Автомат переключения на резервное питание от генератора

Автомат переключения на резервное питание от генератора

Электроэнергия, хотя и вырабатывается на крупных электростанциях, которые работают без остановки, но, тем не менее, иногда пропадает. Погода вносит свои коррективы во многие процессы. В том числе и в электроснабжение. Причем для поселений вне городской черты они наиболее чувствительны. И когда на даче или где-нибудь в деревне с приходом непогоды пропадает свет, цивилизация вдруг исчезает. Но чтобы не испытывать проблем с отключениями электричества, нужен резервный генератор. О его подключении и расскажем далее.

Выбор наилучшего варианта схемы

Электросеть 220 В поступает в современные частные дома и дачи через счетчик электроэнергии, расположенный вне помещения. Но главный распределительный щит обычно устанавливается в помещении. Электрогенератор также располагается либо в доме, либо в подсобном помещении. По этой причине надо в первую очередь выбрать оптимальный вариант его подключения:

  1. По месту установки электросчетчика.
  2. По месту расположения электрического щита.

В каждом из этих вариантов надо использовать такую схему, в которой питающие напряжения электросети и генератора надежно разделяются и ни в коем случае не соединяются встречно. Вариантов такой схемы может быть несколько. Современные системы автоматического управления выпускаются для решения, в том числе и управления генераторами. Они обеспечивают после пропадания напряжения их автоматический запуск и безопасное присоединение к домашней электросети.

Схемы с АВР

Под управлением микроконтроллера по заданной программе коммутаторы автоматически выполняют все необходимые переключения. Как результат — не надо задумываться о необходимости что-либо включать-выключать вручную и делать это. Автоматика все сделает за человека. Но за деньги. Причем из всех вариантов сумма получится самой большой. Автоматика — дорогое удовольствие. Кроме того, подобная схема легко реализуема только одновременно с построением домашней электросети.

Если решено применить полностью автоматическое переключение домашней сети на питание от электрогенератора, потребуется блок автоматического ввода резерва (АВР). Он должен настраиваться на приоритет основной электросети. Пример такого блока показан далее на изображении.

Автомат переключения на резервное питание от генератора

Автомат переключения на резервное питание от генератора

Практическая реализация такой схемы тем проще, чем короче провода и кабели, соединяющие ее элементы. Поэтому рекомендуется продумать размещение элементов схемы заранее. При этом не забыть о заземлении, для которого также предусматривается определенное место. В руководстве по эксплуатации обязательно изложены рекомендации о том, как делается заземление генератора. Полная автоматизация перехода на электропитание от генератора неразрывно связана с его конструкцией.

Автомат переключения на резервное питание от генератора

Такая мини-электростанция конструктивно делается по аналогии со стартером автомобиля. В ней обязательно присутствует аккумулятор для питания электродвигателя, вращающего двигатель внутреннего сгорания. Если применена мини-электростанция, которая запускается только вручную, эта операция — единственная, которую необходимо выполнить после отключения основной питающей электросети. Также вручную придется отключить электростанцию и после восстановления централизованного электроснабжения.

Автомат переключения на резервное питание от генератора

Переключение вручную как минимум дешевле…

Когда электросеть уже существует и к ней надо присоединять автоматику для управления электрогенератором, возникают трудности, которые с трудом преодолеваются. Поэтому при доработке домашней электросети лучше выбрать схему с ручным переключением. Для этого в уже эксплуатируемом электрическом щите используется вариант с установкой перекидного рубильника. Лучше всего применить компактные модели этого коммутатора. Некоторые из них показаны далее на изображении.

Автомат переключения на резервное питание от генератора

Но их можно использовать только в том случае, когда к электрощиту либо уже были проложены все необходимые для этого кабели, либо их можно проложить в уже сложившихся условиях. И, конечно же, на дин-рейке необходимо место для размещения рубильника. А еще уточним, что такой рубильник относится к дорогим коммутаторам. Поэтому, исходя из цен, вместо него можно порекомендовать рубильник классической конструкции, показанный на изображении далее.

