Устройство автоматического включения резерва

Как работают устройства автоматики включения резерва (АВР) в электрических сетях

В статье, описывающей работу устройств АПВ, рассмотрены случаи пропадания электроэнергии по различным причинам и методы ее восстановления автоматикой линий электропередач в том случае, когда причины создания аварийных ситуаций самоустранились и перестали действовать.

Птица, пролетающая между проводами воздушной ЛЭП, может создать короткое замыкание через свои крылья. Это повлечет снятие напряжения с ВЛ отключением от защит силового выключателя на питающей подстанции.

Устройства АПВ через несколько секунд восстановят питание потребителей электроэнергией, а защиты в этот момент уже не отключат его потому, что пораженная током птица успеет упасть на землю.

Однако, если на воздушную ЛЭП от порыва ураганного ветра упадет рядом выросшее дерево, сломав опору, то произойдет длительное короткое замыкание, оборвутся провода, которые исключат быстрое автоматическое восстановление электроснабжения подключенных объектов.

Все потребители этой линии не смогут получать питание до полного окончания ремонтных работ, которые могут растянуться на несколько суток…

Представим, что такое повреждение произошло на линии, которая снабжает электроэнергией районный город с большими производственными мощностями, например, использующими электрические печи в автоматическом режиме для плавки стекла.

С отключением электроэнергии плавильные ванны перестанут работать, а все жидкое стекло затвердеет. В итоге предприятие потерпит огромные материальные убытки, будет поставлено перед необходимостью остановки производства, проведения дорогостоящего ремонта…

Чтобы избежать подобных ситуаций на всех крупных производственных объектах предусматривается источник резервного электропитания, состоящий из дублирующей линии электропередачи от другой подстанции или собственная мощная генераторная установка.

На питание от нее потребуется переходить быстро и надежно. Для этого используются устройства автоматического включения резерва, сокращенно называемые АВР.

Таким образом, рассматриваемая автоматика предназначена для бесперебойного снабжения ответственных потребителей электроэнергией при возникновении серьёзных аварий на основной питающей линии за счет быстрого задействования резервного источника.

Требования, предъявляемые к АВР

Устройства автоматики ввода резервного питания должны срабатывать:

максимально быстро после потери электроэнергии на основной линии;

при любом пропадании напряжения на собственных шинах потребителя без анализа причин возникшей неисправности, если не предусмотрена блокировка запуска от определенного вида защит. Например, дуговая защита шин должна блокировать запуск АВР с целью предотвращения развития возникшей аварии;

с необходимой задержкой при выполнении определенных технологических циклов. Например, во время включения под нагрузку мощных электродвигателей возможна «просадка» напряжения, которая быстро заканчивается;

всегда только однократно, ибо иначе возможно многократное включение на не устраняемое короткое замыкание, способное полностью разрушить сбалансированную электрическую систему.

Естественным требованием, необходимым для надежной работы схемы, является постоянное поддержание ее в исправном состоянии и контроль технических параметров в автоматическом режиме.

Преимущества схемы АВР над параллельным питанием от двух источников

На первый взгляд, для питания ответственных потребителей можно вполне обойтись их одновременным подключением к двум разным линиям, берущих энергию от разных генераторов. Тогда при аварии на одной из ВЛ эта цепочка разорвется, а другая останется в работе и будет осуществлять бесперебойное питание.

Такие схемы уже создавались, но не получили массового практического применения из-за следующих недостатков:

при возникновении коротких замыканий на любой линии токи значительно увеличиваются за счет подпитки энергией от обоих генераторов;

на питающих трансформаторных подстанциях увеличиваются потери мощности;

значительно усложняется схема управления электроснабжением за счет использования алгоритмов, одновременно учитывающих состояние потребителя и двух генераторов, возникновения перетоков мощностей;

сложность реализации защит, взаимосвязанных алгоритмами на трех удаленных концах.

Поэтому питание потребителя от одного основного источника и автоматический переход на резервный генератор при пропадании напряжения считается наиболее перспективным. Время перерыва в энергоснабжении при этом способе может быть менее 1 секунды.

Особенности создания схем АВР

Для работы автоматики может быть заложен один из следующих алгоритмов:

одностороннее питание от рабочей станции с нахождением в горячем резерве дополнительной, вводимой в работу только при пропадании напряжения от основного источника;

возможности двухстороннего использования любого из источников в качестве рабочей станции;

способности схемы АВР автоматически возвращаться на питание от основного источника после восстановления напряжения на шинах входящего выключателя. При этом создается последовательность срабатывания силовых коммутационных устройств, исключающих возможность подключения потребителя в режим параллельного питания от двух источников;

простая схема АВР, исключающая переход на режим восстановления питания от основного источника в автоматическом режиме;

ввод резервного питания должен происходить только в том случае, когда приняты меры подачи напряжения на поврежденный силовой элемент основного питания отключением соответствующего выключателя.

В отличие от автоматики АПВ устройства АВР показывают наибольшую эффективность при пропадании питания, оцениваемую в 90÷95%. За счет этого они широко применяются в системах энергоснабжения промышленных предприятий.

Автоматическое включение резерва применяется для питания линий электропередач, трансформаторов (силовых и собственных нужд), секционных выключателей.

Принципы, заложенные в работу АВР

Для анализа напряжения на линии основного питания используется измерительный орган, состоящий из реле контроля напряжения РКН в комплексе с измерительным трансформатором и его цепями. Высоковольтное напряжение первичной сети, пропорционально преобразованное во вторичную величину 0÷100 вольт, поступает на обмотку контролирующего реле, которое выполняет роль пускового органа.

Настройка уставок реле РКН имеет особенность: требуется учитывать низкий необходимый уровень срабатывания пускового органа, обеспечивающего снижение напряжения до 20÷25% номинальной величины.

Это связано с тем, что при близких коротких замыканиях происходит кратковременное «проседание напряжения», ликвидируемое срабатываниями токовых защит. А пусковые органы РКН необходимо отстраивать от этих процессов. Но при этом нельзя использовать обычные типы реле из-за их неустойчивой работы на начальном пределе шкалы.

Для эксплуатации в пусковых органах АВР используются специальные конструкции реле, исключающие вибрации и дребезг контактов при срабатывании на нижних пределах.

Читайте также:  Электромонтажный инструмент для новичков и профессионалов

Когда питание оборудования происходит нормально по основной схеме, то реле контроля напряжения просто отслеживает этот режим. Стоит только напряжению исчезнуть, как РКН переключает свои контакты и этим выдает сигнал на электромагнит включения соленоида резервного выключателя для ввода его в работу.

При этом соблюдается определенная последовательность срабатывания силовых элементов первичной схемы, которая заложена в логику управления системы АВР при ее создании и настройке.

Кроме пропадания напряжения на основной линии питания, для полного срабатывания пускового органа АВР обычно необходимо выполнить проверку еще нескольких условий, например:

отсутствие неустраненного КЗ на защищаемой зоне;

включение вводного выключателя;

наличие напряжения на резервной линии питания и некоторые другие.

Все пусковые факторы, введенные для срабатывания АВР, проверяются в алгоритме логики и при соблюдении необходимых условий выдается команда на исполнительный орган с учетом выставленной временно́й уставки.

Примеры выполнения некоторых схем АВР

В зависимости от величины рабочего напряжения системы и сложности конфигурации сети схема АВР может иметь разную структуру, выполняться на постоянном или переменном оперативном токе или обходиться вообще без него за счет использования основного напряжения сети в схемах 0,4 кВ.

АВР высоковольтной линии на постоянном оперативном токе

Кратко рассмотрим логику работы релейной схемы резервирования питания линии с основным источником питания №1.

Если на участке Л-1 произойдет КЗ, то защиты отключат выключатель В-1 и на шинах присоединения пропадет напряжение. Реле минимального напряжения “Н

От его контактов запустятся команды на срабатывание целого ряда реле, выполняющих различные функции контроля и выдачи управляющего сигнала на соленоид включения силового выключателя В-2.

В схеме обеспечивается однократность действия и выдача информации о срабатываниях сигнальными реле.

АВР секционного выключателя на постоянном оперативном токе

Рабочие силовые трансформаторы Т1 и Т2 запитывают свою секцию шин, разъединенных секционным выключателем В-5.

При отключении или выводе из работы любого из этих трансформаторов подача питания на отключенный участок осуществляется коммутацией выключателя В-5. Реле РПВ обеспечивает однократность действия АПВ.

Работа схемы построена на взаимодействии блок-контактов выключателя с подачей + опер тока на обмотки реле РПВ и сигнальные блинкера. Здесь же предусмотрено оперативное ускорение ОУ, вводимое в работу на время выполнения переключений дежурным персоналом.

Принцип формирования логики работы АВР может быть изменен. Например, при эксплуатации схемы с включением дополнительного секционного выключателя, как показано на картинке ниже, потребуются дополнительные пусковые и логические элементы.

АВР секционного выключателя на переменном оперативном токе

Особенности работы автоматики на источниках, использующих энергию от расположенных на подстанции измерительных ТН, можно оценить по следующей схеме.

Здесь контроль напряжения на каждой секции выполняют реле 1РН и 2РН. Их контакты запускают в работу органы отсчета времени 1РВ или 2РВ, которые воздействуют через блок-контакты и обмотки блинкеров на соленоиды силовых выключателей.

Принцип выполнения АВР потребителей сети 0,4 кВ

При создании резервного питания трехфазной сети используют магнитные пускатели КМ1, КМ2 и реле минимального напряжения kV, контролирующее параметры основной линии Л1.

Обмотки пускателей подключены от одноименных фаз своих линий через коммутационные контакты логики к заземленному нулю, а силовые контакты врезаны в шины питания потребителя с обеих сторон.

Контактная система реле напряжения в любом положении подключает в сеть только один какой-то пускатель. При наличии напряжения на линии Л1 kV сработает и своим замыкающим контактом включит обмотку пускателя КМ1, который своей силовой цепью будет запитывать потребителя и подключит свою сигнальную лампочку, одновременно выводя из работы обмотку КМ2.

При пропадании напряжения на Л1 реле kV разрывает цепь питания обмотки пускателя КМ1 и запускает КМ2, выполняющего для линии Л2 те же функции, что и КМ1 для своей цепочки в предыдущем случае.

Силовые рубильники QF1 и QF2 служат для полного снятия напряжения со схемы.

Этот же алгоритм может быть взят за основу для создания питания ответственных потребителей в сети однофазного питания. Просто в нем надо исключить лишние элементы и применить однофазные пускатели.

Особенности современных комплектов АВР

Для объяснения принципов построения алгоритмов автоматики была намеренно использована старая релейная база, позволяющая более доступно понять работающие алгоритмы.

Современные статические и микропроцессорные устройства работают по этим же схемам, но имеют улучшенный вид, меньшие габариты, обладают более удобными настройками и возможностями.

Их создают отдельными блоками или целыми комплектами, собранными в специальных модулях.

Для промышленного использования комплекты АВР выпускают полностью готовыми к использованию комплектами, размещенными в специальных защищенных корпусах.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Типовые схемы подключения АВР — определение, принцип работы

Когда электричество исчезает даже на несколько минут, предприятия могут понести колоссальные убытки. А для больниц такая ситуация просто опасна. В большинстве объектах необходимо обеспечивать бесперебойное электроснабжение. Для этого его следует подключить к нескольким источникам электроэнергии. Специалисты при таком подходе используют АВР.

Что такое АВР и его назначение

Автоматический ввод резерва или АВР – это система, относящаяся к электрощитовым вводно-коммутационным распределительным устройствам. Основной целью АВР является быстрое подключение нагрузки на резервное оборудование. Такое подключение необходимо, когда появляются проблемы с подачей электричества от главного источника электроэнергии. Система следит за напряжением и током нагрузки и таким образом обеспечивает автоматическое переключение на функционирование в аварийном режиме.

АВР необходимо, если имеется запасной источник питания (дополнительная линия или еще один трансформатор). Если при аварийной ситуации будет отключен первый источник, вся работа перейдет на запасной. Использование АВР позволит избежать неприятностей, вызванных перебоями подачи электроэнергии.

Читайте также:  Шпаклевка - 105 фото лучших вариантов и советы по выбору!

Требования к АВР

Основные требования к системам АВР заключаются в следующем:

  • Она должна иметь высокую скорость восстановления подачи электроэнергии.
  • В случае, когда основная линия перестает работать, установка должна обеспечить подачу электроэнергии потребителю от запасного источника.
  • Действие осуществляется один раз. Нельзя допускать несколько включений и отключений нагрузки, например, из-за короткого замыкания.
  • Выключатель основного питания должен включаться с помощью автоматики системы автоматического ввода резерва. До тех пор, пока не будет подано запасное электропитание.
  • Система АВР должна производить контроль корректного функционирования цепи управления резервным оборудованием.

Принцип работы автоматического ввода резерва

Основой работы АВР является контроль напряжения в цепи. Контроль может осуществляться как при помощи любых реле, так и при помощи микропроцессорных блоков управления.

Справка! Реле контроля напряжения (также называют вольт контроллер) отслеживает состояние электрического потенциала. В случае перенапряжения в сети вольт контроллер мгновенно обесточит сеть.

Контактная группа, контролирующая наличие электроэнергии, играет основную роль в системе АВР. В нашем случае это реле. Когда напряжение пропадает, управляющий механизм получает сигнал и переключается на питание генератора. Когда основная сеть начинает работать штатно, этот же механизм переключает питание обратно.

Основные варианты логики функционирования АВР

Система АВР с приоритетом первого ввода

Суть работы системы АВР этого типа заключается в том, что нагрузка изначально подключается к источнику электроэнергии № 1. Когда случается перегрузка, короткое замыкание, обрыв фазы или другая аварийная ситуация, нагрузка переходит на запасной источник. Когда подача электричества на первом восстановлена до нормальных параметров, нагрузка автоматически переключается обратно.

Система АВР с приоритетом второго ввода

Логика работы та же, что и у предыдущего типа системы. Разница в том, что нагрузку подключают к вводу 2. В случае аварии напряжение переходит на ввод 1. После того, как напряжение на втором источнике будет восстановлено, напряжение автоматом переключится на него.

Система АВР с ручным выбором приоритета

Схема системы АВР с ручным выбором приоритета является более сложной, чем рассмотренные выше. В этом случае на системе АВР будет установлен переключатель, с помощью которого можно регулировать выбор приоритета АВР.

Система АВР без приоритета

Эта АВР функционирует от любого источника питания. В случае, когда напряжение идет на ввод 1, а на нём происходит аварийная ситуация, нагрузка переходит на ввод 2. После стабилизации работы первого ввода механизм продолжает работать на вводе 2. Когда произойдет авария на втором, напряжение автоматом переключится на первый.

Основные типы шкафов и щитов АВР

Щит АВР на два ввода на контакторах (пускателях)

Установка шкафа АВР на пускателях – это самый простой способ создать резервное питание. Этот шкаф — наиболее бюджетный вариант установки АВР. Как правило, в шкафах АВР на 2 ввода используют автоматические выключатели. Они нужны для того, чтобы защитить систему от перегрузок и замыканий. Защиту от перекоса фаз и скачков напряжения осуществляет реле напряжения. Кроме этого, реле становятся «мозгом» всей системы автоматического ввода резерва.

Шкаф АВР с двумя контакторами работает по следующему принципу. Два контактора подключены к первому и второму источнику соответственно. Первый контактор замкнут, а у второго цепь разомкнута. Электричество идет через ввод № 1.

Внимание! В случае, когда у АВР логика приоритета второго ввода, ситуация будет обратной: цепь второго контактора замкнута, а первого – разомкнута.

Если подача тока на первом вводе пропадет, а на втором будет нормальной, то контакты второго пускателя замкнутся, и механизм переключится на него. Как только на первом вводе напряжение восстановится – схема перейдет в первоначальное состояние.

При помощи реле здесь можно отрегулировать время задержки, с которой будет осуществляться переключение с одного источника на другой. Оптимальная задержка – от 5 до 10 секунд, она позволит обезопасить систему от ложного срабатывания АВР. Ложное срабатывание может произойти, например, в случае просадки напряжения.

Справка! Для того чтобы оба контактора не могли включиться одновременно, в щитах АВР используют дополнительные механические блокировки.

Щит АВР на 2 ввода на автоматах с моторным приводом

Они лучше всего подходят для использования при номинальных токах 250-6300А. Когда ток на основном вводе пропадает, специальные электромоторы получают сигнал и взводят пружины запасного выключателя, переключая нагрузку на другой ввод.

Основные плюсы шкафов АВР на моторе:

  • Ресурс по перезагрузкам намного больше, чем у АВР с пускателями;
  • Подключить шины к такому автомату проще;
  • Щит АВР на автоматах может работать также и в ручном режиме. В таком случае включить или отключить автомат можно с помощью специальных кнопок.

Суть функционирования этого щита заключается в следующем. Если на основном вводе случилась авария, автоматика проверяет, готов ли ввод 2 для подачи тока. Если все в порядке, то пружина автомата второго ввода взводится, и подается электроэнергия. Когда ввод № 1 снова может работать в штатном режиме, весь процесс идет в обратном порядке, подавая электроэнергию на основной ввод.

