Блок АВР — электрическая схема на 2 ввода, модуль
Авр — оборудование, благодаря которому можно обеспечить нагрузку при помощи резервного электроснабжения. Что собой представляет установка, какое имеет назначение, как расшифровывается известная аббревиатура и каков принцип работы авр? Об этом далее.
Описание прибора
Автоматическим вводом резерва является система, которая нужна, чтобы обеспечить нагрузки электроснабжения резервным зарядом. Выполняется в двух вариантах. Бывает односторонней и двухсторонней. В первой есть разделение на рабочую с резервной секцией, а во второй такого нет. В первом случае можно переключиться на обычный режим или аварийный, во втором случае в этих режимах нет необходимости.
Безопасная работа электрооборудования как одно из предназначений устройстваОсновная цель модуля направлена на то, чтобы система электроснабжения была более надежной. Это устройство оперативно подключает нагрузки на резервный вид ввода, когда возникают перебои электричества.
Расшифровка аббревиатуры АВР
Расшифровывается аббревиатура очень просто. АВР является автоматическим вводом резерва. Иногда вместо слова ввод используется включение, но это некорректно, потому что под вводом понимается генераторный запуск как резервный источник.
Как расшифровывается аббревиатураКлассификация
В зависимости от того, какое имеет блок авр исполнение, классифицируется оборудование по количеству секций, типу сети, классу напряжения, мощности и времени срабатывания.
Обратите внимание! АВР часто представлена с одним, двумя и тремя выводами для обеспечения высокой надежности сети. Также бывает однофазной, двухфазной и трехфазной. По классу напряжения обрабатывает до 1000 вольт.
Шкаф АВР на три вводаОсновные требования
При покупке и установке в сеть пользователям требуется, чтобы АВР:
- обеспечивала подачу питания энергии при непредвиденном случае приостановления работы линии;
- максимально быстро восстанавливала электрическое питание;
- обязательно действовала однократно, то есть несколько режимов работы сразу не должно быть;
- включала основное питание до того, как будет подано резервное электрическое питание.
Кроме того, она должна осуществлять контроль за исправностью цепи управления оборудованием.
Быстрое восстановление электрического питания — основное требование к системеПринцип работы
Вне зависимости от того, как сделан модуль АВР, основа работы агрегата — отслеживание сетевых параметров. Для данной цели используется контролирующее реле напряжения с микропроцессорными управленческими блоками. Принцип работы выглядит следующим образом: напряжение подается в центр индикаторной лампы и реле. Далее контакты изменяют свое положение и ток подается на рабочую линию.
При пропаже тока рабочей линии лампа гаснет и реле перестает работать. Контакты вновь меняются местами. Это приводит к тому, что включается резервное питание. Как только восстанавливается напряжение, реле приходит в действие и перекоммутирует ток на рабочую линию.
Обратите внимание! Представленная схема работы является упрощенной. Чтобы лучше понимать происходящие в оборудовании процессы, не рекомендуется ее брать за основу.
Варианты схем
Представленные здесь схемы блока АВР можно с успехом использовать, чтобы создать щит автозапуска. Есть простая и промышленная схема. В первом случае существует два режима: штатный и аварийный. В штатном режиме после прекращения подачи напряжения на основные рабочие линии катушка будет насыщена и реле сработает, замыкая одни контакты и размыкая другие. В результате напряжение попадет на пускательную катушку, которая изменит направление третьих контактов. В аварийном режиме при исчезновении тока главная катушка перестанет насыщаться и реле примет исходное положение. В результате изменятся контакты, которые отвечают за то, чтобы напряжение не пошло по проводам и была снята блокировка подачи тока на нагрузки.
Промышленная электрическая схема АВР на 2 ввода отличается от простой тем, что реле используется специальное, оно контролирует каждую фазу. Если одна фаза перестанет нормально работать, то реле начнет передавать ток на другую линию, стабилизирует основной источник.
Промышленные системы
Промышленные системы АВР это более мощные, комплексные аппараты автоматического резервного включения. Сегодня самым крупным поставщиком такого оборудования является компания «Контактор». Она продает АВР с секционированным и несекционированным питанием, дополнительным аварийным генератором и т.д. В качестве элементной базы используются как релейная, так и микропроцессорная схема управления.
Обратите внимание! Рассчитана такая система на обработку до 6300 ампер тока для установок до 1000 вольт.
Как выглядит промышленная системаАВР в высоковольтных цепях
На данный момент производится выпуск АВР и для высоковольтных электросетей. Так работает оборудование с напряжением больше 1000 вольт. Схема работы усложненная, но принцип неизменный. Согласно схеме ниже резервные трансформаторы отсутствуют. Каждый контакт подключен к своей рабочей линии, но каждый из них может стать резервным. При отсутствии подачи напряжения включается секционный выключатель и обе секционные части работают от одной линии.
Когда восстанавливается ток, реле перекоммутирует систему так, как было ранее.
Автоматический ввод резерва. Типы и характеристики
Автоматический ввод резерва — способ обеспечения резервным электроснабжением нагрузок, подключенных к системе электроснабжения, имеющей не менее двух питающих вводов и направленный на повышение надежности системы электроснабжения. Заключается в автоматическом подключении к нагрузкам резервных источников питания в случае потери основного.
В наше время перебои с электроснабжением не редкость. И хотя в нашей стране достаточно электроэнергии, но проблема бесперебойного электроснабжения остается. Решить ее поможет установка дополнительных источников электроэнергии, таких как генератор, аккумулятор, а так же иные альтернативные источники электропитания.
Согласно ПУЭ все потребители электрической энергии делятся на три категории:
I категория — к потребителям этой группы относятся те, нарушение электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный материальный ущерб, опасность для безопасности государства, нарушение сложных технологических процессов и пр.
II категория — к этой группе относят электроприёмники, перерыв в питании которых может привести к массовому недоотпуску продукции, простою рабочих, механизмов, промышленного транспорта.
III категория — все остальные потребители электроэнергии.
Таким образом, кроме неудобств в повседневной жизни человека, длительный перерыв в электропитании может привести к угрозе жизни и безопасности людей, материальному ущербу и другим, не менее серьезным последствиям.
- Токи короткого замыкания при такой схеме гораздо выше, чем при раздельном питании потребителей
- В питающих трансформаторах выше потери электроэнергии
- Релейная защита сложнее, чем при раздельном питании
- Необходимость учета перетоков мощности вызывает трудности, связанные с выработкой определенного режима работы системы
- В некоторых случаях не получается реализовать схему из-за того, что нет возможности осуществить параллельную работу источников питания из-за ранее установленной релейной защиты и оборудования
В связи с этим возникает необходимость в раздельном электроснабжении и быстром восстановлении электропитания потребителей. Решение этой задачи и выполняет Автоматический ввод резерва.
Автоматический ввод резерва может подключить отдельный источник электроэнергии (генератор, аккумуляторная батарею) или включить выключатель, разделяющий сеть, при этом перерыв питания может составлять всего 0.
3 — 0.8 секунд.
При проектировании систем гарантированного электроснабжения, предназначенных для обеспечения работы электроприемников I категории и особой группы первой категории надежности, возникает задача выбора типа устройства автоматического ввода резерва (АВР).
Автоматический ввод резерва
Автоматический ввод резерва (АВР) — метод защиты, предназначенный для бесперебойной работы сети электроснабжения. Реализован с помощью автоматического подключения к сети других источников электропитания в случае аварии основного источника электроснабжения.
Основные требования, предъявляемые к устройствам при построении системы гарантированного электроснабжения
- Как известно (см. ПУЭ), электроприемники первой категории надежности должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, а для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого источника.
- В обоих случаях в качестве одного из резервирующих источников питания может использоваться автоматизированная дизель-электрическая электростанция, что требуется учитывать при выборе конкретной схемы АВР.
- При использовании АВР должны быть приняты меры, исключающие возможность замыкания между собой двух независимых источников питания друг на друга, причем в дополнение к требованиям ПУЭ службы энергонадзора, как правило, требуют наличия не только электрической, но и механической блокировки коммутирующих элементов.
- Максимальное время переключения резерва зависит от характеристик потребителей электроэнергии, но при наличии в системе источников бесперебойного питания (ИБП) не имеет определяющего значения. Для исключения ложных срабатываний при переключениях АВР на стороне высокого напряжения должна быть предусмотрена возможность регулировки задержки переключения при неисправностях одной из сетей.
- Важное значение имеет наличие регулировки порогов срабатывания АВР в диапазоне контролируемого напряжения для каждого ввода.
- Желательно наличие индикации состояния и возможности ручного управления АВР.
Так, например, в случае подключения к выходу АВР ИБП согласование между собой диапазонов входных напряжений обоих устройств позволяет обеспечить своевременное переключение на резервную сеть при отклонении напряжений основной питающей сети за заданные значения и тем самым исключить длительную работу ИБП на батареях при исправной резервной сети.Преимущества и недостатки различных типов АВР с позиций перечисленных требований
Тиристорные (электронные) АВР
Статический переключатель нагрузки — (англ.: LTM — Load Transfer module (модуль переключения нагрузки)). В этом типе АВР в качестве силового коммутирующего элемента используются мощные тиристоры, обеспечивающие практически нулевое время переключения между двумя независимыми вводами.
Преимущества:
Основное и очень значимое преимущество: практически нулевое время переключения между вводами (возможно применения для переключения между ИБП (источник бесперебойного питания) разной мощности, разных производителей).
Переключение между вводами никак не сказывается на электроснабжении ответственных потребителей электроэнергии (серверы, компьютерное оборудование, устройства автоматики, телекоммуникационное оборудование и т.д.). При использовании LTM в схемах электроснабжения критически важных объектов или ответственных потребителей можно существенно сэкономить на применении ИБП, ДГА и других устройств независимого электроснабжения.
Недостатки:
Основной недостаток это очень высокая стоимость по сравнению с механическими АВР (на контакторах и рубильниках).
Электромеханические АВР на контакторах
АВР на контакторах получили наиболее широкое применение, в основном, благодаря низкой стоимости комплектующих. В основе щита АВР на контакторах обычно применяются два контактора с взаимной электрической или электромеханической блокировкой и реле контроля фаз.
В самых дешевых вариантах АВР на контакторах используется обычное реле, контролирующее наличие напряжения только на одной фазе, без контроля качества электроэнергии (частота, напряжение).
При пропадании напряжения на одной фазе, АВР на контакторах переключает нагрузку на другой (резервный) ввод электроэнергии.
При использовании качественных полнофункциональных реле контроля фаз (контроль 3-х фаз: напряжение, частота, временные задержки на перевод нагрузки, возможность программирования диапазонов и задержек) и применении механической блокировки (предотвращает одновременную подачу электропитания с двух вводов) АВР на контакторах становится довольно качественным и законченным изделием.
Преимущества:
Дешевая стоимость, выполняет защитные функции (высокий ток, короткое замыкание).
Недостатки:
Отсутствие возможности ручного переключения при неисправности АВР, низкая ремонтопригодность (при отказе одного из элементов АВР, требуется демонтаж и ремонт всего изделия), длительное время переключения (от 16 до 120 мс). Небольшое количество циклов срабатывания. Вероятность залипания контактов контактора.
Электромеханические АВР на автоматических выключателях с электроприводом
Такие АВР несколько уступают предыдущим по быстродействию и также позволяют осуществить механическую и электрическую блокировки при двухвходовой схеме.
Недостатки:
Более сложная схема и более высокую стоимость этих устройств.
Электромеханические АВР на управляемых переключателях с электроприводом
В основе лежит рубильник (переключатель с нулевым средним положением, приводимый в действие моторным приводом. Привод управляется контроллером, который является частью автоматического рубильника или может устанавливаться отдельно).
Преимущества:
Высокая ремонтопригодность: автоматический рубильник состоит из трех основных элементов: рубильник (переключатель), моторный привод, контроллер. Выход из строя рубильника практически невозможен. При выходе из строя моторного привода или контроллера (реле контроля фаз), возможна их замена без демонтажа щита АВР и без демонтажа самого рубильника. При снятом моторном приводе и контроллере возможно переключение нагрузки в ручном режиме. Легкая сборка щита АВР. Для сборки щита требуется установить рубильник на монтажную плату, никакие дополнительные силовые или контрольные соединения не используются.
Высокая надежность: за счет применения малого количества элементов и за счет использования в качестве силового коммутирующего устройства рубильника.
Недостатки:
Относительно высокая стоимость (на токи до 125 А). Отсутствие защитных функций
Автоматический ввод резерва и дополнительные функции
У всех рассмотренных типов АВР при необходимости могут быть реализованы функции контроля верхнего и нижнего уровня напряжений, введены элементы регулировки задержек и схемы управления работой ДЭС.
На основании выше сказанного, можно сделать следующие выводы:
Для системы гарантированного электроснабжения, имеющей два независимых ввода электроснабжения:
- Целесообразно использовать автоматический ввод резерва электромеханического типа, которые могут быть выполнены на контакторах, управляемых автоматических выключателях или управляемых переключателях с электроприводом
- Схема АВР должна предусматривать регулировки задержек переключения, порогов срабатывания во всем диапазоне входных напряжений
- Желательно наличие механической блокировки, исключающей возможность замыкания двух входов друг на друга
- При использовании в качестве резервного источника дизель-электрической станции схема АВР должна содержать необходимые элементы для управления ее работой (автоматический пуск и останов ДЭС, возможность регулировки различных временных параметров, в том числе задержки обратного переключения на сеть, времени работы ДЭС на холостом ходу для охлаждения и т.
п.)Для системы гарантированного электроснабжения, имеющей три независимых ввода электроснабжения:
- Трехвходовая схема может быть реализована путем последовательного соединения двух двухвходовых АВР, при этом каждый из этих аппаратов должен быть выполнен с учетом требований, указанных выше
- Автоматический ввод резерва на контакторах и управляемых автоматических выключателях может быть реализован как трехвходовый (что уменьшит суммарную стоимость оборудования на 20-30% за счет меньшего числа коммутирующих элементов), однако при этом невозможно обеспечить полноценную механическую блокировку между тремя входами
Практические рекомендации, которые подтверждены в различных проектах
Система гарантированного электроснабжения мощностью до 100 кВА, имеющая в своем составе ИБП и работающая от двух сетевых входов.
