Как запитать дом от бензогенератора

В частном доме никогда не помешает запасной источник электроэнергии, на случай ситуаций с аварийными или плановыми отключениями электроснабжения в сети.
Бывает случаи когда дом может оставаться без света не одни сутки, а например зимой когда система отопления напрямую зависит от электричества, без дополнительного источника электроэнергии не обойтись.
Но выход из ситуации можно найти обустроив в своем доме дополнительный источник электроэнергии в виде бензинового или дизельного генератора (электростанции).

Но как правильно обустроить всю систему чтоб она работала безопасно, просто и налажено? Рассмотрим все варианты.

В основном существует две принципиальные схемы подключения (управления):

1. Ручная, когда коммутация осуществляется вручную, с помощью перекидного рубильника или автомата в паре с контактором.

2. Автоматическая. Автоматическую схему управления поддерживают не все электростанции. Кроме самой электростанции нужно приобретать "систему авто запуска"
Принцип работы состоит в том что при отключение электричества в сети (на входе), "система авто запуска" переключает "дом" на генератор, при этом сама и запускает его.
При возобновление электричества на входе – система сама отключает бензиновою электростанцию и подключает дом напрямую.

Очень часто применяя генератор принято не заворачиваются и просто "подкидывать" питание от генератора к ближайшей розетке таким способом запитав весь дом. Но делать так категорически нельзя, за исключением редких единичных случаев. Но почему?

1. Проводная линия питания отдельной розеточной группы не рассчитана принимать на себя магистральную нагрузку. Есть исключения когда для этого проведена отдельная линия от щитка с проводом большого сечения и отдельным соответствующим автоматом.

2.Есть вероятность что вы забудете отключить вводной автомат в щитке, при этом запустив и подключив электростанцию. Что может произойти?
В лучшем случае вы запитаете от генератора всех "соседей" подключенных к вашей линии, что обязательно вызовет перегруз и постоянное срабатывания защитного автомата.
В худшем случае – и это наиболее частая причина поломок генератора — вы словите «встречку» и на долгое время попрощаетесь с своей электростанцией.

3. Удобство и налаженность переключения источников электроэнергии. Всего один поворот рубильника или работа в полностью автоматическом режиме и вы будете чувствовать себя спокойно и в безопасности.

Необходимый минимум для подключения
(Переходной рубильник)

1. Обеспечить отдельный ввод в щиток, отдельную линию от генератора в главный щиток дома, проводом не менее 4 мм2.

2. Перекидной рубильник. Для бытовых нужд применяется множество вариантов подобных устройств в модульном исполнении для монтажа на 35 мм DIN-рейку.
Рубильники имеют простейшую схему включения и принцип работы. На нижние контакты, как правило, подключают общую шину отходящих нагрузок. С обратной стороны, там, где контакты парные, подключают два отдельных ввода. Клавиша переключения имеет три положения, в среднем все цепи разомкнуты. Практически во всех сериях устройства могут быть многополюсными, что значительно облегчит работу с трёхфазной сетью и сложной системой заземления/зануления.

Следует понимать что такой рубильник не обладает защитными свойствами автоматического выключателя, поэтому каждый ввод нуждается в защите отдельными автоматами

В крайних случаях, когда не имеется возможности найти подобное устройство, можно изготовить его аналог с помощью двух двухполюсных автоматов одного номинала и производителя. Их нужно поставить рядом, один перевернуть вверх ногами, а затем сцепить вместе клавиши, вставив стальной штифт в штатное отверстие.

Автоматическое коммутирование с помощью контактора
(полуавтоматическое АВР)

Если "щиток управления" расположен в труднодоступном месте или вы просто не желаете каждый раз выполнять переключение вручную, можно применить устройство автоматического переключения.
Для автоматического и безопасного перехода с централизованного электроснабжения на автономное можно применить контактор.Такая система обладает максимальной дешевизной и простотой, при етом обладая свойствами промышленных систем АВР!

Схема АВР включается после вводного автомата домового распределительного щита, в разрыв перемычки между вводным автоматом и групповыми автоматами. Ввод после вводного автомата подключается к точке "основной ввод", нулевая шина к "нулю", генератор к точкам "резерв" и нулевой шине. Генераторы не имеют "нуля" и "фазы", и подключение генератора к АВР производится в произвольной последовательности.

Применяемое в схеме электромагнитное реле контактора должно иметь обмотку на 220 вольт и обладать переключаемой контактной группой на ток не менее тока вставки вводного автомата, и обязательно быть рассчитанным на продолжительный режим работы во включенном состоянии.

Работа с такой схемой АВР очень проста. При пропадании электричества в сети необходимо просто запустить генератор и в доме появится электричество. Помните, что генератор не сеть и его не стоит зря перегружать, особенно при запуске, поэтому лучше отключить мощные потребители, без которых вы можете обойтись. Чтобы генератор не работал постоянно, необходимо регулярно наблюдать за лампой "Свет есть", и как только она загорится, заглушите генератор.

Функция глушения генератора

Для подобной реализации устройства необходимо уже два контакторы (реле) подключенные параллельно.
Второе реле можно поставить на небольшой ток, но не менее 5 ампер. Оно должно также, как и первое реле, содержать контактную группу на переключение, нормально замкнутые контакты которой подключаются параллельно выключателю зажигания генератора.
Для предотвращения падения напряжения в цепи зажигания данное реле можно вынести непосредственно к генератору.
Кроме того в схему можно добавить выключатель принудительного глушения, в нормальном режиме этот выключатель всегда должен находиться в положении "включен" и в отсутствие света генератор все же можно будет заглушить за ненадобностью, например прямо из щитка.

Читайте также:  Размер крепления ласточкин хвост

Как работает схема? При пропадании электричества в сети нужно будит запустить генератор оставив его выключатель зажигания в положении "выкл", в доме снова загорится свет (от электростанции).
Если у генератора есть электростартер, то после пуска двигателя стартером нужно вернуть ключ в положение "выкл".

После того, как свет дадут снова, схема АВР автоматически переведёт дом на основное питание (сети), а второе реле, разомкнувшись, заглушит генератор. Если вам будет необходимо завести генератор при наличии основного питания, просто поставьте его выключатель зажигания в положение "Вкл." и заведите его.

По окончании любых работ с генератором не забывайте всегда переводить выключатель зажигания в положение "выкл" для восстановления работоспособности функции автоматического глушения. Если вам необходимо принудительно заглушить генератор когда света нет, а генератор запущен, то разомкните дополнительный выключатель принудительного глушения генератора, в нормальном режиме этот выключатель должен быть постоянно замкнут.

Блок АВР с авто запуском генератора
(автоматическая АВР)

Принцип работы автоматического АВР чем-то похож на работу полуавтоматического, описанного выше, но в данном случае АВР самостоятельно запустит, прогреет генератор, после чего произведет переключение нагрузки на резервный источник электричества (генератор).
Кстати в полуавтоматическом для безопасной работы (функция прогрева) – можно применить модульное реле времени которое подаст напряжение после запуска двигателя с некоторой задержкой для прогрева бензодвигателя.

Основной минус подключения электрогенератора через АВР – это стоимость как самого оборудования так и монтажных работ связанных с переделкой миниэлектростанции для работы с автоматикой. Самостоятельно подключить автоматику к генератору не обладая необходимыми навыками достаточно сложно.
Например при неправильной организации работы велик риск испортить оборудование. Если генератор имеет поломку моторной части, например, его принудительный многократный запуск вызовет, по меньшей мере, глубокий разряд аккумулятора, а в худшем случае приведёт к выходу из строя обмоток электростартера.

Есть два варианта автоматических АВР:

1.Штатный блок электронного управления, поставляемый вместе с генератором устанавливается с ним в одном помещении. Такой блок подключается согласно инструкции и схеме и управляет он только запуском и остановкой двигателя, в некоторых случаях берёт на себя задачу регулировки оборотов и выдаваемой мощности.

