«Интеллектуальные» расцепители для низковольтных воздушных автоматических выключателей

Ключевую роль в гарантированном обеспечении электроэнергией возглавляют коммутационные аппараты, обеспечивающие защиту низковольтных сетей от аварийных ситуаций, именуемые как воздушные автоматические низковольтные выключатели. Их стандартно применяют в качестве вводных и секционных устройств в главных распределительных щитах и вводных распределительных устройствах на электросетях с тремя питающими фазами с напряжением до 690 В.

Неотъемлемым свойством таких аппаратов является селективность, достигаемая за счет использования электронных расцепителей. Кроме базового функционала, расцепители обладают и дополнительными возможностями, комплекс которых варьируется в зависимости от модели. Далее, мы рассмотрим, какой дополнительный функционал расцепителя необходимо учитывать при выборе аппаратуры.

Предъявляемые повышенные требования к точности процесса настройки параметров, определяющих уровень тока и времени в устройствах, обоснованы высшей занимаемой позицией воздушных выключателей в иерархии устройств коммутационного типа.

В данном случае, тепловые расцепители, используемые в автоматах модульных, не подходят. Обычно применяются расцепители электронного типа в воздушных автоматических выключателях.

Весь ряд нынешних расцепителей электронного типа, используемых в воздушных выключателях, функционируют на основе микропроцессоров. Однако в некоторых описаниях они обозначаются как «микропроцессорные», а в других как «электронные». Конкретное разделение между этими терминами отсутствует. Обычно расцепители, которые строятся на микроконтроллерах – чипах, содержащих простой специальный микропроцессор и основные периферийные компоненты, называют электронными. В тоже самое время, микропроцессорные расцепители обычно имеют конструкцию, более приближенную к компьютеру.

Управляющие механизмы

Параметры в электронных расцепителях, используемых в бюджетных версиях, устанавливаются путем поворота ручек, встроенных в панель, в утопленном виде.

Такое строение делает практически невозможным случайное изменение настроек при неосторожном движении. Регулировка происходит посредством плоской электротехнической отвертки. Дисплей имеет небольшие размеры в подобных расцепителях и, как правило, особенность структуры, при которой символ на дисплее сформирован отдельными цельными фрагментами.

Расцепители микропроцессорного типа, установленные в выключателях более дорогого сегмента, оборудованы дисплеями большего размера, что в свою очередь предоставляет возможность для создания более полноценного графического интерфейса. Параметры настраиваются нажатием кнопок, расположенных под экраном.

С первого взгляда это кажется значительно удобнее, чем использовать отвертку для вращения ручек. Тем не менее, размерность дисплея все равно имеет ограниченность конструкцией воздушного выключателя, что не позволяет отобразить все параметры одновременно. Чтобы узнать, с какими настройками в данный момент функционирует устройство, потребуется пролистать некоторое число страниц на дисплее.

Пример воздушного выключателя, где сочетается управление расцепителем кнопками и поворотными ручками

Совмещение сравнительно большого дисплея и ручек, которые вращаются с помощью отвертки, является наиболее комфортным. Это позволяет мгновенно изменять главные настройки, не углубляясь в сложности графического интерфейса.

Для определения, корректно ли выставлены параметры, специалисту с опытом будет достаточно взглянуть на панель с ручками. В то же время графический интерфейс предоставляет возможность просмотреть журнал событий, активации дополнительного функционала и прочего.

Существуют также модели расцепителей микропроцессорных, оснащенные дисплеями сенсорного типа. Для минимизации риска случайного срабатывания в них часто предусмотрена ручка, позволяющая выключить чувствительность экрана к прикосновениям. Утопленная в панель ручка, может быть повернута только с помощью отвертки. Дисплей сенсорного типа не предоставляет никаких ощутимых преимуществ в плане удобства настройки конфигураций расцепителя, не смотря на весьма прогрессивный и стильный дизайн.

Защита от небаланса напряжений

При выявлении небаланса напряжений (токов), превышающего установленный уровень, подается сигнал персоналу, при этом электропитание может быть отключено или оставлено включенным. Небаланс напряжений, к примеру, приводит к повышенному току в нулевом проводе, что может вызвать преждевременное старение кабеля, а в наихудшем – к аварийной ситуации, во время которой происходит обрыв рабочего нулевого провода, известной как «отгорание нуля». Безусловно, ценным дополнением будет являться наличие защиты от данной ситуации в расцепителе.

Защита от чрезмерного или недостаточного напряжения

Сигнал подается персоналу в тот момент, когда напряжение на вводе выходит за установленные пределы, при этом электропитание может быть отключено или оставлено включенным. Данный функционал обеспечивает защиту оборудования, подключенного к щиту, от превышения напряжения сверх допустимого уровня. Работа при условиях пониженного напряжения для некоторых типов устройств (например, кондиционеров и холодильников) может привести к несвоевременной поломке, используя соответствующую функцию в выключателе, от этого можно защититься.

