Некоторые производственные процессы требуют непрерывного энергоснабжения. Вместе с тем состояние электрических сетей обычно далеко от идеального. Нередки случаи пропадания одной из питающих фаз. В такой ситуации необходимо мгновенно запитаться от другого, оставшегося под напряжением провода. Для этого потребуется переключатель фаз.
Назначение фазного переключателя
Фазный переключатель — это электротехническое устройство, предназначенное для подключения ответственных потребителей электроэнергии. Под ответственными потребителями подразумеваются приборы, которые должны непрерывно работать 24 часа в сутки. Например, оборудование серверных, автоматика газовых котлов или системы видеонаблюдения на охраняемых объектах.
Существует 2 основные категории переключателей фаз:
- ручные (механические),
- автоматические.
Ручной переключатель фаз представляет собой многопозиционный кулачковый коммутатор. Он может устанавливаться не только на дин рейку, но и на дверцу шкафа управления. По сути это кнопка, позволяющая усилием руки самостоятельно переключить питание потребителя с одной линии на другую. Такие приборы дешевые и простые в понимании. Но они не способны работать без человека.
Автоматические модели в присутствии человека не нуждаются. В них установлен микроконтроллер, отслеживающий напряжения входных фаз. На верхние клеммы прибора подключается 4 провода: 3 фазы и ноль. Снизу снимается 2 провода: 1 фаза и ноль.
Во время работы прибор подключает одну из входящих фаз (например, L1) на выходную клемму. Если напряжение в фазе L1 по каким-либо причинам выходит за допустимые пределы, то к выходу подсоединяется фаза L2. Если напряжение выходит за пределы и в L2, то подключается L3.
Сферы применения
АПФ рассчитан на питание электроприборов на 220 В. Этот прибор имеет одну выходную фазу, поэтому он непригоден для работы с трехфазными потребителями электроэнергии.
Однако это не уменьшает количество сфер, в которых используется АПФ. Среди них выделяются следующие:
- маломощные холодильники медицинских лабораторий и аптек,
- системы видеонаблюдения на охраняемых объектах,
- любая медицинская техника, поддерживающая жизнь человека,
- автоматика бытовых газовых котлов,
- системы вытяжки и вентиляции на опасных производствах.
Дополнительная информация. В момент запуска мощных электрических двигателей и блоков питания в электросети происходит кратковременная просадка напряжения. Производители переключающих устройств оснащают свои приборы фильтрами по времени, позволяющими им быть невосприимчивыми к просадкам и пусковым токам от мощного оборудования.
Выбор переключателя
На рынке представлен широкий ассортимент фазных переключателей. Выбирать их следует исходя из 4 критериев:
- Максимальный рабочий ток. От этого параметра зависит насколько мощные приборы можно подключить к выходу переключателя. Например, для обычной, не сильно нагруженной электроприборами квартиры подойдет автоматический переключатель на 16 А.
- Функция регулировки верхнего и нижнего пределов входного напряжения. Дешевые модели не обладают данными регуляторами. В них переключение происходит при заданном производителем уровне входного напряжения. В дорогих моделях можно самостоятельно настроить, при каком вольтаже в L1 произойдет переход на L.
- Способ индикации состояния. Простые модели переключателей оснащены несколькими светодиодами. Они способны гореть или мигать, в зависимости от состояния прибора и входного напряжения. Более профессиональные модели оснащаются семисегментными индикаторами, способными отображать величину напряжения с точностью до 1 %.
- Функционал. Простые модели выполняют минимальный набор функций. Они просто отслеживают входные напряжения и производят соответствующие переключения. Продвинутые приборы способны на большее. В них можно настроить пороги срабатывания, время на переключение и возврат на основную фазу.
Важно! Основная фаза — это термин, свойственный некоторым моделям переключателей. В меню подобных приборов можно настроить, какая из входных фаз будет считаться основной. При переключениях АПФ отдает предпочтение основной фазе.
Настройки прибора
Простые модели имеют минимальный набор настроек. Они не поддаются регулировке покупателем. Алгоритм их работы установлен производителем и не подлежит изменению. Сложные дорогие модели, напротив, имеют множество настраиваемых параметров.
Нижний предел напряжения
Этот параметр определяет, при какой величине входного напряжения произойдет переключение на запасную фазу. Например, если напряжение в фазе A больше 180 В, то потребитель подключен к фазе A. Если меньше, то происходит переход на фазу B.