Автомат переключения на резервное питание от генератора

Этот коммутатор устанавливается между электросчетчиком и распределительным щитом. Где именно — определяется в каждом конкретном случае. Но самое главное при выборе коммутационного оборудования то, что не имеет смысла вкладываться в дорогие комплектующие изделия. Резервное электропитание работает случайным образом и наиболее часто кратковременно. Резервные коммутаторы совершают незначительное число переключений. То есть они изнашиваются минимально. Поэтому простейший вариант — это схема с перекидным рубильником.

Автомат переключения на резервное питание от генератора

Переключатели обязательны к использованию

Наличие отдельного коммутатора, несмотря на то, что он будет нечасто использоваться, сделает схему электроснабжения дома безопасной как для пользователей, так и для оборудования, присоединенного к электропитанию. Хотя самое простое решение — это обычная розетка, через которую можно запитать всю домашнюю сеть. Тем более что подключение к электрогенераторам тоже выполняется через розетки, установленные на их корпусе. Однако все зависит от мощности электрогенератора.

Если его мощность более 2–3 кВт, обычная розетка может перегреться и прийти в негодность. Но и более мощные контакты решат проблему лишь отчасти. Для оптимальной схемы необходимо аварийное отключение нагрузки. Также будет велика вероятность того, что при подаче сетевого напряжения получится встречное соединение генератора и питающей электросети. А это может привести к порче электрогенератора.

Перекидной рубильник, хоть и не автоматический, в одном из трех своих положений перенаправит потребителей на электрогенератор. Причем никогда не получится встречного соединения, поскольку это физически невозможно в этом рубильнике. В среднем положении домашняя электросеть получается обесточенной. Даже при работающем электрогенераторе и наличии напряжения в электросети можно без проблем переключаться между этими двумя источниками электроэнергии.

Читать также:  Ручной разбрызгиватель для штукатурки

Автомат переключения на резервное питание от генератора

Синий провод сети и генератора (см. изображение выше) надо пропустить через контакты автоматических выключателей. Для сети и для электрогенератора нужен свой отдельный автомат-выключатель. В схеме подключения генератора обязательно должен присутствовать заземляющий контур или заземление из трубы или стального профиля длиной от 2 метров. Хороший вариант заземления — труба скважины для воды.

Если дом присоединен к трехфазной сети, а электрогенератор однофазный, рекомендуется схема, показанная далее.

Автомат переключения на резервное питание от генератора

В заключение дадим собственные рекомендации по выбору схемы подключения генератора. Еще раз напомним, что начинать строить такую схему надо со статистики отключений электроэнергии в конкретном месте. Ручное переключение на электрогенератор дешевле. Также более дешевым вариантом является использование источников бесперебойного питания для конкретного оборудования. Электрогенератор наиболее эффективен при отоплении электричеством, когда отключения регулярны и продолжительны.

При отсутствии электричества или сбоях в его подаче для частного дома необходимо резервное питание. Многих домовладельцев часто озадачивает проблема, касающаяся того, как подключить генератор к сети дома. Схема должна быть в первую очередь безопасной. Прежде всего необходимо разобраться, чего делать нельзя.

Ошибки при подключении резерва

Не допускается подключение мини-электростанции к розетке в доме при отключенных автоматах в щитке ввода, что часто делают хозяева. Мощность генератора может быть в несколько раз больше, чем пропускная способность проводки. Для розетки она составляет не более 3,5 кВт. В результате провода перегреются, что грозит коротким замыканием или пожаром. В случае если кто-то нечаянно включит автомат при возобновлении питания, резервный источник электроэнергии тут же выйдет из строя. Но решение вопроса о том, как подключить генератор к сети дома через розетку, все же есть. Мини-электростанция может подключаться к домашнему распределительному щиту, если она соответствует мощности нагрузки и подключена только к контактам рубильника со стороны генератора. Правильным решением будет также подключение к нему удлинителя, а затем – нужных приборов. В данном случае резервный источник не будет связан с домашней сетью.

При частых отключениях электроэнергии на даче или в загородном доме рекомендуется подключать резерв с помощью перекидного рубильника, реверсивного переключателя или системы автоматического запуска резерва (АВР).

Автомат переключения на резервное питание от генератора

Выбор электрогенератора

Домашняя электростанция – это двигатель внутреннего сгорания (ДВС), вращающий генератор, вырабатывающий электроэнергию. Обычно применяют четырехтактные модели с частотой до 3 тыс. оборотов в минуту. Бытовые модели снабжаются топливными баками емкостью 10-15 л.