На щитах с моторным приводом, как правило, устанавливается лицевая панель, на которой можно отслеживать все изменения в АВР. А для предотвращения одновременного срабатывания двух автоматических выключателей нередко используют электрические блокировки.

Щит АВР на 3 ввода

Эти шкафы являются одними из самых надежных источников питания. Все потому, что в АВР на 3 ввода есть две запасных линии, что обеспечивает максимально низкую возможность отключения питания на объекте. Обычно такие шкафы АВР используют при взаимодействии с потребителями первой категории надежности электроснабжения. К ним относятся такие объекты, обесточивание которых влечет за собой угрозу для жизни людей или безопасности государства, а также может причинить большой материальный ущерб.

Читайте также:  Советы начинающему электрику

Щиты АВР на 3 ввода работают по двум наиболее распространенным схемам.

Первая – это когда одна секция потребителей питается от трех независимых линий. Тогда можно установить приоритет для одного из вводов, а можно работать без приоритета. Нагрузка будет подключена туда, где нормализовано напряжение.

Вторая схема функционирования щита АВР на 3 ввода состоит в том, что две секции потребителей работают от двух линий, которые независимы друг от друга. Третий ввод подключается к запасному источнику питания. В случае аварийной ситуации он подключается к одной из секций.

Справка! Подобные щиты могут быть оснащены и механической блокировкой, и автоматами с электроприводами.

Вводно-распределительное устройство с АВР

Устройство используется для приема и учета электричества, а также для защиты зданий от короткого замыкания или перегрузки. Шкафы ВРУ с АВР используют в сетях переменного тока с напряжением 380/220В с частотой 50Гц.

Шкафы ВРУ с автоматическим вводом резерва представляют собой отдельную панель, где функционирует как автоматическое, так и ручное переключение, а также происходит учет электроэнергии, которая потребляется на каждой линии.

Шкафы ВРУ состоят из:

  • Блока введения и вывода кабеля.
  • Блока автоматического ввода резерва.
  • Блока, где происходит учет потребляемого электричества.

Также они могут быть многопанельными. Тогда дополнительно в них будут установлены противопожарные панели, распределительные панели и другие, в зависимости от требований к электроустановке.

Щит АВР для запуска генератора

Дополнительное питание от генератора электроэнергии позволяет почти полностью избежать полного обесточивания. Это один из самых надежных способов создать бесперебойную подачу электричества. Шкаф АВР в этом случае необходим, чтобы обеспечить автоматическое функционирование генератора по заданному алгоритму.

Шкаф АВР для генератора может работать и в автоматическом, и в ручном режиме. Изначально в нём установлен автоматический режим, но вы можете его легко изменить.

Важно! Для корректной работы связки АВР-генератор последний должен иметь возможность запускаться автоматически.

Когда на вводе 1 прекращается подача электричества, система АВР отправит сигнал для запуска генератора. После того, как генератор начнет нормально функционировать, и напряжение на втором вводе достигнет нужного уровня, механизм переключится на резервный источник. Благодаря установленному реле времени второй ввод не будет подключен к генератору, пока он не начнет работать в штатном режиме. Как только на основном (первом) источнике будет восстановлена подача электроэнергии, генератор будет отключен, а питание переключится на ввод 1.

В ручном режиме работы включение и отключение генератора происходит за счет нажатия специальных кнопок.

БУАВР

Блок управления автоматического включения резерва работает в составе устройств АВР и осуществляет переключение с одного источника на другой. Также он контролирует состояние линий, управляет контакторами и магнитными пускателями, моторами и запускает электрогенератор.

БУАВР в течение определенного периода измеряет напряжение в фазах и обрабатывает результаты в реальном времени. Благодаря этому он может определять среднее значение напряжения в каждой фазе. БУАВР имеет повышенную устойчивость к перенапряжению.

АВР Zelio Logic

Система автоматического ввода резерва с релейной логикой переключения между источниками. Используется программируемое реле Zelio Logic. Одним из основных преимуществ выбора такого реле является европейское качество при относительно низкой стоимости. Также реле Zelio Logic отличается довольно простым программированием. Для корректного использования достаточно базовых знаний. Также реле имеет графический интерфейс, что серьезно упрощает взаимодействие.

АВР ATS

АВР ATS — это шкафы АВР с интеллектуальными микропроцессорными блоками. На данный момент такой вариант шкафа АВР является самым дорогостоящим на рынке. Наиболее востребованы они на промышленных предприятиях, где важно обеспечить надежную бесперебойную работу сети и максимально быстрое переключение на альтернативный источник питания. Некоторые АВР ATS переключаются с одного ввода на другой буквально за две секунды. Также таким блокам не нужно дополнительное питание. Они работают при 480В. Можно выбрать наиболее удобный алгоритм, а также автоматический или ручной режим.

УЗИП — что это такое, описание и схемы подключения в частном доме

Для чего нужен магнитный пускатель и как его подключить

Что такое импульсное реле — схема подключения для управления освещением

Что такое выпрямитель напряжения и для чего нужен: типовые схемы выпрямителей

Что такое диодный мост, принцип его работы и схема подключения

Принцип работы и схема подключения теплового реле

АВР и все, все, все: автоматический ввод резерва в дата-центре

В прошлом посте про PDU мы говорили, что в некоторых стойках установлен АВР — автоматический ввод резерва. Но на самом деле в ЦОДе АВР ставят не только в стойке, но и на всем пути электричества. В разных местах они решают разные задачи:

  • в главных распределительных щитах (ГРЩ) АВР переключает нагрузку между вводом от города и резервным питанием от дизель-генераторных установок (ДГУ);
  • в источниках бесперебойного питания (ИБП) АВР переключает нагрузку с основного ввода на байпас (об этом чуть ниже);
  • в стойках АВР переключает нагрузку с одного ввода на другой в случае возникновения проблем с одним из вводов.


АВР в стандартной схеме энергоснабжения дата-центров DataLine.

О том, какие АВР и где используются, и поговорим сегодня.

Основных типа АВР два: ATS (automatic transfer switch) и STS (static transfer switch). Они отличаются принципами работы и элементной базой и используются для разных задач. Если вкратце, то STS — это более «умный» ATS. Он быстрее переключает нагрузку и чаще используется для больших нагрузок/токов. Он более гибок в настройке, зато «с капризами» к сети: может отказаться работать, если 2 ввода питаются от разных источников, например: от трансформатора и ДГУ.

Читайте также:  Стеклянные раскладные столы в интерьере

АВР в ГРЩ

Главный АВР дата-центра двадцать лет назад выглядел как сложная система контакторов и реле.


АВР образца начала 2000-х.

Сейчас АВР — это компактное многофункциональное устройство.

Система АВР в ГРЩ управляет вводными автоматами и дает команды на запуск и остановку ДГУ. При нагрузке более 2 МВт на уровне ГРЩ нецелесообразно гнаться за скоростью. Даже если переключится быстро, то пройдет время, пока запустится ДГУ. В этой системе используются более «медленные» ATS и выставляются задержки (уставки). Работает это так: когда питание дата-центра от трансформаторов пропадает, АВР командует устройствам: «Трансформатор, выключись. Теперь ждем 10 секунд (уставка), ДГУ, включись, ждем еще 10 секунд».

АВР в ИБП

На примере ИБП посмотрим, как работает второй тип АВР — STS или static transfer switch.

В ИБП переменный ток преобразуется в постоянный на выпрямителе. Затем на инверторе он превращается обратно в переменный ток, но уже со стабильными параметрами. Это устраняет помехи и повышает качество энергии. При отключении основного источника питания ИБП переключается на аккумуляторные батареи и питает дата-центр, пока в работу включаются ДГУ.

Но что, если из строя выйдет какой-то из элементов: выпрямитель, инвертор или аккумуляторные батареи? На этот случай в каждом ИБП есть механизм обходного пути, или байпас. С ним устройство продолжает работу в обход основных элементов, сразу от входного напряжения. Также байпасом пользуются, когда нужно выключить ИБП и вывести его в ремонт.

STS в ИБП нужен, чтобы безопасно перейти на байпасный ввод. Если коротко, то STS контролирует параметры сети на входе и на выходе, дожидается, когда они совпадут, и переключается в безопасных условиях.

АВР в стойке

Итак, к стойке подведены два ввода электропитания. Если у вашего оборудования два блока питания, вы спокойно подключаете его к разным PDU, и пропадание одного ввода вам не страшно. А если у вашего сервера один блок питания?
В стойке АВР используют, чтобы профит от двух вводов не пропал даром. При проблемах с одним из вводов АВР переключает нагрузку на другой ввод.

Дисклеймер: Если можете, избегайте оборудования с одним блоком питания, чтобы не создавать точку отказа в системе. Дальше мы покажем, в чем недостатки такой схемы подключения.

