Что такое байпас в электрике и для чего он нужен
Байпас в электрике, что это?
Если вам встретился термин байпас (bypass) в электрике, например так обозначен один из режимов работы оборудования, схема подключения или управления, а вы не знаете что это такое и для чего используется – это статья для вас.
Понятие байпас заимствовано из английского языка, в котором есть соответствующий технический термин «bypass», дословно переводящийся как: обход или обвод. Что достаточно точно описывает принцип действия данного режима работы или схемы подключения.
Эффективнее всего суть байпаса в электрике можно описать на простом примере в схеме освещения:
Представьте простейшую схему подключения светильника в комнате через одноклавишный выключатель
В схеме участвуют два проводника:
— нулевой, идущий к лампе напрямую от электрического щита;
— фазный, подключенный к лампе через выключатель;
Теперь представьте, что выключатель сломался. Вы не можете управлять освещением и оперативно заменить выключатель, но свет в комнате вам необходим.
В таких случаях и применяется система байпас. К лампе пробрасывается дополнительный фазный провод от электрощита. Он идёт, минуя любые дополнительные коммутационные устройства, не заходя в выключатель.
В электрощите, соответственно, оба эти фазных проводника, один идущий через выключатель, а другой, идущий напрямую – байпас, подключены через переключатель.
В случае поломки выключателя, вы переключаете режим работы освещения – выбирая bypass и лампа светит, а вы можете сосредоточится на ремонте выключателя.
Байпас это в прямом смысле обход, при нем коммутация происходит минуя все элементы оборудования, напрямую.
Конечно, в схеме освещения применять байпас чаще всего нецелесообразно, это был лишь наиболее наглядный и понятный пример, который описывает принцип действия такого режима работы.
Режим Байпас встречается в различном электрооборудовании, которое трансформирует или стабилизирует ток, а также коммутирует электрические цепи.
Так, например, практически каждый стабилизатор напряжения имеет режим работы байпас. Включая его вы пропускаете, обходите всю начинку устройства, и передаёте электрический ток с входных клемм на выходные без изменения.
Теперь, я думаю, вы поняли что такое байпас в электрике. Но это ещё не все, ведь этот термин, применимо к другим системам, означает тоже самое. Так, например, в сантехнике, при подключении радиатора отопления и делая перемычку, которая позволяет циркулировать воде в системе минуя батарею – вы реализуете тот же байпас.
А где встретился байпас вам? Пишите в комментариях к статье, особенно если не смогли разобраться, что значит это в вашем случае. Кроме того, как всегда приветствуются любые вопросы по теме и не только, замечания или дополнения.
Что означает «байпас» в стабилизаторе напряжения?
Для начала определимся что такое байпас в стабилизаторе напряжения применительно к электрическим цепям. Если в каких-то случаях требуется исключить некоторый участок или элемент цепи от влияния на общий результат, то искусственно создается обходной путь — путь в обход этого участка или элемента.
Этот путь и называется «байпасом» (от англ. слова bypass — обход, шунт). А работа цепи с включенным обходным путем называется режимом байпаса. Применительно к стабилизаторам, включенный байпас означает, что входное напряжение подается непосредственно на выход и никакой стабилизации не производится. Некоторые производители стабилизаторов вместо непонятного слова «bypass» пишут слово «обход», а иногда — вообще «транзит», но суть от этого не меняется.
Зачем нужен bypass?
Когда нужно запитать всю нагрузку минуя стабилизатор, байпас избавляет пользователя от необходимости возиться с клеммами и проводами. Достаточно просто щелкнуть переключателем и вот уже напряжение пошло в обход стабилизатора, как будто его и нет вовсе.
Ситуации, когда целесообразно задействовать режим «bypass» могут быть самыми различными. Например,
Разновидности
Байпас может быть механическим или электронным, внутренним или внешним, а также одно- или многофазным.
По способу коммутации различают механический или электронный байпас.
Механический (ручной) байпас
Приводится в действие непосредственно самим потребителем с помощью ручек, кнопок, тумблеров и других подобных приспособлений.
Механический характерен для внешнего однофазного байпаса, который используется в бытовых и универсальных стабилизаторах напряжения, где потребитель страхуется от аварийных ситуаций и предусматривает качественный уход за устройством.
Внешний однофазный байпас применяется в приборах мощностью от 3 кВА, там устройство подключается к сети с помощью клеммного соединения и, в случае аварийной ситуации, нет возможности просто взять и вытащить вилку из розетки.
На менее мощных стабилизаторах иногда просто делают дополнительные розетки в обход стабилизатора. Именно такой байпас реализован в модели IEK Simple мощностью 0.35 кВА:
Ручной (или механический) bypass включается только после предварительного отключения стабилизатора. На корпусе стабилизатора выключатели питания и байпаса обычно расположены рядом друг с другом, как бы намекая, что они взаимосвязаны.
Ручное отключение байпаса производится в обратной последовательности: сначала выключается собственно байпас и только после этого включается питания стабилизатора. Т.е. нагрузка при этом тоже на какое-то время оказывается обесточенной.
Электронный байпас
Работает на реле или полупроводниковых ключах, которые могут переключаться автоматически по заданному алгоритму (например, в случае нештатной работы стабилизатора) или управляться дистанционно с помощью органов управления на панели стабилизатора (нажали на кнопочку и байпас включился).
Применение электронного байпаса имеет следующие плюсы:
В случае срабатывания автоматического байпаса из-за критических параметров в работе стабилизатора, устройство начнет передавать нагрузку к потребителям непосредственно от сети. При возвращении параметров к нормальным значениям режим автоматически отключается.
По расположению относительно самого стабилизатора, байпас может быть внутренним (т.е. встроенным в сам стабилизатор) или внешним.
Внутренний (встроенный) байпас
Внутренний байпас — это схема обхода, которая реализована прямо в корпусе стабилизатора. Наружу выведен только переключатель байпаса.
Бытовые стабилизаторы далеко не всегда имеют встроенный байпас, поэтому при выборе прибора обращайте внимание на этот момент. В принципе, байпас для бытового стабилизатора — вещь удобная, но не обязательная. Однако, если планируется работа стабилизатора на режимах, близких к критичным, то функция байпаса может пригодиться.
Внешний байпас
Внешний — это когда цепь обхода собрана вокруг стабилизатора. Абсолютно любой стабилизатор (независимо от его мощности или количества фаз) можно снабдить внешним байпасом. Поэтому, если для ваших целей необходим байпас, а он не предусмотрен схемой стабилизатора, смело подключайте внешний байпас.
Схема внешнего однофазного байпаса
Вообще, схема, реализующая байпас, должна решить всего одну задачу: отключить фазные проводники от входа и выхода стабилизатора и замкнуть их напрямую. Нулевые проводники можно не трогать. Для этого идеально подходят трехполюсные кулачковые переключатели серии 4G (схема 56, на два положения).
Вот, например, схема байпаса для стабилизатора с использованием переключателя OptiSwitch 4G25-56-U-R114 (подойдет для мощности до 4 кВт):
Для более мощного стабилизатора, придется купить более мощный переключатель. Сама схема остается без изменений. Такие переключатели выпускают на токи от 10 до 100А, этого более чем достаточно для бытовых нужд. Естественно, чем больше у переключателя коммутационная мощность, тем он дороже. Например, для схемы байпаса к стабилизатору на 2.5 кВт подойдет переключатель 4G16-56 (16А, 1800 руб), а для стабилизатора на 10 кВт придется раскошелиться на 4G63/100-56 (100А, 10800 руб).
Все разновидности кулачковых переключателей серии 4G приведены в этом документе (pdf-файл, 12 Мб).
Схема внешнего трехфазного байпаса
Следует отметить, что для трехфазных моделей, потребуется коммутация не только всех трех фаз, но и нейтрали. Ну и, соответственно, схема байпаса для трехфазного стабилизатора разрастается в четыре раза.
Для этих целей выпускаются специальные «байпасные» переключатели, которые не только объединяют в одном общем корпусе необходимое количество контактов, но и имеют все необходимые внутренние соединения. Все, что остается сделать — это правильно подключить вход, выход и стабилизатор.
Посмотрим, например, на переключатель ABB OL80PW48RB. Этот двухпозиционный 4х-полюсный переключатель рассчитан на коммутационную мощность 22.5 кВт (380В), номинальный ток 80 А, хотя в течении 3 секунд он способен выдерживать перегрузку до 1280 А (остальные технические характеристики можно посмотреть в этой пдф-ке). Из схемы переключателя видно, что производитель заранее соединил нужные контакты между собой, чтобы нам было удобно:
Таким образом, этот переключатель (как и любые из серии WS48 и PW48) идеально подходит для организации байпаса в трехфазной цепи. Само собой, не только для стабилизатора, но и для обхода любого участка 3-фазной сети. Пример схемы:
Что такое байпас и зачем он нужен: изучаем функциональные особенности и правила установки
Схемы байпас (Bypass): основные типы и сферы их применения
Для начала определимся что такое байпас в стабилизаторе напряжения применительно к электрическим цепям. Если в каких-то случаях требуется исключить некоторый участок или элемент цепи от влияния на общий результат, то искусственно создается обходной путь — путь в обход этого участка или элемента.
Этот путь и называется «байпасом» (от англ. слова bypass — обход, шунт). А работа цепи с включенным обходным путем называется режимом байпаса.
Применительно к стабилизаторам, включенный байпас означает, что входное напряжение подается непосредственно на выход и никакой стабилизации не производится.
Некоторые производители стабилизаторов вместо непонятного слова «bypass» пишут слово «обход», а иногда — вообще «транзит», но суть от этого не меняется.
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.
Статья по теме: Мелочи для декорирования интерьера своими руками
Внутренний и внешний байпас
Внешний ручной байпас Legrand
Встроенный или внутренний байпас представляет собой схему обхода, которая спроектирована и реализована непосредственно в корпусе электротехнического прибора. Наружу выводят только рукоятку или тумблер.
Стабилизаторы, предназначенные для бытового использования, не всегда оснащаются встроенной электротехнической деталью, поэтому при выборе подходящей модели на это нужно обратить внимание. Байпас в домашних условиях эксплуатировать не обязательно
Внешний байпас представляет собой схему обхода, спроектированную и реализованную около регулятора напряжения. Каждый стабилизатор, несмотря на количество фаз и мощность, можно оснастить внешним дополнительным рабочим узлом.
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.
Разновидности
Байпас может быть механическим или электронным, внутренним или внешним, а также одно- или многофазным.
По способу коммутации различают механический или электронный байпас.
Механический (ручной) байпас
Приводится в действие непосредственно самим потребителем с помощью ручек, кнопок, тумблеров и других подобных приспособлений.
Механический характерен для внешнего однофазного байпаса, который используется в бытовых и универсальных стабилизаторах напряжения, где потребитель страхуется от аварийных ситуаций и предусматривает качественный уход за устройством.
Внешний однофазный байпас применяется в приборах мощностью от 3 кВА, там устройство подключается к сети с помощью клеммного соединения и, в случае аварийной ситуации, нет возможности просто взять и вытащить вилку из розетки.
Обязательный байпас в системе отопления: что это такое
Байпас в отопительной системе является обязательным узлом конструкции. Элемент монтируют между входной трубой и обраткой. Устройство решает проблему с равномерным распределением теплоносителя в малоэтажных домах.
При однотрубной системе, горячая вода, проходя через первый радиатор, устремляется к следующему обогревательному элементу. С каждым последующим вхождением теплоноситель становится холоднее. Последний радиатор получает самую низкую температуру, тем самым не эффективно используя коэффициент полезного действия. Байпас частично решает данную проблему. Благодаря ему, часть теплоносителя идет в обход первого радиатора, донося горячую воду к следующей батарее.
Диаметр байпаса
Схема размера труб в системе с байпасом на радиаторе
Итак, мы уже знаем, зачем нужен байпас в системе отопления и где он устанавливается. Осталось разобраться какого диаметра он должен быть. Мы должны рассмотреть варианты монтажа байпаса системы отопления на батарее и насосе отдельно, так как его диаметр в каждом случае будет разным, что обусловливается различными требованиями к нему.
Обвод на насосе будет иметь меньший или такой же диаметр, как и у основной магистрали. Как правильно сделать байпас на отоплении принципиальной разницы в этом случае нет. Ведь он устанавливается только для того, чтобы в случае отключения насоса циркуляция могла продолжаться самотеком.
Соответственно, заужать саму магистраль нельзя, при этом диаметр патрубков, которые отходят от контура, не имеет ключевого значения. При остановке насоса циркуляция через него будет невозможной, поэтому даже при равном диаметре с общей магистралью обвод не будет менять вектор движения теплоносителя. А когда нам нужно чтобы вода текла через насос, то мы просто перекрываем путь теплоносителю шаровым краном, установленным на магистрали.
А вот при установке байпаса в системе отопления частного дома на радиаторах его диаметр имеет большое значение. Он должен быть на один размер меньше, чем патрубки, соединяющие радиаторы с центральной магистралью. При этом отводы к батареям также должны быть на размер меньше основного контура. Как это работает:
Если диаметр патрубков будет таким же, как и обвод, то в батареи попадёт малое количество воды, соответственно, температура радиаторов упадет. В случае если диаметр патрубков будет меньше диаметра обвода, то циркуляция в батарее прекратится вовсе.
Уменьшение диаметра патрубков по отношению к основной магистрали увеличивает скорость теплоносителя, что позволяет ему более интенсивно двигаться по радиатору. При этом вода циркулирует по всей батарее, в результате чего она прогревается равномерно.
Для примера рассмотрим устройство байпаса в системе отопления из полипропилена. Если диаметр основной магистрали составляет 32 мм, то сечение патрубков, через которые вода попадает в батареи, должно быть 25 мм. Диаметр обвода в такой схеме, соответственно, должен быть 20 мм. В таком случае до крайней батареи теплоноситель будет проходить по нужному нам пути с минимальными теплопотерями. При этом сбалансировать систему будет проще.
Применение режима Bypass
В основном такие платы устанавливают на серверы Common Bridge: Firewall, IPS, IDS, DPI, серверы доступа, шлюзы и другие сетевые устройства, отключение которых может привести к падению всей сети. Режим Bypass позволяет обеспечить доступность сети, исключив из нее только ту функцию, за которую отвечало вышедшее из строя устройство. Например, если данная сетевая плата используется в системе DPI, то в случае отключения питания или поломки у абонентов интернет-провайдера сохранится доступ к сети, но пропадет возможность управления трафиком, фильтрации URL и другие функции DPI.
Работа Bypass на шлюзе доступа в сеть Интернет
Также операторы связи и интернет-провайдеры активно используют режим Bypass для проведения плановых работ на серверах с такими платами. При этом нет необходимости перенаправлять трафик в обход на сетевом оборудовании, можно просто выключить сервер из розетки и производить замену комплектующих.
Как не сжечь мехмод?
Механический мод проживет дольше, если соблюдать классические правила парения. Слишком частые и глубокие затяжки, как правило, не ведут ни к чему хорошему. Чем меньше перегревается атомайзер, тем дольше служит аккумулятор. Передышки дают моду остыть.
Лучше делать долгие и омные затяжки, чем короткие и еле ощутимые. Мехмоды с мощными батареями в принципе для этого и созданы. Попускать пару просто так можно на боксах или в крайнем случае на бюджетных одноразовых девайсах.
Ключевое значение имеет сопротивление спирали и подаваемое напряжение от аккумулятора
Важно, чтобы эти параметры соответствовали друг другу. В противном случае аккумулятор не выдержит и придет в негодность
На бокс модах для этого плата полностью блокирует работу устройства и исключает критические поломки.
Определить, что такое режим байпаса в электронной сигарете, помогает именно сопротивление, ведь подбирается подобный параметр только для мехмодов, а отнюдь не для бокс модов, где электронная плата уже контролирует данные параметры.
Соотношение параметров рассчитывается по следующим показателям:
Малое сопротивление дает больше нагрузки. Если делать минимальное сопротивление, то повышается нагрузка на зарядную батарею. Соответственно мехмод может попросту взорваться, если на атомайзере установлено две спирали и выбран несоответствующий материал намотки. Разные материалы выдают разное сопротивление.
Большое сопротивление снижает нагрузку. Повысить сопротивление спирали легко. Во-первых, следует использовать одну спираль, во-вторых, стоит отказаться от двойных намоток
Важно помнить и то, что чем больше параллельных спиралей, тем ближе сопротивление к нулю, а это означает понижение параметров.
Оснащенность мода
Просто огромный, по сравнению с конкурентами, o-led дисплей имеет вертикальное расположение. Вся информация, которая вам может только понадобиться при пользовании устройства, очень удобно расположена на экране и читается без надобности поворачивать мод. Вместо стандартного индикатора заряда батареи есть возможность установить счетчик затяжек, или счетчик времени парения.
Невероятно удобное управление. Включение, как и выключение, производится путем пятикратного нажатия на кнопку.
Вход в меню выполняется троекратным нажатием. eVic-VTС Mini может работать в 4 режимах:
Очень грамотно в этом устройстве реализован стеллс режим. Вход в этот режим осуществляется одновременным нажатием кнопки Fire и кнопки «минус». В этом режиме не будет работать экран во время парения. Если нужно изменить параметры парения, то экран загорится на время изменений значения и снова погаснет.
Во время затяжки, информация на дисплее динамически меняется, показывая реальные характеристики устройства в данную секунду. В режиме мехмода меняться будут значения напряжения и сопротивления, а в режиме термоконтроля будет показываться реальная температура и мощность. Неудобство этой функции состоит в том, что только в зеркало можно увидеть эти данные, так как после отпускания кнопки экран примет обычный вид и через 30 секунд погаснет.
В моде присутствуют все возможные варианты защиты:
Плата, в принципе, очень отзывчива и моментально реагирует на включение или выключение, без долгих загрузок, которые имеют место быть в большинстве остальных ББ.
Ручной однофазный байпас Lider Б1/3-12
Ручной однофазный байпас Lider Б1/3-12.
Байпас предназначен для ручного переключения энергоснабжения в обход стабилизатора. Мощность подключенной нагрузки проходящей через байпас не должна превышать 12 кВА.
Конструктивно байпас выполнен в металлическом корпусе (170х225х135 мм) с двух диапазонным кулачковым переключателем, которым происходит ручное переключение на выбранный режим (0 – через стабилизатор; 1 – в обход стабилизатора).
С помощью ручного байпаса Лидер, Вы безопасно, быстро и удобно переключите напряжение через стабилизатор или напрямую в дом. Ниже приведены случаи, в которых необходимо использование ручного однофазного байпаса:
Установка байпаса
Установку байпаса в отопительной магистрали лучше не проводить своими силами. Эти работы должны выполнять квалифицированные специалисты. Они смогут качественно установить этот элемент системы отопления. После установки мастера выполнят проверку системы на брак, а если имеются дефекты и протекание, то устранят их.
Установка байпаса должна производиться как можно ближе к радиатору и, одновременно, как можно дальше от стояка. Если в этом есть необходимость, то после установки байпаса можно смонтировать дополнительный кран. Благодаря ему будет обеспечена полноценная циркуляция теплоносителя при помощи радиатора, а не за счет байпаса.
Помимо основных функций этот элемент еще может выступать в качестве терморегулятора. С его помощью можно осуществлять регулировку уровня горячей воды. Установка прибора выполняется в направлении движения теплоносителя.
При выполнении монтажных работ сначала производится установка фильтра. Затем выполняется монтаж обратного клапана. И, в самом конце работы, производится установка циркуляционного насоса. Если вы твердо решили выполнить установку байпаса, то не стоит покупать самые дешевые устройства. Прежде всего, этот элемент системы отопления должен быть качественным и надежным
Обратите внимание на следующие параметры:
Байпас в системе отопления
На участках отопительной системы, где диаметр труб сужается и сокращается скорость потока, можно установить шаровые вентили. Если говорить об их конструкции, основными элементами в ней являются корпус и металлический шар. Последний имеет отверстие определенного диаметра. Установка такого вентиля исключает снижение просвета при его открытии.
Если шаровой вентиль потерял работоспособность, его сразу нужно заменить на новый, поскольку ремонту он не подлежит. В том случае, если шаровые вентили эксплуатируются в течение продолжительного срока, может произойти их закипание. Во избежание этого в течение всего времени использования необходимо проворачивать эти элементы арматуры.
В заключение кратко о ГВС
Поскольку все основные выводы мы сделали по ходу описания, дополним информационную картину установкой байпаса на полотенцесушитель. Это единственный случай, когда кусок трубы ставится только для удобства обслуживания или замены обогревателя. На теплоотдачу элемент практически не влияет благодаря скорости течения и давлению в водопроводе. Принцип действия аналогичен работе байпаса на батареях отопления, только здесь мы распределяем горячую воду.
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: