Байпас в электрике, что это?

Байпас (англ. Bypass) – обходной путь, обводной канал, обход. Чаще всего, такой способ подключения используется в системах отопления. Каждый радиатор, насос или конвектор устанавливается с байпасом. Это позволяет исключить неисправный элемент, не нарушая циркуляцию системы. В электрике этим термином обозначается путь электроснабжения, в обход кого-либо прибора питания, на случай выхода этого прибора из строя. К приборам, которые оборудуются байпасом, относятся:

• стабилизаторы напряжения;
• источники бесперебойного питания;
• частотные преобразователи;
• устройства плавного пуска электродвигателей.

Подача напряжения через электро-байпас – нештатная ситуация, но это лучше, чем полное отключение электропитания.

Электрический байпас для преобразователей напряжения

Обход необходим в тех случаях, когда питание электроприемника осуществляется модифицированным током. Электронные стабилизаторы напряжения и ИБП, преобразуют переменный ток сети в постоянный. Затем, при помощи инвертора, формируют на выходе правильную синусоиду и ток с минимальным отклонением от установленного напряжения. В случае выхода регулирующего устройства из строя, электричество подается напрямую. Несмотря на то, что качество электропитания в этом случае заведомо хуже, применение обходной схемы предотвращает полное прекращение электроснабжения.

Байпас для питания электродвигателей

В отличие от стабилизаторов, частотные преобразователи модифицируют, как это следует из названия, частоту электрического тока. Регулировка этого параметра, плавно изменяет частоту вращения электродвигателя. Работа двигателя в обход частотного преобразователя, возможна в части технологических процессов, для их завершения.

Устройства плавного пуска предотвращают преждевременный износ электродвигателей, работающих в режиме пуск/стоп, снижают отрицательное влияние высоких пусковых токов. После запуска двигателя, необходимость в работе УПП отпадает, электромотор переводится на прямое электропитание от сети. Эту задачу выполняет байпас, являющийся частью устройства плавного пуска.

Для чего нужен байпас в электрике

Устройства, регулирующие электропитание потребителей, как впрочем, и любые другие электроприборы, выходят из строя, требуют технического обслуживания и замены. В этих случаях, на время ремонтных или регламентных работ, электроснабжение переключается на обходную схему вручную.

Автоматический перевод электроснабжения в обход регулирующего прибора, происходит при обнаружении системой самодиагностики неисправности, ведущей к существенным отклонениям от заданных параметров электроснабжения или полному отключению подачи электроэнергии.

Разобравшись, что такое байпас в электрике, обходную схему энергоснабжения можно применять в случаях, когда подача напряжения напрямую, минуя модифицирующие его приборы, лучше, чем аварийное отключение.

Байпас в электрике, что это такое и для чего нужен?

Байпас (англ. Bypass) – обходной путь, обводной канал, обход. Чаще всего, такой способ подключения используется в системах отопления. Каждый радиатор, насос или конвектор устанавливается с байпасом. Это позволяет исключить неисправный элемент, не нарушая циркуляцию системы. В электрике этим термином обозначается путь электроснабжения, в обход кого-либо прибора питания, на случай выхода этого прибора из строя. К приборам, которые оборудуются байпасом, относятся:

• стабилизаторы напряжения;
• источники бесперебойного питания;
• частотные преобразователи;
• устройства плавного пуска электродвигателей.

Подача напряжения через электро-байпас – нештатная ситуация, но это лучше, чем полное отключение электропитания.

Электрический байпас для преобразователей напряжения

Обход необходим в тех случаях, когда питание электроприемника осуществляется модифицированным током. Электронные стабилизаторы напряжения и ИБП, преобразуют переменный ток сети в постоянный. Затем, при помощи инвертора, формируют на выходе правильную синусоиду и ток с минимальным отклонением от установленного напряжения. В случае выхода регулирующего устройства из строя, электричество подается напрямую. Несмотря на то, что качество электропитания в этом случае заведомо хуже, применение обходной схемы предотвращает полное прекращение электроснабжения.

Байпас для питания электродвигателей

В отличие от стабилизаторов, частотные преобразователи модифицируют, как это следует из названия, частоту электрического тока. Регулировка этого параметра, плавно изменяет частоту вращения электродвигателя. Работа двигателя в обход частотного преобразователя, возможна в части технологических процессов, для их завершения.

Устройства плавного пуска предотвращают преждевременный износ электродвигателей, работающих в режиме пуск/стоп, снижают отрицательное влияние высоких пусковых токов. После запуска двигателя, необходимость в работе УПП отпадает, электромотор переводится на прямое электропитание от сети. Эту задачу выполняет байпас, являющийся частью устройства плавного пуска.

Для чего нужен байпас в электрике

Устройства, регулирующие электропитание потребителей, как впрочем, и любые другие электроприборы, выходят из строя, требуют технического обслуживания и замены. В этих случаях, на время ремонтных или регламентных работ, электроснабжение переключается на обходную схему вручную.

Автоматический перевод электроснабжения в обход регулирующего прибора, происходит при обнаружении системой самодиагностики неисправности, ведущей к существенным отклонениям от заданных параметров электроснабжения или полному отключению подачи электроэнергии.

Разобравшись, что такое байпас в электрике, обходную схему энергоснабжения можно применять в случаях, когда подача напряжения напрямую, минуя модифицирующие его приборы, лучше, чем аварийное отключение.

Что такое электрический Байпас ручной и автоматический! просто и понятно – инженерная компания LiderTeh

Вопрос:
Что такое Электрический Байпас в стабилизаторе напряжения?

Ответ:

Байпас (Bypass)

—Обводное соединение. Применяется как резервный обвод в системах с движением  электрического тока и жидкостей. 

Байпас автоматический.

 — (статический или электронный) байпас активизируется, когда какой-либо узел сбоит или специально выключается из-за перегрузки или других аварийных ситуаций, для поддержания тока на защищаемой нагрузке. Применяется в стабилизаторах напряжения и источниках бесперебойного питания. 

 Байпас Ручной (или механический) байпас — это управляемый пользователем переключатель (рубильник) который может быть использован при неисправности оборудования или при выполнении диагностических или сервисных работ.

 Ниже представлена схема электрическая Байпаса.

 

Например  на стойке с ручным байпасом по каждой фазе стойка 9-36 коммутируются трехфазные стабилизаторы напряжения lider до 36 кВА.

Купить однофазный байпас с переключателем на максимальный на 63 А

 

Опасный байпас или как быстро повредить ИБП

Правилом хорошего тона при монтаже источников бесперебойного питания является установка байпаса.

Байпас (англ. bypass) – механизм, который позволяет оперативно и легко подключить нагрузку в обход ИБП, что бывает необходимо при сервисных работах, в режимах перегрузки и в случае выхода бесперебойника из строя.

На одном из объектов нас попросили осуществить шеф-монтаж однофазного ИБП. Инженер выехал на объект и увидел следующую картинку реализации байпаса:

Давайте разбираться. Левый верхний двухполюсный автомат, это автомат с которого идет байпасная линия на нижние автоматы 1, 2, 3, 4, 5. На средний автомат приходит линия с ИБП и его выход также идет на нижние автоматы. Правый автомат – питание ИБП, предположим, что он включен и источник находится в on-line режиме – с него подается питание в средний автомат.

Что будет, если мы включим средний автомат, оставив включенным крайний левый? Предлагаю читателям подумать, а пока ещё пару фотографий:

Итак, мы с вами видим, что на нижних автоматах стоит шина, которая раздает фазу по автоматам, через них байпасная фаза и фаза и ИБП соединяются. В итоге, при включении среднего автомата (при включенном левом) бесперебойник получит встречное сетевое напряжение, отчего немедленно выйдет из строя – у него взорвутся конденсаторы (есть вероятность того, что сработает автомат раньше, но так бывает далеко не всегда). Ситуация усугубляется тем, что левый верхний автомат, как правило, считают за вводной в щиток, и он как бы в рабочем режиме всегда должен быть включен.

