Технические условия при подключении к общим сетям энергоснабжения придуманы не зря. На каждую линию электропередач отводится определенное количество мощности. Она ограничена возможностями последней трансформаторной подстанции. Если подключить потребителей с большей нагрузкой, трансформаторная подстанция будет перегреваться и может выйти из строя. Если все идет по плану (точнее по проекту), никаких проблем не будет. Инженеры ограничивают вводную мощность каждого объекта при помощи автоматического выключателя: он будет срабатывать, если сила тока превысит разрешенную по техническим условиям. Однако в реальности могут возникнуть следующие ситуации:
- кратковременные перегрузки сразу у нескольких абонентов, связанные либо с аварийной ситуацией, либо со скачками напряжения,
- несанкционированные включения в общую линию (без учета проектных мощностей), которые производят нерадивые электрики за вознаграждение,
- незаконная замена вводных автоматов на больший ток (самостоятельно, либо с помощью тех же электриков),
- банальное воровство электроэнергии с помощью временных несанкционированных включений в обход приборов учета и вводных автоматов.
Что происходит в таких случаях?
- Постоянно срабатывает защитный автомат на выходе из трансформаторной подстанции (если нет — то трансформатор просто сгорит). При этом страдают все потребители на этой линии.
- Возникают так называемые «просады» на линии. Система энергоснабжения саморегулируется: для сохранения мощности (без превышения), и увеличенной силе тока потребления, снижается вольтаж. Многие жители частного сектора (особенно в садовых кооперативах) часто наблюдают в сети значение 160–180 вольт вместо 220.
Для борьбы с такими явлениями устанавливают ограничители мощности. Это автоматическое устройство коммутации, которое позволяет отключить потребителя при отклонении от заданных параметров.
Для чего предназначен ограничитель мощности
Многие знакомы с ограничителями напряжения в сети. Это защитный прибор, контролирующий величину входного напряжения по заранее установленному «коридору». Такие устройства можно встретить во многих квартирах или домовладениях.
Реле напряжения действительно защищает электроприборы от скачков в электросети, на этом его функции заканчиваются.
Ограничитель потребляемой мощности (однофазный или трехфазный) работает по другому принципу. Точнее, у него более широкий функционал:
- Так же, как реле напряжения, устройство держит на контроле входные параметры электроэнергии. Если значение выходит за установленные параметры, питание объекта отключается. При этом сохраняются электроприборы. После возврата к норме, энергоснабжение восстанавливается.
- Контрольные функции во время работы электроустановок. Ограничитель мощности может поддерживать параметры для предотвращения аварийных ситуаций.
- Защита от несанкционированных подключений к вашей электросети. Можно установить жесткие рамки потребляемой мощности на линии, и контролировать свою сеть с точностью до 10 Вт. При возникновении нелегального отбора мощности, прибор отключит электросеть.
Как устроен ограничитель мощности
Конструктивно прибор состоит из трех независимых частей, каждая из которых выполняет свою функцию.
Первый блок фиксирует параметры линии энергоснабжения. В отличие от реле напряжения, данные снимаются как по вольтажу, так и по току. Для этого в измерительном модуле установлены два трансформатора. Они гальванически развязаны от линии электропередачи, и не оказывают влияние на электросеть после прибора.
Следующий модуль интеллектуальный. У него три задачи:
- Фиксация параметров, и вычисление мгновенного значения мощности на линии. Программа построена на законах Ома, ничего нового инженеры пока не изобрели. Этот же модуль позволяет осуществлять контроль параметров в реальном времени (чем сложнее прибор, тем больше показателей можно увидеть на дисплее).
- Прием команд оператора: установка режимов работы, защиты, ограничения по мощности. Снова зависимость от сложности (и соответственно стоимости). Предела функционалу практически нет: технология ограничивается лишь здравым смыслом разработчика. Трехфазные ограничители анализируют параметры каждой фазы. В зависимости от заданной программы, аварийное отключение может производиться при возникновении проблем как на одной, так и на нескольких фазах.
Исполнительное устройство выполняет только одну задачу: по команде от интеллектуального модуля произвести отключение. Когда управляющий блок «решит», что параметры в норме: поступит команда на включение.
Схема подключения ограничителя мощности подразумевает два варианта:
- Установка у поставщика электроэнергии, в этом случае прибор выполняет надзорную функцию. Основная задача — контроль за несанкционированным отбором мощности.
- Подключение у потребителя после прибора учета. Задачи более широкие: от контроля за «воровством» энергии, до широкой защиты вашего электрооборудования от коллизий на линии энергоснабжения.
Как правильно подключить прибор
Ограничитель мощности трехфазный и однофазный отличаются по способу включения. Кроме того, разные модели одной группы имеют особенности. Мы рассмотрим несколько популярных моделей, которые могут применяться как на крупных корпоративных объектах, так и в домашних условиях.
Совет:
Несмотря на то, что приобретение такого устройства связано с дополнительными затратами, его установка однозначно полезна. Вы не только избавитесь от проблем с разбросом параметров электросети (а это защита ваших электроприборов и сохранность информации на персональных компьютерах). Несанкционированное подключение — это прямые убытки, которые могут многократно превысить цену ограничителя.
Кроме того, ограничители мощности выполняют те же задачи, что автоматы защиты и реле напряжения. Так что вы еще и сэкономите, не покупая несколько коммутаторов вместо одного.
Каждая модель комплектуется паспортом и схемами монтажа. Чтобы правильно использовать прибор, желательно понимать общий принцип подключения.
Однофазный ограничитель мощности ОМ-1
Этот прибор достаточно компактный, и легко устанавливается в щиток на DIN рейку. Основное назначение — контроль превышения линии по мощности. Дополнительные возможности: защита цепей от короткого замыкания и обрыве нулевого провода. Разумеется, можно задать ограничение по напряжению.
ОМ-1 может работать самостоятельно, то есть производить отключение собственной контактной группой. Пользователь лишь выбирает схему монтажа по приоритету потребителей: с нормально замкнутыми или разомкнутыми контактами (см. иллюстрацию).
Если сила тока потребителя превышает параметры контактной группы, можно установить дополнительные контакторы и магнитные защелки. В этом случае, ограничитель выступает в роли управляющего коммутатора, а силовые линии размыкаются сторонними устройствами.
Трехфазный ограничитель мощности ОМ-630
Это устройство работает самостоятельно только при выполнении защитных функций. То есть, ограничение по напряжению и току. В этом случае схема установки выглядит следующим образом:
Ваш объект полностью защищен от коллизий на линии, время повторного включения задается на панели управления. Вне зависимости от использования трехфазного ввода (потребители могут быть как на 220, так и на 380 вольт), отключение производится при расхождении параметров по любому способу подключения.
Если вам необходим именно контроль за мощностью (основное предназначение), подключение нагрузки производится посредством контактора. Параметры отключения программируются с помощью персонального компьютера: для этого предусмотрен специальный порт.
Как и в предыдущем случае, подключение возможно для потребителей разного приоритета. Схема предусматривает коммутацию на группы с нормально замкнутыми и разомкнутыми контактами.
Если потребляемая мощность всей группы превышена, вначале отключаются те потребители, которые имеют более низкий приоритет. Основные объекты будут работать.
Время отключения программируется: когда таймер отсчитает норму, потребители снова будут запитаны.
Несмотря на выраженное промышленное предназначение ОМ-630, им можно пользоваться на объектах с небольшой мощностью потребления: до 5 кВт. В этом случае схема подключения предусматривает небольшую хитрость:
В корпусе прибора есть вертикальные сквозные отверстия. Через них пропускаются кабели, на которые подается нагрузка. Сколько фаз в нагрузке, столько и кабелей.
Если мощность ниже 5 кВт, количество витков определяется по формуле: 5/потребляемая мощность. Число всегда округляется в «плюс». Например, если мощность 2 кВт, получаем коэффициент 2.5. Значит витков будет 3.
Эта модель не имеет цифровой сегментной индикации режимов работы и возникающих проблем. Вместо этого на передней панели имеются индикаторные светодиоды. В документации есть таблица, по которой можно расшифровать показания индикаторов.
Ограничитель мощности трехфазный ОМ-310
Этот прибор обладает самым широким функционалом среди аналогов.
- Традиционная защита от перепадов по вольтажу. Ограничитель может заменить цифровое реле контроля напряжения.
- Защита от перегрузки по максимальному значению тока, при этом параметры можно настраивать линейно либо дифференциально.
- Полноценные функции УЗО с тонко настраиваемыми параметрами. По сути, это дифференциальный автомат в одном корпусе с ограничителем мощности.
- Поскольку ограничитель трехфазный, с его помощью можно контролировать перекосы линейных напряжений и даже порядок чередования фазы. При неправильном сдвиге, также срабатывает защита.
Схема подключения достаточно сложная, и сильно отличается в зависимости от вариантов использования. Мы рассмотрим типовое включение с разными приоритетами потребителей. Разумеется, используются внешние магнитные контакторы для силовых линий нагрузки.
Как и любой другой профессиональный прибор, ОМ-310 программируется с помощью компьютера, используется формат интерфейса «COM порт». При этом, подобные ограничители мощности могут быть объединены в сеть собственного формата. В этом случае один оператор осуществляет контроль за целой системой объектов.
Для простоты восприятия, рассмотрим иллюстрацию с расшифровкой основных органов управления и клеммных групп ограничителя мощности ОМ-310:
Несмотря на кажущуюся сложность конструкции, даже начинающий электрик легко разберется в схеме.
Меры безопасности
- проводники подбираются в соответствии с предполагаемой максимальной нагрузкой,
- настройка параметров производится не по максимальному паспортному значению, а по реальному потреблению,
- если защита срабатывает регулярно, необходимо проверить техническое состояние потребителя на этой линии.