Задача АВР в стойке — переключить оборудование на рабочий ввод так быстро, чтобы в его работе не было перерыва. Нужную для этого скорость нашли опытным путем: не больше 20 мс. Посмотрим, как это обнаружили.

Сбои в работе серверного оборудования происходят из-за провалов напряжения (из-за работ на подстанциях, подключения мощных нагрузок или аварий). Чтобы проиллюстрировать, как оборудование выдерживает разную амплитуду и длительность перепадов напряжения, разработали кривые безопасной работы электрооборудования CBEMA (Computer and Business Equipment Manufacturers Association). Сейчас они известны как кривые ITIC (Information Technology Industry Council), их варианты включены в стандарты IEEE 446 ANSI (это аналог наших ГОСТов).

Сверимся с графиком. Наша задача, чтобы устройства работали в «зеленой зоне». На кривой ITIC мы видим, что оборудование готово «терпеть» провал максимум 20 мс. Поэтому мы ориентируемся, чтобы АВР в стойке отрабатывал за 20 мс, а лучше — еще быстрее.


Источник: meandr.ru.

Устройство АВР. Типовой АВР (ATS) в стойке нашего ЦОДа занимает 1 юнит и выдерживает нагрузку 16 А.

На дисплее видим, от какого ввода питается АВР, сколько подключенные устройства потребляют в амперах. Отдельной кнопкой выбираем, отдать приоритет первому или второму вводу. Справа — порты для подключения к АВР:

  • Ethernet port — подключить мониторинг;
  • Serial port — зайти через ноутбук и посмотреть в логах, что происходит;
  • USB — вставить флешку и обновить прошивку.

Порты взаимозаменяемые: можно выполнить все эти операции, если есть доступ хотя бы к одному из них.

На тыльной стороне — вилки для подключения основного и резервного вводов и розеточная группа для подключения ИТ-оборудования.

Подробные характеристики АВР мы смотрим через веб-интерфейс. Там настраивается чувствительность переключения и видны логи.


Веб-интерфейс АВР.

Установка и подключение АВР. Устанавливать АВР по высоте лучше в середину стойки. Если мы заранее не знаем комплектацию стойки, то так оборудование с одним блоком питания сможет дотянуться проводами и с нижней, и с верхней части.

А вот дальше есть нюансы: глубина стандартной стойки гораздо больше, чем глубина АВР. Мы рекомендуем установить его как можно ближе к холодному коридору по двум причинам:

    Доступ к передней панели. Если установить АВР ближе к горячему коридору, мы увидим индикацию, но не сможем подключиться к нему через порты. А значит, не сможем посмотреть логи или перезагрузить устройство.


Где-то там, в глубине, мигает АВР — до порта уже не дотянуться.

  • Холодоснабжение. АВР рекомендуют использовать при температуре не более 45°С. При этом у него нет своих вентиляторов для охлаждения, это просто металлическое устройство с электронной начинкой. Поддерживают нужную температуру двумя способами:
    • потоками воздуха, которые дуют на него извне;
    • крепежами, которые уводят лишнее тепло.

    Если установить АВР со стороны горячего коридора и вдобавок зажать его пирогом из серверов, то мы получим печку. В лучшем случае у АВР сгорят мозги и он потеряет связь с внешним миром, в худшем — начнет хаотично переключать нагрузку или бросит ее.


    АВР парится лицом к горячему коридору.

    Был случай. Инженер на обходе услышал нехарактерные щелчки.
    В недрах горячего коридора под грудой серверов обнаружился АВР, который постоянно переключался с основного ввода на резервный.

    АВР заменили. Логи показали, что целую неделю он переключался каждую секунду — итого более полумиллиона коммутаций. Вот как это было

    Читайте также:  Толщина поликарбоната для навеса под машину

    Какие еще АВР бывают в стойке

    Вводный ATS для стойки. В нашем ЦОДе такой АВР выступает единственным источником распределения питания в стойке: работает как АВР+PDU. Занимает несколько юнитов, выдерживает нагрузку 32 А, подключается промышленными разъемами и может питать до 6 КВт оборудования. Использовать его можно, когда нет возможности смонтировать стандартные PDU, а одноблочное оборудование в стойке не обслуживает критичные нагрузки.

    Cтоечный STS. STS в стойке используется для оборудования, чувствительного к перепадам напряжения. Этот АВР переключается быстрее, чем ATS.


    Этот конкретный STS занимает 6 юнитов и у него немного «винтажный» интерфейс.

    Мини-АВР. Бывают и такие малышки, но у нас в ЦОДе такого не водится. Это мини-АВР для одного сервера.


    Этот АВР подключается прямо в блок питания сервера.

    Как мы ищем идеальный АВР

    Мы тестируем много разных АВР и проверяем, как они ведут себя в условиях высоких температур.

    Вот как издеваемся над АВР, чтобы это проверить:

    • подключаем к нему регистратор качества сети, сервер и еще несколько устройств для нагрузки;
    • изолируем стойку заглушками или пленкой, чтобы достичь высокой температуры;
    • нагреваем до 50°С;
    • поочередно отключаем вводы по 20 раз;
    • смотрим, не было ли провалов питания, как себя чувствует сервер;
    • если АВР проходит тест — нагреваем до 70°С.


    Фото тепловизором с одного из испытаний.


    Анализатор сети фиксирует напряжение с течением времени. На записи видим, сколько длилось переключение: на этот момент синусоида прервалась

    Кстати, берем АВР на тест: проверим ваше устройство на прочность и расскажем, что получилось ;)

    АВР в стойке: скрытая угроза

    Главная проблема с АВР в стойке в том, что он умеет только переключать нагрузку с основного на резервный ввод, но не защищает от короткого замыкания или перегрузки. Если на блоке питания происходит короткое замыкание, то по защите сработает автоматический выключатель уровнем выше: на PDU или в распределительном щите. В результате один ввод отключается, АВР это понимает и переключается на второй ввод. Если короткое замыкание еще остается, сработает автоматический выключатель второго ввода. В итоге из-за проблемы на одном оборудовании может обесточиться вся стойка.

    Так что еще раз повторю: тысячу раз подумайте, прежде чем устанавливать АВР в стойку и использовать оборудование с одним блоком питания.

    АВР Автоматический ввод резерва: что такое и как работает

    Бесперебойность в работе энергосистемы не всегда носит постоянный характер. Природные или техногенные внешние факторы способны внести свои коррективы в ее функциональность. С учетом этого токоприемники (первой и второй категории надежности) подключаются к более, чем двум источникам питания. Нагрузка при переключениях к основным и резервным источникам питания увеличивается, поэтому для надежности используют систему АВР (автоматический ввод резерва).

    Содержание:

    Предназначение и что представляет собой АВР

    Система АВР – электрощитовое вводно-коммутационное распредустройство – оперативно переключает нагрузку на резервный источник, если возникнут проблемы энергетического плана на основной линии. Перед автоматическим переключением в режим аварийной работы система выявляет проблемы с напряжением в цепи вводов и проблемы с нагрузками.

    Что скрывается под аббревиатурой

    Есть немало способов усовершенствования работы системы энергоснабжения зданий и жилых домов. Среди них – АВР имеет особое значение. Название АВР – автоматический ввод резерва – объясняет назначение системы. Иногда «ввод» заменяют на «включение», что не совсем корректно. Включение резерва подразумевает запуск резервного генератора в определенных случаях.

    Типовой щит АВР

    Класификация АВР

    Принип классификации работы рабочей системы позволяет выявить наиболее сложные участки цепи подачи напряжения. АВР блоки или шкафы принято классифицировать по определенным параметрам:

      по количеству резервных секций (например, АВР на два питания для обеспечения большей надежности энергоснабжения);

    Шкаф АВР на три ввода

    по типу сети (обычно используются однофазные блоки АВР, но есть устройства для коммутации трехфазного питания, применяющиеся для запуска генератора);

    Применение АВР в частном доме

  • по времени срабатывания;
  • по мощности коммутируемой нагрузки;
  • по классу напряжения (например, в цепях для коммутации высоковольтных линий).
  • Классификация служит наглядным примером работы системы энегообеспечения с контролем переключений от исновного источника к резервному. АВР ускоряет и защищает автоматические переключения.

    Какие требования предъявляется к АВР

    Для восстановления электроснабжения в случаях аварийных ситуаций используется система АВР, соответствующая определенным требованиям.

    1. Обеспечение бесперебойного энергоснабжения от резервного ввода в случае проблем на основной линии.
    2. Возможность восстановить работу системы электрообеспечения в максимально краткие сроки.
    3. Однократное подключение и отключение нагрузки (по любым причинам).
    4. Процесс перевода с основного источника питания на резервный блок контролируется системой АВР до подключения к резерву.
    5. Системой АВР контролируется исправность управления резервным оборудованием.