Основная коммутация резервного ввода выполняется контакторами по ранее описанных схемах.
Только в этом случае нормально разомкнутый контакт на основном вводе протягивается сигнальным слаботочным проводом до блока управления, чтобы текущее состояние городской линии давало понять электронике, когда следует запускать или останавливать генератор.

2. Комплектные устройства АВР с авто запуском. Такие устройства требуют установки на генератор дополнительного оборудования: электрического привода дроссельной заслонки и стартера с аккумулятором.
Преимущество таких систем в том, что они имеют всё необходимое "из коробки" и полностью заменяет вводно-распределительное устройство, включая встроенные защиты по току, а иногда даже имеют систему защиты от перенапряжений и утечек. Всё что нужно для подключения — присоединить жилы вводов и шины потребителей на устройства коммутации, а также соединить вторичную клеммную колодку с дополнительным оборудованием генератора с помощью четырёх или пяти жильного провода.

Автоматическая АВР выполняет следующие функции:

1. Постоянно следит за напряжением сети

2. Автоматически подключает и отключает нагрузку

3. Запускает электростанцию включая стартер двигателя

4. После достижения нужных оборотов двигателя электростанции – с помощью контакторов подключает дом к электростанции

Правила безопасности и размещения электростанции

Помещение где будет находится бензиновая электростанция должно быть защищено от влаги, но при етом иметь хорошую вентиляцию. В таком помещение не должно быть высокой температуры. Так как вы имеете дело с горючим топливом, не забывайте об этом!
Кроме этого при установке генератора вы должны учитывать, что от такой техники будет издаваться довольно грубый шум. Учитывая это, рекомендуется установить и подключить электростанцию в гараже либо другой садовой постройке, например как на фото.

При подключение контактов нельзя оставлять незащищенные места, все соединения должны бить герметичны и закрыты.
Заправляя генератор, нужно его выключать, а пролитые следы топлива тщательно удалять!
По возможности избегайте контактов с работающим генератором. Не подходите в развивающихся одеждах, ведь вентилятор внутри может затягивать ткань и другие элементы одежды.
Заземление обязательно для дизельных и бензогенераторов!

Заземление для электростанции

Для генератора будет необходимо обустроить индивидуальный контур заземления.
Вам может потребоваться металлический прут, трубка или оцинкованное железо. Диаметр "штырей" – около 50мм и по 1.5м длиной.
Соединятся штыри будут при помощи листового (оцинкованного) железа 500*1000 мм. Также будет необходим металлический прут диаметром 15мм.
Штыри вбиваются в землю практически на всю длину, после чего, по кругу металлической полосой все штыри привариваются вместе. Затем к одному из штырей приваривается металлический прут который от контура заводится в сухое помещение, в котором будет произведено его соединение с медным проводом сечением 4мм через болтовое соединение. Такое соединение размещается внутри герметичной соединительной коробки. А другой конец медного провода соединяется с массой (корпусом) металлической рамы электростанции генератора.
Для небольших электростанций необязательно делать заземление в виде контура из нескольких штырей, достаточно одного но длинного, близко 2м штыря забитого в влажную почву.

Энергетическая независимость жилища — кредо многих современных домовладельцев. Чтобы интегрировать портативный генератор в домашнюю сеть, необходимо не только обладать навыками электромонтажа, но и знать основы автоматизации резервного ввода. Сегодня мы ответим на большинство вопросов по этой теме.

Почему не следует включаться через розетку

В редких случаях аварийного обесточивания принято «подкидывать» питание от генератора к ближайшей розетке. Ведь отключения электричества так редки, не правда ли, так зачем напрягаться над устройством системы резервного ввода? Но здесь, как и во всём, есть ряд подводных камней.

Читайте также:  Резка металла ножницами по металлу

Во-первых, линия питания отдельной розеточной группы не рассчитана принимать на себя магистральную нагрузку. Хорошо, если группа защищена отдельным автоматом, подобранным соответственно сечению кабеля, а если нет?

