Niespodziewana przerwa w zasilaniu w energię elektryczną może spowodować uszkodzenie urządzeń oraz wiąże się z kosztami przestojów i ewentualnych remontów. Aby zapewnić ciągłość dostarczania energii do obiektu, układ elektryczny powinien być zasilony z dwóch lub więcej źródeł. Przełączniki zasilania I-0-II służą do przełączania między dwoma źródłami zasilania w przypadku awarii zasilania podstawowego, przeciążenia lub konieczności wykonania napraw lub prac konserwacyjnych. Przełączniki OT_C produkcji ABB dostępne są w wersjach do przełączania ręcznego, zdalnego z napędem silnikowym i automatycznego.

W przełączniku z napędem silnikowym należy zadbać o ciągłość zasilania napędu. Napęd silnikowy może być zasilony z oddzielnego niezależnego źródła lub przez moduł podwójnego zasilania ODPSE230C z jednej z linii zasilających przełącznik. Moduł ma wejścia umożliwiające zasilanie z linii 1 (LN I) lub z linii 2 (LN II) i jedno wyjście do napędu silnikowego. Po zastosowaniu modułu napęd silnikowy jest zasilany automatycznie, jeżeli jest dostępna moc z jednej z linii.
Moduł ODPSE230C może współpracować z napędami silnikowymi OTM od 40 do 2500 A na napięcie 230 V AC. Mocuje się go na szynie DIN lub na płycie montażowej. Jeżeli nie jest dostępne dodatkowe niezależne źródło zasilania to zaleca się zastosowanie modułu ODPSE230C do przełączników z napędem silnikowym współpracujących ze sterownikami OMD200 i OMD800. Sterownik OMD300 posiada zintegrowane zasilanie napędu silnikowego i nie wymaga stosowania modułu ODPSE230C.

Moduł ODPSE230C

Moduł ODPS230
Moduł ODPS230, podobnie jak opisany wyżej moduł ODPSE230C służy do zasilania napędu silnikowego z dwóch różnych źródeł. Aparat wyposażony jest w wymienne wkładki bezpiecznikowe do ochrony przed zwarciem i dodatkowo posiada funkcjonalność automatycznego przełączania zasilania. Jeśli pojawi się zakłócenie w zasilaniu z linii I, a zasilanie z linii II jest dostępne, to ODPS będzie sterować przełączeniem zasilania przełącznika OTM_C na linię II. Stosowanie modułu ODPS230 eliminuje konieczność wykorzystania dodatkowych sterowników do realizacji przełączenia zasilania. Możliwe jest przełączenie sieć – sieć lub agregat – sieć, ale moduł ODPS nie wysyła sygnału startu ani stopu generatora i może być zastosowany tylko wtedy, gdy generator sterowany jest przez inne urządzenia. ODPS230 ma obudowę taką jak aparatura modułowa i może być montowany na szynie TH35. Możliwe jest również zamocowanie modułu na płycie montażowej i na bocznej ściance przełącznika.

Moduł ODPS230

Sterowniki OMD

ABB oferuje trzy typy sterowników do automatycznego przełączania zasilania:
• OMD200,
• OMD300 ze zintegrowanym zasilaniem napędu silnikowego,
• OMD800 z wyświetlaczem LCD.
Sterowniki OMD mierzą napięcie 3-fazowe, 1-fazowe oraz częstotliwość w Linii 1 i Linii 2. Monitorują również brak napięcia, nadmierne obniżenie lub podwyższenie napięcia, brak fazy, niesymetrię napięć, niewłaściwą częstotliwość. Mają również możliwość wysłania komendy Start / Stop do generatora.
Automatyczny przełącznik zasilania składa się z przełącznika z napędem silnikowym i sterownika. Przy zastosowaniu automatycznego przełącznika zasilania, w przypadku zaburzenia napięcia zasilania podstawowego, po upływie nastawionego opóźnienia linia jest rozłączana. Jeżeli przewidziane zostało zasilanie rezerwowe z generatora to następnie odbywa się jego rozruch i po ustabilizowaniu się napięcia w linii rezerwowej załączone zostaje zasilanie rezerwowe. Jeżeli linia zasilania podstawowego ma ustawiony priorytet to po powrocie napięcia do wartości znamionowej procedura przełączania na zasilanie podstawowe również przeprowadzana jest automatycznie.

Sterowniki OMD200 i OMD300

Sterowniki OMD200, OMD300

Sterowniki OMD200 i OMD300 obsługują siedem parametrów. Ich nastawy są wprowadzane za pomocą przełączników typu DIP switch oraz przełączników obrotowych. Można nastawiać napięcie znamionowe, napięcie zasilania, napięcie fazowe, częstotliwość znamionową, stosowanie przewodu zerowego, liczbę faz, stosowanie generatora, opóźnienie zatrzymania generatora, opóźnienie przełączania i próg napięcia. Dostępnych jest sześć wartości progu napięcia: ± 5%, ± 10%, ± 15%, ± 20%,± 25%, ± 30%. Nastawiając wartość progu napięcia, równocześnie nastawia się taką samą wartość niesymetrii.
Panele sterowników OMD200 i OMD300 wyposażone są w diody LED. Czerwona dioda LED I jest włączona, gdy aparat znajduje się w położeniu „I” (rozłącznik I ma styki zamknięte, a rozłącznik II styki otwarte). W innych przypadkach dioda jest wyłączona. Jeżeli przełączenie z położenia „O” do położenia „I” kończy się niepowodzeniem, dioda LED I błyska.
Jeżeli rozłącznik I jest załączony czerwona dioda LED sygnalizuje stan linii LN 1. Przy zbyt wysokim napięciu dioda błyska szybko z częstotliwością 5 Hz, a przy zbyt niskim 1 Hz. Diody sygnalizują też błyskaniem niewłaściwą częstotliwość (1 Hz, 50% Zał. / 50% Wył.) i niesymetrię (1 Hz, 10% Zał. /90% Wył.).
Czerwona dioda LED Alarm sygnalizuje alarm zewnętrzny. Gdy sterownik pracuje w trybie automatycznym, dioda LED Auto świeci się. W trakcie sekwencji testowej dioda LED Auto błyska. Zielona dioda LED Power sygnalizuje stan zasilania i świeci się, gdy zasilanie jest włączone. Sterowniki pozostają w stanie czuwania co najmniej przez jedną minutę po wystąpieniu przerwy w zasilaniu energię elektryczną. Stan czuwania jest sygnalizowany błyskaniem diody LED.
Podczas sekwencji testowej można ręcznie symulować sekwencje przełączania i przełączania powrotnego krok po kroku, wciskając przycisk „Auto”. Po przerwaniu sekwencji testowej urządzenie powraca do normalnej pracy w trybie ręcznym, z takimi samymi nastawami jak przed rozpoczęciem wykonywania sekwencji testowej. Wciskając przycisk „Auto” jeden raz po przerwaniu sekwencji testowej, można przestawić urządzenie na tryb automatyczny.

Sterownik OMD800

Sterownik OMD800

OMD800 jest wyposażony w wyświetlacz graficzny. Za pomocą tego interfejsu oraz przycisków strzałek i przycisku Enter użytkownik konfiguruje system i urządzenie. Sterownik monitoruje napięcia, częstotliwość i dodatkowo wykrywa niewłaściwą kolejność faz. OMD800 posiada moduł komunikacyjny umożliwiający podłączenie przełącznika do systemu zdalnego sterowania za pośrednictwem magistrali Modbus RTU. Pozwala to na kontrolę stanu aparatu, a wejścia i wyjścia cyfrowe mogą być również programowane przez moduł komunikacyjny. Konfiguracja systemu wymaga wprowadzenia hasła i obejmuje ustawienie napięcia, częstotliwości, określenie możliwości zastosowania generatora, wybór między systemem 1-fazowym i 3-fazowym oraz priorytetu linii.
Konfiguracja urządzenia obejmuje wybór języka interfejsu oraz wprowadzenie progów wszystkich monitorowanych parametrów i czasów opóźnienia oraz parametry magistrali Modbus.
Diagnostyka udostępnia wyniki pomiaru napięć zasilających i częstotliwości, dziennik zawierający rejestr maksymalnie 20 ostatnich alarmów i licznik sumarycznej ilości przełączeń aparatu. Istnieje również możliwość przeprowadzenia sekwencji testowej. Użytkownik może również uruchomić lub zatrzymać generator.

Awaryjne wyłączenie zasilania – przełączenie w pozycję 0
Sterownik OMD800 może zrealizować zdalne wyłączenie zasilania przez przełączenie aparatu w pozycję 0. W tym celu dostępne są dwie funkcje.
Jeżeli zaprogramuje się jedno z wejść cyfrowych X32 jako Emergency stop i podłączy do niego np. przycisk przeciwpożarowy to po jego naciśnięciu sterownik przełączy aparat w pozycję 0 i przejdzie w ręczny tryb pracy. Oznacza to, że trzeba będzie podejść do sterownika i ręcznie ustawić na nim tryb automatyczny.
Jeżeli dla wejścia cyfrowego X32 wybrana zostanie funkcja Remote control to podłączony styk po zmianie położenia również spowoduje przełączenie w pozycję 0, ale sterownik pozostanie w automatycznym trybie pracy. Przełącznik pozostanie w pozycji 0 tak długo, jak długo aktywny będzie sygnał, który spowodował to przełączenie (uwaga: nie należy podłączać do wejścia cyfrowego X32 źródła zasilania).

Zrzut obciążenia
Rezerwowe źródło zasilania, np. generator, który przejmuje obciążenie w przypadku awarii, ma czasami zbyt małą moc, żeby zasilić wszystkie odbiory z linii podstawowej. Sterownik OMD800 może realizować funkcję odłączenia mniej ważnych odbiorów przed przełączeniem na zasilanie rezerwowe, czyli tzw. zrzut obciążenia. Po powrocie zasilania podstawowego dostępne są następujące scenariusze działania układu:
• odłączone odbiory nie będą ponownie zasilone,
• odłączone odbiory mogą być dołączone automatycznie,
• odłączone odbiory mogą być dołączone ręcznie np. przy użyciu rączki rozłącznika z napędem silnikowym, przez który są zasilane.
Aby zrealizować zrzut obciążenia należy:
• wybrać na sterowniku funkcję zrzutu obciążenia,
• podłączyć do zacisków przekaźnika X24 urządzenie realizujące zrzut obciążenia np. stycznik lub rozłącznik z napędem silnikowym,
• zwiększyć opóźnienie przełączenia z Linii I na Linię II (dodatkowy czas potrzebny na odłączenie odbiorów),
• zaprogramować na sterowniku jedno z wejść cyfrowych X32 na uzyskanie informacji zwrotnej o statusie urządzenia realizującego zrzut obciążenia i połączyć do zaprogramowanego wejścia styk tego urządzenia,
• połączyć styk pomocniczy typu OA1G10 rozłącznika II równolegle do wyjścia przekaźnika X24 (zabezpieczenie przed niepożądanym zamknięciem).
Przekaźnik wyjściowy X24 wyłącza się w przypadku utraty zasilania. Jeśli urządzenie sterujące obciążeniem nierezerwowanym jest zasilane, może się zamknąć w razie wyłączenia przekaźnika X24. Aby zapobiec niepożądanemu poleceniu zamknięcia, należy połączyć styk pomocniczy OA1G10 rozłącznika II równolegle do wyjścia przekaźnika X24.

Blokada przed automatycznym przełączeniem
OMD800 daje możliwość zabezpieczenia układu przed automatycznym przełączeniem na linię rezerwową. Funkcja ta jest wykorzystywana np. w sytuacji, gdy stosowanych jest kilka generatorów i należy poczekać, aż wszystkie będą gotowe do przejęcia obciążenia. Sterownik wymaga wtedy sygnału z zewnątrz zezwalającego na przełączenie np. z PLC.

Opóźnienie przełączenia na generator
Sterownik OMD800 ma również funkcję opóźnienia przełączenia na generator. Dzięki niej można np. zapewnić właściwe nagrzanie generatora pracującego w zimnych lokalizacjach.
Automatyczne przełączniki zasilania produkcji ABB oferowane są w dwóch wariantach. Aparaty na prądy 160-2500 A są dostępne w wersji kompletnej okablowanej ze sterownikiem lub można dokupić osobno sterownik automatycznego przełączania do przełącznika z napędem silnikowym. W przypadku aparatów mniejszych, na zakres prądowy 40-125 A, sterownik i akcesoria łączeniowe należy kupować osobno.

Katarzyna E. Jarzyńska
Autorka jest pracownikiem
firmy ABB