с. Тобто. гірше, ніж у контакторів, але можна порівняти з рубильниками з мотор-приводом.
- Конструктивна особливість. Мотор-привід кріпиться на корпус вимикача, що має особливості – не завжди надійна робота. Тут зі мною можуть посперечатися, особливо постачальники обладнання. Але я практик іможу стверджувати, що, наприклад, якщо після транспортування виробу необхідно знову налаштовувати систему АВР, мотор-приводів, механічних блокувань та інше та інше… а якщо йдуть додаткові роботи, то це – недолік.
- Механічна блокування. Вона також кріпиться додатково (див. вище), або ззаду автоматичних вимикачів, або спереду мотор-приводи. Потребує налагодження - загалом, "не фонтан".
На всі ці недоліки, звичайно, заплющують очі, якщо це рішення запроектоване або цього захотів Замовник, або по-іншому зробити не можна.
До речі, можна виділити ще один тип автоматичних вимикачів, а саме,висувноговиконання. Це інший різновид корпусного автоматичного вимикача з висувним кошиком. Досить складна система – автоматичний вимикач + мотор-привід + висувний кошик + механічне блокування.
АВР на викочувальних автоматичних вимикачах
Тут в якості комутуючих пристроїв застосовуються автоматичні вимикачі, так званого, викочування виконання. Це дуже цікаві автоматичні вимикачі.
Повітряні автоматичні вимикачі викочування мають конструктивну особливість: є корпус автоматичного вимикача і є кошик з контактною системою, куди входить (і виходить :)) цей корпус.
Конструктивно сам автоматичний вимикач дещо відрізняється від корпусного автоматичного вимикача: інша система контактів, вбудований мотор-привід, купа всяких котушок та «штук» - блок-контактів, незалежних розчіплювачів, розчіплювачів мінімальної напруги, електронних розчіплювачів, різних систем силових контактів тощо . і т.п. Це пояснюється тим, що вони призначені для комутації великих робочих струмів (від 630до 6000А) і, відповідно, великих струмів КЗ. Тут і потрібні всі ті «штуки», які забезпечують надійність роботи, підвищену чутливість – не побоюсь цього слова – розумність.
Дані автоматичні вимикачі мають тросові механічні блокування, причому для різних варіантів АВР, скажімо, не тільки для двох автоматичних вимикачів (за наведеними штатними схемами), але і складніших АВР для двох автоматичних вимикачів та секційного автоматичного вимикача.
Час спрацьовування АВР досить великий (хоча тут вже, на великих струмах комутації, це не важливо. Вірніше, швидке час спрацьовування АВР тут не потрібно).
1) Автоматичні вимикачі цього типу мають обмежений ресурс увімкнення/вимкнення.
2) Уявіть собі таку ситуацію: струм комутації 1000А або більше, а тут АВР «клацає» туди-сюди… і що після цього буде з контактами, нехай вони навіть посрібні – вони згорять! Потім ще є таке поняття, як перехідні процеси, пов'язані з великими струмами при перекомутаціях. Це означає, що до робочого струму додається кидок струму, читай різке його збільшення, наприклад, якщо навантаження має індуктивний характер. Ось тому, тут все повільно та розмірено, відповідно до логіки перемикання. Пропало введення – відключився вступний вимикач (даного введення). Через витримку часу увімкнувся вимикач іншого введення. І навпаки – клац! - Вимкнення! . витримка …клац! – включення …Тут уже постає питання оперативної напруги живлення для релейних кіл управління…
АВР на рубильниках соленоїдного типу
Розглянемо АВР на рубильниках соленоїдного типу, наприклад, від виробника ASCO. Американський продукт: надійний, швидкий, дорогий.
Принцип -схожий на розглянутий вище, у прикладі з АВР на рубильниках із мотор-приводом. Силова частина – група перекидних контактів – принцип коромисла, коли замикання відбувається з одного боку, або з іншого, а середина підключена до навантаження. Тобто. механічне блокування закладено у самій конструкції.
Перекидні контакти приводиться в дію не електродвигуном, а соленоїдом, на який подається напруга, що управляє. Перемикання відбувається дуже швидко! Виробник може забезпечити швидкість перемикання 50 мс!
Їх багато. Великий ресурс + велика перевантажувальна здатність + швидкодія + блок керування = повністю закінчений АВР. Ще можна додати, що є можливість перемикання "вручну" при відключеному напрузі управління.
Але навіть у цій бочці меду є неабияка ложка дьогтю.
Дорожнеча. (До речі, не забудьте ще захистити живильне введення: цей перемикач - тільки перемикач). Можуть заперечити, що «натомість це надійний варіант»… Потім розкажуть, що якщо провести порівняння по номінальному струму та порівняти традиційні варіанти, то це не завжди і дорого… або «щодо не дорого»…
Я навіть не заперечуватиму – хто собі може дозволити придбати у щитову АВР такого типу – я тільки за! Тим більше, хто уважно вивчить ці пристрої та «в'їде» у всі нюанси, знайде там ще багато цікавих технічних рішень. Наприклад, різні типи перемикання даних рубильників – з відкритим переходом, із закритим переходом і не тільки.
Є варіант так званого синфазного перемикання – дуже цікава нагода! Щоправда, потрібен спеціальний блок управління, зате - яке рішення - перемикання з одного живлячого введення на іншийпід навантаженням, без зникнення "мережі" в момент "0". Тобто безкидка струму! Блок контролює обидва введення і в момент фазової синхронізації - "переходу напруги обох вводів через 0" здійснює перемикання.
Все це "Просто Супер"! Але, знову ж таки, є одне «але». Технічно грамотних рішень із застосуванням таких рубильників мало. Наприклад, швидкість перемикань потрібна? - Потрібна ... а для якого випадку? Необхідно чітко уявляти, що ви хочете реалізувати.
Зіткнувся року 2,5 тому з наступним застосуванням рубильників ASCO - є мережеві вводи, і є ДГУ, причому досить великий потужності (час виходу на режим близько 0,5-1 хв). І там усюди ці рубильники. Рішення цікаве та дороге – рубильники ASCO з блоками керування, «просунутої» серії, з блоком синфазного включення, з моніторами, з байпасними перемикачами ASCO! (є і такі у них!) ... За складністю - майже, як на підводному човні)).
А потім виявилось, що всім цим обладнанням експлуатаційний персонал не вміє користуватися. Потім всі критичні навантаження захищені ДБЖ (як мінімум, 7 хвилин!). Запитання – а навіщо це все? Наскільки доцільним є застосування такого обладнання? Висновок – кошти витрачені недостатньо раціонально.
Рішення можна було зробити більш простим, як у обладнанні, так і в обслуговуванні – і дешевшим. Наприклад, між мережними вводами застосувати рубильники ASCO - швидке перемикання, ДБЖ практично не розряджають батареї. А для підключення ДГУ застосувати рубильник перекидного типу із мотор-приводом. (Потрібно ланцюга обвідного живлення – це робиться також просто, на тих же ручних перекидних рубильниках. Знову треба визначитися з доцільністю цих ремонтних ланцюгів).
Якщо порахувати час перемикання, то отримуємо наступний варіант: після зникнення обох живлячих вводів – 2-5 с на контроль «мережі», потім запускДДУ 60 с, потім контроль напруги ДГУ 2-3 с та перемикання – 3-4 с. Разом: - 72 секунд, трохи більше 1 хвилини. ДБЖ тримають критичні навантаження щонайменше 5-7 хвилин. Уклалися цілком спокійно.