В простых моделях переключателей значение 180 В установлено по умолчанию. В моделях посерьезнее оно поддается регулировке, и минимальный предел напряжения можно установить на 120-200 В.
Настройка прибора обычно осуществляется с помощью регуляторов под крестовую отвертку. Их достаточно просто покрутить. Отсюда народное название подобных регуляторов «крутилка». В других образцах переключателей используются кнопки. Принципиальной разницы в работе этих регуляторов нет. Поэтому выбор — это вопрос удобства использования.
Верхний предел напряжения
Настройка верхнего предела напряжения необходима для той же задачи, что и нижнего. Но в случае с верхним пределом осуществляется защита потребителей от перенапряжения.
Если напряжение в текущей фазе становится больше допустимого, то прибор автоматически переходит на другую фазу. Например, если напряжение в фазе A превысило значение 250 В, то АПФ переключится на фазу B с нормальным напряжением 230 В.
Время возврата
Время возврата на приоритетную (основную) фазу также поддается настройке с помощью регуляторов или кнопок. Этот параметр определяет, через сколько секунд после нормализации напряжения в основной фазе АПФ снова вернется на нее.
Например, в сети по какой-то причине происходит длительная просадка напряжения в одной из фаз. АПФ переходит на запасную. Через некоторое время вольтаж в основной фазе принимает допустимое значение. Но переключающее устройство выжидает. И только после времени возврата снова возвращается на нормализовавшуюся основную фазу.
Время возврата необходимо, чтобы исключить постоянные ложные переключения устройства. Тем самым увеличивается срок эксплуатации внутренних реле и уменьшается риск повреждения нагрузки.
Эта настройка сильно варьируется от типа потребителя. Например, для холодильников рекомендуется устанавливать время возврата порядка 3-10 мин. Для ламп накаливания достаточно 1-2 мин.
Время включения
Нередко напряжение пропадает одновременно в 3 питающих фазах. В таком случае прибор переходит в выключенное состояние и не реагирует на внешние факторы.
Включение АПФ произойдет после появления напряжения хотя бы в одном питающем проводе. Однако на выходе электричество появится не сразу. АПФ выждет некоторое время автоматического повторного включения и только после этого снова замкнет контакты внутренних реле и запитает потребителей.
Время АПВ настраивается с передней панели устройства. Эта функция по принципу действия похожа на время возврата.
Типовая схема подключения
Разные модели переключателей фаз имеют отличное расположение клеммников для проводов. Однако схема их подключения остается неизменной:
- На вход АПФ подключается 3 фазных провода и 1 нулевой. Фазировка в данном случае значения не имеет. Главное, не запутаться между фазными и нулевым проводами. Для этого на корпусе прибора предусмотрена соответствующая маркировка L1, L2, L3 и N.
- Выходные фазные клеммы объединяются в одну точку с помощью перемычки. Она поставляется в комплекте с прибором и при необходимости устанавливается своими руками. С нее снимается выходное напряжение, идущее на нагрузку. Там же располагается клемма для нулевого проводника нагрузки.
- Устройство АПФ не предназначено для защиты сети от токов короткого замыкания. Поэтому перед ним обязательно устанавливается трехфазный автоматический выключатель.
- Необходимо соблюдать общие рекомендации по электромонтажу. Установка прибора осуществляется со снятием напряжения. Стоит помнить про маркировку проводов. Желательно, чтобы рядом был наблюдающий, способный оказать ПМП при электротравме.
Важно! АПФ не предназначены для токов коротких замыканий. В них нет соответствующих защит. Перед переключателем обязательно устанавливается плавкая вставка или автомат. Его номинальный ток выбирается так, чтобы он был меньше, чем максимальный рабочий ток АПФ.
Настройка АПФ после первого включения
Настройки прибора зависят от характеристик электрической сети. После первого включения в АПФ необходимо установить следующие параметры:
- нижний порог напряжения срабатывания,
- верхний порог,
- время возврата,
- время включения,
- приоритетную фазу (если прибор поддерживает выбор),
Особенности эксплуатации переключателя
Если прибор установлен в электрощит впервые, то некоторое время уйдет на его точную настройку и наладку. Особенно это относится к домам со старыми электросетями, где напряжение в розетке способно сильно варьироваться в зависимости от времени года и суток.