Как же надо сделать? Организация байпаса или схемы питания от двух вводов обязательно предполагает переключение, исключающее возможность одновременной подачи напряжения в одну точку. Для этого используются реверсные рубильники, реверсные схемы контакторов с механической блокировкой, автоматы с опережающим контактом. Переделываем схему с использованием рубильника ABB OT40F3C:

байпас (в источнике бесперебойного питания)

 

байпас
1. Режим работы источника бесперебойного питания (ИБП) в котором вход ИБП напрямую или через корректирующие и фильтрующие цепи соединен с выходом ИБП. В таком режиме ИБП практически не способен влиять на качество выходного напряжения. В режим байпаса ИБП переводят либо принудительно с панели управления, либо ИБП переходит в этот режим самостоятельно при перегрузке или неисправности.

2. Часть схемы ИБП, обеспечивающая работу режима байпас.
Различают электронный (статический байпас) и механической (сервисный байпас). Электронный байпас защищает нагрузку ИБП от перегрузки, а оборудование от отключения питания при аварии в ИБП. Механический байпас предназначен для отключения ИБП от сети при обслуживании без отключения защищаемого оборудования.
[http://www.radistr.ru/misc/document423.phtml]

EN

by-pass
Functional UPS module that connects the load of an On-Line UPS directly to mains in case of overload or UPS failure.
[http://www.upsonnet.com/UPS-Glossary/]

Байпас в ИБП с двойным преобразованием

 

Схема байпаса

Байпас является обязательным элементом ИБП двойного преобразования большой и средней мощности.
Байпас предназначен для соединения выхода ИБП (т. е. нагрузки) с входом ИБП (т. е. с питающей сетью), минуя схему ИБП.
Байпас представляет собой комбинированное электронно-механическое устрой­ство, состоящее из так называемого статического байпаса и ручного (механическо­го,т. е. контактного) байпаса.

Статический байпас — это ключ из встречно-паралельно включенных тиристоров. Включение (переход в режим Байпас) и отключение ключа осуществляется автоматически от системы управления ИБП при возникновении перегрузки или при разряде батарей, а также при переходе ИБП в экономичный режим работы. При коммутации байпаса напряжение инвертора синхронизировано с напряжением на входе байпаса (т. е. с напряжением питающей сети), что позволяет переключать нагрузку с инвертора на байпас и обратно «без разрыва синусоиды».

Используется также термин автоматический байпас.
В некоторых случаях байпас применяют при первом включении оборудования, когда пусковая мощность нагрузки превышает мощность ИБП.

Ручной (механический, т. е. контактный) байпас представляет собой контактный выключатель нагрузки, шунтирующий статический байпас. Он предназначен для вывода ИБП из работы со снятием напряжения с элементов ИБП. При включенном ручном байпасе питание нагрузки осуществляется через цепь «вход байпаса-ручной байпас-выход ИБП». Остальные элементы ИБП: выпрямитель, инвертор, аккумуляторная батарея (АБ), ста­тический байпас — на время включения ручного байпаса могут быть обесточены (отключены от сетевого питания и нагрузки) для ремонта, регулировок, осмотров и т. д.
Об отключении АБ можно говорить с некоторой натяжкой, поскольку АБ в заряжен­ном состоянии является мощным источником постоянного напряжения, пред­ставляющим опасность для обслуживающего персонала. По классификации «Меж­отраслевых правил по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации элек­троустановок» работы с АБ следует относить к виду работ с частичным снятием на­пряжения. При необходимости замены аккумуляторов АБ ИБП переводят на руч­ной байпас, специальным инструментом разделяют АБ на отдельные аккумуля­торы, после чего опасность поражения электрическим током устраняется.

При работе в режиме Байпас ИБП не имеет возможно­сти обеспечивать бесперебойное питание потребителей. Такой режим должен сопровождаться административно-техническими мероприятиями для исключения нежелательных последствий для потребителей. Самая простая мера — проведение профилактических и ремонтных ра­бот в то время, когда потребители не работают.

Таким образом байпас позволяет:

• отключать ИБП от нагрузки на время проведения ремонта и регулировок, продолжая питать нагрузку от питающей сети, а поокончания ремонта вновь подключать нагрузку к ИБП,
• переключать нагрузку с инвертора на байпас при возникновении перегрузок, ко­ротких замыканий на выходе ИБП, при разряде аккумуляторной батареи;
• переключать нагрузку с инвертора на байпас при нормальном качестве электроэнергии в питаю­щей сети, что позволяет уменьшить потери электроэнергии в ИБП (экономичный режим работы).

