Обмежувач потужності
Назва цього приладу говорить сама за себе. Але навіщо він потрібен і чим відрізняється від звичайного автоматичного вимикача із тепловим захистом?
Автоматичний вимикач теж виконує функцію обмежувача потужності. У разі перевищення величини струму його номінальної величини запускається відлік часу до спрацьовування. Чим більше відношення струму, що протікає, до номінального, тим швидше відбудеться відключення.
Енергопостачальні організації при реєстрації вузлів обліку іноді вимагають встановлення автоматичного вступного вимикача на певний номінальний струм. Автомат встановлюється до електролічильника в спеціальному боксі і пломбується, тому замінити його в процесі експлуатації неможливо. При перевищенні споживаного струму (пропорційного з деякими припущеннями потужності, що споживається) номінального струму автомата відбувається неминуче відключення всіх споживачів у квартирі або будинку. Так контролюється виконання умови споживання абонентом дозволеної потужності.
Недолік методу очевидний: у разі «перебору» абонент позбавляється всіх благ цивілізації, пов'язаних з електрифікацією його житла на час, необхідний, щоб охолола біметалічна пластина теплового розчіплювача автомата на введенні. А якщо ви опинилися на горищі у темряві і, спускаючись, зламали ногу? Небезпечна незручність, погодьтеся.
Переваги обмежувачів потужності
Для вирішення цієї проблеми та встановлюється обмежувач потужності. Перед автоматичним вимикачем він має низку переваг:
- Вибір уставки спрацьовування у широкому діапазоні дозволяє налаштувати його на будь-який струм і час спрацьовування. Будь-який автоматичний вимикач маєрозкид показників і час його спрацьовування передбачити неможливо. Та й стартовий струм коливається у деяких межах. Точні дані виходять після проведення комплексу випробувань конкретного примірника.
- Обмежувач потужностівідключає як все навантаження, так і її частину. Під відключення підводять найбільш енергоємні споживачі електроенергії (обігрівачі), давши спокій освітлення, комп'ютери та деяку побутову техніку. Автомат відключить все і відразу.
- Обмежувач потужності має вбудовануфункцію автоматичного повторного включення (АПВ). Після закінчення заданого часу, якщо струм навантаження не перевищує встановлену величину, пристрій знову підключить навантаження. Якщо за час «мовчання» АПВ оперативно позбутися зайвих електроприладів, відключивши їх від мережі, енергопостачання продовжиться. Якщо цього не зробити, прилад відключить все знову. Якщо така ситуація користувачеві незручна, і він хоче спокійно розібратися в ситуації, не бігаючи по кімнатах у пошуках непотрібного електроприладу, функцію АПВ відключають.
- Обмежувачі потужності забезпеченіцифровим дисплеєм, на який виводяться дані про споживану потужність в даний момент та деякі інші параметри за бажанням користувача. Це зручно, оскільки дозволяє оперативно контролювати параметри електромережі.
Сучасні мікропроцесорні прилади обліку (електролічильники) містять у своєму складі блоки для контролю споживаної потужності з вихідним реле, здатним або вимикати навантаження, або подавати сигнал про перевищення. Але ця опція не може використовуватися користувачем на власний розсуд: доступ до неї можливий лише для співробітників енергозбутової компанії.
Параметри та пристрій обмежувача потужності
До основних параметрівобмежувачів потужності відносяться:
- число контрольованих фаз мережі – одна чи три;
- максимальний контрольований пристроєм струм;
- максимальний струм через контакти пристрою;
- діапазони витримок часу, що настроюються користувачем.
Оскільки обмежувачі потужності – цифрові пристрої, то аналогові сигнали з їхньої входах перетворюються на цифрові величини (оцифровуються). Для цього призначеніаналогово-цифрові перетворювачі (АЦП), що переводять дані про величину струмів і напруг у вигляд, зрозумілий контролеру приладу.
АЦП датчиків напруги розташовані всередині приладу, але датчики струму в деяких моделях можуть бути і поза ним. Це знижує теплове навантаження на пристрій і дозволяє позбавитися силових контактів для підключення потужних споживачів. Датчики струму виконують безконтактними (за принципом трансформаторів струму), при цьому зайві контактні з'єднання контрольованого ланцюга виключаються. Додаткова перевага: напруга прилад вимірює на вході в будинок, а струм - у будь-якому ланцюзі, який передбачається відключати при перевищенні потужності в ньому.
Дані про виміряні струми і напруги потрапляють вконтролер, що контролюють їх величини і обчислює недостатні: активну і реактивну потужність, струми прямої та зворотної послідовностей. У пам'яті знаходяться уставки, задані користувачем. Працюючи за певним алгоритмом, він виводить необхідну інформацію на дисплей та керує блоком вихідних реле.
Для програмування роботи контролера або встановлення уставок служитьблок кнопок управління або потенціометрів. Він розташованийна передній панелі приладу та поєднаний із цифровим індикатором (дисплеєм).
Пристрій включає до свого складу мінімум однереле з перекидним контактом. Через нього відбувається або керування магнітним пускачем, або підключеним навантаженням безпосередньо. Пряме керування можливе, якщо струм навантаження не перевищує величини, зазначеної в паспорті пристрою (максимальний струм контактної системи).
Крім контактів для керування навантаженням деякі обмежувачі потужності забезпечуютьсядодатковими сигнальними контактами, що використовуються в схемах сигналізації та автоматики.
До складу обмежувачів потужності, що мають безліч додаткових функцій, включаються інтерфейси для зв'язку з персональним комп'ютером:RS-232 або RS-485. За наявності відповідного програмного забезпечення можна легко і просто встановити всі уставки та параметри, не блукаючи меню приладу.
Додаткові можливості обмежувачів потужності
До складу деяких моделей обмежувачів потужності входять додаткові елементи захисту:
- Максимально-струмовий захист з регульованою користувачем витримкою часу. Захищає мережу від різких кидків струму, які можуть пошкодити електроустаткування.
- Захист від обриву фази – встановлюється у трифазних обмежувачів і запобігає виходу з ладу трифазних електродвигунів при неповнофазному режимі роботи, пов'язаному з аваріями в електромережі живлення. Але при пропаданні фази на ділянці «вступний щиток – електродвигун» цей захист не допоможе. У цьому випадку рятує лише реле обриву фази, встановлене безпосередньо у двигуна (зазвичай – в одному щитку із пускачем). Але при контролі лише симетричного навантаження прилад можеспрацьовувати і при несиметрії струмів, захищаючи обладнання не тільки від обривів фаз лінії живлення, а й від внутрішніх обривів.
- Захист від неякісної напруги. Контролюється величина напруги живлення всіх трьох фаз. Захист працює при неприпустимому підвищенні або зниженні напруги на будь-якій фазі, при несиметрії напруги, виконуючи функцію реле контролю напруги. Не потрібно встановлювати в щиток додаткове реле - обмежувач потужності все зробить поодинці.
- Захист від струмів витоку на землю. У цьому випадку обмежувач виконує функцію пристрою захисного вимкнення. Але оскільки прилад встановлений на введенні, то і значення струмів витоку, при яких він спрацьовує, відповідають протипожежним ПЗВ (від 300 мА).