В этом случае могут быть предложены автоматические коммутаторы серии АК фирмы «ППФ БИП-сервис», представляющие собой АВР контакторного типа.
Эти аппараты имеют:
- механическую и электронную блокировку контакторов
- автоматические выключатели на каждом входе, обеспечивающие защиту сетей от перегрузок и коротких замыканий нагрузки
- регулировку диапазона контролируемых напряжений
- контроль правильности чередования фаз; возможность установки приоритета любого из входов
- индикацию режима работы и состояния входов
- регулировку задержки времени переключения
Такой перечень функциональных возможностей позволяет успешно применять коммутаторы серии АК в системах, содержащих ИБП.
Система гарантированного электроснабжения мощностью более 100 кВА, имеющая в своем составе ИБП и работающая от двух сетевых входов.
Для таких систем более целесообразно использовать автоматические коммутаторы серии АКП, которые представляют собой АВР на управляемых переключателях с электроприводом.
Эти аппараты имеют все перечисленные выше особенности, но кроме того, позволяют управлять переключением входов вручную при любом напряжении или его отсутствии.
Переключатели оснащены механическими замками, позволяющими заблокировать их в любом из возможных состояний, что может быть в некоторых случаях важно для потребителя.
Система гарантированного электроснабжения, работающая от одного сетевого ввода и имеющая в качестве резервного питания ДЭС.
Для такой конфигурации может быть применена панель переключения нагрузки типа TI. Также представляющая собой АВР контакторного типа, но имеющая в своем составе все необходимые элементы для управления автоматизированной ДЭС. Изделия этого типа, как правило, рекомендуются фирмами — изготовителями дизель-генераторов, в частности, фирмой F.G.Wilson.
Система гарантированного электроснабжения, имеющая в своем составе ИБП и работающая от двух сетевых входов и резервной ДЭС.
Здесь могут быть предложены следующие варианты построения АВР:
- каскадное соединение АВР серии АК или АКП и панели переключения TI
- трехвходовой коммутатор серии АК с функцией управления ДЭС
- трехвходовой коммутатор серии АКП с функцией управления ДЭС
Система гарантированного электроснабжения
Схемы трехвходовых АВР могут быть экономически более привлекательны.
В то же время следует повторно отметить то обстоятельство, что для трехвходовой контакторной схемы невозможна полноценная механическая блокировка всех входов между собой, что определяется конструктивными особенностями контакторов.
В связи с этим в трехвходовых контакторных АВР целесообразно установить электрическую и механическую блокировку между ДГ и каждым из сетевых вводов. А между сетевыми вводами предусмотреть только электрическую блокировку. Именно по такому принципу выполнены трехвходовые коммутаторы серии АК.
Схема трехвходового коммутатора серии АКП, как отмечалось ранее, исключает возможность замыкания входов между собой за счет конструкции переключателей и одновременно дешевле, чем два отдельных каскадно соединенных АВР.
Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!
[wysija_form id=»1″]
Устройство автоматического ввода резерва. Схема АВР
Здравствуйте, дорогие читатели! Сегодня мы разберём устройство автоматического ввода резерва (АВР), так же, рассмотрим как он работает и для чего необходим.
Ранее мы рассматривали, что такое АВР. Давайте вспомним.
АВР, это устройство, являющееся составляющей релейных защит и систем автоматики, и служит для обеспечения бесперебойного питания потребителей электрической энергии. Оно осуществляет перевод питания в автоматическом режиме с источника питания основного типа на резервное питание при отсутствии наличия напряжения на действующем вводе в результате возникновения аварийной ситуации или ошибочных действий. Обратное действие происходит автоматически при восстановлении подачи напряжения.
Автоматический ввод резерва устанавливают для особенных потребителей, которые по различным причинам не могут остаться без электричества. Пропажа электроэнергии, может привести к ощутимым финансовым потерям и в ряде случаев к летальному исходу. Например, в больницах во время операции и т.п.
Классификация
Устройства разделяются по принципу действия.
- Односторонние. Схема содержит две секции: сети питания и резервную.
- Двухсторонние. Любая из линий может быть как рабочей, так и резервной.
- Восстанавливающиеся АВР. При возобновлении основного питания автоматически вводится в работу прежняя схема, а резервная отключается.
- Без автоматического восстановления. Настройка режима работы с основным источником питания производится вручную.
Последняя подключается при потере основного напряжения.Требования, которыми должен обладать АВР
- Быстродействие включения в работу за минимально возможное время после отключения питания от основного источника напряжения.
- Безотказность, включение в любых условиях при исчезновении питания при любых неисправностях на питающей линии или в случае отказа силового трансформатора. Исключение составляет блокировка АВР при срабатывании дуговой защиты с целью снизить повреждения в сети от короткого замыкания.
- Избирательность или селективность, например, отсутствие реагирования от посадки напряжения в результате запуска мощного оборудования со стороны потребителя.
- Однократное действие, предотвращение нескольких включений оборудования в работу из-за не устраненных причин короткого замыкания или другой неисправности.
Устройство автоматического ввода резерва
Устройство автоматического ввода резерва
Как работает АВР и для чего он необходим
При падении напряжения на одной из фаз, а также изменениях частоты или просадках напряжения, то есть выхода этих параметров из заданных пределов основной цепи питания, посредством реле контроля фаз происходит размыкание контактов контактора на основном входе и замыкание контактов контакторов резервного входа. Далее срабатывают выключатели, происходит отключение потребителей от основного источника электроснабжения и подключение к резервному. Большинство схем АВР, как правило, работает по этому принципу.
При восстановлении параметров тока в основной цепи происходит замыкание контактов контактора основной цепи с одновременным размыканием контактов контактора резерва.
Как правило, в схемах дополнительно имеется блокировка одновременного срабатывания катушек.
С помощью АВР вы сможете не допустить одновременного включения сразу двух линий (основной и резервной). В схемах, в которых применено секционирование, устройство автоматического ввода резерва заблокирует включение секционного «АВ». В случае надобности, АВР укомплектовываются специальной механической системой блокировки.
Данные аппараты могут устанавливаться в отдельных шкафах. В зависимости от мощности электропотребления, они могут быть: малогабаритными, полногабаритными, двух и трёх секционными. Также, АВР можно размещать в распределительных и вводных шкафах.
Как АВР понимает, что ему нужно сработать?
Автоматический ввод резервного питания, это полноценный механизм со своей логикой и своими органами чувств и управления. Которые собственно и понимают ситуацию, и принимают единственное правильное решения для срабатывания механизма.
В состав устройства ввода резервного напряжения, как правило, входит некоторое количество реле.
Они подключены к тому участку цепи, который необходимо защитить. К понимающим прибором, относится, реле контроля фаз, оно следит за полно фазным режимом работы электроустановки. Важным является и реле напряжения, она служит для защиты вашего оборудования, отключая электричество, если его параметры отличаются от рамок, установленных в нём.
Проще говоря, если напряжение в вашей розетке, будет сильно отклоняться от двух сотен двадцать вольт, реле просто отключит контакт и разорвёт цепь. После этого поступит сигнал на другую часть схемы, и срабатывает включение резервного ввода.
Простая схема и принцип действия АВР
В низковольтных сетях удобно применять контролирующие напряжение в схемах защиты специальные реле. АВР здесь предпочтительней, поскольку не вся техника способна выдерживать частые переключения электроснабжения. Данное устройство хорошо видно по простой схеме.
Устройство автоматического ввода резерва
- Реле ЕЛ-11 контролирует трехфазное напряжение, следит за перекосом фаз, их обрывом и чередованием.
- Электромагнитные реле с мощными контактами применяются для подключения нагрузок. В нормальном режиме катушка магнитного пускателя главного ввода питается от него и своими контактами КМ 1 подключает подачу питания на нагрузку.
- Когда исчезает напряжение в основной цепи, реле КМ 1 отключается, и питание поступает на катушку реле КМ 2, которое подключает резервный ввод.
Данная схема АВР может применяться в частных домах, производственных и административных зданиях, где коммутируемая нагрузка достигает десятков киловатт.
Так же, следует помнить, незаменимыми источниками дополнительного питания являются бензиновые или дизельные генераторы. Последние нашли широкое применение благодаря экономичности и большей мощности.
Принцип действия АВР и генератора
При частых сбоях питания в сети резерв в доме лучше установить, поскольку от этого зависит долговечность бытовых приборов, а также комфортные условия проживания.
В квартиры устанавливают бесперебойники на аккумуляторах, которые преимущественно применяются для электронной техники. Генераторы наиболее распространены как резервные источники питания частных домов.
Генератор в самом простом варианте подключается к электроснабжению дома через перекидной рубильник. Это предупреждает короткое замыкание при ошибочном вводе резерва, когда не выключены автоматы подачи электроэнергии в дом. Рубильник выбирается с тремя положениями, где среднее из них полностью отсекает электричество.
АВР можно установить в автоматическом режиме, если снабдить генератор автоматическим пусковым устройством и управлять им из шкафа с помощью контакторов, которые также переключают вводы.
Автоматика работает на микропроцессорном управлении, например, на реле-контроллерах Easy. Для ввода резерва АВР применяют датчики напряжения. Как только отключается питание, сразу происходит запуск двигателя генератора. На достижение рабочего режима уходит некоторое время, после чего АВР производит переключение нагрузки на резерв.
Подобные задержки допустимы для бытовых потребностей.
Блок автоматического запуска генератора (БАЗГ)
Блок автоматического запуска генератора, это система, которая обеспечивает запуск и управление резервного генератора при нарушении электроснабжения. Он производит пять попыток запуска в течение 5 секунд в каждом интервале после того, как исчезнет напряжение на основном вводе. Кроме того, он управляет воздушной заслонкой, закрывая ее в момент запуска.
Если на основном вводе снова появляется напряжение, устройство переключает нагрузку обратно и останавливает двигатель генератора. При простое генератора подача топлива перекрывается электромагнитным клапаном.
Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!
[wysija_form id=»1″]
Для чего нужен автоматический ввод резерва и как работает АВР?
Что собой представляет система автоматического ввода резерва и как она работает. Схемы АВР, применяемые на сегодняшний день.
Даже современная система электроснабжения не всегда отличается абсолютной надёжностью.
В случаях возникновения аварийных ситуаций без энергии могут остаться потребители, у которых длительный перерыв в электроснабжении может привести к большим материальным потерям, и даже к угрозе жизни людей. Поэтому как в быту, так и на производстве имеет смысл организовать питание от двух источников электроэнергии, с переводом питания от одного. Такая система называется автоматический ввод резерва, сокращённо АВР. Её работа заключается в полностью автоматическом подключении цепей электрооборудования потребителей от резервного источника питания в случае отключения основного. В этой статье мы подробно рассмотрим назначение и принцип работы АВР различных видов. Содержание:Назначение АВР
Назначение данной системы в электрике схоже с организацией бесперебойного питания. Главная задача автоматического ввода резервного питания — это быстрое восстановление электроснабжения без участия в этом процессе человека. На больших подстанциях всегда имеется два ввода на две, разделённые секционным выключателем, секции распределительного устройства, работающие автономно друг от друга.
Согласно ПУЭ (правила устройства электроустановок) автоматическое подключение резервного питания и снабжение на 2 ввода является обязательной мерой обеспечения электричеством потребителей первой категории.
Простой пример необходимости данной системы можно привести относительно освещения какого-то важного охраняемого участка. То есть при отключении основного ввода система сама включит питание от резервного источника, при этом данный важный участок останется осветлен. Максимум что может возникнуть — это непродолжительное прекращение питания, которое визуально даже отследить тяжело. Это зависит от скорости срабатывания АВР, время включения резерва должно составлять порядка 0,3–0,8 секунд.
Как работает автоматический ввод резервного питания
Принцип действия АВР основан на контроле напряжения в цепи. Это может осуществляться с помощью любых реле напряжения либо цифровых логических блоков защиты. Однако принцип работы всё рано остаётся неизменным. Рассмотрим его на самом простом примере.
Это однолинейная схема, на которой видно, что контроль напряжения осуществляется контактором КМ. Оба автомата QS1 и QS2 должны быть включены, при этом катушка КМ получит питание и будет втянута, а соответственно её замыкающий контакт в цепи основного ввода тоже замкнут и размыкающий контакт в цепи резервного ввода разомкнут. Тем самым электроснабжение потребителя осуществляется от основной сети и светятся соответствующие лампы. В случае неисправности питания по линии L12 и снижения напряжения до величины, когда контактор КМ отключится, произойдёт размыкание замыкающего контакта в основной линии и одновременно с этим контакт в цепи резервного питания линии L22 перейдёт в замкнутое состояние, тем самым подав напряжение к потребителю от резервного источника. Обратная ситуация произойдёт при возобновлении основного электроснабжения по линии L12.
На видео ниже наглядно рассмотрен принцип работы АВР в сетях 6 кВ:
Требования к системе
Основными требованиями, предъявляемыми к системам АВР являются:
- Быстродействие.
- Надёжность включения.
- Подача напряжения только если на участке нет короткого замыкания, то есть обязательно должна быть блокировка при КЗ.
- Однократность срабатывания.
- Возможность настройки порога включения резервного электроснабжения, чтобы она не срабатывала, например, при просадках напряжения вовремя запуска мощных электродвигателей.
- Срабатывание только при условии, если на резервном вводе есть электроэнергия.
Естественно, что простейшая схема на контакторах не сможет реализовать все предъявляемые требования к системе АВР. Для этого в современной электронике применяются логические системы, подающие сигнал на включение резервного источника питания только при соблюдении всех правил и блокировок. Также для дополнительной надёжности даже применяется механическая блокировка.
Классификация АВР и варианты реализации
Осуществляться резервное питание и его автоматический ввод может от отдельного генератора, аккумуляторной батареи либо отдельной линии.
В свою очередь все системы АВР по своему действию делятся на:
- Односторонние. Одна секция или же ввод является рабочим (основным), а второй резервный. В случае исчезновения рабочего напряжения включается резерв.
- Двухсторонние. Когда существуют две раздельно питающиеся секции и соответственно две линии являются рабочими, и при отключении одной любой из них, другая является резервной.
Также АВР может быть с восстановлением питания по нормальной схеме и без него. Во втором случае происходит полное погашение нерабочей сети и даже при повторном возобновлении питания схема не будет работать как прежде по двум линиям.