    Как устроен АВР

    Есть два вида системы, которые отличаются по типу ввода:

    1. АВР одностороннего типа, где есть один рабочий ввод, используемый, пока не исчезнут проблемы с основной линией. В системе есть второй – резервный – ввод, который подключается в случаях крайней необходимости.
    2. АВР двустороннего типа не имеет разделения по рабочему и резервному принципу, так как оба ввода в приоритете.

    Для первого типа характерно наличие функции, которая дает возможность переключаться на рабочий режим, как только основной режим восстановится. У двустороннего типа АВР свои преимущества, поэтому такой функции там не предусмотрено. И во втором случае нет принципиальной разницы, от какого источника идет нагрузка.

    Можно посмотреть примеры как односторонней, так и двусторонней работы системы АВР.

    По какому принципу происходит автоматический ввод резерва

    Независимо от типа подключения по одностороннему или двустороннему принципу, в системе заложена функция отслеживания параметров сети. Для этих целей служит реле контроля напряжения, а также управляющие микропроцессорные блоки, что не сказывается на работе системы в целом. Например, можно рассмотреть принцип действия АВР, чтобы обеспечить бесперебойное энергоснабжение для однофазного потребителя.

    Читайте также:  Чем отличается пароизоляция от гидроизоляции, где и как их применять, какой стороной укладывать

    Простая схема однофазной АВР

    Обозначения:

    • N – Ноль.
    • A – Рабочая линия.
    • B – Резервное питание.
    • L – Лампа, играющая роль индикатора напряжения.
    • К1 – Катушка реле.
    • К1.1 – Контактная группа.

    При штатном режиме подача напряжения производится на индикаторную лампу с катушкой реле К1. Таким образом положение нормально-замкнутого (и нормально-разомкнутого) контакта меняется. Нагрузка поступает с основного источника линия А. Напряжение В пропадает на входе А, гаснет лампа, прекращается насыщение катушки реле, что, соответственно, приводит к возврату контактов в начальное положение. Таким образом нагрузка включается на входе В.

    Когда на основном вводе напряжение восстанавливается, то в реле производится перекоммутация на источник А, что соответствует принципу работу источника с односторонним исполнением.

    Это упрощенная схема, иллюстрирующая происходящие процессы в системе АВР, которую обычно берут в пример для объяснения.

    Какие схемы работы АВР существуют

    Рабочие примеры показывают успешность применения щита автозапуска для бесперебойного электроснабжения дома.

    Простые схемы

    Один из вариантов схемы АВР показывает переключение электроэнергии на генератор с основной линии. Здесь присутствует принцип защиты от короткого замыкания. В данном АВР предусмотрены электрическая и механическая блокировка, которая не дает запуститься одновременно двум вводам.

    Схема АВР для дома

    Обозначения:

    • AB1 и AB2 – двухполюсные автоматические выключатели на основном и резервном вводе.
    • К1 и К2 – катушки контакторов.
    • К3 – контактор в роли реле напряжения.
    • K1.1, K2.1 и K3.1 – нормально-замкнутые контакты контакторов.
    • К1.2, К2.2, К3.2 и К2.3 – нормально-разомкнутые контакты.

    При автоматическом переключении АВ1 и АВ2 работа системы АВР выглядит следующим образом:

    1. Питание от основной линии в штатном режиме. При насыщении катушки К3 происходит срабатывание реле напряжения, что приводит к замыканию К2.2 и К2.3 и размыканию К1.
    2. Энергообеспечение при аварийном режиме. При проблемах напряжения на основной линии К3 не насыщается, напряжение падает ниже допустимого, контакты приходят к исходному положению. Таким образом напряжение поступает на катушку К1, из-за чего меняется положение контактов К1.1 (имеющаяся роль электрической защиты) и К1.2 (которая снимает блокировку подачи питания на нагрузку).
    3. Срабатывание механической блокировки. В этом случае используется реверсивный пускатель (если есть на конструкции электромеханического прибора).

    Пример работы двух простых АВР для трехфазного напряжения, где, в одном случае энергообеспечение производится по односторонней схеме, а в другом – по двустороннему принципу.

    Пример односторонней (В) и двусторонней (А) реализации простого трехфазного АВР

    Обозначения:

    • AB1 и AB2 – трехполюсные автоматы защиты;
    • МП1 и МП2 – магнитные пускатели;
    • РН – реле напряжения;
    • мп1.1 и мп2.1 – групповые нормально-разомкнутые контакты;
    • мп1.2 и мп2.2 – нормально-замкнутые контакты;
    • рн1 и рн2 – контакты РН.

    Схема А имеет два равноправных ввода, чтобы не произошло одновременного переключения линий. Здесь используется принцип взаимный блокировки, как на контакторах МП1 и МП2. Благодаря очередности автоматического включения АВ1 и АВ2, будет зависеть от какой линии пойдет нагрузка. Если первым сработает АВ1, то задействуется пускатель МП1, а контакт МП1.2 разрывается, что приводит к блокировке напряжения на катушку МП2. Если отключается источник 1, то пускатель МП1 переходит н свое исходное положение. И в действие вступает ПМ2, который блокирует первый пускатель и переводит подачу нагрузки от источника 2. Переключать источники можно и в ручном режиме с помощью АВ1 и АВ2.

    Для одностороннего принципа работы используется схема В. Основное ее отличие в том, что в цепи подключения добавляется реле напряжения (РН) и при восстановлении работы оно возвращает подключение на источник 1. Но при этом размыкается РН2, который отключает пускатель МП2 и замыкает РН1, что позволяет подключить МП1.

    Принцип работы промышленных систем

    Основные принципы здесь неизменны. В качестве примера можно взять схему АВР в виде типового шкафа. Здесь используется реле с контролем состояния каждой фазы. При проблемах на одной из них с перекосом напряжения, всегда можно переключить нагрузку на оставшуюся линию. Это восстановит исходный режим энергообеспечения, когда проблемы с основным источником исчезнут.

    Схема типового промышленного шкафа АВР

    Обозначения:

    • AB1, АВ2 – трехполюсные устройства защиты;
    • S1, S2 – выключатели для ручного режима;
    • КМ1, КМ2 – контакторы;
    • РКФ – реле контроля фаз;
    • L1, L2 – сигнальные лампы для индикации режима;
    • км1.1, км2.1 км1.2, км2.2 и ркф1 – нормально-разомкнутые контакты.
    • км1.3, км2.3 и ркф2 – нормально-замкнутые контакты.

    Высоковольтные цепи с АВР

    Действие АВР в высоковольтных сетях класса 1кВ имеет более сложную схему, хотя со схожим принципом работы, как было указано выше. Все механизмы запуска здесь не меняется. Но в данной схеме нет резервных трансформаторов и каждая шина (Ш1 и Ш2) подключается к основному для себя питающему трансформатору (Т1 и Т2). Последние могут в определенных обстоятельствах стать резервными источниками с дополнительной нагрузкой. При штатном режиме выключатель СВ10 разомкнут и АВР производит контроль ТП по ТН1 Ш и ТН2 Ш.

    При блокировке питания на Ш1 происходит отключение В10Т1 и включается СВ10. Обе секции или блоки начинают работать от одного и того же трансформатора. Как только источник восстанавливаает свою работу, АВР перекоммутирует систему в свое исходное положение.

    Упрощенная схема ТП 110/10 кВ

    Как работают микропроцессорные бесконтактные системы

    АВР данного типа имеют микропроцессорные блоки управления. В работе устройства подключение производится через полупроводниковые коммутаторы, отличающиеся большей надежностью.

    Читайте также:  Стоимость ремонта квартиры.

    Электронный блок АВР

    У бесконтакторных АВР немало своих преимуществ:

    1. Нет необходимости в механическом контакте и нет проблем, которые могут с ним возникнуть (пригорание или залипание и т.д.).
    2. Нет необходимости в блокировке по механическому принципу.
    3. Есть расширенный диапазон управления всеми параметрами переключений.

    К недостаткам стоит причислить сложности при ремонте АВР электронного типа. Реализовать такую схему устройств самостоятельно – будет проблематично. Без специальных знаний электроники и знаний в области программирования здесь не обойтись.

    С водом АВР значительна уменьшается нагрузка на работу всей системы, блокировки проихоят меньше, зато проще контролировать процессы переключений электроэнергии от основного источника к резервному и – наоборот. Схемы подключений всегна можно найти в сети интернет или в инструкциях.

    3 схемы автоматического ввода резерва для дома. Ввод 1 — Ввод 2 — Генератор.

