Если вы увидите термин “ACCL” в любой схеме, коммерческом предложении или технической спецификации проекта, связанного с отключением нагрузки, вы можете задаться вопросом, почему этот термин не упоминается в кодексах NEC. Причина, по которой этот термин не будет упомянут в кодексах, заключается в том, что ACCL является реальным продуктом согласно определению в США, но его можно приобрести только у производителей, расположенных за пределами Соединённых Штатов. Кратко говоря, ACCL — это устройство, позволяющее объединить функции двух продуктов, которые в противном случае покупались бы отдельно. Конкретно, ACCL позволяет переключать питание с одного источника на другой и одновременно ограничивать ток.
Мы начнём с объяснения концепции ACCL, а затем предоставим детали его функционирования. Более конкретно, мы опишем само отключение нагрузки и связь между ACCL и ATS, а также стандартными переключателями питания, их стоимость и препятствия для установки и/или использования. Заключительная часть статьи будет посвящена советам для тех, кто рассматривает возможность покупки ACCL.
ACCL расшифровывается как Automatic Changeover-cum-Current Limiter в Индии, и интересной особенностью этой технологии является то, что она выполняет функции автоматического переключателя и ограничителя тока. Для примера его работы, когда питание от основного источника прерывается, ACCL автоматически подключается к резервному источнику питания. Также, если в цепи возникает избыточная нагрузка, ACCL отключит дополнительную нагрузку от электрической системы. В Индии ACCL используется для приложений с номинальным током от 6 А до 32 А для простых применений и до 125 А для 4-полюсных трёхфазных применений. Ценовой диапазон этих устройств варьируется от INR 800-2500 для однофазных устройств до INR 3000-8000 для трёхфазных применений. Стандарт IEC 60947-6-1 регулирует устройства ACCL, в то время как UL 1008 является основным стандартом при использовании технологии в США.
Что означает ACCL в электротехнике?
Термин ACCL расшифровывается как Automatic Changeover with Current Limiter. Название говорит само за себя. “Automatic changeover” относится к части переключателя нагрузки, а “current limiter” — к управлению нагрузкой. ACCL — результат осознания инженером того, что переключатель нагрузки, который просто подключает нагрузку в тысячи ватт к генератору, может не решить проблему.
Именно так. Переключатель нагрузки выполняет только одну функцию — подключает нагрузку к доступному источнику питания, независимо от того, составляет ли нагрузка 12 А или 90 А. Подключите генератор мощностью 30 кВА к сервису на 100 А и наблюдайте, как переключатель нагрузки выполняет свою работу. Генератор сразу же отключится по перегрузке, как только включатся кондиционеры. Арендатор позвонит вам, вы скажете им отключить нагрузку, и все просто будут ждать.
ACCL можно рассматривать как вариант ATSE с добавленным амперметром и неким интеллектуальным блоком управления. Амперметр контролирует ток нагрузки на резервной стороне. Интеллектуальный блок содержит список групп нагрузок, организованных по их приоритету. Как только ток достигает определённого уровня, блок отключает группу с наименьшим приоритетом первой, затем следующую и так далее, пока нагрузка не вернётся к нормальному уровню.
Важно отметить, что в Индии и Южной Азии ACCL часто называют Automatic Changeover cum Current Limiter или Automatic Changeover Contactor with Limiter. Это разные названия для одного и того же функционального блока. Убедитесь, что используете правильный формат названия в ваших спецификациях.
Почему ACCL является региональной категорией продукта, а не универсальной
Часть, которую большинство статей упускает, на самом деле является ключевой, если вы читаете это в Соединённых Штатах. В Национальном электротехническом кодексе (NEC) нет раздела ACCL (automatic customer consumption limiter), и нет UL-сертификации для ACCL. Поиск по каталогу американского дистрибьютора не даст результатов по этому термину. Причина проста: ACCL существует из-за регуляторной и тарифной среды, которая отсутствует в Северной Америке.
Спрос на ACCL обусловлен двумя факторами. Первый — санкционированная нагрузка, то есть максимальный спрос, который компания по распределению электроэнергии разрешает вам потреблять согласно договору подключения. Если вы превысите этот лимит, вас могут оштрафовать и начислить плату за превышение, а в некоторых штатах вы рискуете потерять подключение. Второй фактор — отключение нагрузки, которое представляет собой плановые отключения, распространённые в некоторых регионах Южной Азии, Африки и Ближнего Востока. В этом случае наличие устройства, способного переключать нагрузку, не является роскошью, а абсолютной необходимостью, позволяющей владельцу устройства избежать отсутствия резервного питания в вечерние часы.
Северная Америка решила эту же проблему своими методами. В случае коммерческих зданий США используется автоматический переключатель питания, соответствующий стандартам UL 1008, а также система управления энергопотреблением и контроллер отключения нагрузки (встречается всё чаще). В результате, американские электрики, ищущие расшифровку ACCL, не найдут ничего подобного, поскольку для них ACCL воспринимается как стандартный товар.
Практическое следствие вышеизложенного таково: если вы работаете на рынке США, нет необходимости пытаться приобрести ACCL и утверждать, что он должен заменить ATS, соответствующий UL 1008. В случае Индии, стран Персидского залива или некоторых регионов Африки ACCL представляет собой жизнеспособную и часто более дешёвую альтернативу по сравнению с ATS плюс реле отключения нагрузки — в этом случае сравнение следует проводить именно с ATS плюс реле отключения нагрузки, а не только с ATS.
Как на самом деле работает ограничитель тока внутри ACCL
Если отбросить рекламный шум, то половина ACCL просто работает, содержащая измерительную цепь и набор реле. Токовый трансформатор на входящем питании генерирует сигнал, пропорциональный нагрузочному току. Этот сигнал контроллер сравнивает с некоторым заданным уровнем, заданным либо в амперах (номинал генератора), либо в процентах от допустимой нагрузки. Если измеренное значение превышает предел в течение времени, превышающего заданный период, контроллер разомкнёт выходные реле для наименее важных нагрузок.
И здесь начинаются недоразумения. На самом деле, большинство типов ACCL, особенно однофазные бытовые, не просто постепенно отключают нагрузки. Вместо этого они срабатывают один раз и пытаются повторно подключить после этого. Обычно опубликованный цикл составляет 8, 10 или 12 секунд, где отключение сопровождается повторным подключением. Если ток всё ещё выше порога, устройство сработает снова и перезапустит цикл. Этот метод преднамеренный, так как даёт людям время что-то сделать, однако это также означает, что такой ACCL будет бесконечно проходить цикл, установленный на нагрузку больше, чем он может управлять. Он только ограничивает, он не помогает.
Между тем, более крупные трёхфазные или четырёхполюсные устройства работают скорее как настоящий менеджер нагрузки. Такие устройства могут независимо управлять несколькими выходами, что позволяет контролировать одну группу, позволяя другим продолжать работу. В этих моделях также используется технология истинного RMS измерения, регулируемые пороги с панели управления и экран, показывающий ток, напряжение и состояние выхода. Некоторые подключаемые версии могут также иметь функцию передачи данных Modbus или в облако для документирования количества срабатываний ACCL, что является полезной информацией в случае жалоб арендатора.
Фактически, всё сводится к двум особенностям устройства ACCL. Первая — насколько быстро оно реагирует: если ограничитель слишком агрессивен в настройках, он может отключить и нагреватели, и моторы, как только ток превысит предел из-за запуска электродвигателя; нужно понимать, что запуск компрессора — это регулярный скачок тока в 6-8 раз, но очень короткий по времени. Если период подтверждения составляет несколько сотен миллисекунд, это устранит большинство таких ненужных отключений. Вторая — правильное расположение токового трансформатора. Если он подключён к неправильному проводу в трёхфазном устройстве, ACCL будет измерять только треть фактического общего тока и работать неправильно. Если вы хотите получить более широкий контекст о том, как автоматические выключатели и защитные устройства разделяют задачи по отключению при коротком замыкании и перегрузке, наша статья о почему срабатывают выключатели и что говорит каждая сигнатура срабатывания будет полезным дополнением к этому разделу.
Приоритетное отключение нагрузки: логика из четырёх уровней, которую используют большинство ACCL
Приоритетный рейтинг — это то, где ACCL проявил себя, и концепция за этим довольно проста. Всё, что нужно сделать, — это создать список требуемых приоритетов в порядке важности. Большую часть времени бренды предоставляют список из четырёх пунктов. Используя этот список, выход каждого приоритета затем подключается к контактору или автоматическому выключателю, который отвечает за эту конкретную нагрузку. По сути, вся работа выполняется ACCL автоматически в каждом цикле, и человек не участвует.
Модель с четырьмя приоритетами, которую используют большинство брендов в Индии, выглядит примерно так. Первый приоритет всегда включён, так как он в основном охватывает освещение, вентиляцию и электронику, которая используется. Второй приоритет признаётся таковым, потому что он работает только при умеренной нагрузке — например, холодильники и один кондиционер. Третий приоритет отключается, как только генератор берёт нагрузку, поскольку обычно это второй кондиционер или стиральная машина. В четвёртом приоритете находятся водонагреватели, зарядные устройства для электромобилей и любая другая нагрузка с тепловой инерцией, которую можно отключить на час или около того без проблем.
| Приоритет | Типичные нагрузки | Поведение при резервном питании | Порядок отключения |
|---|---|---|---|
| 1 | Освещение, вентиляторы, компьютеры, видеонаблюдение, маршрутизаторы | Никогда не отключать | Последний (фактически никогда) |
| 2 | Холодильник, один кондиционер, маленькие насосы | Поддерживается при умеренном токе | Третий |
| 3 | Второй кондиционер, стиральная машина, посудомоечная машина | Отключается при нагрузке генератора | Второй |
| 4 | Водонагреватель, зарядное устройство для электромобиля, гейзер, обогреватель | Отключается первым при нехватке тока | Первый |
Если вы принимаете неправильное решение относительно иерархии, можно столкнуться с ситуацией, когда нагрузка функционирует нормально, но вызывает значительные сбои. Я видел жилой дом, где мотор лифта относился ко второй категории приоритета, а коридорное освещение — к третьей. В результате человек может застрять в лифте, который не может двигаться, в то время как свет в коридорах работает нормально. Приоритет определяется в зависимости от последствий прерывания, а не от сложности прокладки кабеля. Безопасность жизни и любые вопросы, препятствующие выходу человека из опасной ситуации, имеют высший приоритет. Всё, что связано с большой тепловой инерцией, занимает низкий приоритет, поскольку отопительная система, не работающая двадцать минут, не считается серьёзной проблемой.
В этом разделе скрывается ещё одно решение, связанное с напряжением. Возможность подключения любой группы нагрузок за переключателем зависит не только от текущей нагрузки. Более того, если в одном здании есть как однофазные, так и трёхфазные нагрузки, их приоритетные группы должны быть установлены для каждой отдельной фазы; в противном случае среднее значение потребления мощности даст скрытый дисбаланс. Определение уровня распределения, с которым вы фактически имеете дело, и того, что меняется при переходе с одного уровня на другой, — это тот же вопрос, который мы разбираем в нашем объяснении где заканчивается высокое напряжение и начинается низкое напряжение в реальной установке, и это стоит потратить пять минут, прежде чем вы приступите к разработке схемы щита.
ACCL против ATS против обычного переключателя
Эти термины часто используются взаимозаменяемо, но на самом деле они обозначают разные устройства. Лучший способ их различить — понять, какие решения они могут принимать самостоятельно.
| Функция | АККЛ | Автоматический переключатель (ATS) | Ручной переключатель |
|---|---|---|---|
| Переключает нагрузку между источниками | Да | Да | Да, вручную |
| Автоматически контролирует состояние источника | Да | Да | Нет |
| Запускает и останавливает генератор | Обычно нет | Часто да (с логикой AMF) | Нет |
| Ограничивает или отключает ток нагрузки | Да, основная функция | Нет, требуется отдельный контроллер | Нет |
| Стандарт, международный | IEC 60947-6-1 + IEC 60947-4-1 | IEC 60947-6-1 | IEC 60947-3 |
| Стандарт, Северная Америка | Не является зарегистрированной категорией | UL 1008 | UL 1008, где указан как TSE |
| Типичное время переключения | 1–3 с на основе контактора | Класс B ≤150 мс, Класс C ≤20 мс | Зависит от оператора |
| Относительная стоимость | Между двумя | Максимальный | 30–50% ниже ATS |
Разница в стандартах значительна, а не просто педантична. Как указано в стандарте IEC 60947-6-1, который классифицирует оборудование автоматического переключения питания (или ATSE) на основе продолжительности прерывания, т.е. класс A не ограничивает продолжительность прерывания, класс B гарантирует, что прерывание находится в средней категории, т.е. не превышает 150 мс, тогда как класс C гарантирует прерыватели с коротким временем 20 мс или менее за счет механизма накопленной энергии. В случае контактного переключения в моторизованном блоке предусмотрено встроенное мертвое время около 50-100 мс, так как операция выполняется по принципу break-before-make, чтобы переключение одного источника было завершено до начала переключения другого источника с установленным механизмом блокировки, который обеспечивает, что оба не переключаются одновременно.
Для справки по части переключения, собственный ряд PC-класса HUYU показывает, как должна выглядеть спецификация: the автоматический переключатель HYT3P рассчитан на 16 A до 630 A в трех корпусах, предлагает 2P для AC 230 V однофазного и 3P или 4P для AC 400 V трехфазного, обнаруживает пониженное напряжение, потерю фазы и полную потерю напряжения, и завершает переключение контактов за 0,6 с с задокументированной задержкой возврата для предотвращения ложных срабатываний. Он разработан согласно GB/T 14048.11, который является китайским национальным стандартом, эквивалентным IEC 60947-6-1. Этот тип устройства может быть либо объединен с контроллером ограничения нагрузки в североамериканской конфигурации, либо заменен ACCL, что является обязательным на рынках, где предпочитают ACCL.
Где используются ACCL и где нет
Точный ответ заключается в том, что ACCL превосходны в определенном диапазоне условий, но недостаточны вне этого диапазона.
Они хорошо работают в квартирах и жилых комплексах, обслуживаемых общим дизель-генератором, где проблема справедливости действительно является основной задачей устройства. В этом случае все жильцы получают питание от одного генератора, что означает, что первый жилец, включивший электрический чайник, портит его для всех остальных. Здесь сетевой ACCL с установленным счетчиком для каждой квартиры может превратить весь процесс в справедливое распределение, а в некоторых моделях даже в предоплаченное электроснабжение. ACCL также хорошо работают в случае небольших коммерческих объектов, таких как розничные магазины, амбулатории, пансионаты и т.д., где общая подключенная нагрузка находится в пределах от 20 A до 60 A, и одного трехфазного устройства будет достаточно.
Существует также разновидность принципа двойного источника, о которой вам может понадобиться знать, поскольку часто бывает так, что два источника питания — это не коммунальная сеть и генератор, а два коммунальных питания или коммунальное питание и большой инвертор. В такой схеме вам всё равно нужна автоматическая селекция источника, но профиль риска связан с качеством напряжения, а не с запуском двигателя, поэтому разумным устройством является то, которое объединяет переключение источника с мониторингом перенапряжения и пониженного напряжения — HUYU производит именно такое устройство как ATS с интегрированной защитой от перенапряжения и пониженного напряжения, и это конфигурация, к которой я бы обратился на объекте с двойной сетью перед добавлением отдельного ограничителя нагрузки.
Они не подходят для ситуаций, где прерывание питания опасно. Например, если вы используете ACCL, который отключает выход и проходит через период ожидания в 10 секунд, ACCL нельзя использовать для операционных, дата-центров или контроллеров лифтов. Для этих применений требуются устройства класса C с накопленной энергией и источниками бесперебойного питания, и было бы неправильно устанавливать систему ACCL вместо них. Аналогично, ACCL также не используются для питания крупных промышленных предприятий, где управление нагрузкой должно осуществляться с помощью соответствующего ПЛК или системы управления энергопотреблением с прописанными последовательностями и журналами.
Однако есть один случай, который следует отметить, так как он может удивить людей: покупка и использование ACCL без генераторов возможно. Секция ограничения тока ACCL работает независимо от секции преобразователя. Для многих предприятий вполне обычной практикой является использование его исключительно как контроллера спроса, чтобы оставаться в пределах регулируемого значения потребления энергии и избегать высоких тарифов за пиковую нагрузку. Будет ли такая установка прибыльной или нет, зависит от типа тарифа: в случае тарифа с платой за пиковую нагрузку она определённо окупится в течение года, тогда как при плоском тарифе за энергию она никогда не окупится. Поэтому перед покупкой следует знать тариф.
Стоимость ACCL
Ценообразование может быть проще, чем вы думаете, но сильно варьируется в зависимости от рынка. Тем не менее, розничные цены в Индии дают нам самое ясное представление о том, как формируется цена, что делает их отличной отправной точкой для бюджетирования в регионе.
| Тип | Номинал | Ориентировочная цена (Индия) | Примерно в долларах США | Типичное использование |
|---|---|---|---|---|
| Однофазный ACCL, базовый | 6–32 А | ₹800–₹1,500 | $10–$18 | Один небольшой магазин |
| Однофазный ACCL, с учётом потребления | 16–32 А | ₹1,500–₹2,500 | $18–$30 | Торговая точка, клиника |
| Трёхфазный ACCL | 30–125 A | ₹3,000–₹8,000 | $36–$95 | Apartment block, commercial |
| Networked / prepaid ACCL | 63–125 A | Quoted per project | Project quoted | Complex-wide billing |
The sticker price leaves out three factors. Firstly, the enclosure alone contributes to the price. A bare DIN-Rail unit is relatively cheap but a similar unit encased in an IP65 compliant cabinet may cost more than the electronics contained within. Secondly, in order to get a true Class 1.0 meter with a display, additional money is spent. If you are using ACCL for managing billing for tenants, you will want to invest in Class 1.0 regardless of the fact that only the current readout is needed. Thirdly, the use of Modbus or cloud gateways will impact the price significantly.
On the other hand, don’t forget what you are replacing. Compared to the ACCL in a residential builidng with 20 flats, the installation cost savings of the ACCL are very considerable. Budgeting for the electrical panel as a whole rather than for the device is the right way to compare — the same logic we laid out in our breakdown of what a panel change actually costs and which line items dominate.
Installation and Maintenance Details That Bite Later
The majority of failures of ACCLs in the field are installation-related failures that lead to warranty claims. The five reasons for these failures can be summarized in the following lines.
- Being neutral handled for the 4-pole equipment. If the neutral of the generator (source) is independently bonded, then a 4-pole equipment with switched neutral should be selected. If conventionally a 3-pole piece of equipment is used in the given installation, then the parallel neutral path is created which leads to circulating current and possible hazardous touch potential for some earthing schemes. This should be decided at the ordering stage, not during the commissioning.
- Current transformer location. The location of CT should be behind the contacts. The CT should be positioned on the circuit that carries the total load. In case it is mounted on one phase of three-phase equipment, than the limiter will show only one third of the real current. If it is mounted before the transfer, it will measure the primary source while the generator supplies the building.
- Clamping. Insufficient torques on the terminals are the main reason for nuisance tripping that seems to be due to the fault of controllers. In HUYU HYT3P, the figures are 3.5 Nm, 8 Nm, and 12Nm for 125, 250, and 630 frames respectively, and the use of torque wrench (and not the touch) is advisable to check them each year. Impulse withstand voltage is 8kV for smaller models and 12kV for 630 frame, so it reminds that the unit is positioned close to the fault path and necessitates an appropriately rated upstream device.
- Discipline. Set the undervoltage threshold according to your supply, not factory’s default settings. For instance, HUYU’s controller changes at 160V ± 10% at 230 V nominal supply, and that default setting applicable to weak rural lines will transfer at undesired times. In addition, one need to increase return after transfer, 5 to 30 minutes is a standard period.
- Annual test. An ACCL which has never been operated will not operate when needed. One deliberate operation of the device should be carried out each year with appropriate logging.
Часто задаваемые вопросы
What is a current limiter and what does it do?
Current limiters are a type of device which are designed to limit the current flowing through a circuit to that which is required for correct functioning of any electric device(s). They are designed to constantly check the amount of current flowing through a circuit, and automatically take action when the current exceeds a preset limit. There are a number of ways that the current flow is limited within a circuit, but the most common is by controlling the amount of electrical energy being provided to the fan(s), or by completely disconnecting power to the fan(s). In fact, current limiting devices fall into the second group of devices, and we will go into detail about how they work. The primary difference between current limiters and the other types of circuit protection devices, such as fuses and circuit breakers, is that a current limiter only monitors the current, while other devices will disconnect the circuit when it is damaged.
What is an automatic changeover?
Automatic transfer switches help to identify if the primary energy source is down, and also automatically switch power from one energy source to another, with no manual involvement. The automatic switch is controlled by controllers which control the voltage and frequency of the automatic switch. When switching power sources, the voltage must drop between 80-90% before switching power is made to the second energy source or when power is completely disconnected from the first energy source. Break-Before-Make is the principle on which the switch is based – power is disconnected from the first energy source before being connected to the second energy source; however, there are some automatic transfer switches that have safeguards to prevent the second energy source from being connected.
Why is ACCL used?
There are three things that make this technology attractive to so many people. The first thing is how safe they make generators. The ACCLs allow you to not shut down your generator when it becomes overloaded due to its relatively low size compared to the energy output. Second is the tariff regulations. With maximum demand charges being almost equal to the connection point, you can use restrictors to decrease your maximum demand charges below true maximum demand charges, with little cost, regardless of whether or not you are receiving electricity from your generator. Finally, there is equitable distribution of electricity where multiple customers share the output of a single generator. With ACCL technology, you are able to separate the energy that is provided to each individual customer based on how much energy that individual customer used, which keeps one individual customer from using more than their fair share of electricity.
Ссылки
- International Electrotechnical Commission — IEC 60947-6-1, Multiple function equipment: Transfer switching equipment
- IEC Webstore — IEC 60947-6-1:2026, transfer switching equipment (TSE) scope and ATSE classification
- UL Solutions — UL 1008, Standard for Transfer Switch Equipment
- NFPA — NFPA 70 National Electrical Code, Article 700 and 702 emergency and optional standby systems
- Subtech — ACCL Panel: Automatic Changeover with Current Limiter, load priority levels and pricing
- Electron — Automatic Changeover-cum-Current Limiter, operating sequence and self-reset timing
Заключение
The Automatic Changeover with Current Limiter is a system that automatically sizes itself up. Once the main energy supply is disconnected, it automatically disconnects and reconnects the load. This leads to its popularity in countries like India and some countries in Africa while the USA is still taking its baby steps in this field, as far as the Automatic Transfer Switch (ATS) and Energy Management Systems (EMS) are concerned.
Before you investigate the costs and finalize your decision regarding ACCL systems for your needs, make sure that the product can actually comply with the required standards. For example, although both IEC 60947-6-1 and UL 1008 refer to the standards relevant in the design and testing of ACCL devices, they are completely different standards depending on the country of your building. Before you begin calculating the generator size in accordance with the priority load, remember that if your priority load exceeds the capacity of your generator, you are going to face the problem that is simply beyond the reach of whatever type of controller you have and will be unable to get rid of it.If you plan to charge someone for using the common meter, be prepared to pay more, because it will not clarify who paid what.