Введение генератора вместо сетевого напряжения можно использовать в однофазной и трёхфазной сети, в зависимости от его модели. Однако для того чтобы этот процесс был полностью автоматизирован необходимо, чтобы генератор был оснащён стартером, а также понадобится специальный блок, состоящий из набора коммутационных устройств, включающих стартер только на время запуска и отключающих при возобновлении подачи сетевого напряжения, выглядит он вот так:
Такой блок для генератора совместим с любым типом двигателя и имеет три положения: «Стоп», «Включен, «Запуск».
Правда, в зимнее время необходим прогрев двигателя внутреннего сгорания, но этот блок можно запрограммировать, учитывая и эту особенность. Крепится он на дин рейку в распределительном щитке.
На видео доходчиво объясняется схема, по которой можно сделать автоматический ввод резерва для генератора своими руками:
пускателя.Пускатель включается в основную цепь, а при проблемах в сети его подвижная часть отпадает, тем самым его размыкающий блок-контакт, введённый в цепь аккумулятора, запускает систему автоматического электроснабжения. Этот способ менее затратный, нежели генераторный, но не способен выдавать длительное время ток для мощных бытовых приборов.
Правда, перед тем как подключить модуль и приобрести его, нужно задуматься, имеется ли резервный источник питания с более надёжным электроснабжением. Так как нет смысла подключать его к одной и той же системе трёхфазной сети, то есть питающейся от одного трансформатора 6/0,4 кВ.
Также важно отметить, что в высоковольтных сетях схема автоматики АВР реализуется на электромеханических реле старого образца или современных многофункциональных микропроцессорных терминалах защиты, которые выполняют несколько функций, в том числе и АВР.
Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме статьи:
Теперь вы знаете, что такое автоматический ввод резерва, какие бывают схемы АВР и какой принцип работы у данной системы электроснабжения. Надеемся, предоставленная информация и видео уроки были для вас полезными!
Наверняка вы не знаете:
- Для чего нужна автоматика повторного включения
- Как установить дизельный генератор
- Схема подключения солнечных батарей
- Как подключить магнитный пускатель
youtube.com/embed/cLAtLpDbo3M» allowfullscreen=»»>
Нравится0)Не нравится0)
Автоматический ввод резерва — принцип работы, назначение, схемы
Что такое АВР? Как он применяется в электрике и других сферах? Виды и принципиальные схемы, а также инструкции по подключению далее в статье!
Как расшифровывается АВР в электрике
Автоматический ввод резерва – ситуация, при которой вместо основного источника питания в ход идёт запасной. В дополнение к обычным, но непредсказуемым перебоям в электроснабжении, вызванным погодой или стихийными бедствиями, назревает кризис из-за быстро снижающейся маржи резервов коммунальных услуг. Спрос на электроэнергию растет с каждым годом, но производственные мощности не идут с ним в ногу. Это потому, что на строительство электростанций и линий электропередач уходят годы.
Обычно длительные сроки реализации крупных проектов дополнительно увеличиваются из-за задержек в регулировании и публичного противодействия. Конечным результатом является то, что резервная маржа – избыточная способность коммунальных предприятий производить электроэнергию сверх нормального спроса – значительно снижается. В периоды пикового спроса (например, в жаркие летние дни) с каждым годом все чаще возникают перебои с подачей электроэнергии, перебои в подаче электроэнергии и отключение электроэнергии. Из-за этого потребность домовладельцев и предприятий иметь аварийное резервное питание на месте будет только возрастать.
Генераторы на солнечной, ветряной или водяной энергии могут также использоваться в качестве систем возобновляемой энергии, сокращая использование генераторов. Перебои в подаче электроэнергии происходят как неприятные прерывания, отключения, кратковременные отключения и длительные отключения. Неприятные прерывания, которые обычно варьируются от кратковременных отключений до скачков напряжения, могут помешать доступу к данным в автономном режиме и даже повредить хранимую информацию.
Переходные повышенные напряжения могут повредить физические компоненты системы. Отключения – это вызванные коммунальными предприятиями снижения напряжения на линиях электропередачи для снижения нагрузки на оборудование для коммунальных генераторов. Большинство отключений происходит в летнее время и снижает производительность кондиционера, когда охлаждение наиболее необходимо. Отключение может привести к дальнейшим проблемам с оборудованием.
Что такое автоматический ввод резерва и назначение
Сбои, отключения питания, скачки напряжения и перебои в работе приводят к простоям, и во многих случаях это время простоя – дорогостоящее. Стратегии внедрения резервного питания больше не являются обязательными. Они являются необходимым способом обеспечения надежного питания. Это спокойствие требует тщательно спланированных подходов. Прежде чем выбирать систему, определите общие требования к мощности для элементов, которые будут работать на генераторе. Стартовые ватты также требуют рассмотрения, поскольку они могут колебаться в пределах от 50 до 300 процентов больше, чем требуемые обычные ватты.
Элементы, которые излучают тепло, такие как тостеры и духовки, не требуют дополнительных ватт при запуске.
Что такое АВР в генераторе
Это система аварийного питания. Она запускается, если генератор не может обеспечивать энергией сеть из-за перебоя. Даже при одинаковом расходе топлива и маленький генератор, использующий 100-процентную мощность и не имеющий резервной мощности, и больший генератор с 50-процентной мощностью могут закончиться. Может быть полезно увеличить электрические нагрузки при выборе генератора для стиральной машины, кондиционера или водяного насоса, которые используют большие электрические нагрузки, чем телевизоры и радиоприемники. Редкие большие нагрузки могут быть запущены непосредственно с генератора, что устраняет необходимость в инверторе и дополнительной емкости аккумулятора. Во время большого скачка мощности зарядное устройство батареи будет отключено, а мощность генератора и инвертора будет добавлена к общей доступной выходной мощности.
Область применения АВР
В продуктовых магазинах используются сканеры и компьютерные системы управления, и они не могут работать без питания.
Другие предприятия всех видов также зависят друг от друга. Системы резервного источника энергии дороги, поэтому одним из наиболее важных факторов при составлении бюджета является определение того, соответствует ли система потребностям бизнеса. Тип выбранной системы резервного копирования во многом зависит от того, какой тип сбоя может повлиять на бизнес и где находится само пространство. В сельской местности питание часто подается от базового единого сервисного участка через воздушные распределительные линии. Эти линии могут быть подвержены дорожно-транспортным происшествиям, которые способны привести к отключению электроэнергии в нескольких местах.
В сфере коммунальных услуг существует множество тенденций, поскольку к поставщикам коммунальных услуг предъявляются все более высокие требования. Технология зависит от хорошего качества и надежной мощности. Все больше отраслей обращают внимание на резервное питание, потому что сегодня просто отсутствие питания – это не единственный ответ, ключом является бесперебойное питание.
Меньший генератор может быть подключен к инвертору или зарядному устройству и блоку аккумуляторов для оптимизации эффективности.
Как работает АВР, принцип работы
Кратковременные простои чаще всего возникают, когда в системе распределения коммунальных услуг существует проблема, которая не может быть быстро устранена. Эти отключения длятся менее четырех часов. Хотя большинство компаний могут пережить кратковременное отключение, они также осознают значительную потерю производительности. Долгосрочные перебои в работе превышают половину рабочего дня и приводят к длительному отключению электроэнергии с потерей данных. Дерегулирование становится растущей тенденцией в мире, вызывая неопределенность в поставках и стоимости электроэнергии, которая не была проблемой в прошлом. Наличие надежного источника энергии является сегодня еще более необходимым, поскольку компьютерные системы очень важны для бизнеса.
Как работает АВР в ВРУ
Принцип действия АВР основан на контроле тока в цепи. Это может быть реализовано с помощью любых реле напряжения либо цифровых логических блоков защиты. Но принцип работы всё равно остаётся таким же. Пример:
Это однолинейная схема, на которой видно, что мониторинг наличия напряжения осуществляется контактором КМ. Оба автомата QS1 и QS2 должны быть включены, при этом катушка КМ получит питание и будет втянута, а её замыкающий контакт в цепи главного ввода тоже замкнут и размыкающий контакт в цепи запасного ввода разомкнут.
Как работает АВР на подстанциях
Схема работы:
Виды АВР
Большинство устройств должны быть жестко подключены к сетевой среде. Это открывает больше возможностей для электрических подрядчиков. Блоки, как правило, состоят из одно- или трехфазной системы электропитания, и все они требуют какой-то жесткой проводки системы к электрической инфраструктуре здания. Это станет хорошим рынком для оптимизации работы электрических подрядчиков. Дизельные генераторы могут храниться в помещении более безопасно и в течение более длительного периода времени без ухудшения качества. Если генератор работает на 50 % или более от его мощности, эффективность увеличивается. Агрегаты без аккумуляторных батарей работают непрерывно, что приводит к увеличению затрат на эксплуатацию за киловатт-час электроэнергии.
Генератор должен находиться в диапазоне от 120 до 200 процентов от максимальной скорости зарядки аккумулятора от зарядного устройства до аккумулятора.
АВР однофазный с двумя контактами
Светодиодные АВР
Схема АВР на 3 ввода
АВР одностороннего или двухстороннего действия
Тиристорный АВР
Статический АВР
АВР с моторным приводом
Стоечный авр
Вакуумный АВР
Принципиальная электрическая схема АВР
Если агрегат имеет верхние клапаны и масляный фильтр, он может удвоить свою эффективность и работать 1500 часов (около шести месяцев по восемь часов в день). Некоторые системы превосходят структурные возможности большинства офисных зданий, и полная поддержка создает трудности при хранении, поэтому в коммерческом офисном здании может быть сложно установить дизельный генератор. Если компания ожидает значительного роста в течение следующих нескольких лет, необходимо изучить структуру здания, чтобы учесть этот рост и определить его потребности.
Скоростной, трёхфазный и дизельные агрегаты на 600 об / мин, которые потребляют меньше топлива, чем модели с более низкой скоростью вращения (1800 об / мин), работают дольше, потребляют меньше топлива и имеют четыре полюса вместо двух. Микропроцессорный центр управления контролирует постоянное напряжение в сети. Как только напряжение упадет ниже заданного значения, двигатель генератора запустится автоматически. Когда питание восстанавливается, генератор передает электроэнергию обратно в электроэнергию. Растет потребность в более надежных системах. Важно найти централизованную систему для подачи электроэнергии, когда в противном случае она становится недоступной. Все больше и больше людей находят способы оптимизировать эффективность в своих домах или офисах.
Схемы АВР
Если аварийное резервное копирование требуется в течение коротких периодов или только в выходные дни, может быть предпочтительным бензиновый или пропановый генератор. Все более популярная система – это тихоходный дизель-генератор мощностью 10 кВт промышленного класса, обеспечивающий круглосуточную работу.
При подключении к 275-галлонному резервуару для отопления дома он может работать без перерыва в течение полутора недель при полной нагрузке или трех недель при половинной нагрузке. Большинство генераторов настроены на подачу резервного источника бесперебойного питания сразу же после сбоя питания.
Наиболее распространенным источником энергии для жилых помещений является газ, пропан, природный газ или дизельный генератор. Дизельные агрегаты, которые стоят дороже, как правило, являются наиболее эффективными.
Схема АВР на контакторах
Схема АВР для генератора с автозапуском
Схема АВР на пускателях
Схема ГРЩ с АВР
Схема ВРУ с АВР на 2 ввода
Схема АВР с реле контроля фаз
Однолинейная схема АВР
Схема АВР на автоматах с электроприводом
Устройство АВР
Более эффективные приборы также могут быть использованы, включая флуоресцентное освещение и пропановый холодильник.
Как правило, требуется не менее четырех-шести параллельных блоков 6-вольтовых батарей, чтобы поглотить мощность либо на зарядное устройство, либо на инвертор.
Это обеспечивает достаточное накопление энергии. Чтобы рассчитать емкость аккумулятора для накопления энергии, возьмите 25 процентов мощности в ваттах (вольт-ампер) в нормальных условиях и 50 процентов в аварийных условиях. Максимальная безопасная скорость зарядки для предотвращения перегрева и повреждения аккумулятора использует уровень заряда / 10. Спрос на системы резервного питания растет.
Меньше электростанций строится из-за экологических проблем или противодействия сообщества. Существует растущая потребность в аварийном резервном питании. Тенденции в области аварийного резервного питания становятся все более убедительными.
Как подключить АВР
Если вы не уверены, какой тип батареи нужен, вы можете узнать это, найдя текущую батарею. Традиционные системы домашней безопасности используют большую одиночную батарею 12 В на панели управления, которая обычно находится в металлической коробке, спрятанной в шкафу.
Более новые системы и интеллектуальные системы безопасности имеют специальный аккумулятор, который расположен внутри клавиатуры. Во многих других компонентах и датчиках используются типичные бытовые батареи, такие как батарейки типа АА или плоские кроны.
После того, как вы нашли аккумулятор, который необходимо заменить, если вы не можете распознать его, извлеките его и отнесите с собой в специализированный магазин аккумуляторов. В противном случае оставьте его на месте, пока не получите новую батарею. В большинстве случаев вы можете снять пластиковое покрытие, чтобы просмотреть батареи на беспроводных устройствах. Иногда винт необходимо удалить. Если вы не знаете, как получить доступ к батареям, обратитесь за помощью в службу безопасности.
Особенно в новых системах батареи легко отсоединять и заменять. Убедитесь, что вы точно помните, как установлены батареи, чтобы вы могли подключить их таким же образом. В панелях управления могут быть провода, подключенные к батарее, которые необходимо будет подключить к новой.
Подключение АВР к генератору с автозапуском
Функция запуска генератора работает от аккумулятора. Зарядное устройство держит аккумулятор генератора заряженным, обеспечивая его точным «плавающим» напряжением. Если плавающее напряжение очень низкое, батарея останется недозаряженной. Если плавающее напряжение очень высокое, это сократит срок службы батареи. Зарядные устройства обычно изготавливаются из нержавеющей стали для предотвращения коррозии. Они также полностью автоматические и не требуют каких-либо настроек или каких-либо настроек.
Выходное напряжение постоянного тока зарядного устройства установлено на уровне 2,33 В на элемент, что является точным напряжением плавания для свинцово-кислотных аккумуляторов. Зарядное устройство аккумулятора имеет изолированный выход постоянного напряжения, которое мешает нормальной работе генератора.
Электрический запуск и выключение. Панели управления с автоматическим пуском автоматически запускают генератор при отключении электроэнергии, контролируют генератор во время работы и автоматически выключают агрегат, когда он больше не требуется.
Из чего состоит АВР
Система бесперебойного питания обычно основана на аккумуляторе батареи, связанном с инверторами для преобразования переменного напряжения в постоянное и обратно в переменный ток для питания критически важного оборудования. Эта система защищает специализированное оборудование от повреждения в результате кратковременных отключений. Резервная мощность ограничена размером генератора, батарей, инвертора или другой резервной системы питания. Многие дома и крупные компании сегодня требуют бесперебойного электропитания (ИБП), особенно для того, чтобы компьютеры оставались в рабочем состоянии.
Для генерации обычного 120-вольтового напряжения в экстренном случае у вас есть два варианта:
- Вы можете купить двигатель-генератор с питанием. Двигатель может сжигать бензин, дизель или пропан.
- Вы можете купить инвертор и питать его от автомобильного аккумулятора или аккумулятора двойного цикла, который вы приобрели для инвертора.
Для того чтобы выбрать правильный аварийный источник питания и размер его правильно, вы должны понять кое-что о требованиях к мощности устройств, которые вы планируете работать.
Базовая единица измерения мощности – это мощность, а при использовании аварийного источника питания важны две номинальные мощности: постоянная мощность и импульсная мощность. Обычная лампа накаливания на 60 Вт требует, как и следовало ожидать, 60 Вт, и она требует мощности как в момент, когда вы включаете ее, так и во время работы. Мотору потолочного вентилятора, с другой стороны, может потребоваться 150 ватт, чтобы работа началась, и 75 ватт в то время, как он работает. Эта дополнительная мощность для запуска двигателя называется импульсной мощностью и типична для всего, что содержит электродвигатель. Вот обычные значения мощности некоторых устройств в типичном домашнем хозяйстве:
| Устройство | Типичная мощность | Импульсная мощность |
| Лампочка | 60 Вт | Всплеск 60 Вт |
| Вентилятор | 75 Вт | Импульс 150 Вт |
| Маленький черный / белый телевизор | 100 ватт | Импульс 150 Вт |
| Цветной телевизор | 300 Вт | Скачок 400 Вт |
| Домашний компьютер и монитор | 400 Вт | Всплеск 600 Вт |
| Электрическое одеяло | 400 Вт | Скачок 400 Вт |
| Микроволновая печь | 750 Вт | 1000 ватт |
| Печь вентилятора | 750 Вт | 1500 Вт всплеск |
| Холодильник | 1200 Вт | 2400 Вт всплеск |
| Скважинный насос | 2400 Вт | 3600 Вт всплеск |
| Электрический водонагреватель | 4500 Вт | Скачок 4500 Вт |
| Весь дом А / С или тепловым насосом | 15000 Вт | Всплеск 30000 Вт |
Из этой таблицы видно, что тепловой насос или кондиционер для всего дома имеет огромный аппетит к мощности.
Если в вашем доме есть тепловой насос и вы хотите иметь возможность поддерживать тепло в доме во время сбоя в электроснабжении зимой, то вам нужно либо купить очень большой генератор (который стоит очень много), либо вам потребуется резервная копия, или источники тепла, такие как дерево или пропан.
Протокол проверки работоспособности системы АВР
Генератор с одним ископаемым топливом и автоматическим переключателем, который контролирует нормальное электропитание и передает мощность, относится к самым популярным агрегатам. Эта система используется для питания систем безопасности жизнедеятельности и других элементов здания, которые могут выдерживать освещение, кондиционирование воздуха и другие перебои.
Время срабатывания АВР
Поскольку инвертор генератора работает непрерывно, случайные скачки напряжения не вызывают конфликтов. Генератор, когда он подключен к сети, справится со всеми скачками напряжения.
При выключенном генераторе инвертор круглосуточно питает переменный ток от батарей.
Во всех системах резервного копирования необходимо использовать переключатель (автоматический или ручной), чтобы предотвратить обратную подачу питания в линию. Этот коммутатор получает питание от генератора или энергокомпании, но он передает только один источник нагрузки через инвертор.
Инвертор должен быть подключен к сети и питаться от батареи, чтобы выдерживать любые нагрузки переменного тока в случае сбоя питания. Многие инверторы предлагают функции автоматического запуска и остановки генератора для обеспечения дальнейшей автоматизации системы.
ГОСТы и нормы
ГОСТ Р 51732-2001 — Устройства вводно-распределительные для жилых и общественных зданий. Общие технические условия. http://docs.cntd.ru/document/1200008445.
ГОСТ Р 53471-2009 Генераторы трехфазные синхронные мощностью свыше 100 кВт. Общие технические условия. http://docs.cntd.ru/document/1200080206.
ГОСТ 5616-89 Генераторы и генераторы-двигатели электрические гидротурбинные. Общие технические условия.
https://allgosts.ru/29/160/gost_5616-89.
ГОСТ 304-82 Генераторы сварочные. Общие технические условия. https://allgosts.ru/29/160/gost_304-82.
ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009) Напряжения стандартные. http://docs.cntd.ru/document/1200115397.
ГОСТ 13109-97 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. http://docs.cntd.ru/document/1200006034.
Для чего нужен автоматический ввод резерва и как работает АВР?
Для чего нужен автоматический ввод резерва и как работает АВР
Даже современная система электроснабжения не всегда отличается абсолютной надёжностью. В случаях возникновения аварийных ситуаций без энергии могут остаться потребители, у которых длительный перерыв в электроснабжении может привести к большим материальным потерям, и даже к угрозе жизни людей.
Поэтому как в быту, так и на производстве имеет смысл организовать питание от двух источников электроэнергии, с переводом питания от одного.
Такая система называется автоматический ввод резерва, сокращённо АВР. Её работа заключается в полностью автоматическом подключении цепей электрооборудования потребителей от резервного источника питания в случае отключения основного.
В этой статье мы подробно рассмотрим назначение и принцип работы АВР различных видов.
Назначение АВР
Назначение данной системы в электрике схоже с организацией бесперебойного питания. задача автоматического ввода резервного питания — это быстрое восстановление электроснабжения без участия в этом процессе человека.
На больших подстанциях всегда имеется два ввода на две, разделённые секционным выключателем, секции распределительного устройства, работающие автономно друг от друга.
Согласно ПУЭ (правила устройства электроустановок) автоматическое подключение резервного питания и снабжение на 2 ввода является обязательной мерой обеспечения электричеством потребителей первой категории.
Простой пример необходимости данной системы можно привести относительно освещения какого-то важного охраняемого участка.
Максимум что может возникнуть — это непродолжительное прекращение питания, которое визуально даже отследить тяжело. Это зависит от скорости срабатывания АВР, время включения резерва должно составлять порядка 0,3–0,8 секунд.
Как работает автоматический ввод резервного питания
Принцип действия АВР основан на контроле напряжения в цепи. Это может осуществляться с помощью любых реле напряжения либо цифровых логических блоков защиты. Однако принцип работы всё рано остаётся неизменным. Рассмотрим его на самом простом примере.
Это однолинейная схема, на которой видно, что контроль наличия напряжения осуществляется контактором КМ.
Оба автомата QS1 и QS2 должны быть включены, при этом катушка КМ получит питание и будет втянута, а соответственно её замыкающий контакт в цепи основного ввода тоже замкнут и размыкающий контакт в цепи резервного ввода разомкнут.
Тем самым электроснабжение потребителя осуществляется от основной сети и светятся соответствующие лампы.
В случае неисправности питания по линии L12 и снижения напряжения до величины, когда контактор КМ отключится, произойдёт размыкание замыкающего контакта в основной линии и одновременно с этим контакт в цепи резервного питания линии L22 перейдёт в замкнутое состояние, тем самым подав напряжение к потребителю от резервного источника. Обратная ситуация произойдёт при возобновлении основного электроснабжения по линии L12.
На видео ниже наглядно рассмотрен принцип работы АВР в сетях 6 кВ:
Требования к системе
Основными требованиями, предъявляемыми к системам АВР являются:
- Быстродействие.
- Надёжность включения.
- Подача напряжения только если на участке нет короткого замыкания, то есть обязательно должна быть блокировка при КЗ.
- Однократность срабатывания.
- Возможность настройки порога включения резервного электроснабжения, чтобы она не срабатывала, например, при просадках напряжения во время запуска мощных электродвигателей.
- Срабатывание только при условии, если на резервном вводе есть электроэнергия.
Естественно, что простейшая схема на контакторах не сможет реализовать все предъявляемые требования к системе АВР. Для этого в современной электронике применяются логические системы, подающие сигнал на включение резервного источника питания только при соблюдении всех правил и блокировок. Также для дополнительной надёжности даже применяется механическая блокировка.
Классификация АВР и варианты реализации
Осуществляться резервное питание и его автоматический ввод может от отдельного генератора, аккумуляторной батареи либо отдельной линии.
В свою очередь все системы АВР по своему действию делятся на:
- Односторонние. Одна секция или же ввод является рабочим (основным), а второй резервный. В случае исчезновения рабочего напряжения включается резерв.
- Двухсторонние. Когда существуют две раздельно питающиеся секции и соответственно две линии являются рабочими, и при отключении одной любой из них, другая является резервной.
Одна секция или же ввод является рабочим (основным), а второй резервный. В случае исчезновения рабочего напряжения включается резерв.Также АВР может быть с восстановлением питания по нормальной схеме и без него. Во втором случае происходит полное погашение нерабочей сети и даже при повторном возобновлении питания схема не будет работать как прежде по двум линиям.
Особенности работы с бытовыми генераторами
Для того чтобы организовать автоматический ввод резерва в доме можно в качестве источника резервного питания использовать автономный генератор. Он даст возможность длительное время обеспечить электрической энергией целый дом, а величина подключаемой нагрузки зависит от мощности самого генератора. Вот схема подключения:
Введение генератора в качестве источника электроэнергии вместо сетевого напряжения можно практиковать в однофазной и трёхфазной сети с учетом модели генератора.
Однако для того, чтобы этот процесс был полностью автоматизирован необходимо, чтобы генератор был оснащён стартером, а также понадобится специальный блок, состоящий из набора коммутационных устройств, включающих стартер только на время запуска и отключающих при возобновлении подачи сетевого напряжения. Выглядит он вот так:
Такой блок для генератора совместим с любым типом двигателя и имеет три положения: «Стоп», «Включен, «Запуск». Правда, в зимнее время необходим прогрев двигателя внутреннего сгорания, но этот блок можно запрограммировать, учитывая и эту особенность. Крепится он на дин рейку в распределительном щитке.
На видео доходчиво объясняется схема, по которой можно сделать автоматический ввод резерва для генератора своими руками:
АВР на аккумуляторах
С развитием преобразователей, трансформирующих постоянный ток в переменный, появляется возможность использовать, например, автомобильный аккумулятор в качестве источника резервного питания. Помимо аккумулятора, понадобится приобрести современный автомобильный инвертор, преобразующий 12 Вольт постоянного напряжения в 220 Вольт переменного.
Правда, этот источник вряд ли можно использовать для силовой нагрузки, но цепи освещения он может легко обеспечить стабильным напряжением на время непродолжительной аварии на линии. При этом длительность работы будет зависеть от мощности потребителей и емкости аккумуляторов.
Для увеличения ёмкости можно параллельно подключить несколько аккумуляторных батарей. Схема соединения самой системы АВР может быть реализована с помощью пускателя.
Пускатель включается в основную цепь, а при проблемах в сети его подвижная часть отпадает, тем самым его размыкающий блок-контакт, введённый в цепь аккумулятора, запускает систему автоматического электроснабжения. Этот способ менее затратный, нежели генераторный, но не способен выдавать длительное время ток для мощных бытовых приборов.
Применение логического контроллера
Для двух сетей электроснабжения трехфазным питанием применяются уже готовые блоки АВР с применением логического цифрового контролера, который может учитывать множество параметров, требуемых для создания идеальной системы.
На нём имеется вся нужная маркировка и инструкция по управлению и подключению.
Правда, перед тем как подключить модуль и приобрести его, нужно задуматься, имеется ли резервный источник питания с более надёжным электроснабжением. Так как нет смысла подключать его к одной и той же системе трёхфазной сети, то есть питающейся от одного трансформатора 6/0,4 кВ.
Организация АВР в высоковольтных цепях
Для того чтобы выполнить организацию автоматического резервирования в цепях с напряжением больше 1000 Вольт, в качестве элемента, измеряющего и контролирующего сетевую энергию, служит специальный трансформатор напряжения, на вторичной обмотке которого в нормальном режиме работы 100 Вольт.
Для связи его с системой АВР используется реле минимального напряжения или же реле контроля фаз. Оно реагирует не только на понижение величины сетевого напряжения, но и на исчезновение хотя бы одной фазы, например, при обрыве воздушной линии ВЛ.
Здесь уже обязательно выполнение всех требований, касающихся правильному вводу АВР, а иногда даже при системе с восстановлением устанавливается выдержка времени на возврат в исходную первоначальную конфигурацию.
Также важно отметить, что в высоковольтных сетях схема автоматики АВР реализуется на электромеханических реле старого образца или современных многофункциональных микропроцессорных терминалах защиты, которые выполняют несколько функций, в том числе и АВР.
Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме статьи:
Теперь вы знаете, что такое автоматический ввод резерва, какие бывают схемы АВР и какой принцип работы у данной системы электроснабжения. Надеемся, предоставленная информация и видео уроки были для вас полезными!
Наверняка вы не знаете:
Источник: https://samelectrik.ru/dlya-chego-nuzhen-avtomaticheskij-vvod-rezerva-i-kak-rabotaet-avr.html
АВР: устройство и принцип действия системы ввода резерва, применение автоматического переключения питания
АВР — автоматическое включение резервного питания, предназначенное для восстановления электроснабжения потребителей.
Происходит это за счет подключения запасного источника питания при отключении основного электрооборудования.
Таким образом, если происходит перерыв в этом процессе, то АВР обеспечивает цепь электропитанием. Для моментального ввода существует источник бесперебойного электроснабжения.
Назначение оборудования
Расшифровка системы АВР — автоматический ввод резерв — наилучшим образом объясняет назначение оборудования. Иногда его называют устройством автоматического включения резерва. Это определение относится к переключению основного электрооборудования на запасной генератор, что происходит при аварийном отключении главной сети.
По своему назначению ввод резерва схож с обеспечением бесперебойного электроснабжения. Вся работа системы осуществляется полностью в автоматическом режиме без участия человека. В крупных подстанциях всегда существует два ввода на две автономные секции распределительного устройства.
Согласно требованию правил устройства электроустановок, в этом случае обязательно присутствие АВР для снабжения резервным питанием на 2 ввода. Например, при нарушении работы основного электроснабжения дополнительное оборудование включится автоматически. Визуально такой момент очень трудно заметить, так как высока скорость переключения.
Устройство и принцип работы
Независимо от устройства автоматического включения резерва, принципиальной его задачей считается наблюдение за параметрами электрической сети. Для этого могут использоваться реле контроля напряжения или блоки, оборудованные микропроцессорами. Существуют два основных вида устройства:
- Одностороннее (ОАВР) — один ввод работает в качестве основного и применяется, пока в электрической магистрали не возникнут проблемы. Другой выполняет роль запасного и включается в аварийных ситуациях.
- Двухстороннее (ДАВР) — оба ввода выполняют основную работу и используются, как резерв.
Сама конструкция представляет собой шкаф или щит АВР с контакторами или автоматами. Часто на практике используются конструкции с восстановлением, то есть как только в основной сети возвращается подача электроэнергии, то резервное питание отключается.
В случае падения напряжения на контролируемом участке цепи, реле подает сигнал на схему АВР. Отсутствие в сети одного напряжения недостаточно, чтобы сработало устройство переключения. Для этого необходимо присутствие еще ряда условий:
- На проверяемом участке не должно быть короткого замыкания, так как включение резервного питания будет невозможно и недопустимо.
- Выключатель ввода обязательно должен быть включен, чтобы при отсутствии напряжения не произошло случайного запуска АВР.
- На участке, от которого будет происходить питание резерва, обязательно наличие напряжения.
Когда все условия будут соблюдены, включатель резерва подает сигнал на отключение вводного выключателя обесточенной сети и на включение АВР. Алгоритм действий происходит строго в этом порядке, то есть без отключения ввода резервное питание никогда не включится.
Комплектация шкафа и щита
Комплектация и правила эксплуатации шкафов ввода резервного питания типа АВР-РН, АВРПА, АВРР практически ничем не отличается друг от друга. Устройство представляет собой сварное изделие прямоугольной формы с двумя дверями.
Внутри вмонтированы две панели, на которых установлены силовые и управляющие устройства. При эксплуатации в сетях с током до 100 А применяются шкафы, изготовленные на базе пускателей ПМ 12 с серебряными контактами.
При силе тока свыше 100 А монтируются вакуумные контакторы. Все соединения входных и выходных цепей осуществляются инструментом, обеспечивающим стойкий контакт. В шкаф устанавливаются зажимы, рассчитанные на подсоединение многожильных медных и бронированных с наконечниками проводов.
Устанавливаемые пускатели должны быть рассчитаны на 300 тыс. срабатываний, а время отключения автоматов при коротком замыкания не превышает 0,05 сек. На всех приборах должны быть соответствующие обозначения, а дополнительно под ними устанавливаются бирки с пояснением.Шкафы обычно имеют два кабельных ввода: для питающего и резервного провода, которые подключаются к штыревым колодкам. В силовую часть входят:
- силовая колодка ввода;
- выводные колодки, соединенные с соответствующими автоматами;
- два контактора ввода;
- два трансформатора напряжения.
Питание световых индикаторов осуществляется напряжением 36 В. Установленные реле времени АВР обеспечивают трансформаторы бесперебойным снабжением электроэнергией. В систему управления оборудованием входят автоматические выключатели, сигнальные лампы и реле контроля фаз. Собранный шкаф может эксплуатироваться в условиях, исключающих атмосферные осадки и при температуре от — 45 °C до + 45 °C.
Применение резервного питания
Длительное отсутствие электроэнергии доставляет много неудобств для человека, кроме того, может привести к угрозе жизни и безопасности людей.
Обеспечить бесперебойное электроснабжение можно от двух независимых источников питания, что применяется для потребителей первой категории.
Особая группа первой категории снабжается электроэнергией от трех взаимно резервирующих источников питания. Такие схемы имеют ряд недостатков:
- Значение токов короткого замыкания гораздо выше, чем при раздельном электроснабжении потребителей.
- Происходят большие потери электроэнергии в питающих трансформаторах.
- Сложная защитная схема.
- Очень трудно вести учет перетоков мощности.
- Иногда тяжело осуществить параллельную работу источников питания из-за наличия ранее установленной релейной защиты.
Поэтому существует необходимость в раздельных источниках питания с наличием быстрого восстановления электроэнергии.
Именно эту задачу выполняет АВР, который подключает отдельную сеть или другой источник питания (генератор, аккумуляторную батарею).
Щиты резервного включения широко применяются на предприятиях транспорта, связи, при строительстве жилищных комплексов и в других областях промышленности.
Обычно на входе в здание устанавливается шкаф ВРУ с АВР, то есть электрики комплектуют вводно-распределительное устройство блоком резервного питания. Можно такое оборудование устанавливать и отдельными блоками, которые собраны в заводских условиях.
Организация АВР в загородном доме
Для организации АВР загородного дома или беспрерывной работы насосов в качестве запасного источника питания можно использовать генератор. Он позволит на длительный период обеспечить электроэнергией потребителей, пока не восстановят основное электроснабжение.
В зависимости от типа генератора, такое устройство используется как в однофазных, так и трехфазных сетях. Чтобы срабатывание АВР происходило в автоматическом режиме, генератор должен быть снабжен стартером.
При монтаже системы необходимо подключить специальный блок автоматики, который производит запуск генератора во время отключения электроэнергии и его остановку при восстановлении электроснабжения. Блок совместим с любым видом двигателей и имеет три положения: «Запуск», «Включен», «Стоп».
Устройство снабжено подробным описанием, которое позволяет собрать АВР полностью своими руками. Правда, в зимний период двигатель внутреннего сгорания предварительно следует прогреть. Блок автоматики в своей программе подразумевает и такую функцию.
Для обустройства АВР загородного дома можно воспользоваться автомобильным аккумулятором. Помимо него, следует приобрести инвертор для преобразования 12 В постоянного напряжения в 220 В переменного.
Следует учитывать, что мощности такого устройства хватит только для освещения. Для увеличения емкости можно подключить параллельно несколько батарей. Запуск системы осуществляется с помощью специального переключателя, который устанавливается в основную сеть.
Источник: https://rusenergetics.ru/ustroistvo/princip-raboty-avr
Что такое блок АВР или зачем нужен автоматический ввод резерва
Котел, насос и бензогенератор – незаменимое трио для жителя загородного дома. Устройства делают быт человека независимым от внешних условий, обеспечивая жилище теплом, водой и электричеством «собственного» производства. При этом генератор играет важнейшую роль, будучи вспомогательным источником энергии во время сбоя электросети.
Нередки случаи, когда в момент отключения электроэнергии хозяина нет дома и подключить приборы аварийной сети невозможно. Автоматический ввод резерва полностью решает эту проблему.
При внезапном отключении электроэнергии устройство АВР самостоятельно включит резервный генератор и проследит за его работой до восстановления централизованного питания или момента, когда полностью закончится топливо.
Что представляет собой блок автоматики? С виду – это небольшой прибор в металлическом корпусе с индикацией режимов и кнопками управления на передней панели. Его легко закрепить на стене. Единственное ограничение для выбора места фиксации – длина кабеля подключения к генератору, который идет в комплекте с оборудованием. В отличие от многих аналогов с двухметровым кабелем, модели FUBAG оснащены кабелем 8 метров. Этого более чем достаточно, чтобы выбрать наиболее удобную позицию для блока управления.
Стоит обратить внимание на то, что для установки блока автоматического ввода резерва подойдут бензиновые генераторы со специальным коннектором. О его наличии скажет аббревиатура станции. Для примера рассмотрим генератор FUBAG BS 7500 A ES. В данном названии о возможности подключения блока АВР свидетельствует буква «А». ВАЖНО! Для однофазных и трехфазных генераторов используются разные блоки автоматики.
Как работает блок АВР? Устройство следит за напряжением в стационарной сети. В случае аварийной ситуации, самостоятельно, в считанные секунды запускает подключенный бензогенератор, восстанавливая электроснабжение работающих приборов. После возобновления подачи напряжения блок управления переведет питание устройств на основную сеть и через 13-15 секунд генератор заглушится. Но на этом работа блока АВР не закончится, пока генератор отключен, система автоматически подзаряжает аккумулятор станции.
Существуют умные блоки АВР с режимом зима-лето. Они запускают генератор через 3-4 секунды, как и обычные аналоги. Но ток выдается генератором только через 25-30 секунд после обрыва сети. Куда девается остальное время? Около 15 секунд уходит на прогрев двигателя, что защищает его от чрезмерного износа в холодное время.
Как подключить блок управления?
Самый верный способ – доверить подключение правильному электрику. Самостоятельно подсоединить и настроить аппараты будет довольно сложно. Но нет ничего невозможного.
Для тех, кто решится сделать все сам, есть некоторые рекомендации по подключению:
1. Выберите место.
Блок автоматики можно установить как в доме, так и около станции – главное соблюдать температурный режим, указанный в инструкции.
2.Подключите АВР. Перед подключением следует учесть несколько важных нюансов. Блок АВР подключается к генератору специальным кабелем управления – от блока к генератору и силовым кабелем от розетки генератора к устройству АВР. На блок АВР выводится одна или несколько фаз от стационарной сети, которая заходит в дом.
Рассмотрим несколько наглядных примеров с советами по выбору оборудования и подключению:
1. В дом заведена однофазная сеть и все подключаемые приборы – тоже однофазные.
Мощности станции хватает для обеспечения всех нужных вам приборов (определить нужное значение поможет расчет мощности подключаемых приборов к генератору). Для этого варианта нужны однофазная станция и блок АВР для нее.
Можно смело подключить всю нагрузку на фазу. Единственное – нужно проверить сечение проводов на соответствие мощности всех подключенных потребителей.
2. Самый часто встречающийся вариант – в дом заведена трехфазная сеть, а подключаемые приборы – однофазные. Генератор и блок автоматики в данном случае, также нужны однофазные. Если суммарная мощность всех приборов превышает возможности вашего генератора, делим их на жизненно необходимые (насос, котел отопления, холодильник, минимальное освещение) и на приборы, без которых можно обойтись (стиральная, микроволновка, электрооборудование и т.п.). Первую группу подключаем к одной фазе, которая заходит на блок АВР. Остальные приборы можно разделить между оставшимися двумя фазами. Понятно, что в момент отключения общей сети они будут обесточены.
3. Довольно редко случается так, что в дом заведена трехфазная сеть, а подключаемые приборы – как однофазные, так и трехфазные. Этот случай лучше доверить специалисту.
Пару слов про заземление
Работа генератора подразумевает, что на его корпусе периодически будет появляться статическое напряжение. Чтобы его отвести, нужно заземлить генератор. Идеально – создать заземляющий контур.
Если его нет, понадобится металлический прут полтора – два метра, стальной болт, и медный провод. Сварите болт и прут.
Затем прут полностью забивается в землю, а медный провод перекидывается между болтом и рамой генератора. Готово!
А можно ли без АВР?
Бывает, что владелец генератора игнорирует рекомендации специалистов и просто перекидывает питание от генератора к ближайшей розетке, чтобы запитать от нее весь дом. В таком случае стоит ожидать одну из перечисленных проблем:
- Перегрузка провода. Провод со стандартным сечением не рассчитан на такую нагрузку).
- Поломка бензогенератора. Если владелец забудет отключить вводной автомат в щитке, а генератор при этом включит и запустит, то, в лучшем случае, запитает потребителей, подключенных к линии. А в худшем, и это наиболее частая причина поломок генератора — надолго попрощается с дорогостоящим оборудованием, встретив, так называемую, «встречку».
- Сбой в работе. Если в момент отключения никого не будет в доме, само ничего не переключится.
Выбирая генератор без системы автоматического ввода резерва важно помнить о необходимости в профилактических мерах.
Если генератор установлен как резервный источник и подключается от случая к случаю, необходимо периодически его проверять:
- Запускайте генератор с включенной автоматикой на 15-20 мин хотя бы раз в месяц.
- Не реже одного раза в две недели или через 50 часов работы, проверяйте уровень и состояние моторного масла и топлива.
Расскажите друзьям
Источник: https://fubag.ru/tips/chto-takoe-blok-avr-ili-zachem-nuzhen-avtomaticheskiy-vvod-rezerva/
АВР: что это такое, расшифровка, устройство, варианты схем АВР
Нельзя гарантировать бесперебойную работу энергосистемы, поскольку всегда существует вероятность воздействия на нее техногенных или природных внешних факторов.
Именно поэтому токоприемники, относящиеся к первой и второй категории надежности, положено подключать к двум или более независимым источникам энергоснабжения.
Для переключения нагрузок между основными и резервными питаниями используются системы АВР. Подробная информация о них приведена ниже.
Что такое АВР и его назначение?
В подавляющем большинстве случаев такие системы относятся к электрощитовым вводно-коммутационным распредустройствам.
Их основная цель — оперативное подключение нагрузки на резервный ввод, в случае возникновения проблем с энергоснабжением потребителя от основного источника питания.
Чтобы обеспечить автоматическое переключение на работу в аварийном режиме, система должна отслеживать напряжение питающих вводов и ток нагрузки.
Типовой щит АВР
Расшифровка аббревиатуры АВР
Данное сокращение это первые буквы полного названия системы – Автоматический Ввод Резерва, как нельзя лучше объясняющее ее назначение. Иногда можно услышать расшифровку «Автоматическое Включение Резерва», такое определение не совсем корректное, поскольку под ним подразумевается запуск генератора в качестве резервного источника, что является частным случаем.
Классификация
Вне зависимости от исполнения, блоки, шкафы или АВР принято классифицировать по следующим характеристикам:
- Количество резервных секций. На практике чаще всего встречаются АВР на два питающих ввода, но чтобы обеспечить высокую надежность электроснабжения, может быть задействовано и больше независимых линий.Шкаф АВР на три ввода
- Тип сети. Большинство устройств предназначено для коммутации трехфазного питания, но встречаются и однофазные блоки АВР. Они применяются в бытовых сетях электроснабжения для запуска двигателя генератора.Применение АВР в частном доме
- Класс напряжения. Устройства могут быть предназначены для работы в цепях до 1000 или использоваться при коммутации высоковольтных линий.
