Odwrócony układ SZR w domowej rozdzielni – stałe zasilanie z UPS, opinie i uwagi

Mam następującą koncepcję, którą chciałbym przedyskutować. Otóż w projektowanej rozdzielni w domu chcę wydzielić część obwodów do stałego zasilania UPS'em. Założenie jest odwrotne do klasycznego SZR, czyli praca z sieci jest stanem awaryjnym, np na czas konserwacji UPS. Układ dodatkowo będzie rozbudowany o załączanie agregatu oraz dołączane obwody oświetlenia awaryjnego. Na razie chcę rozważyć, czy zaproponowany układ nie stoi w sprzeczności z jakimiś zaleceniami odgórnymi, oraz czy może są koncepcje prostsze/pewniejsze. Układ będzie robiony na normalnych stycznikach instalacyjnych, obciążalność nie przekroczy kilku KVA Głównie mała serwerownia, centrala tel, urządzenia teletransmisyjne, oświetlenie awaryjne. Zastosowany będzie "normalny" UPS, przez co zdecydowałem się na układ rozłączający dwubiegunowy. Zero również jest rozłączane. Proszę o opinie czy obrana droga ma sens.

PS. Proszę nie zrażać się "niefachowym" schematem. Szkoły, poniekąd elektryczne, pokończyłem 20 lat temu i nie pracowałem w zawodzie.

Dlaczego nie skorzystasz z gotowego rozwiązania dostarczonego z certyfikatem CE,
w którym producent dostarcza blokady elektryczne , programowe i mechaniczne.

Np: Link

Dziennik Ustaw - Dz.U. rok 1999, nr 80, poz. 912
§ 3.

Każde urządzenie i instalacja energetyczna przed dopuszczeniem do eksploatacji
powinny posiadać wymagany odrębnymi przepisami certyfikat na znak bezpieczeństwa,
o ile taki obowiązek istnieje, albo posiadać deklarację zgodności z Polskimi Normami
wprowadzonymi do obowiązkowego stosowania oraz wymaganiami określonymi odrębnymi przepisami.

jotko napisał:

Dlaczego nie skorzystasz z gotowego rozwiązania

Wybrane powody:
1. W rozdzielnicy nie mam miejsca na gotowy moduł (najmniejszy 550x350). Mam ok 20 miejsc na standardowej szynie.
2. Cena. Najtańszy to ok 3,6 tys zł.
3. Taki układ to nie są żadne czary aby nie można było zrobić tego samemu. Byle z głową.

jotko napisał:

dostarczonego z certyfikatem CE,

Wszystkie dostępne na rynku UE aparaty do rozdzielnic mają ową deklarację, więc urządzenie z nich poskładane nie wymaga osobnej. Poza tym domowa rozdzielnica jako urządzenie elektryczne nie jest objęta w ogóle obowiązkiem certyfikacji ani deklaracji.

jotko napisał:

blokady elektryczne , programowe i mechaniczne.

O to, to...
O to właśnie pytam w wątku.

Tak dla uporządkowania deklaracje o których mówisz otrzymasz na osprzęt , a Ty zamierzasz zbudować z nich urządzenie które będzie pracować w określonych warunkach. I tu mamy do czynienia z certyfikatem CE (na zespół SZR) którego nie wystawisz.
Ponadto bierzesz na siebie odpowiedzialność za urządzenie które zmontujesz i oddasz do użytkowania.

jotko napisał:

Tak dla uporządkowania deklaracje o których mówisz otrzymasz na osprzęt , a Ty zamierzasz zbudować z nich urządzenie które będzie pracować w określonych warunkach. I tu mamy do czynienia z certyfikatem CE (na zespół SZR) którego nie wystawisz.

Pracuję w branży gdzie robi się dokładnie to samo. Jeśli składam urządzenie i dostawcy istotnych komponentów dostarczają na nich znak CE to automatycznie całe urządzenie również ma znak CE. Kwestia napisania deklaracji. Oczywiście poza dyskusją pozostaje czy rzeczywiście dostarczone komponenty spełniają normy branżowe i jeśli są do tego wątpliwości należy zlecić lub wykonać pomiary. Ale to tak nawiasem. Nie mam pod ręką stosownych przepisów, ale było to sprawdzane. Poza tym jak pisałem nie jest wymagany znak CE na rozdzielnicę w domu.

jotko napisał:

Ponadto bierzesz na siebie odpowiedzialność za urządzenie które zmontujesz i oddasz do użytkowania.

Oczywiście, jestem tego świadomy i chcę je zrobić tak, aby nie stwarzać zagrożenia. Na razie rozpatruję ideę, która w miarę przekształcania się w gotowy schemat będzie rozbudowywana do docelowej interesującej mnie funkcjonalności. Przedstawiony rysunek zawiera główną część przełączającą i proszę forumowiczów z większym doświadczeniem o konsultacje. Przejdę do etapu dalej dopiero jak będę całkowicie pewien że aplikacja praktyczna układu jest bezpieczna i optymalna.

Cytat:

mała serwerownia, centrala tel, urządzenia teletransmisyjne

Masz zamiar na przekaźniku zwłocznym robić małe zaniki napięcia dla serwerów??

A może na czas konserwcji zamontuj bypass zewnętrzny serwisowy dla UPS-a -to wystarczy. Link

cena 30kVA Link

jotko napisał:

Masz zamiar na przekaźniku zwłocznym robić małe zaniki napięcia dla serwerów??

Proszę przeanalizować schemat i scenariusze pojawiania się napięć z różnych stron i w różnym czasie. Przekaźnik zwłoczny (np 1 sek) ma uodpornić układ na sytuację pojawienia się napięcia jednocześnie od strony sieci i UPS kiedy obydwa styczniki są otwarte. W każdej innej sytuacji może być otwarty tylko jeden. Gdyby zwłoki nie było mogłoby wystąpić migotanie styczników. Oczywiście można założyć że pierwszy zaskoczy ten z krótszym czasem zadziałania, ale wolę nie pozostawiać tego przypadkowi. Nie jest to pełna automatyka, po ponownym włączeniu UPS, trzeba ręcznie przyciskiem Z załączyć układ w tryb pracy z UPS.

Wcześniej myślałem nad układem tego typu:



Ale jest on całkowicie ręczny. Po wyłączeniu UPS, układ nie przejdzie samoczynne na pracę z sieci, przez co tą koncepcję zarzuciłem.

jotko napisał:

A może na czas konserwcji zamontuj bypass zewnętrzny serwisowy dla UPS-a

Niby tak, ale niemal identyczny ideowo układ przełączający chcę zastosować przed UPS do odcięcia sieci na czas pracy z agregatu.

PS. Temat bypass'a przestudiuję. Wszak "mój" układ nie jest całkowicie bezprzerwowy. Samo przełączenie będzie miało ujemne skutki na bardziej wrażliwych urządzeniach.

Spalenie cewki stycznika wyłączy energie na całym obiekcie. Duży minus .
Stycznik może sie skleić nawet ten zabezpieczony stykiem pomocniczym i wówczas podasz napięcie na obwody wtórne UPS-a , a wówczas przetwornica częstotliwości bum....

Jeżeli będziesz stosował bypass zwróć uwagę czy UPS jest przystosowany do bypass-u . Najpierw przełączamy na bypass wewnętrzny elektroniczny następnie na wew mechaniczny i dopiero możemy przejść na bypass serwisowy zewnętrzny.

jotko napisał:

Spalenie cewki stycznika wyłączy energie na całym obiekcie. Duży minus .

Dwa na raz się nie spalą. To znaczy mogą, ale prawdopodobieństwo jest pomijalnie małe. Jeśli spali się jeden to drugi obwód będzie normalnie działał. Poza tym to zasilanie raptem kilku komputerów + oświetlenie i kilka zabawek o znikomych mocach. Główne obwody są zasilane normalnie z sieci. Myślałem również nad stycznikiem S1 o stykach normalnie zwartych. Plusem byłby zerowy pobór prądu przez stycznik w czasie normalnej pracy układu, ale gorzej z bezpieczeństwem. Chyba, że można taki stycznik odpowiednio zabezpieczyć aby był tak samo bezpieczny jak ze stykami zwiernymi? Jest możliwych kilka wariantów, dlatego proszę o pomoc na forum.

jotko napisał:

Stycznik może sie skleić nawet ten zabezpieczony stykiem pomocniczym i wówczas podasz napięcie na obwody wtórne UPS-a , a wówczas przetwornica częstotliwości bum....

Ano właśnie też o tym myślałem. Czy jest sens i jednocześnie jakie zabezpieczenie wstawić za UPS aby zdążyło zadziałać zanim zwarcie międzyfazowe uszkodzi UPS, a jednocześnie żeby nie wywalało w czasie normalnych udarów prądowych w czasie eksploatacji komputerów?

jotko napisał:

Jeżeli będziesz stosował bypass zwróć uwagę czy UPS jest przystosowany do bypass-u .

Zastanowię się czy to jest realne do wykonania sposobem amatorskim i podrzucę schemat do konsultacji. UPS będzie z tych większych, ale z grupy nie przemysłowych, max do 5 KVA, więc przystosowane do takich układów na pewno nie są. Mam sporo APC Smart'ów o różnych mocach, jeden z nich pójdzie właśnie do mojego układu. Mam gdzieś też jakiś większy Powerware ale z strasznie bezsensownym układem mnóstwa małych akumulatorków, więc raczej zostanie coś z APC.

Cytat:

zdążyło zadziałać zanim zwarcie międzyfazowe uszkodzi UPS

tu nie chodzi o zwarci e międzyfazowe lecz o zwarcie poprzez styczniki UPS-a.
Jeżeli zewrzesz wejście i wyjście przetwornicy nawet "tą samą fazą " to niszczysz
płytę główną ups`a.

Czy mechaniczny przełącznik pomiedzy siecią a UPS wchodzi w grę .?
Pisałeś że ten układ ma służyć do sporadycznego przełączania podczas serwisu UPS`a.

jotko napisał:

tu nie chodzi o zwarci e międzyfazowe lecz o zwarcie poprzez styczniki UPS-a. Jeżeli zewrzesz wejście i wyjście przetwornicy nawet "tą samą fazą " to niszczysz płytę główną ups`a.

Ja doskonale wiem o co chodzi.
Napięcie UPS będzie z wielkim prawdopodobieństwem w innej fazie niż napięcie sieci, więc formalnie będzie do zwarcie międzyfazowe. Tyle, że różnica faz nie będzie 120 stopni, jak w sieci trójfazowej, ponieważ przetwornica UPS może wystartować w dowolnej chwili czasu względem napięcia sieci. No i różnica potencjałów zera. Ale, jak zwał, tak zwał, sytuacja jest niedopuszczalna i tyle.

jotko napisał:

Czy mechaniczny przełącznik pomiedzy siecią a UPS wchodzi w grę .?

W pierwszym odruchu tak miało być, ale:
1. Układ sam nie przejdzie na zasilanie sieci w razie awarii UPS, nie podniesienia się po rozładowaniu, naciśnięcia przypadkowego "wyłącz" na UPS.
2. Przełączenie na stycznikach prawdopodobnie będzie trwało dziesiąte części sekundy, więc większość lub wszystkie urządzenia będą miały zasilanie bezprzerwowe. Oczywiście wymaga to jeszcze sprawdzenia.
3. W domu projektowane są niektóre obwody oświetleniowe normalnie zasilane z sieci z możliwością odłączenia od sieci i dołączenia do zasilania z UPS więc wymagają dodatkowego hebla.
4. Układ odcięcia UPS od sieci i dołączenia agregatu wymaga kolejnego hebla.

Łącznie, w układzie mechanicznym w rozdzielnicy będzie trzy wielkie heble i obsługa przestaje być intuicyjna. Łatwo też o błędy typu podłączone niepotrzebne obciążenie pod UPS.

U mnie jest DILOS 1 125 Link którym awaryjnie mozna spiąć UPS`a.

Natomiast

Cytat:

2. Przełączenie na stycznikach prawdopodobnie będzie trwało dziesiąte części sekundy,

chyba niemożliwe na stycznikach tradycyjnych . I nawet dość niebezpieczne.

Dawniej firma Elester Toruń (nie wiem kto ich kupił i jak się teraz nazywa) produkowała styczniki typu SU-(i dalsze cyfry mówiły o ilości styków oraz o napięciu cewki), które miały dwa styki przełączne (styki siłowe nie pomocnicze). W stanie beznapięciowym zwarte były styki bierne, a gdy cewka (była na napięcie stałe) była pod napięciem to zwierały się styki czynne. Były one m. in. stosowane do załączania oświetlenia bezpieczeństwa. Myślę, że do Twoich celów nadawałby się idealnie.

Pozdrawiam wszystkich

jjanek

Przezorny zawsze ubezpieczony, a z tego co pamiętam zakłady energetyczne zawsze wymagały blokady mechanicznej, niezależnie ile kosztowała automatyka SZR, więc jest to chyba najpewniejsze zabezpieczenie. Możesz zastosować styczniki do których sprzedają blokady mechaniczne, blokady do małych styczników zajmują często szerokość 1 modułu.
Przykład Link
W powiązaniu z blokadą elektryczną którą masz moim zdaniem mogłoby zostać. Oczywiście nie radzę tego rozwiązania pakować w szafy i sprzedawać, bo moim zdanie CE to nie jest coś co można "odziedziczyć" na podstawie CE części składowych.

jiwaniuk napisał:

Dawniej firma Elester Toruń (nie wiem kto ich kupił i jak się teraz nazywa) produkowała styczniki typu SU-(i dalsze cyfry mówiły o ilości styków oraz o napięciu cewki), które miały dwa styki przełączne (styki siłowe nie pomocnicze).

Znalazłem potrzebny stycznik w ofercie Moellera. Typ przykładowy: Z-SCH230/40-22 40A 230V 2z+2r. Mostkuję jedną stronę styków i mam stycznik-przełącznik na dodatek nie pobierający prądu w pozycji spoczynkowej. Robione jako 25-40-63A. W moim wypadku obciążalność nawet 25A jest wystarczająca z sporym zapasem. Wieczorem zmodyfikuję układ pod kątem wykorzystania takiego stycznika.

I jeszcze pytanie. Czy do takiego układu lepiej stosować cewki zasilane napięciem 230V czy 24V? Ma to jakieś skutki dla samego układu? Z tego co czytam o układach SZR to raczej automatyka jest zasilana osobno, nie bezpośrednio z sieci, ale jak sądzę ze względu na układy elektroniczne w module sterowania. Jako że mój układ jest pozbawiony elektroniki nie ma to chyba znaczenia?

Wersja układu ze stycznikiem 2Z+2R. Prościej chyba tego się nie da zrobić:



Ręczne dołączanie do zasilania z UPS niektórych obwodów oświetlenia i samoczynny powrót na zasilanie z sieci po powrocie napięcia:



Dołączanie agregatu z ręcznym rozruchem, przekaźnikiem zwłocznym z nastawionym czasem rozgrzania silnika, osiągnięcia stabilnego napięcia i samoczynnym powrotem do zasilania z sieci.



Zapraszam do komentowania.