Основным вопросом при выборе является цель применения. Генератор может быть основным источником электроэнергии, но чаще всего его используют как резерв, когда возникает аварийная ситуация на линии.

Главными параметрами являются мощность, моторесурс и экономичность. Также важно, чтобы устройство было надежным и удобным в эксплуатации.

Подключение бензогенератора требует слаженной работы трех элементом:

  • кабель от резерва;
  • централизованная цепь подачи электроэнергии;
  • домашняя сеть потребления.

Основные задачи

При подключении следует определить следующее:

  • место расположения в плане экономичности и безопасности;
  • как часто происходит обрыв питания и нужна ли автоматика;
  • мощность потребления с учетом потерь и выбор запаса.

Важно создать подходящую схему подключения к домашней сети. Автоматизация процесса обходится дорого и требует квалифицированного обслуживания. Наиболее щадящем режимом для индивидуального дома является ручное подключение. Здесь также имеет смысл применить частичную автоматизацию, поскольку полуавтоматы обойдутся недорого. Каким бы ни был вариант подключения, везде требуется надзор за работой системы. Непрерывное электроснабжение обходится дорого и для частного дома в этом нет необходимости. В крайнем случае можно установить бесперебойный источник питания на компьютер или другие важные потребители.

Прежде всего следует рассчитать требуемую мощность дополнительного источника электроэнергии. Для этого суммируется мощность всех нагрузок, которые следует подключить, после чего следует добавить к ней запас до 30 %. Здесь учитываются пусковые токи двигателей домашней техники, в несколько раз превышающие допустимые. После к расчетной мощности подбирается агрегат.

Пример: стиральная машинка в час потребляет 2 кВт, электрическая плита – 3 кВт, холодильник – 0,5 кВт, телевизор с компьютером – 0,5 кВт, освещение – 0,5 кВт. В сумме выходит 6,5 кВт, а с учетом запаса – 8,5 кВт. На работу генератора оказывает негативное влияние отсутствие нагрузки. Она должна быть не ниже 30 % от номинального значения.

При решении вопроса о том, как подключить генератор к сети дома, схема очень важна и должна быть составлена правильно. Для минимального количества потребителей применяют компактные модели мощностью 2-3 кВт как временная мера, пока не восстановится основная сеть.

Схема подключения бензинового генератора к сети дома может быть простейшей. Важно, чтобы она была составлена правильно и обеспечивала соответствие агрегата действующей нагрузке.

Автомат переключения на резервное питание от генератора

Виды электрогенераторов

В качестве бытовых источников электроэнергии наиболее распространены бензиновые генераторы. Их особенности следующие:

  • большой выбор цен;
  • небольшая мощность – 0,8-12 кВт;
  • компактные мобильные и стационарные модели;
  • бывает генератор 3-х фазный и однофазный;
  • применяются преимущественно четырехтактные ДВС.

Выбирая вариант того, как подключить генератор к сети дома, схема охлаждения ДВС зависит от того, применяется агрегат постоянно или временно. Обычно устройства снабжаются воздушными радиаторами. Промышленные модели способны работать круглосуточно на жидкостном охлаждении. Они выпускаются преимущественно трехфазными. Габариты у них больше, но выше экономичность.

Подключение дизель-генератора к сети в доме применяется реже из-за большой цены. Но все же его применение целесообразно по причине большого ресурса.

Типы моделей

Установки, генерирующие электрический ток, разделяются на типы.

  1. Асинхронные. Конструкция проста и надежна. Важные узлы закрыты от влаги и пыли. Предпочтительно использовать устройства для активных нагрузок. Для питания электродвигателей асинхронные генераторы применять не рекомендуется.
  2. Синхронные. Агрегаты не имеют недостатков, характерных для асинхронных. Кроме того, они обеспечивают поддерживание более точного напряжения. Выбирать нужно бесщеточную конструкцию, у которой значительно лучше характеристики тока и меньше радиопомехи.
  3. Инверторные модели дороже и имеют меньшую мощность. Характеристики однофазных устройств хуже, особенно у дешевые моделей. Генератор 3-х фазный несколько лучше. Другими недостатками являются дороговизна и меньшая надежность.
Читать также:  Схемы металлоискателей для цв мет

Автомат переключения на резервное питание от генератора

Однофазные и трехфазные генераторы

Если трехфазных потребителей нет, целесообразно выбрать модель проще, чтобы мощность использовалась рационально. Подключение однофазного генератора к трехфазной сети дома сделать не так уж сложно. К тому же трехфазный агрегат дороже и все фазы следует равномерно нагружать. Если разница превышает 25 %, устройство может выйти из строя.

Автомат переключения на резервное питание от генератора

Для резерва частного дома однофазный источник тока предпочтительней при любом вводе.

Схемы подключения

Можно выбрать несколько способов применения дополнительных источников питания.

  1. Подключение резерва к выделенной группе потребителей по отдельной схеме.
  2. Применение перекидного рубильника или трехпозиционного переключателя, на которых делаются перемычки на входе со стороны генератора. В таком случае вся домашняя сеть будет запитана. Недостаток заключается в том, что трехфазные потребители здесь работать не будут.
  3. Установка двух контакторов, где один подключает питание от городской сети, а другой – от резервного источника. Способ применяется в схемах с АВР. Здесь также требуются перемычки между вводами со стороны резерва.

Подключение трехфазного генератора к трехфазной сети дома обязательно следует делать при наличии соответствующих электроприемников, например электродвигателей станков.

Автомат переключения на резервное питание от генератора

Автозапуск генератора

Наиболее полноценный способ переключения нагрузки производится с применением АВР. Система снабжается электростартером. Устройство автозапуска контролирует внешнюю сеть сразу после подачи на него питания. Перед тем как подключить генератор к сети дома с автозапуском, автоматика выжидает 10 секунд после потери напряжения. Затем внешняя сеть отключается и начинается запуск дизель-генератора. После набора оборотов в течение 20 секунд генератор подключается к сети дома.

Когда восстановится напряжение во внешней сети, резерв отключается и домашняя сеть переходит в обычный режим работы. Затем глушится двигатель генератора.

Подключение генератора с АВР к сети дома – это удобное решение, хотя и дорогостоящее.

Автомат переключения на резервное питание от генератора

Применение перекидного рубильника

Если средние контакты рубильника подключить к потребителю, а крайние – к кабелю электростанции и к вводу электросети, схемы источников питания никогда не пересекутся. Будет еще лучше, если у рубильника будет еще одно промежуточное нейтральное положение.

Исходное состояние рубильника считается, когда подключена главная сеть. При его переключении питание начинает поступать от генератора.

Недостатком перекидного рубильника старого образца является искрение и открытость токоведущих частей. Современные конструкции снабжены защитным кожухом, закрывающим подвижные детали. Переключатель крепится в щите управления. Исходное положение – это подключение к главной сети. При сбое в подаче электроэнергии рукоятку переключения устанавливают в нейтральное положение, а затем запускают генератор, прогревают его и подключают к нагрузкам в доме.

Отдельное подключение нагрузки

Генераторы обычно не обеспечивают питание всей домашней сети. Достаточно подключить основные потребители: освещение и некоторые бытовые приборы. Целесообразно переоборудовать электропроводку, чтобы не делать много переключений. Для этого достаточно провести отдельную линию к дежурному освещению и отдельным от домашней сети розеткам холодильника, телевизора, компьютера. В щите устанавливают клеммник, к которому подключен кабель с выхода генератора.

Реверсивный переключатель

Переключение на питание от бензогенератора производится с применением реверсивного рубильника. Устройство обычно имеет 3 положения ручки, где крайние замыкают цепи, а среднее – размыкает.

Однофазная схема подходит, чтобы сделать подключение резервного генератора к сети дома с небольшой мощностью потребления, например на даче.

Автомат переключения на резервное питание от генератора

Входные клеммы располагаются сверху, а выходные – снизу. На щитке устанавливаются индикаторные лампы, сигнализирующие о включении сети или генератора.

Применение системы АВР

Система автоматического запуска стоит значительно дороже ручного. При этом внешний контроль все равно необходим, поскольку при запуске ДВС необходимо управлять дроссельной заслонкой. После пуска двигатель должен прогреться.

Многие предпочитают применять частичную автоматизацию, с подключением основного питания через контактор, который размыкается при отключении входа. Затем генератор запускается вручную. В него встраивается реле времени для прогрева двигателя и автоматического перехода на подключение резерва в дом.

При возобновлении подачи электричества контактор отключается и нагрузка снова подается на общую электросеть.

Резерв с полной автоматизацией электроснабжения содержит микропроцессорное регулирование работы мощных генераторов.

Особенности подключения генераторов

  1. Резервный генератор следует надежно защитить от осадков. Это может быть навес на участке или отдельное помещение с отводом выхлопа газов.
  2. Установка после счетчика, чтобы не платить за собственную выработку электроэнергии.
  3. Возможно применение резерва как подпитки при пиковых нагрузках.
  4. Выбор экономичной схемы, чтобы не было лишних затрат.

Заключение

При нестабильном электроснабжении частного дома появляется проблема, касающаяся того, как подключить генератор к сети дома. Схема должна быть простой и безопасной. Наиболее удобным источником резервной энергии индивидуального дома или дачи является генератор с ДВС. Агрегат удобно перевозить и эксплуатировать, он не очень дорогой. Для выбора оптимальной схемы подключения необходимо ознакомиться с особенностями устройства и переключающего оборудования.

Автомат переключения на резервное питание от генератораПри сборке схемы автоматического ввода резерва можно выбрать три варианта. Два более простых и один посложнее.

Рассмотрим каждый из вариантов схемы поподробнее.

Простейшая схема АВР для двух однофазных вводов собирается всего лишь на одном магнитном пускателе. Для этого понадобится контактор с двумя парами контактов:Автомат переключения на резервное питание от генератора

    нормально разомкнутым
    нормально замкнутым
Читать также:  Траверса для монтажа кровельных сэндвич панелей

Если таковых в вашем контакторе не оказалось, можно использовать специальную приставку.Автомат переключения на резервное питание от генератора

Только учтите, что контакты у большинства из них не рассчитаны на большие токи. А если вы решите подключать через АВР нагрузку всего дома, то уж точно не стоит этого делать, используя блок контакты расположенные по бокам стандартных пускателей.

Автомат переключения на резервное питание от генератора
Автомат переключения на резервное питание от генератора
Автомат переключения на резервное питание от генератора

Вот самая простая схема АВР:Автомат переключения на резервное питание от генератора

Катушка магнитного пускателя подключается на один из вводов. В нормальном режиме напряжение поступает на катушку, она замыкает контакт КМ1-1, а контакт КМ1-2 размыкается.Автомат переключения на резервное питание от генератора

SF1 и SF2 в схеме – это однополюсные автоматические выключатели.

Напряжение через контактор поступает к потребителю. Дополнительно в схеме могут быть подключены сигнальные лампы. Они визуально будут показывать какой из вводов в данный момент подключен. Немного измененная схемка с лампочками:Автомат переключения на резервное питание от генератора

Если напряжение на первом вводе исчезло, контактор отпадает. Его контакты КМ1-1 размыкаются, а КМ2-1 замыкаются. Напряжение начинает поступать к потребителю с ввода №2.Автомат переключения на резервное питание от генератора

Если вам в нормальном режиме просто нужно проверить работоспособность схемы, то выключите автомат SF1 и смотрите как реагирует сборка. Все ли работает исправно.

Самое главное здесь изначально проконтролировать на какой ток рассчитаны эти самые нормально замкнутые и разомкнутые контакты.Автомат переключения на резервное питание от генератора

При этом обратите внимание, что эту простейшую схему можно собрать двумя способами:

    без разрыва ноля
    с разрывом нулевого провода

Без разрыва можно применять в том случае, если у вас есть две независимые линии эл.передач или кабельных ввода, от которых вы собственно и подключаете весь дом. А вот когда резервной линией является какой-то автономный источник энергии – ИБП или генератор, то здесь придется разрывать как фазу, так и ноль.Автомат переключения на резервное питание от генератора

Естественно, что все контакторы подключаются после счетчика kWh. QF – это модульные автоматы в щитке дома.Автомат переключения на резервное питание от генератора

Если у вас второй источник питания подает напряжение не автоматически, например бензиновый генератор без пусковой аппаратуры. Который нужно сначала вручную завести, прогреть и только потом переключиться, то схемку можно немного изменить, добавив туда одну единственную кнопку.Автомат переключения на резервное питание от генератора

За счет нее не будет происходить автоматического переключения. Вы сами выберите для этого нужный момент, нажав ее когда потребуется. Монтируется эта кнопка SB1 параллельно катушке контактора.Автомат переключения на резервное питание от генератора

Когда у вас напряжение на основном вводе не исчезает на долго, а периодически пропадает и появляется (причины могут быть разными), в этом случае не желательны постоянные переключения контакторов туда-обратно. Здесь целесообразно использовать специальную приставку к контактору типа ПВИ-12 с задержкой времени.Автомат переключения на резервное питание от генератора

Трехфазная схема практически аналогична однофазной.Автомат переключения на резервное питание от генератора

Только особо следите за правильной фазировкой АВС. Она должна совпадать на вводе-1 с вводом-2. Иначе 3-х фазные двигатели после переключения будут крутиться в обратную сторону.

Вторая схема немного посложнее. В ней используется уже два магнитных пускателя.Автомат переключения на резервное питание от генератора

Допустим, у вас есть два трехфазных ввода и один потребитель. В схеме применены магнитные пускатели с 4-мя контактами:

    3 нормально разомкнутые
    1 нормально замкнутый КМ1

Автомат переключения на резервное питание от генератораКатушка пускателя КМ1 подключается через фазу L3 от первого ввода и через нормально замкнутый контакт КМ2. Таким образом, когда вы подаете питание на ввод №1, катушка первого пускателя замыкается и вся нагрузка подключается к источнику напряжения №1.

Второй контактор при этом отключен, так как нормально замкнутый разъем КМ1, будет в этот момент размокнут, и питание на катушку второго пускателя поступать не будет. При исчезновении напряжения на первом вводе, отпадает контактор-1 и включается контактор-2. Потребитель остается со светом.Автомат переключения на резервное питание от генератора

Самый главный плюс этих схем – их простота. А минусом является то, что подобные сборки называть схемами автоматизации можно с очень большой натяжкой.

Стоит лишь исчезнуть напряжению на той фазе, которая питает катушку включения и вы легко можете получить встречное КЗ.

Можно конечно усовершенствовать всю систему, выбрав катушку контактора не на 220В, а на 380В. В этом случае будет осуществлен контроль уже по двум фазам.Автомат переключения на резервное питание от генератора

Но на 100% вы все равно себя не обезопасите. А если учесть момент возможного залипания контактов, то тем более.

Кроме того, вы никак не будете защищены от слишком низкого напряжения. Пускатель №1 может отключиться, только если U на входе будет ниже 110В. Во всех остальных случаях, ваше оборудование будет продолжать получать не качественную электроэнергию, хотя казалось бы, рядом и есть второй исправный ввод.Автомат переключения на резервное питание от генератора

Чтобы повысить надежность, придется усложнять схему и включать в нее дополнительные элементы:

    реле напряжения
    реле контроля фаз и т.п.

Поэтому в последнее время, для сборки схем АВР, все чаще стали применяться специальные реле или контроллеры – ”мозги” всего устройства. Они могут быть разных производителей и выполнять функцию не только включения резервного питания от одного источника.Автомат переключения на резервное питание от генератора

Вдруг перед вами стоит более сложная задача. Например, нужно чтобы схема управляла сразу двумя вводами и вдобавок еще генератором. Причем генератор должен запускаться автоматически.

Алгоритм работы здесь следующий:

1.При неисправном вводе №1 происходит автоматическое переключение на ввод №2.
2.При отсутствии напряжения на обоих вводах осуществляется запуск генератора и переключение всей нагрузки на него.

Как и на чем реализовать подобный ввод резерва? Здесь можно применить схему АВР на базе AVR-02 от компании ФиФ Евроавтоматика.Автомат переключения на резервное питание от генератора

В принципе есть смысл один раз потратиться и защитить себя и свое оборудование раз и навсегда.

Данное устройство является многофункциональным и с помощью него можно построить 8 разных схем АВР. Чаще всего применяются три из них:

Оцените статью
Добавить комментарий

Adblock detector