Схемы подключения ДГУ к сети
Безопасность эксплуатации ДГУ в качестве резервного или аварийного источника электропитания напрямую зависит от того, насколько грамотно реализована схема подключения дизель-генератора к сети. На практике применяют решения решений, которые обеспечивают переход на автономное электроснабжение в ручном или автоматическом режиме.
Варианты схем подключения ДГУ
Если схема переключения между дизель-генераторами и центральной сетью разработана и собрана неправильно, возрастает риск подачи электроэнергии с обоих источников. Это приводит к выходу из строя не только ДГУ, но и потребителей, которые в текущий момент были подключены к сети.
В стандартные комплекты документации обычно входят электрические схемы дизель-генераторов и несколько вариантов подключения к сети. Но если отсутствует опыт в чтении подобной документации и навыки электромонтажа, то работы по этому направлению следует доверить специалисту.
Включение ДГУ в ручном режиме
В бытовых резервных и аварийных системах энергоснабжения в большинстве случаев реализован переход на автономный источник в ручном режиме. Самое простое решение, к которому прибегают, подключение установки к ближайшей доступной розетке, благодаря чему запитывается вся домовая сеть. Следует понимать, что такая схема управления ДГУ не считается наиболее эффективной, а в отдельных случаях она таит большую опасность. Это связано со следующими факторами:
Требуется обязательное отключение входных автоматов или выкручивание пробок, в противном случае при возобновлении центрального электроснабжения электроэнергия будет поступать из двух источников.
Через розетку, к которой подключена установка, проходит значительный ток при подсоединении нескольких потребителей, это вызывает ее выход из строя. В отдельных случаях возможно повреждение участков проводки, не рассчитанных на подобную нагрузку.
Более правильной считается схема подключения непосредственно в сеть после счетчика с установкой дополнительного автомата на выходе генератора. В этом случае при отключении централизованного электроснабжения отключается сетевой автомат, запускается ДГ, после чего подключается нагрузка. Но и в этом случае при нарушении очередности включения/отключения существует риск подачи питания с двух источников.
Поэтому для ручного запуска следует использовать схему с применением перекидного или спаренного рубильника с блокировкой или реверсивного переключателя. Конструкция этих устройств предотвращает одновременное подключение центрального и автономного источника электроснабжения. Благодаря этому и обеспечивается безопасность эксплуатации.
Подключение дизель-генератора с АВР
При ручном управлении приходится постоянно контролировать наличие тока в основной сети, чтобы вовремя отключить ДГУ. Поэтому более совершенным вариантом считается схема подключения дизель генератора с автозапуском. Автомат ввода резерва (АВР) мониторит состояние центральной сети. При его отключении осуществляется запуск дизель-генератора и при выходе на рабочий режим подключается нагрузка без участия обслуживающего персонала (человека).
Такая система получила распространение и в бытовых, и в промышленных сетях. Особенно интересна схема подключения ДГУ с АВР к ВРУ при наличии двух независимых основных вводов или при необходимости резервирования питания по группам потребителей:
В первом случае в дополнении к АВР «сеть–генератор» между основными вводами включается АВР «сеть–сеть». Система работает по следующему принципу — при отключении первого ввода нагрузка переключается на второй. ДГУ запускается в работу только в том случае, когда отсутствует питание от обоих основных источников.
В целях экономии практикуют разделение потребителей по категориям важности. Выделятся оборудование, отключения которого от сети будет критичным. Такая группа устройств подключается к центральной сети с обеспечением резервирования при помощи ДГУ. При срабатывании АВР «сеть-генератор» происходит переключение нагрузки на автономный источник питания, остальное обслуживаемое оборудование отключается. Такой подход позволяет применять ДГУ меньшей мощности.
На текущий момент схемы подключения дизель-генераторов с АВР считаются наиболее безопасными и эффективными. Основной плюс такого решения — минимизация влияния человеческого фактора, все переключения осуществляются в автоматическом режиме, что снижает риск возможной ошибки.
Как подключить дизель генератор к трехфазной сети
Схема подключения ДГУ к шинам подстанции для обеспечения питания трехфазных потребителей также может отличаться. Она зависит от типа используемого АВР. Среди применяемых вариантов выделим:
При применении четырехполюсного АВР, осуществляющего переключение 3 фазных и нулевого кабеля, линии заводятся в устройство и подсоединяются к соответствующим шинам аппаратуры.
В трехполюсных АВР (наиболее распространенный вариант) фазные кабели подключаются к соответствующим шинам, о нулевой провод соединяется с общим нулем, его переключение не предусматривается.
Если АВР не укомплектован общей шиной для соединения нуля, то соединение этого проводника выполняется на аналогичном устройстве распределительного щита.
Такие решения используют для подключения трехфазных потребителей электрической энергии. Но во многих случаях трехфазная сеть используется для питания однофазных потребителей. Это позволяет распределить нагрузку по отдельным фазам. В такой ситуации допускается подключение однофазного дизель-генератора. Для этого при помощи перемычек на контакторе ДГУ распределяют ток на 3 фазы сети, никакого негативного воздействия на оборудование такой тип подключения не оказывает.
Электрическая схема ДЭС — подключение в разных режимах
В нормативных документах используют отличающиеся обозначения дизель-генератора на схеме. В большинстве случаев ДГУ представлен в виде окружности с размещенной внутри русской буквой «Г» или латинской «G» со значком переменного или постоянного тока.
Электрическая схема дизель-генератора позволит реализовать правильное подключение устройства к сети и нагрузке. На однолинейных изображают силовые линии, необходимые для соединения отдельных элементов.
Кроме обозначения ДГУ, на схеме отображены пульт управления установкой, АВР, коммутационная аппаратура обводного канала (байпаса), распределительный щит, к которому подключаются потребители.
Электрические схемы подключения ДЭС представлены в пакете эксплуатационной документации на каждую установку.
Принципиальная электрическая схема дизель-генератора
Принципиальная схема отличается большей информативностью. Она дает представление об отдельных элементах ДГУ — генератор и приборы контроля панели управления, зарядной системы, необходимой для поддержания АКБ, регуляторы и другие устройства, обеспечивающие работоспособность оборудования.
На схеме дополнительно дана информация о назначении отдельных контактов, что позволит избежать ошибок при подключении к сети и нагрузке. Кроме того, принципиальная схема дает представление о принципе работы оборудования. Она незаменима при выявлении неисправностей и ремонте электрической части генератора. Схема этого типа также представлена в технической документации на установку.
Источник
Способы подключения генератора напряжения
Как подключить генератор к сети дома, работающий на жидком, сжиженном топливе, вырабатывающий электричество и являющийся автономным резервом питания — актуальный вопрос для владельцев жилья, дач, для объектов, где часто пропадает электричество или вовсе отсутствует. Есть несколько схем подсоединения бензогенератора: к автомату, через розетку, перекидной рубильник. Надо учитывать способ запуска (ручной, автоматический), фазность аппарата.
«Быстрое» экстренное розеточное подсоединение
Авральная установка генератора в частном, загородном доме, на иных объектах и его подключение применяется, когда надо срочно запитать сеть без обустройства отдельной специальной схемы для аппарата, когда время, условия для прямого подсоединения отсутствуют. При этом можно обойти некоторые нормы, но надо знать, как правильно это сделать, исключив ошибки, просчитав свои действия. Нюансы учитывают тщательно, так как при игнорировании правил электричество может нанести существенный урон оборудованию, людям.
Описание метода
Включение в розетку — самая быстрая схема подключения генератора к сети дома, она же самая небезопасная. Для этой цели потребуется шнур с двумя стандартными вилками, часто его делают самостоятельно. Можно взять запчасти от пришедших в негодность кабелей от электроприборов, удлинителей или купить разборные вилки, провода.
Данный метод не рекомендован, но он элементарный, поэтому используется часто для автономного резерва малой, средней мощности. Принцип: если к одной из розеток к домашней сети подключается источник питания, то напряжение возникнет на сегментах цепи.
Описываемым подключением можно повредить резервной станции, сети, чтобы этого не случилось надо ознакомиться с недостатками и предостережениями.
Перегрузка проводки
Если генератор для дома до 3 кВт, то перегрузка, приводящая к перегреву, воспламенении жил, изоляции, элементов цепи, не страшна. Проводка выполняется медными жилами сечением от 2,5 мм², это минимально возможная цифра, рекомендуемая по нормам ПУЭ. Реже применяют алюминий, но тогда сечение немного больше (в сети есть таблицы соответствия).
Розетки стандартно имеют 16 А, что с головой хватает для 3–3.5 кВт, даже если провод будет алюминиевым, впрочем, в современных условиях таковой уже давно не применяют, он не рекомендован по ПУЭ.
Недостаток в виде перегрузки являет собой угрозу, если перечисленные характеристики проводки меньшие или мощность резервной станции не правильно соотносится с сечением ее жил.
Как соотносятся мощность потребителей и пропускаемый ими ток можно проверить по таблицам стандартных данных.
По уравнению P=I×U определяют, какой наибольший ток выдаст аппарат. Если он на 3 кВт, а сеть стандартная, то I = 3000/220 ≈ 13.60 А. Это значит что нужно брать розетку на 16 А, и она будет еще иметь запас. Можно встретить утверждения, что изделия на 10 А или даже старые модели на 6 А нормально работают при большой мощности потребителей, это возможно, но вероятность трагических последствий (перегрев, возгорание и пр.) весьма высокая.
Для высокомощных моделей исчисления проводятся отдельно. Такие аппараты изначально предназначены для стационарного подсоединения, критическая потребность «подкинуть», используя розетку, может появиться только при неполадках проводки. В таких ситуациях надо особенно тщательно изучить, что нарушается и что допустимо делать.
Опасность из-за случайностей, забывчивости, незнания правил
Перед включением автогенераторов обязательно надо выключить вводный (пожарный) автомат (стандартно он перед счетчиком), иначе мощность уйдет на другие линии, к соседям, генератор будет глохнуть от перегрузок. Но худший случай, когда в момент запуска появится электричество на основной линии: обмотка мотора аппарата гарантировано сгорит из-за встречных токов. Описываемое предостережение надо всегда помнить, а лучше сделать напоминания с помощью таблички на корпусе изделия перед узлом запуска.
Применение защитных устройств, полярность
Если соблюдены правила при прокладке домашней проводки по ПУЭ, а также если пользователь обустроил правильную, качественную, надежную систему, то в ней гарантированно есть устройства защитного отключения: АВ, а чаще АВ+УЗО и/или АВДТ (дифавтоматы).
При монтаже жилы домашней сети к автоматике подсоединяют, не учитывая полярность, но когда они уже подключены, порядок может потребоваться соблюдать для некоторых устройств, в число которых входит и генератор. К верхним зажимам УЗО подключают жилы источника, а провода нагрузки к нижним. В некоторых моделях (особенно электромеханических) менять местами верх и низ можно. Но все-таки желательно всегда придерживаться обычного порядка во избежание путаницы.
Подключение генератора к сети указанным способом предполагает отслеживание фазы и нуля, иначе не исключено, что будут функционировать только ближние розетки, а при запитывании приборов, лампочек отщелкнется УЗО. Если при этом потребуется вносить изменения в сеть, то это слишком трудозатратно, поэтому решение проблемы одно — монтаж прямого соединения через распредшкаф. Желательно сразу выбрать этот способ, а не подключение в обычную розетку. Подсоединяют через групповые автоматы, а не через вводной АВ перед прибором учета, иначе он будет считать деньги за наш же генерируемый ресурс.
Невозможность мониторинга основного электричества
При использовании розетки отсутствует возможность отслеживать возобновления/исчезновения основного (магистрального) питания, чтобы своевременно отключить/включить агрегат. Обычно для этого применяют сигнальную лампочку, но в данной ситуации вводной автовыключатель отключен, поэтому использовать ее невозможно.
Через автоматический (распределительный) выключатель
Идеальный вариант, если в щитке есть розетка. Не надо путать этот способ с описанным выше. На рынке электротоваров некоторые готовые щитки изначально комплектуются такими выходами (рекомендовано выбрать их для частного домовладения). Иногда и при самостоятельной сборке щитка устанавливают вводной АВ, счетчик, УЗО и одну-две розетки для страховки, так удобно осуществлять ремонт. Тогда генератор без проблем подсоединяют туда.
Надо быть достоверно осведомленным, что это не обычная сетевая розетка.
Правила соблюдать обязательно:
- розетка должна пропускать как минимум 16 А или больше под мощность резервного аппарата;
- АВ на вводе надо отключить.
Если же описанных элементов в щитке нет, то откидывают вводные жилы из распредавтомата и подсоединять к нему аппарат напрямую. Если дальше смонтированы УЗО, АВДТ, полярность соблюсти надо. Напомним: если подключится к «пожарному» АВ перед прибором учета, то схема будет работать, но счетчик будет считать уже произведенное собственное электричество. Вводной АВ пломбируется энергосбытом, поэтому чаще возможность такого варианта вовсе отсутствует. Надо выбрать именно распределительный (групповой, общий) АВ или АВДТ после прибора учета.
- Выключить автомат на вводе. После подсоединения резервного источника его можно снова активировать, и это понадобится перед монтажом контрольной лампочки.
- Открутить зажимы на клеммах распредавтомата, отвести проводки.
- На место указанных жил, соблюдая полярность, особенно если дальше УЗО, АВДТ, присоединить жилы от кабеля генератора.
- На откинутые провода можно смонтировать лампочку, которая покажет возобновление основного питания, после ее установки вводный автомат включают.
Через перекидной, реверсивный рубильник (переключатель)
Фактически это тот же вариант с распределительным АВ, но в схему уже добавляется трехпозиционный переключатель, монтируется стационарно. Таким образом, отпадет необходимость в снятии жил с автомата.
Переключатель данного типа подразумевает, что ток может подаваться к нему от 2 разных веток при подключении нагрузки к одной. Средняя позиция нейтральная для исключения замыкания входящих жил. Данная схема весьма популярная, ее выбирают для автомобильных генераторов, если нет желания тратиться на АВР.
У генератора есть свой ноль, поэтому обычный переключатель, однопроводной, размыкающий и переключающий только фазу, использовать нельзя.
Если нет заводского 3-позиционного выключателя, то можно собрать временный вариант, подойдет и двухпозиционная перекидная конструкция из двух 2-полюсных АВ. Желательно взять аппараты одного производителя, одинаковые по номиналу и размеру, так будет удобнее их соединять.
Приборы располагают «валетом»: один перевернут. Клавиши скрепляют между собой, для этого на них производителями делаются отверстия под штифты, в роли которых можно использовать толстую жесткую проволоку, скрепку. Таким образом, будет срабатывать сразу «защита от дурака»: один АВ включается, второй выключается одновременно.
Можно соорудить описываемое устройство и из 4 однополюсных АВ — принцип идентичный. Также можно не переворачивать их, переключать каждый отдельно, но «защиты от дурака» не будет, что опасно для не проинформированного человека.
Переключатель можно монтировать в любом месте линии, но целесообразнее всего его установить возле генератора, так как запуск осуществляется в определенном порядке:
- Пуск.
- Ждут прогрева.
- Подключают нагрузку.
Чтобы мини-станция не работала вхолостую, когда возобновится магистральное напряжение, делают отвод для сигналки на заметной позиции. А при подсоединении ее через выключатель она не будет светиться постоянно.
Графически система с перекидным рубильником выглядит так (на изображении нет сигналки — ее ставят сразу после счетчика):
Как сделать простую схему автопереключения для генератора
Клацать переключателем всегда при пуске резервного агрегата неудобно, поэтому собирают простой узел автоматического переключения. Это не система автозапуска, ее задача — механическая смена ввода между сетями — магистралью и мини-станцией. Старт/глушение мотора все равно надо делать вручную.
- 2 пускателя (контакторы) — КМ1 и 2 с перекрестным подсоединением. Их исполнительными элементами являются контакты: силовые (КМк), нормально замыкаемые (КМнз);
- для полной автоматизации необходимо смонтировать реле времени для возможности прогрева.
Пока магистраль работоспособна, КМ1 замыкает КМк1, одновременно КМ1нз1 и КМ1нз2 расцепленные. При отключении первые размыкаются, а последние замыкаются. При старте, после истечения задержки реле, на КМ2 появляется ток, замыкаются КМк2, начинает подаваться резервное питание.
Когда же появляется основное питание, то активируется КМ1, расцепляются КМ1нз1 и 2, происходит обесточивание КМ2. КМк2 размыкаются, КМк1 смыкаются. Происходит переключение на главную линию. Нужно лишь помнить о необходимости отключения самого резервного аппарата.
Автоматический ручной автозапуск резервного генератора
Если есть навыки, то можно реализовать схему, автоматически запускающую бензиновый электрогенератор, когда сеть обесточивается. Используют модель резервной станции с запуском/ остановкой ключом. Для изделия со стартером, когда надо дергать за шнур, теоретически это тоже можно сделать, но такой вариант слишком сложный, не стоит затраченных усилий.
Для лучшего понимания принципа функционирования автозапуска надо ознакомиться с порядком манипуляций, которые выполняют обычно:
- По прошествии 1–2 мин. после того, как отключилась главная линия, открывают воздухозабор мотора, заводят его. Задержка нужна на всякий случай, чтобы исключить ситуации, когда свет моргнул и сразу появился снова.
- Ждут 2 мин. — это прогрев, переключают нагрузку с магистрали на генератор, задвигают воздушную заслонку.
- После возобновления работоспособности основной линии через 30–60 сек. глушат резервный источник, переключают нагрузку на нее.
Реализация автоматизации
Для реализации автоматизации описанного алгоритма потребуется смонтировать по 4 шт. реле паузы, ЭМ пускателелей, магнитных толкателей с концевиками (напоминают сервоузлы для автомобильных замков). Фактически это будет самодельный АВР.
В ЭМ пускателе есть катушка (КМ), и нормально расцепленные контакты силовые (КМк) и 2 управляющих (КМнр1 — 2), а также 2 нормально замкнутые управляющие (КМнз1 — 2).
Алгоритм схемы с автозапуском:
- Когда основная линия становится нерабочей, на КМ4 смыкаются контакты КМ4нз2, активируется зажигание мотора.
- На КМ1 расцепляются КМк1 — линия отключается от домашней сети.
- Одновременно сходятся КМ1нз1 и 2, сервопривод отводит воздухозатвор, подается импульс для реле задержки 1. Через 1 мин. контакт ключа будет замкнут, стартер произведет запуск.
- Старт инициирует активацию КМ3, размыкаются КМ3нз1 и 2, стартер останавливается, обесточивается Серовопривод-1. Одновременно сходятся КМ1нз2 — импульс поступает на другое реле задержки, через 2 мин. стартует Сервопривод-2, воздухозаборник закроется, сработает КМ2, что замкнет КМк2, ток дальше подается на объект резервной станцией.
Для обратного перехода через 1–2 мин. после возобновления магистрали надо разомкнуть КМ2, мотор заглушить. Для этого применяют реле задержки 3 и пускатель КМ4, размыкающий КМ4нз1 и 2. Когда катушка КМ2 отключается, замыкается КМ2нз1, включающий после паузы в 2 мин. посредством временного реле (4) КМ1. Резервный источник обесточен, в режиме ожидания, энергоснабжение осуществляется по главной линии.
Если убрать реле задержки, сервоприводы воздухозаборника, то схема упростится, но это целесообразно делать, только при качественном, надежном запуске, когда все элементы отлажены.
Минус описываемого совершенствования — нет реакции на внештатные обстоятельства, даже на незначительные. Например, при заклинивании воздухозабора, ДВС будет функционировать на повышенных оборотах, а также при его неисправности, если он не запускается, сядет АКБ, и это в лучшем случае.
Автоматический старт через блок АВР
Самый простой и популярный выход при решении вопроса, как подключить генератор электроснабжения с автоматизацией — использование АВР (автоввод резерва). Это специальные щитки с автоматикой именно для автономных источников электричества. Приборы также называются блоками переключения, докстанциями. Монтируются обычно около щитка или в нем, стандартно внешним видом напоминают его. Подключают наподобие АВ после счетчика, перед автоматикой линий, которые будет запитывать генератор. Есть две модификации устройств.
Первый тип АВР полностью повторяет систему автопереключения, внутри те же 2 пускателя, реле и прочее, в схему добавлен электронный блок запуска/остановки. От магистральной линии к узлу подводят слаботочный провод, по которому на АВР поступает информация о ее состоянии, блок реагирует, подавая команду на пуск/остановку. Смену магистрали и резерва осуществляют пускатели. Это та же схема как описана нами выше, но заводская. Недостаток тот же — нет защиты от внештатных ситуаций.
Второй вариант более совершенный: комплексная система с микропроцессорным управлением, продвинутой электронной начинкой (микросхемы, контроллеры). Основные задачи и алгоритм работы тот же, но в составе есть несколько датчиков, контролирующих работу генератора. Тут уже реализована защита от всех возможных для данного аппарата внештатных ситуаций. АВР не будет терзаться попытками автозапуска, при наличии GSM модуля отправит уведомление о поломках на мобильный телефон.
Подключение простое: подводятся провода от сети (после счетчика) к АВР, от него к генератору — кабели силовой и управления, а также вывод в дом.
АВР дорогие, особенно с микропроцессорным управлением, порой их цена сравнивается со стоимостью генератора, поэтому такая покупка более оправдана в случаях частого отключения электроэнергии и для мощных мини-станций.
Подключение бензогенератора одно и трехфазное
Схема подключения трехфазного генератора электропитания к дому, даче при наличии такой же сети подразумевает аналогичные подключения, как и при однофазной системе. Единственная особенность: надо делать больше соединений, так как в данном случае количество жил проводки увеличенное.
Есть важный нюанс: если применять пускатель, то его контакты предназначены для силовых проводов, их не хватит для катушки, нужно решить, откуда брать питание для нее.
Подключение однофазного генератора к такой же сети не имеет описанной сложности – фаза одна, такой вопрос просто не возникает. При трех фазах — L1, L2 и L3 — все сложнее. Решение вкратце простое: для управляющей цепи допустимо взять любую из фаз, но только одну. Например, если катушка КМ1 питается от L3, то контроль для остальных пускателей, клавиши старт/стоп тоже «вешать» только на нее. Сделать это легко: помечают маркером или запоминают цвет провода с нужной фазой
Несовпадение фазности рассмотрим вкратце, так как это отдельная тема. Подключение трёхфазного бензогенератора на однофазную сеть возможно, например, используют одну из силовых жил и рабочий ноль. Но мощность урезается в 3 раза, а бензина потребляется как обычно. А если развести 3 однофазных подключения может возникнуть перекос фаз. Поэтому применяют и более сложные схемы.
Подключение к трехфазной сети дома генератора однофазного также возможно. Есть много схем, но самая простая такая: параллельное объединение 3 фаз и подсоединение к 1 фазе электростанции. На каждой фазе нагрузка будет распределена равномерно.
Руководство по выбору: однозначно надо покупать трехфазный генератор, если в доме есть потребители одно и трехфазные одновременно, что часто бывает в частном жилье. Обычно на изделии есть розетка на 380 В и на 220 В, то есть им одновременно можно запитывать два типа приборов.
Заземление
Заземлить резервный источник надо обязательно — на корпусе возникает статический заряд. Потребуется соорудить отдельный контур заземления. Идеально, если есть возможность создать полноценную конструкцию, но также подойдет и простой способ. Потребуется металлический стержень 1.5–2 м, болт или хомут (металлический), мягкий медный провод (большого сечения от 4 мм²). Жилу присоединяют хомутом к штырю. Или же приваривают болт и крепят к нему. Стержень вбивают в землю, другой конец провода закрепляют на корпусе генератора.
Итак, представленные схемы помогут пользователю определиться, стоит ли собирать системы автозапуска, покупать АВР или же обойтись ручным запуском.
Где купить
Чтобы максимально быстро приобрести генератор, можно посетить ближайший специализированный магазин. Оптимальным же, по соотношению цена-качество, остаётся вариант покупки в Интернет-магазине АлиЭкспресс. Обязательное длительное ожидание посылок из Китая осталось в прошлом, ведь сейчас множество товаров находятся на промежуточных складах в странах назначения: например, при заказе вы можете выбрать опцию «Доставка из Российской Федерации»:
Видео по теме
Источник