Ограничитель электрической мощности

Современные государственные лимиты на выделенную электроэнергию исключают ее перерасход, активно борются с несанкционированными подключениями, довольно жестко ограничивая желания жильцов использовать различные системы жизнеобеспечения, требующие повышенных нагрузок в электросети.

Назначение

Для управления расходом электричества применяются автоматизированные устройства — ограничители мощности, которые выпускаются в одно либо трехфазном исполнении и представляют собой статические либо микропроцессорные реле, контролирующие отдаваемую потребителю мощность.

Конструкция

Принцип работы таких приборов прост: измерительная часть постоянно мониторит передаваемые электропотребителям ток и напряжение, а логическая — преобразует их в мощность и сравнивает с величиной верхней выставленной уставки, при достижении которой исполнительная часть воздействует выходными контактами на обмотку контактора или магнитного пускателя, обесточивая всю электросхему здания или организации.

Упрощенная принципиальная схема демонстрирует правила, заложенные в работу однофазных устройств контроля мощности. Для трех фаз конструкция усложняется добавлением в каждую фазу измерителей тока и напряжения, посредством которых вычисляется суммарное энергопотребление системы.

По этим алгоритмам работали в прошлом веке индукционные электромеханические реле, которые постепенно стали заменяться статическими конструкциями на твердотельных полупроводниковых элементах. Последние десятилетия массово внедряются новые реле мощности на базе микропроцессорных технологий, позволяющих значительно расширить эксплуатационные характеристики и возможности их настроек.

Как пример можно привести продукцию Санкт-Петербургского предприятия Промэлектроника для однофазных и трехфазных электрических схем.

Реле мощности серии ОМ-110

Прибор ОМ-110 может ограничивать активную составляющую или полную мощность в пределах от 0 до 2 или 20 кВт (кВА) в однофазных схемах посредством расположенных справа от табло Dip-переключателей:

• 1 — диапазонов;
• 2 — режимов.

С помощью поворотных указателей потенциометров под табло удобно выставлять уставки:

• 3 — времени срабатывания на отключение;
• 4 — времени возврата прибора к первоначальному состоянию;
• 5 — величину отключаемой мощности.

Контакты 1-2 размыкающий и 3-4 замыкающий предназначены для управления обмоткой контактора. Они не рассчитаны на коммутации нагрузок сети (сгорят) и используются только в качестве промежуточного управляющего звена.

Питающие провода подключаются на клеммы 5, 8, 4, 3 в зависимости от диапазона нагрузки (до 2-х либо 20 кВт) по схеме, расположенной в заводской инструкции. В вертикальной части корпуса реле сделано сквозное отверстие с встроенным трансформатором тока. Через него требуется пропустить один из проводников для постоянного замера нагрузки. 

Реле мощности серии ОМ-310

Оно создано для управления трехфазными электросхемами.

Прибор имеет:

• клеммники для подключения подходящих и отходящих проводников;
• 2 табло: мнемоники (левое) и текущих значений (правое);
• 4 кнопки настроек;
• 4 индикатора состояния в левой части и 4 — в правой;
• разъем RS-232 для удаленного доступа.

Советы по эксплуатации, вариантам использования

Приборы ограничения мощности выполняются с функцией отключения электроснабжения не только при превышениях нагрузки, но и в случаях хищения электроэнергии за счет создания схемы “Ложного нуля”.

Это позволяет реализовать дополнительно защитные функции устройства если есть утечки по аналогии работы УЗО и дифавтоматов с выбором уставок срабатывания для более высокой ступени за счет норм на паразитные токи.

Метод энергоснабжающей организации

Установка ограничивающего мощность устройства до счетчика выполняется с фискальными целями.

Самый простой способ подключения прибора состоит в его установке и пломбировке на вводе (столбе) в дом, коттеджный поселок, дачный кооператив. В этом случае при превышении нормы отпускаемой мощности полностью обесточиваются все запитанные потребители.

Часто после отключения электропитания сети с ограничиваемой выделенной мощностью требуется вызов бригады электриков, что может занять длительное время, в течение которого жильцы лишены электричества.

Этот способ не выгоден людям и они ищут более удобные варианты, позволяющие восстанавливать электропитание после снижения уровня подключенной мощности, что разрешает выполнять, например, прибор ОМ-110.

Метод разделения потребителей на две группы с сохранением одной и полным отключением второй при превышении лимита мощности

Владелец коттеджа, загородного дома вправе определить группу электроприборов, которая важна для жизнеобеспечения, не создает большого потребления, всегда будет подключена к сети. Сюда можно отнести аварийную линию осветительных приборов здания с энергосберегающими источниками света, оргтехнику, требующую постоянного электропитания и некоторые другие устройства.

После анализа ситуации к отключающему нагрузку контактору, управляемому ограничивающим мощность устройством, не подключают выделенную группу потребителей, оставляя ее всегда в работе.

В этом случае при достижении верхнего предела нагрузки отключаются, к примеру, бытовая кухонная техника, станки и отопление в гараже, но не пропадает освещение помещений и информация с компьютера.

Хозяину дома не сложно самостоятельно восстановить питание части потребителей, например, посудомоечной либо стиральной машины, не превышая установленного лимита.

Метод использования альтернативного источника электроэнергии для гарантированного электропитания

При срабатывании ограничителя мощности для питания дополнительных потребителей удобно запускать в работу автономный генератор, работающий на газе, бензине, дизельном топливе либо других источниках энергии.

С этой целью устанавливается система АВР (автоматического включения резервного источника), которая запускается при пропадании электроэнергии от основной сети.

Создание систем удаленного учета и контроля с помощью алгоритмов удаленного доступа

Наличие преобразователей c интерфейсом Ethernet-RS-485/RS-232 создает возможность объединения устройств ограничения мощности в единую схему для передачи с них информации по TCP протоколу на удаленные виртуальные COM-порта компьютера.

Таким способом создается дополнительный контроль за энергопотреблением.