    При сборке схемы автоматического ввода резерва можно выбрать три варианта. Два более простых и один посложнее.

    Рассмотрим каждый из вариантов схемы поподробнее.

    Простейшая схема АВР для двух однофазных вводов собирается всего лишь на одном магнитном пускателе. Для этого понадобится контактор с двумя парами контактов:

      нормально разомкнутым
      нормально замкнутым

    Если таковых в вашем контакторе не оказалось, можно использовать специальную приставку.

    Только учтите, что контакты у большинства из них не рассчитаны на большие токи. А если вы решите подключать через АВР нагрузку всего дома, то уж точно не стоит этого делать, используя блок контакты расположенные по бокам стандартных пускателей.



    Вот самая простая схема АВР:

    Катушка магнитного пускателя подключается на один из вводов. В нормальном режиме напряжение поступает на катушку, она замыкает контакт КМ1-1, а контакт КМ1-2 размыкается.

    SF1 и SF2 в схеме – это однополюсные автоматические выключатели.

    Напряжение через контактор поступает к потребителю. Дополнительно в схеме могут быть подключены сигнальные лампы. Они визуально будут показывать какой из вводов в данный момент подключен. Немного измененная схемка с лампочками:

    Если напряжение на первом вводе исчезло, контактор отпадает. Его контакты КМ1-1 размыкаются, а КМ2-1 замыкаются. Напряжение начинает поступать к потребителю с ввода №2.

    Если вам в нормальном режиме просто нужно проверить работоспособность схемы, то выключите автомат SF1 и смотрите как реагирует сборка. Все ли работает исправно.

    Самое главное здесь изначально проконтролировать на какой ток рассчитаны эти самые нормально замкнутые и разомкнутые контакты.

    При этом обратите внимание, что эту простейшую схему можно собрать двумя способами:

      без разрыва ноля
      с разрывом нулевого провода

    Без разрыва можно применять в том случае, если у вас есть две независимые линии эл.передач или кабельных ввода, от которых вы собственно и подключаете весь дом. А вот когда резервной линией является какой-то автономный источник энергии – ИБП или генератор, то здесь придется разрывать как фазу, так и ноль.

    Естественно, что все контакторы подключаются после счетчика kWh. QF – это модульные автоматы в щитке дома.

    Если у вас второй источник питания подает напряжение не автоматически, например бензиновый генератор без пусковой аппаратуры. Который нужно сначала вручную завести, прогреть и только потом переключиться, то схемку можно немного изменить, добавив туда одну единственную кнопку.

    За счет нее не будет происходить автоматического переключения. Вы сами выберите для этого нужный момент, нажав ее когда потребуется. Монтируется эта кнопка SB1 параллельно катушке контактора.

    Когда у вас напряжение на основном вводе не исчезает на долго, а периодически пропадает и появляется (причины могут быть разными), в этом случае не желательны постоянные переключения контакторов туда-обратно. Здесь целесообразно использовать специальную приставку к контактору типа ПВИ-12 с задержкой времени.

    Трехфазная схема практически аналогична однофазной.

    Только особо следите за правильной фазировкой АВС. Она должна совпадать на вводе-1 с вводом-2. Иначе 3-х фазные двигатели после переключения будут крутиться в обратную сторону.

    Вторая схема немного посложнее. В ней используется уже два магнитных пускателя.

    Допустим, у вас есть два трехфазных ввода и один потребитель. В схеме применены магнитные пускатели с 4-мя контактами:

      3 нормально разомкнутые
      1 нормально замкнутый КМ1

    Катушка пускателя КМ1 подключается через фазу L3 от первого ввода и через нормально замкнутый контакт КМ2. Таким образом, когда вы подаете питание на ввод №1, катушка первого пускателя замыкается и вся нагрузка подключается к источнику напряжения №1.

    Второй контактор при этом отключен, так как нормально замкнутый разъем КМ1, будет в этот момент размокнут, и питание на катушку второго пускателя поступать не будет. При исчезновении напряжения на первом вводе, отпадает контактор-1 и включается контактор-2. Потребитель остается со светом.

    Самый главный плюс этих схем – их простота. А минусом является то, что подобные сборки называть схемами автоматизации можно с очень большой натяжкой.

    Стоит лишь исчезнуть напряжению на той фазе, которая питает катушку включения и вы легко можете получить встречное КЗ.

    Можно конечно усовершенствовать всю систему, выбрав катушку контактора не на 220В, а на 380В. В этом случае будет осуществлен контроль уже по двум фазам.

    Но на 100% вы все равно себя не обезопасите. А если учесть момент возможного залипания контактов, то тем более.

    Кроме того, вы никак не будете защищены от слишком низкого напряжения. Пускатель №1 может отключиться, только если U на входе будет ниже 110В. Во всех остальных случаях, ваше оборудование будет продолжать получать не качественную электроэнергию, хотя казалось бы, рядом и есть второй исправный ввод.

    Чтобы повысить надежность, придется усложнять схему и включать в нее дополнительные элементы:

      реле напряжения
      реле контроля фаз и т.п.
    Читайте также:  Фреска на стену, в интерьере: что это такое, как сделать своими руками?

    Поэтому в последнее время, для сборки схем АВР, все чаще стали применяться специальные реле или контроллеры – ”мозги” всего устройства. Они могут быть разных производителей и выполнять функцию не только включения резервного питания от одного источника.

    Вдруг перед вами стоит более сложная задача. Например, нужно чтобы схема управляла сразу двумя вводами и вдобавок еще генератором. Причем генератор должен запускаться автоматически.

    Алгоритм работы здесь следующий:

    1.При неисправном вводе №1 происходит автоматическое переключение на ввод №2.
    2.При отсутствии напряжения на обоих вводах осуществляется запуск генератора и переключение всей нагрузки на него.

    Как и на чем реализовать подобный ввод резерва? Здесь можно применить схему АВР на базе AVR-02 от компании ФиФ Евроавтоматика.

    В принципе есть смысл один раз потратиться и защитить себя и свое оборудование раз и навсегда.

    Данное устройство является многофункциональным и с помощью него можно построить 8 разных схем АВР. Чаще всего применяются три из них:

    Труба ПП: что это и в чем преимущества полипропиленовых трубопроводов

    Труба водопроводная ПП по уровню востребованности уступает только полиэтиленовому аналогу. Более безопасного, экономичного и подходящего для обустройства внутренних и наружных инженерных коммуникаций материала, чем полипропилен, на сегодня не существует. Поэтому полипропиленовые трубы успешно применяются в любой сантехнической или отопительной системе.

    Из полипропиленовых труб можно построить трубопровод любого типа и назначения

    Производство и основные свойства полипропилена

    Свойства и вытекающие из них преимущества использования какого-либо изделия или элемента обусловлены в значительной степени материалом, из которого оно было выполнено. Получение в промышленных масштабах полипропилена как материала для выработки изделий производится двумя способами полимеризации:

    1. В массе.
    2. В растворителе. После прохождения центрифуги отделившийся полипропилен очищают от остатков катализатора, сушат, смешивают с красителем и стабилизаторами, гранулируют.

    Полученный материал отличается следующими физико-механическими свойствами:

    • прочностью в отношении многократных изгибов и ударов;
    • хорошими электроизоляционными характеристиками;
    • химической устойчивостью;
    • износостойкостью;
    • низкой газопроницаемостью и паропроницаемостью;
    • устойчивостью при высокой температуре к воздействию кислот, щелочей, минеральных и растительных масел, растворов солей;
    • неподверженностью воздействию органических растворителей при комнатной температуре;
    • способностью легко смешиваться с красителями, легко кристаллизоваться, перерабатываться и подвергаться хлорированию;
    • возможностью эксплуатации при максимальной температуре, доходящей до 120-140º С.

    В зависимости от типа сырья и добавок к нему получают трубы, обладающие разными свойствами

    Полезно знать! Высокую чувствительность к воздействию света и кислорода понижают, вводя стабилизаторы. Низкую морозостойкость нейтрализуют введением на молекулярном уровне звеньев этилена.

    При введении определенных модифицирующих добавок полипропилен, сохраняя основные свойства, приобретает дополнительные потребительские характеристики, становясь:

    • минералонаполненным. Благодаря карбонату кальция или тальку, концентрация которых составляет 10-65%, достигается увеличение прочности и теплостойкости;
    • стеклонаполненным. Доводя концентрацию стекловолокна до десятой доли и даже до половины, придают материалу большей прочности и упругости при изгибе;
    • трудногорючим. Свойство самозатухания достигается благодаря введенным антипиренам;
    • эластифицированным. Вводя в полимерную матрицу эластомеры, добиваются также и повышения морозостойкости.

    Модифицированием полипропилена достигается придание ему новых положительных свойств:

    • большей прочности и жесткости;
    • негорючести;
    • неподверженности к воздействию ультрафиолетового излучения;
    • эластичности.

    Использование модифицированного полипропилена востребовано для изготовления различных видов труб, имеющих разное целевое назначение.

    Каждый вид ПП труб имеет свою маркировку, которая содержит технические данные изделия

    Классификация полипропиленовых труб

    Исходя из пластика, использованного для изготовления, ПП трубы могут маркироваться по-разному.

    РРН. Трубами из гомополимерного пропилена пользуются в технологических коммуникациях со средними и высокими температурами рабочей среды. Они эксплуатируются в:

    • производстве полупроводников, нейтрализуя кислые стоки или подавая деионизированную воду;
    • пищевой промышленности — для транспортировки, фильтрации и хранения продуктов питания;
    • текстильной промышленности;
    • фармацевтике – для транспортировки и хранения чистых химреактивов и веществ;
    • химической промышленности – для транспортировки кислот и щелочей;
    • целлюлозно-бумажной промышленности – для перемещения едких растворов с высокой температурой.

    РРВ. Трубы из блоксополимера полипропилена востребованы канализационными системами с низкими и средними температурами, до пяти минут они способны выдерживать и скачок температуры до стоградусной;

    PPRC. Трубы из статического сополимера пропилена с этиленом являются наиболее распространенными. Причина кроется в свойствах данного пластика, отмеченного:

    • повышенной эластичностью;
    • вязкостью;
    • стойкостью к воздействию температуры рабочей среды в диапазоне от -10º С до +90º С (кратковременно – до +110º С);
    • устойчивостью по отношению к кислотным и щелочным растворам.

    По реакции на воздействие температуры рабочей среды полипропиленовую трубу предназначают под:

    • горячую воду;
    • холодную воду;
    • вентиляцию;
    • канализацию;
    • отопление.

    Трубы ПП выдерживают высокую температуру, поэтому их разрешается применять для монтажа систем отопления и ГВС

    В зависимости от расчетного давления рабочей среды:

    • PN-10;
    • PN – 16;
    • PN – 20;
    • PN – 25.

    Каждую марку полипропиленовых труб выпускают с толщиной стенок в определенном диапазоне.

    В зависимости от необходимых прочностных характеристик могут выпускаться:

    • армированными;
    • гофрированными;
    • неармированными.

    Особенности использования полипропиленовых труб в зависимости от цвета окраски

    Окраска полипропиленового изделия производится для определения сферы его применения. Элементы водопроводных коммуникаций могут выполняться в нескольких цветах:

    • белом. Отличаются устойчивостью к давлению рабочей среды, легко соединяются сваркой и быстро монтируются. Не рекомендованы к использованию в уличных условиях, так как при нулевой температуре происходит кристаллизация структуры. Нежелательно даже просто транспортировать белые трубы в такую погоду, ибо незначительным механическим либо физическим воздействием их легко повредить;
    • зеленом. Как правило, используются для подземной канализации. Владельцами приусадебных участков применяются для монтажа систем полива, так как в этих условиях можно пренебречь неустойчивостью системы к внутреннему давлению;
    • оранжевом (коричневом, рыжем). Многослойными изделиями оснащают наружную подземную самотечную канализацию;
    • сером. Наиболее распространенная разновидность с широким спектром применения, включающим водоснабжение и внутридомовую канализацию, отопительные системы – централизованные и индивидуальные;
    • черном. Благодаря приобретенной устойчивости к воздействию ультрафиолета и агрессивных сред, с успехом применяются при монтаже дренажной системы или наружной канализации.
    Читайте также:  Что такое сухая заморозка в холодильнике: особенности, плюсы и минусы

    Оранжевые трубы предназначены для монтажа внешних канализационных сетей

    Изготовление и применение армированных ПП труб PN – 25

    Для использования в отопительных системах полипропиленовым трубам придают большую устойчивость к воздействию рабочей среды, используя армирование, которое может производиться несколькими способами:

    • обертыванием внешней поверхности алюминиевой фольгой (сплошной или перфорированной);
    • создавая внутреннюю алюминиевую прослойку, смещенную к наружному краю. При использовании перфорированной алюминиевой фольги слои соединяются без клея;
    • применяя стекловолокно;
    • создавая внутреннюю прослойку из особой композитной смеси, сочетающей полипропилен со стекловолокном или фиброволокном.

    Важно! Армирование алюминиевой фольгой, способствующее значительному уменьшению коэффициента теплового расширения, требует соблюдения технологической дисциплины при проведении сваривания труб и установки фитингов. Обязательным становится проведение зачистки торцов труб с использованием специальной сварочной насадки или торцевателя.

    При монтаже труб с армированием стекловолокном необходимость в проведении такой операции отпадает, что упрощает и ускоряет проведение монтажа.

    Армированием композитными смесями доводится сведение показателя линейного расширения близко к нулевой величине, а по прочности продукция превосходит стальные аналоги вдвое.

    Труба двухслойная гофрированная ПП

    Потребность в надежной транспортировке агрессивных сред и стоков с достаточно высокими температурами породила двухслойную гофрированную полипропиленовую трубу.

    Двуслойные ПП трубы самые прочные, они используются в условиях с максимальными нагрузками

    Она отличается чрезвычайно высокими эксплуатационными характеристиками:

    • высокой кольцевой жесткостью. Отнесена к классу SN 8, что позволяет использование при большей нагрузке на грунт, даже под автомагистралями и транспортными развязками, на территории аэропорта;
    • химической стойкостью. Не повреждается сильными щелочами, минеральными маслами и солями. Поверхностно-активными веществами не вызывается эффект растрескивания, что позволяет успешное использование в хозяйственно-бытовых системах канализации;
    • температурной стойкостью к воздействию сточных вод с температурой до 95º С;
    • неподверженностью электрохимической коррозии, что позволяет не опасаться разрушения под воздействием блуждающих электрических токов;
    • коррозионной стойкостью;
    • малой подверженностью воздействию гидроабразивного износа. Это позволяет перемещать рабочую среду, содержащую твердые частицы;
    • низким коэффициентом шероховатости и практическим совпадением значений внутреннего и номинального диаметров обеспечивается повышение пропускной способности. На уровне пропускной способности практически не сказывается такая привычная для водопроводов помеха как зарастание, заиливание;
    • возможностью использования даже незначительных уклонов;
    • стойкостью к ударным воздействиям в условиях низкой температуры, что облегчает проведение монтажных и ремонтных операций;
    • удобством соединения с трубами разных типов. Прохождение колодцев предусматривает установку защитных муфт, исключающую передачу нагрузки на трубопровод;
    • легкостью транспортировки, монтажа и ремонта. Стандартными ремонтными муфтами производится соединение участков трубопровода, осуществление ремонтных вставок;
    • возможностью разреза по диагонали;
    • пятидесятилетним гарантийным сроком эксплуатации.

    Диффузная сварка — наиболее популярный способ соединения ПП труб при монтаже внутридомовых систем

    Монтаж полипропиленового трубопровода

    Обустройство трубопровода связано с применением полипропиленовых фитингов резьбовых или сварных. Получение однородного неразъемного шва достигается применением сварки трех типов:

    1. Муфтовой (полифузной), если диаметр трубы менее 63 мм;
    2. Стыковой (фланцевой) – при больших значениях диаметра.
    3. С электрофитингами.

    Комплектация паяльников предусматривает наличие насадок с тефлоновым покрытием, чтобы оплавить внутреннюю поверхность раструба или муфты и наружную – торца труб разного диаметра.

    Если полипропиленовые трубы в процессе эксплуатации будут нагреваться, что скажется на изменении их размеров, то следует применить компенсаторы (Г-образные, круглые, П-образные) и скользящие опоры.

    При стыковке с металлической или металлопластиковой трубой понадобится фитинг, на одной стороне которого размещена резьбовая вставка, и дополнительные уплотнители.

    При наличии внешнего армирования алюминиевой фольгой производится зачистка входящего в муфту торца. Зачистку полипропиленовой трубы проводят специальным инструментом — ручным или механическим.

    Монтаж проводится в такой последовательности:

    1. Труба обрезается под прямым углом.
    2. По установке нужной насадки на паяльник производится его разогрев, занимающий от четверти до трети часа, до температуры 250-270º С.
    3. По одну сторону аппарата на дорн надевается раструб фитинга, по другую – в гильзу вставляется до отмеченной глубины торец трубы.
    4. Осуществив нагрев обоих элементов, по снятии с насадки приступают к соединению, требующему соблюдения соосности. Недогрев чреват ненадежностью стыка, перегрев приведет к деформации шва и формы соединения.
    5. Охлаждение происходит практически мгновенно. В эти несколько секунд недопустимо изгибание и поворачивание соединения. Неправильно осуществленное соединение не исправляется, а вырезается.

    Достойные эксплуатационные характеристики ПП труб позволяют добиться долговременной беспроблемной работы правильно смонтированной системы.

    Преимущества и недостатки полипропиленовых труб и их технических характеристик

    Полипропилен – это твердое вещество белого цвета, которое получают из нефтепродуктов, либо газов путем полимеризации пропилена и относят к классу полиолефинов. Выпускается полипропилен в виде порошка или гранул. Бывает неокрашенным или окрашенным, стабилизированным. Обладает отличными потребительскими свойствами и универсальностью использования.

    Полипропилен отличается большей твёрдостью, если сравнить его с полиэтиленом. В этом состоит и разница труб полиэтиленовых и полипропиленовых.

    Коррозионные процессы почти не влияют на материал, плотность и термостойкость меньше. Даже если вода долго контактирует с поверхностью, влага не проникает внутрь конструкций на основе этого материала.

    Трубы из полипропилена: преимущества и недостатки

    Главными положительными преимуществами данных изделий можно назвать:

    1. Способность выдержать давление, равное 20 Барам и выше. Хотя в многоэтажных зданиях оно редко превышает 10 Бар.
    2. Термоизоляция на высоком уровне.
    3. Доступная цена.
    4. Лёгкий монтаж и транспортировка.
    5. Антикоррозийная стойкость.
    6. Гигиеничность материала. Проводимость тока остаётся нулевой, осадка внутри не образуется.
    7. Способны служить полсотни лет.

    Но полипропиленовые трубопрокаты обладают и определёнными недостатками. Это важно для тех, кто интересуется, как выбрать полипропиленовые трубы. Перечислим основные недостатки.

    • Необходимость использовать сварочный аппарат.
    • Сложно провести ремонт и техническое обслуживание.
    • Неспособность перенести температуру свыше 1000 градусов.
    Читайте также:  Фасадная краска по штукатурке для наружных работ: расход на 1м2 фасада, выбор окраски для внешних стен, покраска силиконовой, акриловой и другими типами, фото домов

    Видео: преимущества и недостатки

    О технических характеристиках

    Преимуществом является то, что благодаря специальным фитингам полипропилен легко соединить с металлом. И любыми сантехническими приборами, которые уже находятся внутри помещения.

    У фитингов-уголков обычно имеется небольшой уклон, 900 и 66, 45 и 33 градуса. Если надо соединить несколько полипропиленовых заготовок вместе, то используют метод пайки.

    Трубы из полипропилена выпускаются в разных цветах – чёрном и зелёном, белом, сером. Эти изделия, кроме цвета, друг от друга почти не отличаются.

    Только у чёрных есть защитный слой для того, чтобы ультрафиолетовые лучи не повредили конструкцию. Какие полипропиленовые трубы лучше для водопровода, определяется следующими характеристиками.

    Диаметра в 16-100 миллиметров хватает, если водопровод монтируется в многоквартирном доме. Гомополимерные трубопровды нужны для того, чтобы проводить холодную воду. С этой же задачей прекрасно справляются блоксополимерные разновидности.

    Если на маркировке присутствует аббревиатура PPR – значит, в конструкции присутствует армирование из алюминиевой фольги . Это необходимо для уменьшения теплового расширения.

    PPRC означает, что его коэффициент уменьшается в 5 раз. Данная характеристика является несомненным преимуществом при выборе труб для горячего водопровода.

    Металлопластиковые трубы имеют обозначение PEX-AL-PEX. PN-10 или PN-20 лучше всего подходят для холодного водоснабжения.

    Если стоит маркировка PN-25 – то значит, что имеется дополнительный слой армирования, что является неоспоримым преимуществом.

    Плетями до 4 метров обычно выпускаются полипропиленовые трубы, которые устанавливают в домашнем водопроводе. Измерения диаметра проводятся на основе внешней стороны трубопровода.

    Трубопрокаты российского производства

    Сочетание качества и невысокой цены – основные преимущества, за что и любят продукцию, выпущенную российскими производителями. PRO AQUA – одна из фирм, ставшая популярной не только среди обычных покупателей, но и среди настоящих профессионалов.

    Такие конструкции спокойно продолжают работать даже при температуре до +95 градусов и больше. Имеется длительный срок эксплуатации, способность сопротивляться коррозии, воздействию агрессивных химических веществ.

    PRO AQUA подходят для тех, кому нужно поддерживать работоспособность системы при давлении до 79 Атмосфер.

    Армирование алюминием в середине стенки – отличительная черта марки РВК. Но их размеры нестабильны, в чём кроется главный недостаток.

    Heisskraft занимается выпуском изделий, способствующих удовлетворению потребительского спроса. Они выпускаются в сером цвете, но этому не надо удивляться. Во время производственного процесса в состав добавляется техническая сажа. Она становится стабилизатором для конструкции.

    Средний уровень качества – отличительная черта ассортимента производителя Политек, что несомненно можно считать как недостатком.

    О китайской продукции

    Производителя из Китая пока не могут похвастаться способностью поддерживать качественные показатели на высоком уровне. Но и в этой стране работают производители, которые заслуживают внимания каждого покупателя.

    Например, Blue Ocean – это дочернее отделение Британского концерна. Она занимается производством не только качественных трубопрокатов, но и фитингов.

    Полипропилен из Китая не доставляют проблем во время пайки, что можно отнести к преимуществам. Главное – использовать насадку с внутренним закруглением, когда обрабатывается верхний слой. Недостаток – в непостоянстве показателей внешних диаметров.

    Dyzain известна широким ассортиментом выпускаемых изделий. Они не требуют дополнительной зачистки и подготовки. Благодаря чему работы по демонтажу и монтажу становится гораздо легче проводить.

    Трубы из Турции. Качественные характеристики

    20-160-миллиметровую продукцию из полипропиленовой основы выпускает компания TEBO. Такие изделия способны выдерживать воздействие практически любых агрессивных сред.

    Имеется специальная серия с армированием из алюминия и стекловолокна, их монтируют в системах теплоснабжения.

    Широко на практике используются и конструкции от компании Pilsa. Во многом благодаря сочетанию таких отличных качеств, как износостойкость и прочность, эластичность.

    Главное – приобрести линейку труб, которая подходит именно для конкретного трубопровода. Тогда эксплуатация не будет связана с проблемами в дальнейшем.

    Любой производитель требует от покупателей точного соблюдения правил, изложенных в инструкции по эксплуатации. Pilsa, например, не позволяет замуровывать свои трубопроводы в стену, что является несомненным недостатком.

    На систему лучше установить управляемый котёл, чтобы добиться лучших результатов. Он позволит поддерживать внутри температуру, не превышающую 95 градусов.

    Novaplast производит ассортимент, характеризующиеся достаточно низкой стоимостью, небольшим выбором внешних креплений. Но зато качество сохраняет высокий уровень.

    VALTEC так же может похвастаться надёжностью и прочностью. Это касается не только труб, но и фитингов. PP-R 100 – марка полипропилена, ставшая основной для производственных процессов.

    Компания Firat соблюдает все стандарты, когда выпускает свою продукцию на рынок. Потому ее продукция способна противостоять даже сильной ржавчине. Правда, есть и недостаток в виде высокого коэффициента по тепловому расширению.

    Сплошной оболочкой алюминия свои трубы закрывает производитель Kalde. Потому качество продукции несколько снижается, если сравнить с Экопластиком, например.

    Полипропилен чешского происхождения

    WAWIN Ecoplastic – компания из Чехии, которая стала практически лидером в этой сфере производства. Качественная продукция – не единственный показатель приемущества производителя. Стандартам мирового масштаба изделия соответствуют полностью. Где можно применять чешскую продукцию?

    1. В подпольном отоплении и холодном водоснабжении.
    2. Холодного водоснабжения с высоким давлением, горячего водоснабжения.
    3. Для разводок, которые идут к горячему водоснабжению, центральному отоплению.
    4. С центральным и подпольным теплоснабжением.
    5. Для того, чтобы транспортировать горячую воду с холодной, разводки воздуха.

    В специализированных магазинах покупатели без проблем найдут:

    • Фитинги, цельнопластиковые с комбинированными разновидностями.
    • Fiber – серия полипропиленовых изделий.
    • Stabi – марка труб в несколько слоёв.
    • Pp-r – марку цельнопластиковых трубопрокатов.

    Fibera – это пластиковые трубы, которые армируют стекловолокном. Линейное расширение под воздействием тепла минимально. При малом весе прочность достаточно большая. Поверхность не требует дополнительной обработки перед тем, как начинается сварка.

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: