Как подключить генератор к сети дома

Что такое перекидной переключатель

В отличие от обычного выключателя, этот прибор позволяет не просто включать или выключать, а переключать цепь.

Принцип работы переключателя

В обеих конструкциях используется переключатель. В первом случае (рисунок слева) вы одним щелчком можете зажечь одну из ламп, во втором — подключить лампу к любому источнику питания

Обратите внимание: ни в том, ни в другом случае переключающие контакты рубильника не замыкаются между собой. Именно в этом и заключается основное свойство перекидного переключателя (рубильника)

Перекидные рубильник (слева) и переключатели

Как видно из фото, рубильник от переключателей отличается лишь конструкцией, но принцип работы у них один и тот же. Как будет выглядеть схема подключения генератора к сети дома при помощи рубильника? Для этого вам понадобится двухполюсный переключатель и ничего более.

Как подключить генератор к сети дома (схема)

Один поворот рукоятки АВ, и потребитель (дом или квартира) переходит на питание от резервного источника, одновременно отключаясь от основного. Последний пункт очень важен — если в основной сети и появится напряжение, оно никак «не встретится» с напряжением генератора. Если в вашем доме используется трехфазная сеть, то схема подключения электрогенератора будет отличаться от приведенной лишь количеством полюсов перекидного рубильника.

Подключение генератора. Варианты схем АВР для генератора

Сразу скажу, что генератор тут ни при чём, это в данном случае всего лишь источник резервного питания. В качестве этого источника может быть не только генератор, но и вторая фаза, и фаза с другой подстанции или другой линии. Схемы Автоматического включения резерва (АВР) универсальны и могут работать в разных ситуациях.

В принципе, что тут подключать? У генератора есть обычная розетка, в комплекте штепсельная вилка, какие проблемы? Но куда идёт провод от вилки? И как сделать так, чтобы схема подключения была удобной, правильной, а главное – безопасной?

Казалось бы, что проще – поставить переключатель, и нет проблем.

1. Схема подключения генератора через переключатель

Так многие и делают, и я так делаю, в зависимости от финансовых возможностей клиента. Только не надо забывать о двух важных вещах:

1. Не переключать под нагрузкой!
2. Правильно подобрать защиту и ток рубильника (переключателя).

Но мы не ищем лёгких путей, нам подавай автоматику и защиту от аварий и человеческого фактора.

Поэтому предлагаю рассмотреть второй вариант схемы:

2. Схема подключения генератора через реле контроля напряжения. Простейшая схема АВР.

Во второй схеме АВР применяется реле контроля напряжения KV. Фактически это обычное реле, которое находится во включенном состоянии, когда напряжение из города в норме. И перекидной контакт будет в левом по схеме положении.

Когда напряжение из города пропадает, реле выключается, и схема приобретает изображенный вид – нагрузка питается от генератора.

Реле контроля напряжения – основа любой схемы АВР. Для однофазных схем это обычное реле, которое питается от основной фазы.

Для трехфазных схем применяется трехфазное реле контроля фаз, которое подробно описано в другой моей статье.

Идём далее, совершенствуем схему АВР для автоматического подключения генератора:

3. Схема подключения генератора через реле и контакторы. АВР с усилением

Третья схема отличается от второй тем, что она может пропускать через себя гораздо бОльший ток. Реле напряжения KV используется только по своему назначению – автоматически переключает нагрузку, подавая питание на катушку соответствующего пускателя.

Когда напряжение из города есть, KV включено, оно своим нормально открытым (НО) контактом включает контактор КМ1, и фаза L1 поступает на нагрузку (выход схемы L).

Когда напряжение из города поступать перестаёт, KV выключается, и своим НЗ контактом включает контактор КМ2, и фаза L2 поступает на нагрузку.

Схема прекрасная, и даже рабочая. Но использовать её крайне опасно. Из-за отсутствия защит от замыкания “фаза L1 на фазу L2”. Такое замыкание может произойти из-за неисправности (залипания контактов, заклинивания реле или контакторов), или из-за пресловутого человеческого фактора – что если колхозный электрик решит нажать пускатель КМ2, когда включен КМ1?