Подключение генератора к дому через трёхпозиционный рубильник: 1 — вводной автомат сети; 2 — счётчик; 3 — УЗО; 4 — генератор; 5 — трёхпозиционный переключатель; 6 — нулевая шина (N); 7 — шина заземления (PE); 8 — к потребителям

Во-вторых, нельзя полагаться на собственную обязательность. Забыть выключить вводной автомат — это обычное дело. В лучшем случае вы запитаете от генератора всех потребителей на магистральной городской линии, что, несомненно, вызовет перегруз и сильное недоумение — почему же автомат защиты постоянно срабатывает. В худшем — и это наиболее частая причина поломок генератора — вы словите «встречку» и на долгое время попрощаетесь с аварийным источником электроэнергии.

Ну и последний аргумент: никогда не стоит пренебрегать удобством пользования той или иной системой. Всего один поворот рубильника или работа в полностью автоматическом режиме — и вы всё время спокойны за сохранность своей электросети и оборудования, подключенного к ней.

Необходимый минимум для подключения генератора

Впрочем, для технически правильного подключения генератора к домашней электросети нужно не так много. В первую очередь — обеспечить отдельный ввод. Его рекомендуется выполнять медным кабелем высокого сечения (не менее 4 мм 2 ) и прокладывать от вводно-распределительного устройства до специально оборудованного места установки генератора.

Также понадобится перекидной рубильник. Для бытовых нужд в последнее время появилось много вариантов подобных устройств в модульном исполнении для монтажа на 35 мм DIN-рейку. Навскидку можно предложить целый ряд устройств. От наиболее дешёвых изделий марки TDM-63 до более добротных и надёжных устройств серии E200 от ABB или SFB от Hager.

Устройства имеют простейшую схему включения и принцип работы. На нижние контакты, как правило, подключают общую шину отходящих нагрузок. С обратной стороны, там, где контакты парные, подключают два отдельных ввода. Клавиша переключения имеет три положения, в среднем все цепи разомкнуты. Практически во всех сериях устройства могут быть многополюсными, что значительно облегчит работу с трёхфазной сетью и сложной системой заземления/зануления.

Важно помнить, что трёхпозиционный (перекидной) рубильник работает по принципу выключателя нагрузки, в нём не предусмотрено ни теплового, ни электромагнитного расцепителя. Поэтому каждый ввод нужно дополнительно защищать автоматом, предельный ток которого определяется допустимой нагрузкой на питающую линию.

Простейшее перекидное устройство можно изготовить и самому из пары двухполюсных автоматов одного и того же производителя. Их нужно поставить рядом, один перевернуть вверх ногами, а затем сцепить вместе клавиши, вставив стальной штифт в штатное отверстие.

Как обеспечить автоматическое переключение

Если щиток с ВРУ расположен в труднодоступном месте или вы просто не желаете каждый раз выполнять переключение вручную, можно положиться на устройство автоматического переключения. Его схема также предельно проста, нужно лишь два модульных контактора с количеством контактных пар, равным числу фаз питания, а также парой нормально открытых и нормально замкнутых дополнительных контактов.

В обычном режиме работы городской ввод все время находится «на подхвате» включенного контактора, у которого цепь питания катушки подключена напрямую к питающей сети до разрыва. Если электричество на городском вводе пропадает, контактор отбросит и замкнётся нормально закрытая пара дополнительных контактов, которая включит второй контактор резервного ввода, или, по крайней мере, замкнёт цепь питания его катушки.

1 — реле времени; 2 — контактор основного ввода; 3 — управляющая катушка контактора; 4 — контактор резервного ввода

Подключение «аварийного» контактора также выполняется до разрыва питающей сети от генератора, поэтому до его запуска устройство будет оставаться в выключенном состоянии. Здесь очень полезно добавить в цепь модульное реле времени, чтобы питание потребителей включалось спустя минуту-две после запуска генератора. Это позволит двигателю прогреться и выйти в рабочий режим перед принятием основной нагрузки.

При этом цепь питания второго, резервного контактора, следует пропустить через нормально закрытый контакт коммутатора основного ввода. Таким образом, при повторном появлении напряжения на городской линии первый контактор снова включится и разомкнёт цепь питания второго ввода. Конечно, здесь бы следовало добавить устройство останова генератора, но в крайнем случае он будет некоторое время работать на холостом ходу с минимальным потреблением топлива.

Установка блока АВР с автозапуском бензогенератора

В свете вышесказанного было бы очень полезным устройство, вообще исключающее вмешательство человека в работу системы аварийного электроснабжения. Такие приборы действительно есть и работают они полностью бесперебойно, но только с генераторами, укомплектованными электрическим стартером и штатной системой останова.

Разрабатывать подобную систему самостоятельно — хлопотное дело, достойное отдельного обсуждения. При неправильной организации работы велик риск испортить оборудование. Например, если генератор имеет поломку моторной части, его принудительный многократный запуск вызовет, по меньшей мере, глубокий разряд аккумулятора, а в худшем случае приведёт к выходу из строя обмоток электростартера.

Есть два варианта подобных устройств, первый — штатный блок электронного управления, поставляемый вместе с генератором и устанавливаемый с ним в одном помещении. Такой блок подключается согласно приложенной в инструкции схеме и управляет он только запуском и остановкой двигателя, в некоторых случаях берёт на себя задачу регулировки оборотов и выдаваемой мощности. Основная коммутация резервного ввода выполняется контакторами по схеме, которую мы описывали ранее. Только в этом случае нормально разомкнутый контакт на основном вводе протягивается сигнальным слаботочным проводом до блока управления, чтобы текущее состояние городской линии давало понять электронике, когда следует вводить в работу или останавливать генератор.

1 — блок автоматического запуска генератора; 2 — контактор основного ввода; 3 — контактор резервного ввода

Второй вариант — комплектные устройства АВР с автозапуском. Это не очень обширный спектр устройств, но все они требуют установки на генератор дополнительного оборудования: электрического привода дроссельной заслонки и стартера с аккумулятором.

Читайте также:  Мойка высокого давления с асинхронным двигателем

Подключение генератора через АВР: 1 — вводный автомат; 2 — счётчик; 3 — щит АВР; 4 — генератор; 5 — управляющий кабель; 6 — нулевая шина; 7 — автоматы потребителей; 8 — шина заземления

Преимущество таких систем в том, что они имеют всё необходимое «из коробки» и полностью заменяют вводно-распределительное устройство, включая встроенные защиты по току, а иногда даже имеют систему защиты от перенапряжений и утечек. Всё что нужно для подключения — присоединить жилы вводов и шины потребителей на устройства коммутации, а также соединить вторичную клеммную колодку с дополнительным оборудованием генератора с помощью четырёх- или пятижильного провода.

Возможные проблемы и неисправности

При использовании генератора вы должны иметь полное представление о характере тока, генерируемого автономным источником. Зачастую это не привычные фаза и ноль, а чередующиеся фазы с полуволной в 110–125 В относительно земли.

Такие генераторы требуют качественно выполненной системы заземления, которая не связана с защитным проводником домашней сети. Также в обязательном порядке должны коммутироваться как фазный, так и нулевой провод обоих вводов, иначе гарантирована утечка в городскую сеть.

Это и есть основная причина того, что при подключении через розетку срабатывает автомат защиты на самом генераторе. Что до устройств дифференциальной защиты, их придётся устанавливать парно — по одному на каждый ввод. Исключение из этого правила составляют трёхфазные сети, но они, в свою очередь, требуют устройства раздельных контуров заземления и зануления для стабильной и бесперебойной работы.

Стандартная задача бесперебойного питания дома от генератора таит в себе множество подводных камней и нюансов.

Поиск в интернете по соответствующей теме выдает множество ссылок на статьи и видеоролики, большинство из которых, к сожалению, написаны и сняты с дилетантским подходом. Реализация этих схем может привести к серьезным проблемам, начиная от сгоревшей техники и заканчивая электротравмами. В этой части разберемся с тем, как делать нельзя.

Категорически нельзя

  1. Подключать генератор через обычную домовую розетку проводом вилка-вилка с отключением вводного автомата. Почему? Отвечаем:
    • Мощность самых популярных генераторов для частных домов как правило находится в границах от 5-6.5кВт. Бытовая розетка, при правильном монтаже, способна держать нагрузку до 16А (

    3,5кВт), а при неправильном (не ГОСТовский провод, сечение менее 2.5 кв.см., китайская розетка, слабые контактные соединения и т.п.) 10А и менее. При повышении нагрузки возникает пожароопасная ситуация.

  2. По ГОСТу (12.2.007.0-75 п.3.1.7) в электромонтаже не допускается наличие неизолированных токоведущих частей, а при использовании подключения вилка-вилка мы имеем возможность наличия опасного напряжения на одной из вилок.
  3. Эта схема допускает механическую возможность подачи встречного напряжения на генератор, что приведет к выходу его из строя. Это возможно в том случае, если при работающем генераторе, один из домочадцев включит вводной автомат, зная, что появилось напряжение от сети.
  4. Запрещается подключать генератор через распределительный щит с использованием схемы переключения на автоматах. Давайте посмотрим на пример, который нам довелось встретить на практике:
  5. Неправильная схема подключения генератора

    Опустим комментарии по качеству сборки этого щита. Чем опасна такая схема? При одновременном включении двух автоматов (в данном случае слева внизу “Ввод” и “Внешн.роз и генер”.) мы получаем встречное напряжение на линию генератора, что приводит к его выходу из строя. Включить сразу два автомата может непосвященный в схему член семьи или задумавшийся о смысле жизни хозяин дома. Необходимо использовать трехпозиционные реверсивные рубильники I-0-II (например, ABB OT40F3C)
    Категорически нельзя подключать один из выходов генератора на общую нейтральную шину при отсутствии повторного заземления нейтрали в основном щите (схема ТТ) и/или на столбе и/или в шкафу учета. Такое заземление, как правило, отсутствует в старых СНТ или в поселках с нарушением норм прокладки силовых линий. Нарушая это правило, мы на “общественную” нейтраль отдаем опасное напряжение полуфазы с выхода нашего генератора. Это может привести к электротравмам у ваших соседей и работающих на линии электриков. Как определить, есть ли повторное заземление? Заземление нейтрали делается либо наверху столба через вывод арматуры, либо на стальную ленту, которая идёт вдоль столба и уходит в землю. Один из примеров схемы с заземлением нейтрали на столбе и организацией зазмеление по схеме TN-C-S

    Заземление нейтрали во ВРУ

    Не рекомендуем:

    1. Заземлять один из выходов генератора на общедомовую шину PE (землю). В случае, если у вас земля “отвалится” (сгниет провод, открутится соединение) опасное напряжение появится на всех заземленных приборах вашего дома.
    2. Подключать бюджетные генераторы на прямую на нагрузку без использования фильтров сетевых помех. Изменение оборотов генератора вызывает сильные помехи и броски напряжение, которые опасны для чувствительного электронного оборудования (автоматика газовых котлов, дорогая бытовая техника).
    3. Использовать трехфазные генераторы мощностью до 10кВт для резервного питания дома. Перекос по фазам приведет к быстрому выходу генератора из строя. Используйте однофазные генераторы со схемой объединения фаз.
    4. Подключать инверторные генераторы на общую нейтральную шину. Это может привести к быстрому выходу генератора из строя.
    5. Пренебрегать правилом заземления самого корпуса генератора.
    6. Использовать неинверторный генератор без глухозаземленной нейтрали одного из его выходов, т.к. это приводит к некорректной работе автоматов диф.защиты (УЗО) и ошибкам в работе фазозависимых котлов.
    7. Использовать для заземления выход генератора, который отключается однополюсным автоматом на его корпусе.

    О том, как правильно подключить генератор в сеть (220/380В) загородного дома поговорим позднее.