Впрочем, отключение питания имеет смысл только в том случае, если к защитному устройству подключена однотипная аппаратура, что обычно бывает на производственных предприятиях. Такая защита будет неэффективной и даже вредной, если выключатель установлен на вводе в бизнес-центр, где располагаются арендаторы с разнообразным оборудованием. В этом случае лучше всего применить реле напряжения, устанавливаемые у каждого потребителя.

Контроль последовательности фазных проводников трехфазной сети

Избежать возникновение аварии на предприятиях, где применяются трехфазные двигатели, поможет данная функция. Предотвращение вращения двигателей в обратном направлении будет обеспечено благодаря отключению питания при выявлении неправильной последовательности фаз. 

На самом деле, для того чтобы избежать такого явления уже давно применяются специализированные реле защиты. Однако дополнительная централизованная защита будет лишь на пользу.

Чтобы защитить один, либо несколько мощных трехфазных двигателя, которым недостаточно уровня мощности стандартных защитных реле, подойдет воздушный автоматический выключатель.

Система предотвращения перехода генератора в двигательный режим

Этот функционал служит для предотвращения работы электрогенератора в режиме мотора, которая в может привести к его поломке. Она нужна для выключателей воздушного типа, монтируемых в щитах ДГУ. Кроме того, данный функционал обеспечит защиту дизель-генератора при ненадлежащем функционировании системы АВР.

Функция защиты от замыкания на землю

Если эта функция предусмотрена, электроснабжение сектора или полностью всего объекта отключается, при условии обнаружении короткого замыкания на землю проводов, ведущих к нагрузке. Важно помнить, что для выявления короткого замыкания на землю есть 3 метода, такие как суммирование токов; подключенный к заземлению, внешний трансформатор тока; установленный на нейтраль, внешний трансформатор тока. Рекомендуется обратиться к поставщику воздушных выключателей, для того чтобы иметь понимание, какой из методов лучше всего подходит для вашего проекта. Комплектация расцепителя может варьироваться в зависимости от выбранного метода измерения.

Мониторинг частоты в электрической сети

Когда частота сети превышает установленные нормы, персонал получает сигнал с продолжением подачи или отключением электроэнергии. Эта функция особенно важна для систем, питающихся от местных генераторов или малых автономных электросетей, если к щиту подключено оборудование, которое чувствительно к изменениям частоты (к примеру, некоторые виды электродвигателей). В случае подключения к электросети, связанной с Единой энергосистемой, данная функция не является необходимой, так как колебания частоты в ней настолько незначительны, что не способны вызвать сбой в работе оборудования.

Воздушные выключатели используются для коммутации тока силой до нескольких тысяч ампер

Измерение параметров

Фактически все расцепители могут фиксировать такие параметры, как напряжение, ток, активная, реактивная и полная мощность, а также коэффициент мощности. В некоторых из них предусмотрена возможность изменения частоты, хотя эта функция обычно нужна только для специализированных задач. Тем не менее, такая опция может оказаться полезной в сочетании с функцией измерения гармоник, если выберете поддерживающий ее расцепитель.

В наши дни информация о гармониках становится особенно ценной, особенно в случаях подключения к технопаркам или бизнес-центрам, которые могут иметь арендаторов с разнообразным оборудованием, включая устройства с выраженной нелинейной нагрузкой. И было бы отлично, если расцепитель сможет предоставлять данные по отдельным гармоникам. На основе этих сведений вы сможете сделать обоснованный выбор относительно установки оборудования, направленного на подавление гармоник.

Универсальная последовательная шина передачи данных между устройствами

В настоящее время наблюдается тренд установки на расцепителях стандартных разъемов для передачи данных типа mini-USB или USB Type-C. Исходя из версии модели, через данный интерфейс возможно извлечение данных из журнала регистрации событий и обновление ПО, загружая новую версию в расцепитель.

Современное использование USB-разъемов заключается в обеспечении дополнительного питания для расцепителя. В случае полной потери электроэнергии на объекте сотрудник энергетической компании может подключить к расцепителю Powerbank-аккумулятор. В режиме работы от резервного источника питания расцепитель способен отображать на экране данные из регистра событий. На основе этой информации специалист сможет быстро определить причины сбоя в энергоснабжении и принять меры для их исправления.

Возможности связи

Определенная серия моделей расцепителей оснащена функцией информационного обмена. Что дает возможность производить удаленный контроль их работы и управлять ими через различные каналы связи. 

Цифровизация электроэнергетики, со временем приведет к стандартизации «смарт-функций» расцепителей низковольтных автоматических выключателей.