В зимний период большинство жителей частных домов активно используют электрические обогреватели. Поэтому стоит ожидать существенных просадок напряжения. Они отразятся на работе переключателя. АПФ будет чаще щелкать реле, чтобы подобрать фазу с самым подходящим напряжением.
Частые переключения отмечаются и в ночное время суток. Жильцы ложатся спать, потребление электроэнергии заметно снижается. Соответственно, сетевое напряжение возрастает. Прибор так же начинает переключаться в поисках оптимальной фазы.
Реле — устройство электромеханическое. Во время работы оно создает характерные щелчки. Ложась спать, никому не хочется слушать звук переключения реле. Поэтому этот прибор рекомендуется устанавливать подальше от жилых комнат.
Обзор моделей фазных переключателей
АПФ получится найти не в каждом магазине электротоваров. Однако многие производители приборов защиты занимаются их производством. Ниже приведен краткий обзор популярных моделей.
| Производитель и модель | Особенности | Примерная цена |
|---|---|---|
| Евроавтоматика PF 431 | Электронный прибор с базовым набором функций. Не имеет кнопок и регулировок. Максимальный коммутируемый ток 16 А. Собственная потребляемая мощность до 1,6 Вт. В щите устанавливается на din рейку. | 3 тыс. р. |
| Евроавтоматика PF-451 | Модель оснащена 3 регуляторами: нижний и верхний пороги напряжений срабатывания, задержка отключения по нижнему порогу. Коммутируемый ток 16 А. Есть возможность использования в цепях постоянного тока 24 В с неиндуктивной нагрузкой до 16 А. | 4 тыс. р. |
| DigiTOP PS-63A | Максимальный рабочий ток достигает 63 А. Прибор оснащен тремя отдельными вольтметрами для каждой фазы. Используя DigiTOP, можно наладить работу от генератора и основной питающей сети. | 4 500 р. |
| ABB OT40F3C | Ручной 3-позиционный переключатель с крайне компактными размерами (вес 250 г). Максимальный рабочий ток 23 А. Подходит для реверсивного управления двигателем. | 5 700 р. |
| ООО «НОВАТЕК-ЭЛЕКТРО» ПЭФ 319 | АПФ оснащен светодиодами состояния фаз, вольтметром на семисегментных индикаторах и 4 регуляторами для настройки. Минимальное рабочее напряжение 120 В. Максимальный рабочий ток ПЭФ-319 составляет 16 А. Есть усиленная версия ПЭФ-319-30, рассчитанная на 30 А. | 3 300 р. |
| ООО «НОВАТЕК-ЭЛЕКТРО» ПЭФ 301 | Модель оснащена 4 регуляторами. Диапазон настройки минимального порога срабатывания: 160-210 В. Предельная токовая нагрузка до 16 А. | 3 100 р. |
Покупать ли фазный переключатель
Перед приобретением следует определиться, для чего нужен АПФ конкретно в вашей ситуации. В большинстве случаев этот дорогой прибор можно заменить дешевым пакетным выключателем на 2 положения.
Если вы являетесь жильцом обычного многоквартирного дома, то АПФ послужит пустой тратой денег. Вряд ли в квартире найдутся электроприборы, которые при отключении питания создадут катастрофические убытки. Плюс не совсем понятно, как на подобные переделки электрощита отреагирует электроснабжающая организация. Ведь переключатель придется ставить до счетчика электроэнергии.
Если вы владеете небольшим бизнесом и у вас есть однофазный холодильник (или печь), который должен 24/7 поддерживать строгую температуру, то подобный прибор уже будет нелишним. Но опять же вам потребуется полноценный ввод с 3 фазами и напряжением 380 В.
Иногда люди приобретают переключатели фаз, чтобы получить стабильное электроснабжение на даче или в частном доме. К одному входу АПФ подключается штатная сеть электроснабжения, а к другому генератор.
Автоматический переключатель фаз позволяет организовать бесперебойное электроснабжение потребителей на 220 В. При этом сам прибор в идеале требует полноценное питание от сети 380 В. Возможен режим работы и от 2 питающих проводов.
В зависимости от задачи подбирается ручной или автоматический переключатель. При настройке автоматической модификации придется учесть верхний и нижний пределы срабатывания прибора, а также его временные характеристики.