Так вот, чтобы на порядок уменьшить вероятность аварий, на практике применяется такая схема АВР для генератора:

4. Схема АВР для генератора с электрической и механической блокировками

Отличие её от схемы 3 всего лишь в том, что в неё введены защиты от одновременного включения контакторов КМ1 и КМ2. Защита имеет две ступени – электрическая и механическая.

Электрическая блокировка реализована на НЗ контактах КМ1 и КМ2, которые взаимоисключают одновременное включение пускателей.

А механическая (обозначена на схеме перевернутым треугольником) обеспечивается конструкцией пускателей. Пускатель в данном случае должен быть обязательно реверсивным, подробнее читайте в статье про схему включения реверсивного пускателя.

Ну а практическая схема автоматики, будет выглядеть так:

5. Схема АВР для подключения генератора с блокировками и защитами

Добавились двухполюсные защитные автоматы QF1 и QF2, и ещё силовой контакт, рвущий нолевой провод N1 в случае отключения города.

Рвать “городской” ноль нужно для дополнительной безопасности. Дело в том, что на выходе генератора нет понятия “рабочий ноль” и “фаза”, и названы они так могут быть условно. И в случае залипания “фазного” контакта, когда ноль N1 не разорван (как в схеме 4) в городскую линию пойдёт напряжение 220В.

Эту схему я и собрал, сейчас покажу как.

Устройство и принцип работы

АВР для генератора состоит из трёх взаимосвязанных основных блоков:

• семейства контакторов, коммутирующих вводные и нагрузочные цепи;
• логических и индикационных устройств;
• блока релейных переключателей, предназначенных для управления генератором.

С целью повышения надёжности резервной энергосистемы устройства АВР могут комплектоваться дополнительными блоками. Например, включение в схему инверторов позволяет выровнять провалы в напряжениях, исключить временные задержки, сделать выходной ток более качественным.

Включение резервной линии обеспечивает контактная группа. За наличием вводного напряжения следит реле контроля фаз.

Рассмотрим принцип работы системы резервного питания на примере упрощённой схемы (рис. 2). В штатном режиме, когда питание осуществляется от основной сети, контакторный блок направляет электроэнергию на линии потребителей. На схеме показан дополнительный блок – инвертор, преобразующий постоянный ток от аккумулятора в переменный, напряжением 220 В.

Рис. 2. Упрощённая схема резервного питания

Сигнал о наличии вводного напряжения подаётся на блок логических и индикационных устройств. В номинальном режиме вся система находится в устойчивом состоянии. При аварии в основной сети (напряжение падает ниже установленного уровня) насыщение соленоида реле контроля фаз становится недостаточным для удерживания контактов в рабочем (нормально замкнутом) состоянии. Происходит разъединение контактов и отключение нагрузки от линии электропередач.

Если система оборудована инвертором, как показано на схеме, он переходит в режим генерации переменного тока, напряжением 220 В. Таким образом, потребители получают стабильное напряжение даже при полном отсутствии тока в коммерческой сети.

Если параметры линий электропередач не восстанавливаются в заданный промежуток времени, контролёр подаёт сигнал на запуск генератора. При поступлении от альтернатора стабильного напряжения, контакторы переключаются на резервную линию.

При полном автоматическом переключении участие оператора не требуется. Система надёжно защищена от взаимодействия встречных токов и КЗ. Для этого применяются дополнительные реле и механизмы блокировок, которые не показаны на схеме.

При необходимости оператор может переключать линии вручную с панели контролёра. Он также может изменять настройки блока управления, включать ручной или автоматический режим работы. Фото панели показано на рис. 3.

Рис. 3. Панель контролёра резервного питания

В АВР могут реализовываться несколько режимов функционирования:

• ручной;
• автоматический;
• полуавтоматический.

Ручной режим чаще всего используют наладчики при настройке АВР.

UPD: Подключение котла к генератору.

Часто генератор покупают, чтобы использовать его в зимнее время для питания котла системы отопления. Тут имеются некоторые особенности.

Для фазозависимых котлов импортного производства важно, чтобы система питания была с глухозаземленной нейтралью, т.е. ноль и земля соединены вместе, и при подключении соблюдалась полярность (фаза-ноль)

В случае с переносным генератором, который рассматривается в статье, нет ни нуля, ни фазы. Их надо сделать искусственно – один выход генератора будет фазой (L2), а второй (N2) сажаем на землю, т.е. заземляем.

Кроме того, как известно, котлы очень чувствительны к форме напряжения. А на выходе обычного генератора синус “грязный”, при случае сниму осциллограмму. Прежде всего это происходит, т.к. альтернатор, который вырабатывает электричество – щёточный, а из-за щёток происходит искрение, провалы, и подобные неприятные вещи.

Именно из-за этого для котлов не подходят Off-line и Smart UPS. Там на выходе – квазисинус с кучей гармоник, осциллограммы можно посмотреть здесь. А для котлов применяется Online UPS (источники бесперебойного питания с двойным преобразованием). Для такого UPS не особо важна форма, величина и частота напряжения на входе, ибо он из всей этой каши варит постоянное напряжение, из которого затем электронным способом получает чистый синус. И если котёл питается через такой ИБП, то можно использовать для его резервного питания обычный генератор.

Для котлов и другой чувствительной техники рекомендуют использовать инверторные генераторы – это генератор плюс онлайн ИБП. В состав инверторного генератора входит обычный генератор, который управляется контроллером, и инвертор, который выдает чистый синус – то, что надо котлам.

Мощность автогенератора

Если включить все энергоемкие приборы в автомобиле, то генератор может не справляться с нагрузкой и часть энергии будет отдавать аккумулятор.

Чтобы рассчитать мощность генератора достаточно воспользоваться простой формулой из школьного курса P = I * U, где Р — мощность, I — сила тока, U — напряжение.

Мы узнали, что напряжение на выходе генератора должно быть в районе 13,5В — 14,2В. Сила тока у разных моделей может отличаться. В среднем это от 80А до 140А. Возьмем среднее значение в 100А.

По формуле получаем 13,5В*100А = 1 350 Вт или 1,35 КВт. Это и есть мощность генератора, которая измеряется в Ваттах. Нужно также учитывать, что это максимальное значение, которое достигается при определенных оборотах двигателя, как правило, от 3000 об/мин и выше. На холостом ходе выдаваемая мощность равняется 75% от максимально возможной. Считается, что для автомобиля хватает 80А. Если применить более мощный автогенератор, то бортовая сеть может не справиться с нагрузкой. Нужно это учитывать. Большая мощность не всегда идет на пользу.

АВР для генератора: что это такое

АВР – расшифровывается как автоматическое включение (ввод) резерва. Под резервом подразумевается какой-либо генератор, вырабатывающий электрический ток, в случае прекращения энергоснабжения объекта. Основной функцией АВР является своевременное переключение нагрузки между двумя источниками. Некоторые АВР настраиваются вручную, однако большинство устройств управляются автоматически, по сигналу о потере напряжения, в том числе и АВР для бензогенератора.

Одним из важнейших показателей, необходимых для автоматического управления служит напряжение, которое контролирует первичная обмотка. Сам переключатель обеспечивает изоляцию резервного генератора от переменного тока, поступающего из общей электрической сети. В этот период генератор находится во включенном состоянии и обеспечивает подачу временного питания потребителям.

Работа автоматического ввода резерва осуществляется следующим образом:

• При отключении электричества через АВР генератору поступает команда о начале работы.
• После поступления на устройство сигнала о готовности генератора, АВР осуществляет его соединение с домашней электрической сетью.
• При возобновлении подачи электроэнергии в частный дом, АВР получает соответствующий сигнал и отключает резервное устройство.
• Одновременно автоматически переключается проводка между генератором и домашней сетью.

В случае необходимости можно выполнить настройку переключений с целью обеспечения питания только наиболее важных электрических цепей и участков. В качестве приоритетных назначаются системы отопления помещений, охлаждения оборудования и другие дополнительные схемы. Более сложные распределения применяются для крупных систем резервных установок, образующих мягкую нагрузку, плавно переходящую из синхронизированного генератора туда и обратно. Как правило эти установки применяются для того, чтобы сократить величину пиковых нагрузок.

Разновидности генераторов

Бензиновый генератор DDE GG3300P

По виду используемого в агрегате топлива все известные генераторные устройства могут быть:

• бензиновыми;
• дизельными;
• агрегатами, работающими на газу или на дровах.

Первые два варианта привлекают внимание пользователей, взявших за основу готовый двигатель, работающий на бензиновом или дизельном топливе. По своему назначению известные образцы генераторов трехфазного тока делятся на основные и резервные агрегаты

Вопрос о способах включения в бытовую сеть касается и тех и других моделей

По своему назначению известные образцы генераторов трехфазного тока делятся на основные и резервные агрегаты. Вопрос о способах включения в бытовую сеть касается и тех и других моделей.

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.

Блоки АВР в отдельном настенном боксе
Схема домашнего электроснабжения с резервным генератором и АВР

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.

Пример инсталляции заземления электрогенератора

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.

Схема полностью автоматического резервирования электропитания трехфазной домашней сети

Основные задачи подключения

При электромонтаже нужно учитывать следующие показатели:

• необходимость в автоматике;
• месторасположение в плане экономичности и безопасности;
• выбор запаса;
• частоту отключения сети;
• потребляемую мощность с учетом потерь.

Немаловажно создание подходящей схемы подключения бензинового генератора. Автоматизация процесса — дорогостоящая и нуждается в квалифицированном обслуживании

Подключение вручную для частного дома – наиболее щадящий режим. Такие переключатели производятся двух видов: рубильник перекидного типа (старого образца) либо реверсивный (трехходовой). Более подробно о них можно узнать ниже. Также используют частичную автоматизацию, ведь полуавтоматы обходятся недорого. Вне зависимости от выбранного способа, нужно присматривать за работой системы

Автоматизация процесса — дорогостоящая и нуждается в квалифицированном обслуживании. Подключение вручную для частного дома – наиболее щадящий режим. Такие переключатели производятся двух видов: рубильник перекидного типа (старого образца) либо реверсивный (трехходовой). Более подробно о них можно узнать ниже. Также используют частичную автоматизацию, ведь полуавтоматы обходятся недорого. Вне зависимости от выбранного способа, нужно присматривать за работой системы.

Применяемые схемы

Существует несколько схем подключения, каждая из них имеет свои особенности. Чаще всего применяют следующие способы применения дополнительного источника питания:

1. Прямое подключение резерва к выбранной группе потребителей.
2. Через трехпозиционный переключатель или перекидной рубильник. В этом случае можно обеспечить питание всех розеток и выключателей в доме, если проводка рассчитана на мощность генератора. Недостаток этой схемы заключается в том, что трехфазное оборудование работать не будет.
3. Создание двух контактов: один будет работать от городской сети, второй от резервного источника. Этот способ предусматривает использование ABP.

Подключение через ABP

При частом возникновении проблем с городским электроснабжением целесообразно применить схему с ABP. Специальное устройство контролирует внешнюю сеть практически сразу после ее включения. Устанавливаемый автомат перед подключением генератора делает паузу около 10 секунд с момента потери напряжения от основного источника, затем отключает основную сеть. Для набора требуемой мощности мини-электростанции требуется еще около 20 секунд. После того как пропало напряжение от основного источника, системе требуется около 30−40 секунд для подачи электричества от резервного генератора.

Схема подключения в этом случае выглядит следующим образом:

1. Местная электросеть подает ток на счетчик через автоматический выключатель на ABP.
2. К ABP подключается параллельно генератора.
3. После ABP идет еще один автоматический выключатель.

Подобная схема очень комфортна в эксплуатации, но обходится очень дорого.

После того как появляется напряжение на внешней сети, резервный источник питания отключается, домашняя сеть переходит в обычный режим работы. Подобная схема требует периодического обслуживания.

Перекидной рубильник

Для снижения затрат на проведение монтажных работ при подключении автономного источника питания можно использовать перекидной рубильник. Этот метод подключения обладает следующими особенностями:

1. Средние контакты рубильника подключают к сети нагрузки.
2. Крайние контакты служат для соединения домашней сети с электростанцией и городской сетью электроснабжения.
3. Рекомендуется выбирать модель рубильника, которая имеет дополнительное промежуточное положение.

В обычном состоянии рубильник подает ток от городской сети, при переключении потребители будут питаться от генератора.

В продаже встречается довольно большое количество рубильников старого образца. Они характеризуются тем, что могут искрить при смене положения рукоятки. Современные варианты исполнения имеют защитный кожух, который существенно повышает надежность конструкции.

Реверсивный рубильник

Для подключения бензогенератора можно использовать реверсивный рубильник. К особенностям применения подобного устройства относятся следующие моменты:

1. Переключатель может находиться в трех положениях: крайние замыкают две цепи, центральное размыкает обе.
2. Устройство подходит исключительно для дома с небольшой мощностью потребителей. Именно поэтому реверсивный генератор часто используется на даче.

Подобный переключатель обходится дешево и установить его несложно.

Основные неисправности и их устранение

Схемы подключения

Как правильно подключить бензогенератор через рубильник либо трехходовой переключатель? От них идет три провода. К одному подключается сеть генератора, к другому — коммунальная сеть, к третьему – электрооборудование. Сверху к переключателю подсоединяют питание от энергосети, снизу – провод от бензогенератора. К средним контактам подключают потребителей электричества. Рубильник устанавливают после счетчика, но перед вводными автоматами.

Можно применить схему полуавтоматического подсоединения. После отключения центрального энергоснабжения нужно запустить аппарат. Дополнительно установленное реле времени включает контактор бензогенератора после прогрева двигателя.

При появлении основного электрообеспечения произойдет переключение на него, а дополнительное реле остановит генератор.

Автоматическое подключение еще легче. Система АВР автономно запускает резервный источник энергии при отключении городской сети. Блок подключается к распределительному щитку. Соединение с бензогенератором осуществляется кабелем.

Дополнительно к использованию АВР возможно применять следующие устройства: стабилизатор напряжения, инвертор, ИБП.

Схема подключения домашней сети к трехфазному генератору сложнее, своими руками без опыта ее не сделать: работу с сетями лучше доверить профессионалам.

Но подсоединять трехфазное устройство необходимо при наличии трехфазных потребителей, например, электрических двигателей станков.

Плюсы и минусы использования рубильников

Плюсом перекидного выключателя является низкая стоимость

Электрорубильник – простейший прибор, для которого характерны преимущества и недостатки. К плюсам эксплуатации относятся:

• Наглядность. Устройство можно осмотреть визуально на предмет поломок. Положение ножей хорошо просматривается.
• Простой конструктив. Небольшое количество узлов упрощает обслуживание и починку аппарата.
• Высокий коммутационный ток. Переключатель коммутирует ток силой 500, 630 или 1000 Ампер.
• Низкая стоимость. Приобрести рубильник можно для установки в частном доме или квартире.

Несмотря на положительные характеристики автомат имеет несколько минусов:

Открытый тип конструкции

Все элементы находятся на виду, при неосторожном касании есть риски удара током.
Ненормированная скорость переключения. Если ножи переводятся медленно, образуется дуга высокой температуры, которая выжигает внутренние узлы прибора.
Возможность короткого замыкания при появлении высокотемпературной дуги.
Возникновение бросков тока при переключении до выключения нагрузки.

Список источников

• StrojDvor.ru
• SamElectric.ru
• www.asutpp.ru
• tokar.guru
• generatorexperts.ru
• electric-220.ru
• 220v.guru
• domelectrik.ru
• avtozam.com
• TechAutoPort.ru