- Мощностью коммутируемой нагрузки.
- Время срабатывания.
Требования к АВР
В число основных требований к системам аварийного восстановления электроснабжения входит:
- Обеспечение подачи питания потребителю электроэнергии от резервного ввода, если произошло непредвиденное прекращение работы основной линии.
- Максимально быстрое восстановление электропитания.
- Обязательная однократность действия. То есть, недопустимо несколько включений-отключений нагрузки из-за КЗ или по иным причинам.
- Включение выключателя основного питания должно производиться автоматикой АВР до подачи резервного электропитания.
- Система АВР должна контролировать цепь управления резервным оборудованием на предмет исправности.
Устройство АВР
Существует два основных типа исполнения, различающиеся приоритетом ввода:
- Одностороннее. В таких АВР один ввод играет роль рабочего, то есть используется, пока в линии не возникнут проблемы. Второй – является резервным, и подключается, когда в этом возникает необходимость.
- Двухстороннее. В этом случае нет разделения на рабочую и резервную секцию, поскольку оба ввода имеют одинаковый приоритет.
В первом случае большинство систем имеют функцию, позволяющую переключиться на рабочий режим питания, как только в главном вводе произойдет восстановление напряжения. Двухсторонние АВР в подобной функции не нуждаются, поскольку не имеет значения от какой линии запитывается нагрузка.
Примеры схем двухсторонней и односторонней реализации будут приведены ниже, в отдельном разделе.
Принцип работы автоматического ввода резерва
Вне зависимости от варианта исполнения АВР в основу работы системы заложено отслеживание параметров сети. Для этой цели могут использоваться как реле контроля напряжения, так и микропроцессорные блоки управления, но принцип работы при этом остается неизменным. Рассмотрим его на примере самой простой схеме АВР для бесперебойного электроснабжения однофазного потребителя.
Рис. 4. 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.
В штатном режиме работы напряжение подается на индикаторную лампу и катушку реле К1. В результате нормально-замкнутый и нормально-разомкнутый контакты меняют свое положение и на нагрузку подается питание с линии А (основной).
Как только напряжение в на входе А пропадает, лампочка гаснет, катушка реле перестает насыщаться, и положение контактов возвращается в исходное (так, как показано на рисунке). Эти действия приводят к включению нагрузки в линию В.
Как только на основном вводе восстанавливается напряжение, реле К1 производит перекоммутацию на источник А. Исходя из принципа работы, данную схему можно отнести к одностороннему исполнению с наличием возвратной функции.
Представленная на рисунке 4 схема сильно упрощена, для лучшего понимания происходящих в ней процессов, не рекомендуем брать ее за основу для контроллера АВР.
Варианты схем для реализации АВР с описанием
Приведем несколько рабочих примеров, которые можно успешно применить при создании щита автоматического запуска. Начнем с простых схем для бесперебойной системы электроснабжения жилого дома.
Простые
Ниже представлен вариант схемы АВР, переключающей подачу электричества в дом с основной линии на генератор. В отличие от приведенного выше примера, здесь предусмотрена защита от короткого замыкания, а также электрическая и механическая блокировка, исключающая одновременную работу от двух вводов.
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.
После переводов автоматов АВ1 и АВ2 алгоритм работы блока АВР будет следующим:
- Штатный режим (питание от основной линии). Катушка К3 насыщается и реле напряжения срабатывает, замыкая контакт К3.2 и размыкая К3.1. В результате напряжение поступает на катушку пускателя К2, что приводит к замыканию К2.2 и К2.3 и размыканию К2.1. Последний играет роль электрической блокировки, не допускающей подачи напряжения на катушку К1.
- Аварийный режим. Как только напряжение в главной линии исчезает или «падает» ниже допустимого предела, катушка К3 перестает насыщаться и контакты реле принимают исходную позицию (так, как показано на схеме). В результате на катушку К1 начинает поступать напряжение, что приводит к изменению положения контактов К1.1 и К1.2. Первый играет роль электрической защиты, не допуская подачи напряжения на катушку К2, второй снимает блокировку подачи питания на нагрузку.
- Чтобы работала механическая блокировка (на схеме отображена в виде перевернутого треугольника) необходимо использовать реверсивный пускатель, где ее наличие предполагается конструкцией электромеханического прибора.
Теперь рассмотрим два варианта простых АВР для трехфазного напряжения. В одном из них энергоснабжение будет организовано по односторонней схеме, во втором применено двухстороннее исполнение.
Рисунок 6. Пример односторонней (В) и двухсторонней (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.
Рассмотрим схему «А», у которой два равноправных ввода. Чтобы не допустить одновременное подключение линий применяется принцип взаимной блокировки, реализованный на контакторах МП1 и МП2.
От какой линии будет питаться нагрузка, определяется очередностью включения автоматов АВ1 и АВ2. Если первым включается АВ1, то срабатывает пускатель МП1, при этом разрывается контакт мп1.
2, блокируя поступление напряжение на катушку МП2, а также замыкается контактная группа мп1.1, обеспечивающая подключение источника 1 к нагрузке.
При отключении источника 1 контакты пускателя ПМ1 возвращаются в исходное положение, что приводит в действие контактор ПМ2, блокирующий катушку первого пускателя и включающий подачу питания от источника 2.
При этом нагрузка будет оставаться подключенной к этому вводу, даже если работоспособность источника 1 пришла в норму. Переключение источников можно делать в ручном режиме манипулируя выключателями АВ1 и АВ2.
В тех случаях, когда требуется одностороння реализация, применяется схема «В». Ее отличие заключается в том, что в цепь управления добавлено реле напряжения (РН), возвращающее подключение на основной источник 1, при восстановлении его работы. В этом случае размыкается контакт рн2, отключающий пускатель МП2 и замыкается рн1, позволяя включиться МП1.
Промышленные системы
Принцип работы промышленных систем энергообеспечения остается неизменным. Приведем в качестве примера схему типового шкафа АВР.
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.
Приведенная схема АВР практически идентична, той, что была представлена на рисунке 6 (А).
Единственное отличие заключается в том, что в последнем случае используется специальное реле контролирующее состояние каждой фазы.
Если «пропадет» одна из них или произойдет перекос напряжений, то реле переключит нагрузку на другую линию, и восстановит исходный режим при стабилизации основного источника.
Авр в высоковольтных цепях
В электрических сетях с классом напряжения более 1кВ реализация АВР более сложная, но принцип работы системы практически не меняется. Ниже в качестве примера приведен упрощенный вариант схемы понижающей ТП 110,0/10,0 киловольт.
Упрощенная схема ТП 110/10 кВ
Из приведенной схемы видно, в ней нет резервных трансформаторов.
Это говорит о том, что каждая из шин (Ш1 и Ш2) подключена к своему питающему трансформатору (T1, T2), каждый из которых может на определенное время стать резервным, приняв на себя дополнительную нагрузку.
В штатном режиме секционный выключатель СВ10 разомкнут. АВР контролирует работу ТП через ТН1 Ш и ТН2 Ш.
Когда перестает поступать питание на Ш1, АВР выполняет отключение выключателя В10Т1 и производит включение секционного выключателя СВ10. В результате такого действия обе секции работают от одного трансформатора. При восстановлении источника система ввод резерва перекоммутирует систему в исходное состояние.
Микропроцессорные бесконтакторные системы
Завершая тему нельзя не упомянуть о АВР с микропроцессорными блоками управления. В таких устройствах, как правило, используются полупроводниковые коммутаторы, которые более надежны, чем аппараты, выполняющие переключение с помощью контакторов.
Электронный блок АВР
Основные преимущества бесконтакторных АВР несложно перечислить:
- Отсутствие механических контактов и всех связанных с ними проблем (залипание, пригорание и т.д.).
- Отпадает необходимость в механической блокировке.
- Более широкий диапазон управления параметрами срабатывания.
К числу недостатков следует отнести сложный ремонт электронных АВР. Самостоятельно реализовать схему устройства также не просто, для этого потребуются знания электротехники, электроники и программирования.
Источник: https://www.asutpp.ru/chto-takoe-avr.html
Для чего нужен автоматический ввод резерва и как работает АВР?
Что собой представляет система автоматического ввода резерва и как она работает. Схемы АВР, применяемые на сегодняшний день.
Даже современная система электроснабжения не всегда отличается абсолютной надёжностью. В случаях возникновения аварийных ситуаций без энергии могут остаться потребители, у которых длительный перерыв в электроснабжении может привести к большим материальным потерям, и даже к угрозе жизни людей. Поэтому как в быту, так и на производстве имеет смысл организовать питание от двух источников электроэнергии, с переводом питания от одного. Такая система называется автоматический ввод резерва, сокращённо АВР. Её работа заключается в полностью автоматическом подключении цепей электрооборудования потребителей от резервного источника питания в случае отключения основного. В этой статье мы подробно рассмотрим назначение и принцип работы АВР различных видов.
Кодеры и декодеры: типы и их применение
Кодеры и декодеры играют важную роль в проектах цифровой электроники; кодеры и декодеры используются для преобразования данных из одной формы в другую. Они часто используются в системах связи, таких как телекоммуникации, сети и т. Д., Для передачи данных с одного конца на другой. Точно так же в цифровой области для облегчения передачи данных они часто зашифровываются или помещаются в коды, а затем передаются. В приемнике закодированные данные дешифруются или собираются из кода и обрабатываются для отображения или передачи в загрузку соответственно.Типы кодеров и декодеров
Кодировщик — это электронное устройство, используемое для преобразования аналогового сигнала в цифровой сигнал, такой как код BCD. Он имеет несколько входных линий, но только один из входов активируется в данный момент времени и выдает N-битовый выходной код, который зависит от активированного входа. Кодеры и декодеры используются во многих проектах электроники для сжатия большого количества входов в меньшее количество выходов. Энкодер допускает 2 входа мощности N и генерирует N выходов.Например, в кодировщике 4-2, если мы дадим 4 входа, он выдаст только 2 выхода.
Кодировщик
Таблица истинности кодировщика
Декодеры и кодеры разработаны с логическим вентилем, таким как вентиль ИЛИ. Существуют различные типы кодеров и декодеров, например 4, 8 и 16 кодеров, и таблица истинности кодировщика зависит от конкретного кодировщика, выбранного пользователем. Здесь объясняется 4-битный кодировщик вместе с таблицей истинности. Четырехбитный кодировщик допускает только четыре входа, таких как A0, A1, A2, A3, и генерирует два выхода F0, F1, как показано на диаграмме ниже.
Простой кодировщик
Таблица истинности кодировщика
Кодировщик приоритета
Нормальный кодировщик имеет ряд входных линий, из которых только одна активируется в данный момент времени, в то время как приоритетный кодировщик имеет более одного входа, который активирован в зависимости от приоритета. Что означает, что кодеры приоритета используются для управления запросами прерывания, действуя в соответствии с запросом наивысшего приоритета? Если два или более входа равны одному — одновременно будет предпочтительнее принимать вход с наивысшим приоритетом.Внутреннее оборудование проверит это состояние и установленный приоритет.
Priority Encoder
Multiplexer
Мультиплексоры и демультиплексоры — это цифровые электронные устройства, которые используются для управления приложениями. Мультиплексор — это устройство, которое позволяет использовать несколько входных сигналов и выдает один выходной сигнал. Например, иногда нам нужно создать один вывод из нескольких входных строк. Электронный мультиплексор можно рассматривать как несколько линий ввода и одну линию вывода.В этом случае используемый мультиплексор выбирает входную линию для отправки на выход. Цифровой код применяется к выбранным входам для генерации соответствующего выхода. Цифровой код применяется к выбранным входам для генерации соответствующего выхода. Обычное применение мультиплексирования происходит, когда несколько встроенных системных устройств совместно используют одну линию передачи или линию шины во время связи с устройством. Каждому устройству по очереди дается короткое время для отправки и получения данных. Это особое преимущество использования этого мультиплексора.
Мультиплексор
Описание декодера
Декодер — это электронное устройство, которое используется для преобразования цифрового сигнала в аналоговый сигнал. Это позволяет использовать одну строку ввода и создавать несколько строк вывода. Декодеры используются во многих коммуникационных проектах, которые используются для связи между двумя устройствами. Декодер допускает N входов и генерирует 2 мощных N-числа выходов. Например, если мы дадим 2 входа, которые будут производить 4 выхода, используя декодер 4 на 2.
Декодер
Таблица истинности декодера
Кодеры и декодеры разработаны с логическими вентилями, такими как вентиль И.Существуют различные типы декодеров, такие как 4, 8 и 16 декодеров, и таблица истинности декодера зависит от конкретного декодера, выбранного пользователем. Последующее описание касается 4-битного декодера и его таблицы истинности. Четырехбитный декодер допускает только четыре выхода, таких как A0, A1, A2, A3, и генерирует два выхода F0, F1, как показано на диаграмме ниже.
Схема декодера
Decoder Truth T
Декодер 2-4 строки
В кодерах и декодерах этого типа декодеры содержат два входа A0, A1 и четыре выхода, представленные D0, D1, D2 и D3.Как видно из таблицы истинности — для каждой входной комбинации активируется одна выходная строка.
Декодер 2-в-4
В этом примере вы можете заметить, что каждый выход декодера на самом деле является minterm, полученным в результате определенной комбинации входов, а именно:
- D0 = A1 A0, (minterm m0 ), который соответствует вводу 00
- D1 = A1 A0, (minterm m1), который соответствует вводу 01
- D2 = A1 A0, (minterm m2), который соответствует вводу 10
- D3 = A1 A0, (minterm m3), который соответствует входу 11
Схема реализована с логическими элементами И, как показано на рисунке.В этой схеме логическим уравнением для D0 является A1 / A0 и так далее. Таким образом, каждый выход декодера будет сгенерирован для входной комбинации.
3-8 ДЕКОДЕРЫ
Этот тип декодера содержит два входа: A0, A1, A2; и четыре выхода, представленные D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6 и D7. Как вы можете видеть в таблице истинности, для каждой входной комбинации активируется одна выходная строка. Например, вход активирует линию A0, A1, A3, поскольку 01 на входе активировал линию D1 и так далее.
Декодер 3-к-8
В этом примере вы можете заметить, что каждый выход декодера на самом деле является минтермом, полученным в результате определенной комбинации входов, то есть;
- D0 = A2 A1 A0, (minterm m0), что соответствует вводу 000
- D1 = A2 A1 A0, (minterm m1), которое соответствует вводу 001
- D2 = A2 A1 A0, (minterm m2), что соответствует ввод 010
- D3 = A2 A1 A0, (minterm m3), который соответствует вводу 011
- D4 = A2 A1 A0, (minterm m0), который соответствует вводу 100
- D5 = A2 A1 A0, (minterm m1), что соответствует на ввод 101
- D6 = A2 A1 A0, (minterm m2), что соответствует вводу 110
- D7 = A2 A1 A0, (minterm m3), которое соответствует вводу 111
Схема реализована с логическими элементами AND, как показано на рисунке.В этой схеме логическое уравнение для D0 — это A2 / A1 / A0 / и так далее. Таким образом, каждый выход декодера будет сгенерирован для входной комбинации.
Дизайн декодера с логическими элементами NAND
Некоторые декодеры построены с использованием NAND, а не вентилей AND. В этом случае все выходы декодера будут равны 1, за исключением того, который соответствует входному коду, который будет равен 0. Декодер с 2 в 4 строки с входом разрешения, созданным с логическими элементами NAND. Схема работает с дополненными выходами и включает вход E ’, который также дополняется для согласования с выходами логического элемента И-НЕ декодера.Декодер включен, когда E ’равно нулю. Как представлено таблицей истинности, только один выход может быть равен нулю в любой момент времени, а все остальные выходы равны единице. Выходы представляют собой терминал, выбранный входами A1 и A0. Схема отключается, когда E ’равно единице, независимо от значений двух других входов. Если схема отключена, то ни один из выходов не равен нулю.
Применение декодера и кодировщика
1) Синхронизация скорости нескольких двигателей в промышленности
Эта система используется для синхронизации скорости двигателя с использованием радиочастотной технологии.Этот проект применим во многих отраслях промышленности, таких как сталелитейные, бумажные и текстильные, где двигатели используются для проектирования одновременно. Все эти двигатели, используемые на конвейере, предназначены для синхронизации.
Синхронизация скорости нескольких двигателей в промышленности
В этой системе выходной сигнал одного двигателя задается как эталонная скорость, чтобы другие двигатели следовали той же скорости. Предлагаемая система состоит из двух блоков: блоков передатчика и приемника, которые построены с кодировщиком и декодером.Конкретная скорость передается передатчиком с помощью декодера. Приемник принимает данные и преобразует цифровой формат для отправки в систему приемника, поддерживая ту же скорость, что и при приеме. Таким образом, если передатчиком установлена конкретная скорость, то другие двигатели работают с той же скоростью, используя радиочастотную связь.
2) Полевой боевой робот с летающей камерой ночного видения
Эта система с беспроводной камерой может по беспроводной сети передавать видео в реальном времени с возможностями ночного видения с использованием радиочастотной технологии, которая предназначена для удаленного управления.Такой робот может быть полезен для шпионажа на полях войны.
Полевой боевой летающий робот с летающей камерой NJight Vision
На передающей стороне используются кнопки; Команды отправляются контроллеру для управления движением робота вперед, назад, влево, вправо. Радиочастотный передатчик действует как радиочастотный пульт дистанционного управления, который имеет преимущество адекватного диапазона (до 200 метров) с подходящей антенной, в то время как приемник декодирует его перед подачей его на другой микроконтроллер для управления двигателями постоянного тока через микросхему привода двигателя для необходимой работы.На корпусе робота установлена беспроводная камера для слежки даже в полной темноте с использованием инфракрасного освещения. Принципиальная принципиальная схема показана выше.
3) Роботизированное транспортное средство с металлоискателем
Проект разработан для разработки роботизированного транспортного средства, которое может обнаруживать металлы впереди себя на своем пути, аналогично обнаружению наземных мин. Робот управляется дистанционно с помощью радиочастотной технологии. На передающей стороне с помощью кнопок на приемник отправляются команды для управления движением робота в прямом, обратном, левом или правом направлениях.На принимающей стороне два двигателя связаны с микроконтроллером, где они используются для движения транспортного средства.
Радиочастотный передатчик действует как радиочастотный пульт дистанционного управления, который имеет преимущество адекватного диапазона (до 200 метров) с соответствующей антенной, в то время как приемник декодирует его перед подачей на другой микроконтроллер для управления двигателями постоянного тока через микросхему привода двигателя для необходимой работы .
Роботизированное транспортное средство с металлоискателем
Радиочастотный передатчик действует как радиочастотный пульт дистанционного управления, который имеет преимущество достаточного диапазона (до 200 метров) с соответствующей антенной, в то время как приемник декодирует его перед передачей на другой микроконтроллер для управления двигателями постоянного тока через IC драйвера двигателя для необходимой работы.
4) Система домашней автоматизации на базе RF
Основная цель этого проекта — разработать систему домашней автоматизации с дистанционным управлением с радиочастотным управлением. По мере развития технологий дома становятся умнее. Современные дома постепенно переходят от обычных переключателей к централизованной системе управления, включающей переключатели, управляемые РЧ.
Система домашней автоматизации на основе RF
В настоящее время обычные настенные выключатели, расположенные в разных частях дома, затрудняют доступ пользователя для выполнения операций.Кроме того, пожилым людям или людям с ограниченными физическими возможностями это становится все труднее и труднее. Система домашней автоматизации с дистанционным управлением обеспечивает более простое решение с помощью радиочастотной технологии.
5) Автоматическая беспроводная система мониторинга здоровья в больницах для пациентов
В этом проекте разработана и разработана система беспроводной связи для удаленного мониторинга пациентов. Основная функция этой системы — контролировать температуру тела пациента и показывать ее врачу через радиочастотную связь.Это очень утомительный метод. В этой предлагаемой системе передающий модуль непрерывно считывает температуру тела пациента с помощью цифрового датчика температуры; отображает его на ЖК-экране и отправляет в микроконтроллер, который затем передает закодированные последовательные данные по радиоканалу (радиочастоте) через радиочастотный модуль.
Автоматическая беспроводная система мониторинга здоровья в больницах Блок-схема
6) Секретный код, обеспечивающий безопасную связь с использованием радиочастотной технологии
Проект разработан для отправки защищенного сообщения с использованием секретного кода с клавиатуры компьютера, подключенного к передающему устройству Радиочастотная технология.Сообщение извлекается на стороне получателя только после ввода секретного кода, используемого передатчиком. Таким образом, в этом коммуникационном процессе сохраняется полная секретность. В этом проекте есть уникальная возможность пометить сообщение секретным кодом, выбранным отправителем. Затем сообщение передается через передающий модуль RF. На стороне приемника сигнал принимается модулем приемника RF. Затем сообщение извлекается только в том случае, если секретный код известен принимающему персоналу.В этом проекте кодеры и декодеры используются для передачи и приема информации. После ввода секретного кода сообщение отображается на принимающем устройстве на ЖК-дисплее.
Секретный код, обеспечивающий безопасную связь с использованием блок-схемы радиочастотной технологии
Речь идет о кодере и декодере, типах кодировщика и декодера и его приложениях в проектах, связанных с коммуникацией. мы считаем, что вы, возможно, получили лучшее представление об этой концепции, кроме того, любые сомнения относительно этой статьи, пожалуйста, дайте свои ценные предложения, комментируя в разделе комментариев ниже.
Декодировать код BCH для восстановления двоичных векторных данных
В этой таблице показано, как вычислить длину входного и выходного сигналов. для блоков кодера и декодера BCH.
Обозначение y = c * x означает, что y является целым числом, кратным x .
| Укажите сокращенную длину сообщения, С | Кодировщик BCH | Декодер BCH |
|---|---|---|
от | Длина ввода: с * К Выход Длина: c * (N — P) | Длина ввода: c * (N — P) Выходная длина: с * К Длина стирания: c * (N — P) |
по | Длина ввода: с * Выход Длина: с * (N — K + S — P) | Длина ввода: с * (N — K + S — P) Выход Длина: с * с * (N — K + S — P) |
N — длина кодового слова
K — длина сообщения
S — сокращенная длина сообщения
P
4 количество точек прокола значение, и равно количеству нулей в векторе прокалывания.
Декодер UTF-8 | Boxentriq
Онлайн-инструмент для декодирования UTF-8. UTF-8 (8-битный формат преобразования Unicode) — это кодировка символов переменной длины, которая может кодировать любые допустимые символы Unicode. Каждый символ Юникода закодировано с использованием 1-4 байта. Стандартные 7-битные символы ASCII всегда кодируются как один байт в UTF-8, что делает кодировку UTF-8 обратно совместимой с ASCII. UTF-8 — это наиболее распространенная кодировка Unicode и используется большинством приложений и веб-сайтов.
Нужно перевести в другую сторону? Вместо этого используйте кодировщик UTF-8.
Инструмент декодирования UTF-8
Этот инструмент выполняет преобразование между Unicode и шестнадцатеричным форматом с использованием кодировки UTF-8. UTF-8 — это наиболее распространенная кодировка Unicode, которая используется в большинстве приложений и веб-сайтов.
Шестнадцатеричные данныеДекодировать Копировать Вставить
Характеристики
- UTF-8 может начинаться с метки порядка байтов (BOM) EF BB BF, но это не требуется и даже не рекомендуется стандартом Unicode.
- Код префикса: первый байт в каждой кодировке символа всегда указывает, сколько всего байтов используется для представления символа. Это помогает уменьшить количество ошибок декодирования.
- Самосинхронизация: поскольку байты разделены на ведущие байты и байты продолжения, которые имеют разные диапазоны значений, всегда можно определить начало символа. Это помогает уменьшить количество ошибок декодирования.
Кодировка UTF-8 регулярно используется в CTF и логических головоломках.Иногда это можно распознать по спецификации (знакам порядка байтов) в начале. UTF-8 может начинаться с кода EF BB BF, но это не требуется и даже не рекомендуется стандартом Unicode. UTF-16 может начинаться с FE FF или FF FE, чтобы указать, какая форма UTF-16 используется. UTF-32 может начинаться с 00 00 FE FF или FF FE 00 00.
С юникодом можно разыграть визуальные трюки, например эффекты перевернутого текста.
Образец
f0 9f 99 88 f0 9f 99 89 f0 9f 99 89
Приведенные выше коды представляют трех обезьян 🙈🙉🙉 в кодировке UTF-8.
Кодирование и декодирование в коммуникации Значение, определение и различия
Процесс связи в основном зависит от следующих
- Кодирование и
- Расшифровка
Значение кодировки в коммуникации
Буквальное кодирование означает преобразование объема информации из одной системы в другую в виде кодов. Код — это система символов, знаков или букв, используемая для представления секретного значения.По словам Джона Фиске, кодирование «состоит из знаков и правил, которые определяют, как и в каком контексте используются эти знаки и как их можно комбинировать для формирования более сложных сообщений».
Кодирование означает полную систему смысла для членов культуры или субкультуры. Также необходимо отметить, что код и система взаимосвязаны друг с другом. Эффективный процесс коммуникации можно легко понять из следующей диаграммы.
В описанном выше процессе кодировщик или источник придает людям форму сообщения, идеи или информации, или мы можем сказать, что он кодирует свое сообщение надлежащим образом в своем уме, а затем отправляет его адресату или получателю.Затем получатель интерпретирует сообщение в соответствии со своим умственным уровнем и опытом. Из приведенного выше утверждения ясно, что без источника нет концепции коммуникации. Так что это самый важный элемент.
Но, однако, он должен быть очень простым и ясным, чтобы получатель мог легко понять утверждения или чувства получателя.
Значение декодирования в коммуникации
Было замечено, что коммуникационный процесс непрерывен.Этому нет конца, потому что один кодирует сообщение, а другой декодирует сообщение.
Успешное декодирование — это навык (например, внимательно читать и слушать сообщение для лучшего понимания). Декодирование означает, что сообщение, которое источник закодировал, затем декодер интерпретирует сообщение в соответствии со своим менталитетом и опытом. Итак, где сообщение простое и понятное. Тогда закодированное сообщение будет легко понято получателем. Таким образом, он легко и быстро снова расшифрует свое сообщение на
.Источник.Таким образом, процесс коммуникации будет понятным, и когда он получит сообщение, получатель легко поймет простое и ясное сообщение, а затем, используя все свое тонкое чутье, получатель декодирует сообщение источнику.
Получатель или адресат технически называется «декодированием».
Совершенно необходимо, чтобы сообщение было ясным, точным, содержательным, разработанным таким образом, чтобы слушатели, читатели и зрители не ошиблись в смысле и намерении.
Разница между кодированием и декодированием
Кодировка означает создание сообщения (которое вы хотите передать другому человеку). С другой стороны, декодирование означает слушателя или аудиторию закодированного сообщения. Итак, декодирование означает интерпретацию смысла сообщения. Например, компания, производящая сухие завтраки, хочет донести до вас сообщение о покупке ее продукта. Они создадут рекламу для этих целей, и вы увидите или услышите ее по телевидению, радио или в других социальных сетях. Вы интерпретируете и поймете сообщение, которое только что было сказано.
ДекодированиеLora — RevSpace
| Декодирование проекта Lora | |
|---|---|
| Статус | Завершен |
| Связаться | bertrik |
| Последнее обновление | 2020-05-11 |
Эта страница посвящена пониманию формата модуляции RF LoRa.
LoRa — это аббревиатура от Long Range, что означает, что это формат радиомодуляции, который дает больший диапазон, чем прямая модуляция FSK.Это достигается комбинацией методов: он использует метод расширения спектра, называемый Chirp Spread Spectrum (CSS), и использует прямое кодирование ошибок (в сочетании с отбеливанием и чередованием).
Для передачи или приема сигналов LoRa необходимо приобрести оборудование, поддерживающее этот формат модуляции.
Цель этого проекта — собрать более подробную информацию о модуляции LoRa и формате пакетов. Конкретным результатом может быть то, что кто-то напишет программное обеспечение, которое позволяет принимать и декодировать сигналы LoRa с помощью дешевого программно определяемого радио, такого как rtlsdr.
Статус
- 08.05.2016: больше не может компилироваться ни sdrangel, ни rtl-sdranglelove: sdrangel нужен более новый cmake, чем мой дистрибутив (а сборка cmake из исходного кода очень громоздка), rtl-sdrangelove нужен какой-то мультимедийный пакет qt5, который Забыл как установить
- 19.02.2016: обнаружил этот патент EP2763321, он объясняет многие детали, исследуемые здесь, такие как кодирование символов, метод чередования
- 16.02.2016: больше не получается получить декодер для работы с rtl-sdrangelove (что-то изменилось), sdrangel все еще работает
- 17.01.2016: декодировал передачу от модуля RFM95 в программном обеспечении с помощью плагина sdrangelove lora (просто используйте правильные настройки…)
Работа по расшифровке LoRa другими людьми:
Основы модуляции
Модуляция LoRa определяется следующими основными параметрами:
- ширина полосы пропускания, то есть разница минимальной и максимальной частоты
- коэффициент расширения SF, это мера количества битов, закодированных на символ
- скорость кодирования CR, это мера для суммы прямого исправления ошибок
Кроме того, можно изменить следующие настройки:
- длина преамбулы и значение SyncWord
- , отправляется ли явный заголовок вместе с сообщением, этот заголовок содержит информацию о параметре остальной части сообщения (длина полезной нагрузки, параметр CR, наличие CRC)
- наличие 16-битной CRC
- бит LowDataRateOptimization (DE)
В эфире я видел следующие формы сигналов:
- серия ответных чирпов в начале сообщения (преамбулы), количество ответных чириков соответствует регистрам PreambleLength
- два восходящих чирпа с чирп-фазой, соответствующей содержимому регистра SyncWord
- два нисходящих чирика в конце преамбулы (шаблон синхронизации)
- data-chirps, они состоят только из up-chirp (как преамбула), но со скачком в «фазе» / времени chirp.SF) / BW.
Кажется, что щебетание имеет постоянную частоту для определенной настройки модуляции, как при повышении, так и при понижении.
Когда частота щебета достигает конца диапазона, он «переходит» на другую сторону.
Один ЛЧМ номинально покрывает всю полосу пропускания BW один раз за время одного символа.
Расследование
Изображение справа показывает спектрограмму LoRa для короткого сообщения, записанного gqrx, при отправке 1-байтовой полезной нагрузки (с настройками SF = 12, BW = 8, CR = 4/8, неявный заголовок).Внизу спектрограммы вы можете увидеть преамбулу, состоящую из 10 восходящих и 2 нисходящих щебетаний. Вверху спектрограммы вы видите часть данных сигнала, состоящую исключительно из восходящих щебетаний.
Поскольку сигнал LoRa в основном представляет собой единственную несущую, проходящую через определенную полосу пропускания определенным образом, можно восстановить частоту посредством FM-демодуляции сигнала, генерируемого микросхемой Semtech. Это позволяет более компактно представить сигнал для анализа.
Подход, использованный на этой странице, состоит в том, чтобы получить сигнал LoRa с помощью недорогого приемника rtlsdr, демодулировать его с помощью FM в SDR-приложении qgrx и записать полученный выходной сигнал в аудиоприложение Audacity.
Некоторые мысли по анализу:
- Для простоты длина вывода параметра CR прямого кодирования ошибок может быть выбрана равной размеру символа SF. Таким образом, каждый 4-битный входной полубайт должен давать ровно один выходной символ. Например, используйте CR = 4/6 с SF = 6, CR = 4/7 с SF = 7, CR = 4/8 с SF = 8,
- делает полезную нагрузку равной последовательности PRNG, так что отбеливающий эффект PRNG отменяется, что, возможно, упрощает анализ.
- изменяют полезную нагрузку с помощью последовательности ходовых битов, чтобы можно было проанализировать порядок тасования перемежителя.
содержимое полезной нагрузки
На изображении справа показан звук, ярко захваченный из FM-демодулированного LoRa-сигнала (с настройками BW = 8 кГц, CR = 4/8, SF = 8, неявный режим, 1-байтовая полезная нагрузка) с однобайтовой байт изменен с 0x00 (вверху) на 0xFF (внизу). В выделенной области можно увидеть некоторые различия между сигналами FM.
длина преамбулы
Некоторые эксперименты показывают, что, когда длина преамбулы n установлена на 0 через интерфейс регистров, мы все еще видим 2 восходящих и 2 нисходящих чирика (плюс 1/4 восходящего чирика) в преамбуле в эфире.Это согласуется с формулой синхронизации преамбулы в таблице данных, которая гласит, что длина преамбулы (n + 4,25) символов.
Фактически, последние два восходящих чирика в преамбуле кодируют для ‘SyncWord’.
синхрослово
То, что не упоминается в таблице данных RFM95, но упоминается в таблице данных SX1276, это настройка SyncWord в регистре 0x39. В таблице указано значение по умолчанию 0x12 и значение LoRaWAN 0x34.
Изменение этой настройки приводит к следующим изменениям формы волны FM непосредственно перед обратным чириканьем.Сверху вниз: 0x00, 0x12, 0x34, 0xFF. Кажется, что настройка влияет на «начальное значение» двух щебетаний непосредственно перед обратным щебетанием. Начальное значение, по-видимому, тесно связано с младшим полубайтом синхронизирующего слова (при этом 0xF соответствует половине времени символа).
Этот параметр влияет только на преамбулу / синхронизацию и не влияет на остальную часть пакета.
CRC
В даташите предполагается, что CRC может быть выключен и включен через бит RxPayloadCrcOn (ошибка в даташите: Rx должен быть TX?) В регистре RegModemConfig2 (0x1E).Изображение справа показывает эффект его выключения (вверху) и включения (внизу).
Как ни странно, это не влияет на длину передачи.
Настройки: BW = 8, CR = 4/8, SF = 8, 1 байт полезной нагрузки (0x00).
Можно указать заголовок. Этот заголовок сообщает принимающей стороне о длине полезной нагрузки, наличии CRC и скорости кодирования остальной части сообщения. Сам заголовок кодируется со скоростью кодирования CR = 4/8.
Изображение справа показывает эффект его включения (вверху) и выключения (внизу).
Разница в длине составляет около 8,4 символа.
Настройки: BW = 8, CR = 4/8, SF = 8, 1 байт полезной нагрузки (0x00).
Размер полезной нагрузки
Изображение справа показывает FM-демодулированный сигнал с различной полезной нагрузкой. Размер полезной нагрузки 1 (0x00) вверху и размер полезной нагрузки 2 (0x00 0x00) внизу.
Любопытно, что размер трансмиссии точно такой же.
LowDataRateOptimize бит
Регистр 0x26, бит 3 содержит настройку LowDataRateOptimize, которая должна иметь некоторое влияние на количество символов полезной нагрузки, передаваемых в соответствии с таблицами данных.
Изображение справа показывает эффект его выключения (вверху) и включения (внизу) Настройки: BW = 8, CR = 4/8, SF = 8, 1 байт полезной нагрузки (0x00), неявный режим, без CRC.
На изображении ниже показан эффект его выключения (вверху) и включения (внизу) с одинаковыми настройками, за исключением теперь полезной нагрузки 4 байта 0x00.
Итак, я не вижу разницы в длине радиопередачи с полезной нагрузкой в 1 и 4 байта при изменении этого бита.
Формула времени
В п.4.SF / BW), количество символов преамбулы и количество символов полезной нагрузки.
Много информации о структуре пакета и влиянии определенных параметров можно получить из формулы, которая дает количество символов полезной нагрузки:
Параметры:
- PL: количество байтов полезной нагрузки
- SF: коэффициент расширения
- CRC: наличие CRC (0, если отсутствует, 1, если присутствует, я предполагаю)
- IH: включен ли заголовок (0, если включен, 1, если отключен)
- DE: включена ли оптимизация низкой скорости передачи данных (0, если отключено, 1, если включено)
- CR: скорость кодирования (1 означает скорость 4/5, 4 означает скорость 4/8)
Что мы можем вывести из этой формулы:
- в пакете всегда есть не менее 8 символов полезной нагрузки, и они полностью не зависят от таких параметров, как PL, SF, CR и т. Д.
- верхняя часть дроби функции ceil () выражает количество * битов * (поскольку PL, количество байтов полезной нагрузки, умножается на 8)
- CRC имеет длину 16 бит
- разница в длине между неявным и явным режимами заголовка составляет 20 бит
- число, вычисленное с помощью ceil (), выражает количество * полубайтов *, так как оно делится на SF (количество бит / символ) и коэффициент 4 (4 бита / полубайт).
- , когда включена оптимизация DE с низкой скоростью передачи данных, количество битов, закодированных в каждом символе (номинально SF), уменьшается на 2.
Записи
См. Здесь некоторые записи IQ сигнала LoRa.
Имена файлов содержат код для настройки модуляции LoRa, который использовался для каждой записи. В основном это должно быть очевидно. Например, постфикс BW21CR48SF6PL64x00 означает следующее:
- BW21: полоса пропускания приблизительно 21 кГц (фактически 20,8)
- CR48: скорость кода 4/8
- SF6: Коэффициент распространения 6
- PL64x00: полезная нагрузка — 64 байта 0x00
Файлы были записаны в окнах ms с использованием sdr # v1.0.0.1111 с частотой дискретизации 1024 кГц.
Декодирование в программном обеспечении
Существует плагин LoRa для SDR-приложения sdrangelove. Этот плагин может декодировать (с переменным успехом) полезную нагрузку из сообщения LoRa со следующими настройками:
- BW = 8, SF = 8, CR = 4/6, DE = 1 (LowDataRateOptimization = on)
Код для SDR-приложения sdrangelove с плагином LoRa можно найти Вот Чтобы его построить:
- получить код из github с помощью git clone
- cmake.
- make
Код для управления модулем HopeRF RFM95 от Arduino mini pro 3,3 В 8 МГц можно найти здесь (в loratest.ino) Этот код настроен с параметрами, упомянутыми ранее. Этот код использует мой клон библиотеки RadioHead для управления RFM95.
Шаги алгоритма
Плагин LoRa, похоже, выполняет следующие шаги (в этом порядке):
- декодировать фазу щебета
- отменить последовательность отбеливания, снова выполняя XOR с помощью PRNG
- отменить чередование
- отменить кодирование прямой ошибки
Внешние ссылки
- Листы данных:
- Справочная информация:
- Хорошее объяснение преамбулы и модуляции данных в Link-labs
- Патент US7791415, который в основном описывает структуру передающей стороны.
- Патент EP2763321, который описывает как общую структуру кадра, так и метод модуляции
- Аннотированный анализ сигнала LoRa Лео Боднара, четко показывающий преамбулу, маркер конца преамбулы и биты данных.
- Инструменты:
- Semtech LoRa Calculator, позволяет вам поиграть с параметрами модуляции и увидеть влияние на время символа, чувствительность и т. Д.
- Код:
3GPP LTE UMTS CDR TAP3 Декодер интеллектуальных сетей автомобильной безопасности
Marben Products предлагает онлайн-версию ASN.1, которые позволяют легко декодировать и визуализировать данные в кодировке ASN.1. Никакой разработки или установки приложения не требуется. Просто предоставьте свои данные в двоичном или шестнадцатеричном формате, чтобы получить вывод в XML.
Спецификация ASN.1 не требуется. Просто выберите интерфейс или сообщение из списка. Услуга 100% бесплатная, отзывы приветствуются.В настоящее время доступны следующие декодеры ASN.1:
- 3GPP 5G декодер (3GPP RRC, NGAP, XnAP, E1AP, F1AP, LLP)
- 3GPP LTE-декодер (3GPP RRC, S1AP, X2AP, M2AP, M3AP и LPP)
- 3GPP UMTS-декодер (3GPP RRC, SABP, NBAP, HNBAP, PCAP, RANAP, RNSAP, RUA)
- Декодер CDR / TAP3 (Ericsson, ZTE, Huawei, 3GPP CDR, GSM-Association TAP3)
- Автомобильный декодер (ETSI ITS CAM и DENM, SAE J2735 DSRC, ISO 14906, NGTP)
- Декодер безопасности (PKCS # 1, PKCS # 10, PKCS # 15, CMS, PKIX)
- Интеллектуальный сетевой декодер (3GPP CAMEL, ETSI INAP CS1 и CS2)
- Дополнительный ASN.1 декодер стандартов (3GPP MAP, 3GPP RRLP и измерение производительности, ITU-T H.245 и T.38)
Все эти онлайн-декодеры основаны на наших наборах инструментов ASNSDK TCE (C, C ++, Java), для которых мы предоставляем бесплатные пробные версии, включая компилятор ASN.1 и среду выполнения ASN.1 для PER / UPER / BER / DER / CXER и XER. .
Дополнительно мы предоставляем:
— Редактор значений ASN.1, графический инструмент для декодирования, визуализации и кодирования значений ASN.1. Оцените нашу бесплатную пробную версию.
— АСН.1 BER CDR Converter, инструмент командной строки для автоматизации преобразования ваших файлов CDR в читаемый текстовый формат. Оцените нашу бесплатную пробную версию.ДАННАЯ БЕСПЛАТНАЯ ОНЛАЙН-УСЛУГА ДЕКОДЕРА ASN.1 ПРЕДОСТАВЛЯЕТСЯ «КАК ЕСТЬ», БЕЗ КАКИХ-ЛИБО ГАРАНТИЙ, ЯВНЫХ ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫХ, ВКЛЮЧАЯ, НО НЕ ОГРАНИЧЕННАЯ, ГАРАНТИЯМИ ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ КОНКРЕТНОЙ ЦЕЛИ И НЕ НАРУШЕНИЯ. ИЗДЕЛИЯ MARBEN НЕ НЕСЕТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА ЛЮБЫЕ ПРЯМЫЕ, КОСВЕННЫЕ, СПЕЦИАЛЬНЫЕ, СЛУЧАЙНЫЕ ИЛИ КОСВЕННЫЕ УБЫТКИ ЛЮБОЙ СПОСОБ, СВЯЗАННЫЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАННОЙ УСЛУГИ, НЕЗАВИСИМО ОТ ЛЮБОГО ПРЕТЕНЗИЯ НА ТАКИЕ УБЫТКИ, ОСНОВАННОГО НА ДРУГИХ ДОГОВОРАХ ИЛИ ДОГОВОРАХ .