[http://electromaster.ru/modules/myarticles/article.php?storyid=365 с изменениями, а также http://market.yandex.ru/faq.xml?CAT_ID=969705&hid=91082#Hc0m8v096s7a9itBy-pass]

Что такое байпас в источнике питания?

Как инженеры, многие из нас, вероятно, научились «обходить / устранять» слабые места в своих системах, наблюдая за тем, как это сделали другие. Казалось бы — просто поместите керамический конденсатор емкостью 0,1 мкФ на каждый источник питания интегральной микросхемы (ИС) и проблема решена. Такой подход, кажется, работает во многих проектах. Но, как оказалось, в этом есть нечто большее. Поскольку микроконтроллеры и другие цифровые схемы работают с мегагерцовыми или даже гигагерцовыми частотами, шум, который они генерируют, является серьезной проблемой. А использование импульсных источников питания (SMPS) способствует появлению электрического шума. Поэтому мы реализуем схемы байпас.

Проблема возникает главным образом из-за необходимости в одном источнике постоянного тока для подачи напряжения на несколько микросхем на одной печатной плате (PCB) или сразу на несколько печатных платах. Источник питания и каждая подключенная цепь генерируют некоторый шум, переходные процессы с большими скачками тока или что-либо еще. Они передаются через общее подключение питания источника постоянного тока и другие проводные средства. Это плохо. Традиционный подход заключается в добавлении фильтра нижних частот при каждом подключении питания ИС. Разве это не байпас?

Основное решение в серьезных случаях заключается в добавлении нескольких байпасных конденсаторов для борьбы с различными типами шума. Поскольку конденсаторы хранят заряд, они могут минимизировать переходные процессы источника питания постоянного тока. Предполагается, что конденсаторы сглаживают вывод источника постоянного тока так, чтобы он выглядел как чистая горизонтальная линия на экране осциллографа. Ну, почти. Конденсаторы также обеспечивают «низкоомный путь к земле» для нежелательных высокочастотных сигналов электромагнитных помех.

Конструкции высокочастотного оборудования

Необходимость эффективного обхода действительно проявляется при проектировании оборудования, работающего на очень высоких частотах, таких как 50 МГц и выше. На этих частотах любая паразитная или распределенная индуктивность или паразитная индуктивность конденсатора становятся основными импедансами. Длинные соединительные провода, длинные дорожки на печатной плате и паразитная индуктивность в конденсаторах помогают распределить весь электромагнитный шум вокруг различных интегральных схем, подключенных к источнику питания.

Следовательно, первая часть решения состоит в том, чтобы минимизировать эту индуктивность путем уменьшения длины кабеля и сокращения дорожек на печатной плате. К счастью, многие проекты реализуются на очень маленьких платах, поэтому индуктивность трассировки не является большой проблемой. Затем, как вы, несомненно, узнали из опыта, установите шунтирующий конденсатор на вывод питания каждой микросхемы. А это означает пайку конденсатора прямо на самом выводе, чтобы уменьшить индуктивность между источником питания и нагрузкой.

Для достижения наилучших результатов вам следует поэкспериментировать с емкостью этого конденсатора. Хотя традиционный конденсатор емкостью 0,1 мкФ обычно работает, вы должны проверить различные значения, наблюдая за шумом на выводе питания на вашем осциллографе. В некоторых случаях вам может потребоваться только 0,01 мкФ или 0,001 мкФ — даже средний и высокий pF справятся с этой задачей. В некоторых продуктах даже одного шунтирующего конденсатора на микросхему не требуется. Его установка может привести к излишнему усложнению схемы. Тем не менее, если вы можете позволить себе небольшие дополнительные расходы, не рискуйте. Проверяйте все решения. Экспериментируйте. Каждая разработка отличается.

Не экономьте на качестве

Качество конденсатора — другая проблема. Его эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) является основным фактором высокочастотного шунтирования. Во многих низкочастотных схемах мы игнорируем ESR, и при использовании схемы байпас часто этот нюанс упускается из виду. Другой типично игнорируемой характеристикой является эквивалентная последовательная индуктивность (ESL). Это тоже паразитный конденсатор. Хотя ESL имеет очень низкий (pH), это может повлиять на байпас. Проблема в том, что на некоторой частоте конденсатор становится саморезонансным. Когда из-за электромагнитных помех или импульсов конденсатор вибрирует или звенит.

Распространенным решением является параллельное подключение двух или более байпасных конденсаторов разных размеров, благодаря чему достигается минимально возможный общий импеданс. Использование нескольких параллельных обводных конденсаторов сведет к минимуму влияние паразитных конденсаторов. Не забудьте разработать компоновку печатной платы для параллельного подключения нескольких конденсаторов байпас.

Что касается того, какой тип конденсатора использовать, ваш лучший выбор — керамический. Он имеет очень низкую ESR и ESL и имеет широкий диапазон значений. Слюдяной конденсатор имеет даже более низкую ESR / ESL, но они очень дорогие. Керамические конденсаторы доступны в большинстве стандартных размеров SMD. И они дешевле.

Зачем нужен контактор байпаса в УПП

Устройство плавного пуска (УПП) используется для плавного разгона и остановки электродвигателя. В этих режимах работу пускателя обеспечивают тиристоры. В нормальном режиме на двигатель подается полное напряжение, при этом УПП должен представлять из себя три проводника с минимальными потерями.

После пуска двигателя тиристоры переводятся в открытое состояние, КПД пускателя падает и он начинает греться, поскольку сопротивление открытых тиристоров больше, чем сопротивление медного проводника. Чтобы этого избежать, в устройствах плавного пуска применяют контакторы байпаса. В случае встроенного байпаса обычно используют термин «шунтирующий контактор». Байпас включается в тот момент, когда заканчивается разгон и тиристоры максимально открываются. Моментом включения управляет встроенный контроллер.

Различают встроенные и внешние контакторы на две и три фазы.

1. Встроенный контактор на 3 фазы. Этот вариант встречается довольно часто и применяется, как правило, в УПП высокой ценовой категории. В данном случае не требуется никаких внешних деталей, достаточно подключить к УПП силовые провода и цепи управления. Ниже приведена схема с тиристорами по трем фазам, которые после разгона шунтируются встроенными контактами.

2. Встроенный контактор на 2 фазы. В более простых моделях устройств плавного пуска применяется управление (тиристоры и шунтирующие контакторы) по двум фазам. Третья фаза представляет собой шину, которая может использоваться лишь для измерения тока электродвигателя. Этот вариант управления более привлекателен по цене, но менее безопасен, поскольку даже при полной остановке двигателя контактор остается под фазным напряжением, и обслуживающий персонал подвергается опасности поражения электрическим током. Схема силовой части в данном случае может выглядеть так:

3. Внешний контактор на 3 фазы. В этом варианте исполнения силовой части отсутствует встроенный шунтирующий контактор. УПП с подобной схемой отличаются невысокой ценой, однако пользователю в любом случае придется устанавливать байпас с рекомендованными параметрами. Плюс такого решения в том, что можно использовать имеющийся контактор. Катушка контактора подключается к специальному выходу УПП, который через внутреннее реле управления байпасом подсоединен к внешнему источнику питания. Схема подключения силовой части УПП представлена ниже.

4. Внешний контактор на 2 фазы. Данная схема практически не применяется и может рассматриваться только теоретически.

Выводы

Использование контактора байпаса является обязательным, если он не встроен в устройство плавного пуска. При отсутствии или неисправности контактора последствия могут быть разными. В лучшем случае двигатель остановится, а УПП выдаст ошибку, в худшем – пускатель выйдет из строя.

При покупке УПП следует ориентироваться не только на цену. Внимательно ознакомьтесь с описанием и схемой включения силовой части пускателя. Ведь, если цена устройства низкая, возможно, потребуются дополнительные расходы на внешний байпас.

Другие полезные материалы:
Схемы подключения устройств плавного пуска
Общие сведения об УПП
Как выбрать электродвигатель
Обзор устройств плавного пуска SIEMENS