Как правильно подключить генератор к дому

Статьи

Перебои с поставками электрической энергии — проблема, с которой хотя бы раз в своей жизни сталкивался каждый из нас. Но если для одних эта неприятность носит разовый характер, то другим приходится испытывать неудобства, связанные с отсутствием электричества, намного чаще. Речь идет о жителях отдельных коттеджных поселков, дачниках, проводящих на огородах практически все лето. Выходом из ситуации для таких людей станет покупка электрогенератора.

Одно дело — приобрести, совсем другое — установить, а главное, правильно сделать монтаж и запустить электростанцию в работу. Благодаря многочисленным видео в интернете на тему «подключение генератора» мы можем узнать, как подключить бензиновый или дизельный генератор к сети дома. Но всегда ли понятны эти разъяснения? Воспользовавшись нашими подсказками, вы поймете, что иногда сделать это не так сложно, но есть случаи, когда подключение и монтаж генератора, особенно с автоматикой, требует опыта и навыков, которых нет у обычного электрика. Нужен именно специалист по установке генераторов.

Как подключить однофазный генератор?

Вариантов подключения имеется несколько. Первый – это подсоединение агрегата к выделенной для этого группе потребителей.

Подключение напряжения в режиме ручного управления

Второй способ – это применение перекидного переключателя (рубильника) на 3 позиции 1-0-2, иначе говоря, в 1-й позиции питание берется от централизованной (городской) электрической сети, позиция рубильника 0 – электрическая цепь выключена, в позиции 2 – дом подключен к запасному источнику электроэнергии, при таком варианте – это газовый, бензиновый либо дизель-генератор.

Не сильно углубляясь в структуру приборов, заметим только, что устроен перекидной рубильник либо 3-позиционный переключатель довольно несложно и включает в себя стационарные контакты, к которым подсоединяется проводка (потребитель-город-устройство, вырабатывающее электроэнергию), и подвижные контакты, осуществляющие переключение потребителя с централизованной электросети на генератор и назад.

При переключении 3-фазной нагрузки город-потребитель переключатся 3 фазы, иначе говоря, на рубильник поступает 3 городские фазы А-В-С, на потребителя идут эти же 3 фазы.

При переключении потребителя на генератор нам надо сделать таким образом, чтобы на все 3 фазы поступала электроэнергия.

На этот случай надо немножко модифицировать рубильник-переключатель – сделать перемычку между фазами А-В-С со стороны подсоединения прибора, вырабатывающего электроэнергию. Теперь при переключении потребителя на генератор, на все 3 фазы станет идти электроток.

Подключение потребителя через контакторы

Третий способ подключения потребителя к генератору с одной фазой – использование контакторов. При таком варианте используют 2 контактора, один для запитывания потребителя от централизованной сети, 2-й контактор нужен для подсоединения потребителя к запасному источнику электроэнергии – газовому, бензиновому либо дизель-генератору. Такой способ допустим при использовании автоматического включения резервного питания (АВР).

При запитывании потребителя от централизованной сети все 3 фазы, подсоединенные к контактору, идут на потребителя. При подсоединении генератора, как и в варианте с 3-позиционным переключателем, на зажимах контактора в области подсоединения кабеля от генератора нам нужно немножко переделать рубильник-переключатель – поставить перемычку между фазами А-В-С.

При эксплуатации однофазного генератора необходимо принять в расчет, что если имеется 3-фазное оборудование, его требуется отключить от электропитания на время функционирования генератора, поскольку это способно спровоцировать поломку этих устройств.

Подключение трехфазных моделей

Подключение посредством дополнительного распределительного автомата. Схема подсоединения автоматов от электролинии и генератора почти одинаковая, что дает возможность ничего не менять в функционирующей 3-фазной электрической сети. Такой подход к введению в сеть индивидуального дома считается наиболее надежным и обеспечивает эффективную работу подключенного к ней оснащения.

Для его осуществления понадобится предпринять определенные действия.

1. Выключить вводной автоматический выключатель 380 В, прекратив подачу тока в дом.
2. Поставить в щитке новый 4-полюсный автомат, выходные клеммы которого сопрягаются кусками проводов с входными клеммами всех линейных устройств.
3. Выходной кабель генератора с 4 жилами (3 фазы и ноль) подводится к новому автомату, и каждая из них подсоединяется к надлежащей клемме.
4. Если дальше по схеме инсталлировано устройство защитного отключения, при выполнении коммутаций предусматривается разводка подсоединяемых к нему проводов (каждой из 3 фаз и ноля).

Подключение посредством рубильника

Перекидной рубильник (реверсивный рубильник) является тем же переключателем, только с тремя положениями.

При его использовании шины от генератора подсоединяются к одной группе полюсов, а подводящие провода от линии электропередачи – к другой.

Центральная группа контактов выключателя, провода от которой идут прямо к потребителю, последовательно перебрасываются в сторону ввода от ВВ или к подводке генератора. В средней позиции рубильника весь дом полностью обесточен.

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.

Для того чтобы подключить генератор к сети, необходимо рассчитать допустимую нагрузку.

При этом важно учитывать не только номинальную мощность, но и пусковой бросок тока, а также возможное повышение потребляемой энергии во время работы устройства.

Поэтому реальная нагрузка может быть больше указанной на электроприборе номинальной мощности.

Упрощенно необходимую мощность можно рассчитать, умножив номинальную мощность электроприбора на приведенный ниже коэффициент:

1. Для ламп накаливания и обогревателей можно принять коэффициент, равный единице;
2. Для бытовой техники (телевизор, холодильник, люминесцентные лампы) коэффициент будет лежать в пределах от 1,2 до 1,5;
3. Ручной электроинструмент (дрель, УШМ, электролобзик, фреза) — коэффициент будет лежать в пределах от 1,5 до 2;
4. Мощное оборудование (насосы, сварочные трансформаторы, станки, мощные электромоторы без системы плавного пуска) — 3.

Подключение к электросети

Важно помнить главное правило: «К электросети нельзя одновременно подключать более одного источника электроэнергии». Несоблюдение данного правила гарантирует поломку.

Подключение генератора в качестве единственного источника электроэнергии

На природе или даче, где нет других источников электроэнергии, кроме генератора, подключение выполняется через встроенные в корпус розетки. Максимальный ток однофазных розеток лежит в пределах 16–20 А, трехфазных — 40–50 А. Необходимо использовать как специальные, так и обычные удлинители, в зависимости от типа выходной розетки.

Как подключить самостоятельно

Необходимо использовать электрический кабель (удлинитель), способный выдержать нагрузку, создаваемую потребителями.

Поскольку аппарат может переноситься с места на место, для монтажа лучше использовать медный гибкий кабель с двойной изоляцией.

Важно! Практически все устройства нуждаются в дополнительной защите от попадания воды или снега, поэтому их нужно устанавливать под навесом или в помещении.

Расчет сечения соединительного кабеля:

Необходимое сечение кабеля можно рассчитать, исходя из максимальной мощности. В предыдущем примере мы брали максимальную мощность, равную 3,45 кВт. Определим необходимое сечение медного кабеля:

• без учета особенности нагрузки, по закону Ома рассчитываем максимальный выходной ток: I = P/U = 3450/220 = 15,7 А;
• для открытой медной электрической проводки оптимальная плотность тока составляет 5–10 А на сечение в 1 мм2 медного проводника;
• оптимальное сечение провода получаем, поделив максимальный протекающий ток на допустимую плотность тока: S = 15,7/5 = 3,14 мм2 и S = 15,7/10 = 1,57 мм2;
• выбираем стандартный электрический кабель, сечение жил в котором должно быть больше 1,57 мм2, но при этом не сильно превышать 3,14 мм2;
• для подключения идеально подходит медный кабель с сечением жил 3 мм2.

Сечение жил в 4 мм2 будет иметь повышенный запас и оправдано только при необходимости передачи эклектической энергии, выработанной аппаратом, на расстояние свыше 25 м (повышение сечения проводов используется для минимизации потерь в линии связи).

Сечение жил в 2,5 мм2 можно использовать при незначительном удалении от места подключения (не более 10–15 м). Во время продолжительной работы, осуществляемой на максимальной мощности, желательно контролировать температуру кабеля.

Важно! Нужно использовать вилки, розетки, переключатели, рассчитанные на работу как минимум с максимальным выходным током (в нашем примере — 16 А).

Используемая «вилка» удлинителя может отличаться по форме контактов от стандартно используемых в вашем регионе. Для подключения нагрузки к данной розетке необходимо использовать переходник или специализированную вилку.

В однофазной сети с генератора выводится три провода — L (фаза), N (нулевой) и Ре (заземляющий), который может также обозначаться значком заземления. Важно правильно подключить заземляющий провод. Если вы не уверены, какой провод заземляющий, проверьте генератор специальным прибором — мультиметром.

Для этого необходимо:

• выключить аппарат;
• включить мультиметр в режиме омметра;
• прижать один щуп к металлической части корпуса (выбрать не покрытый краской участок);
• вторым щупом последовательно прикоснуться к каждой отдельной клемме розетки;
• клемма, в которой мультиметр покажет сопротивление цепи, близкое к нолю Ом, и будет являться заземляющей, оставшиеся две — L и N.

Выполняя монтажные работы, необходимо помнить, что электрогенераторы, снабжённые синхронным двигателем, чувствительны к возникновению короткого замыкания в нагрузке.

Помните! Касаться оголенных проводов под напряжением опасно для здоровья и жизни.

Подключение генератора в качестве резервного источника электроэнергии

В том случае, если он используется как резервный источник электроэнергии, и он подключается к уже имеющейся электросети, многие используют переходник «вилка-вилка»: одну вилку включают в домашнюю розетку, вторую — в розетку, что категорически запрещено делать. Чем это чревато? При появлении электричества в основной сети есть большая вероятность выхода из строя электроники или самого прибора.

Часто в спешке допускаются ошибки, ведущие за собой необратимую поломку, например: подключение внешнего электропитания напрямую к работающему источнику энергии или через переходник к отключенному генератору.

Для того чтобы избежать данных проблем, подключение к домашней электросети должно производиться через специальный перекидной рубильник или пакетный переключатель с нулевым состоянием.

Для домашней электропроводки подойдут пакетные переключатели с подходящей диаграммой работы.

Подключение к ним производится посредством винтового или прижимного клеммного соединения. Мощность пакетного переключателя должна соответствовать максимальному току нагрузки с запасом в 50%.

Внимание! Производителями не рекомендуется выполнять переключения под нагрузкой.

Особое внимание необходимо уделить заземлению (если оно используется во внутренней электропроводке, так как старый стандарт его использование не предусматривал).

Примечание: если внутренняя разводка двухпроводная и не предусматривает наличие заземления, это не значит, что сам аппарат не нужно заземлять!

Во время работы без заземления на корпусе может «наводиться» довольно высокий потенциал, опасный для жизни человека и электроники.

Последовательность включения с использованием пакетного переключателя будет следующей:

1. Отключить вводной автоматический выключатель;
2. Переключить пакетный переключатель с общей сети на сеть оборудования;
3. Отключить автоматические выключатели нагрузки;
4. Подключить к розетке кабель от переключателя;
5. Запустить агрегат;
6. Дать ему прогреться;
7. Подать питание на переключатель;
8. Включить автоматические выключатели нагрузки.

При появлении сетевого электропитания отключение от электросети выполнить в обратной последовательности.

Автоматические системы ввода в работу (АВР)

Приобретение готовых систем АВР, выполняющих подключение электрогенератора к электрической сети, или их самостоятельное изготовление для большинства бытовых моделей является нецелесообразной тратой денег, поскольку включение даже со встроенным электрическим стартером производится под контролем человека.

Это связано с необходимостью ручного управления дроссельной заслонкой (подачей воздуха на ДВС) при запуске холодного двигателя и его последующим нагревом. Полностью автоматические системы резервирования электроснабжения могут получиться только при работе с мощными устройствами, снабженными микропроцессорными системами управления.

Фото генератора

Привожу несколько фото инверторного генератора Электроприбор БЭГ-3100.

Бак для бензина. Индикатор уровня и крышка

Разница между одно и трехфазным подключением

Все подключения, что в однофазной, что в трехфазной сети выполняются полностью идентично, за исключением количества силовых проводов. Единственный важный нюанс касается так называемой фазы управления – если подключать к сети пускатель, то его основные контакты подключают и отключают от сети силовые провода, а питание для электромагнитной катушки тоже надо откуда то брать.

В однофазной сети проблем нет – фаза одна и такого вопроса просто не существует, а в трехфазной все несколько сложнее – есть L1, L2 и L3. Не вдаваясь в технические подробности, ответ здесь один – для управляющих цепей можно использовать любую из фаз, но только одну. Т. е. если катушка КМ1 запитана от фазы L3, то управление остальными пускателями, кнопки «Старт» и «Стоп» тоже надо «подвешивать» только на нее. Сделать это не сложно – просто отметить, какого цвета провод на нужной фазе, а если кабель с одноцветными жилами, то наклеить или нарисовать на них маркеры.

Простой способ организации автопереключения

Чтобы не переключать вручную рубильник каждый раз при отсутствии подачи электричества от основной линии электропитания домовладения, можно сделать довольно несложную схему, позволяющую после пуска бензогенератора на автомате перейти с внешней сети к автономной.

Для монтажа схемы автопереключения понадобятся два пусковых устройства (контактора), имеющих перекрёстное подключение. При их работе будут задействованы силовые, а также нормально замкнутые контакты. К этому набору, если нужно обеспечить генератору некоторый интервал времени на прогревание, стоит приобрести ещё и реле времени.

Когда создаётся напряжение в домашней электрической сети от внешней линии, катушка контактора основного ввода будет удерживать в замкнутом состоянии силовые контакты, а нормально замкнутые, наоборот, в разомкнутом.

При исчезновении напряжения в магистрали электропередач силовые контакты разомкнутся, а нормально замкнутые, соответственно, перейдут в замкнутое состояние, что позволит через промежуток времени, заданный временным реле, после запуска генератора подать напряжение на катушку контактора резервного входа. В результате произойдёт замыкание силовых контактов на резервном пускателе, а в домашнюю сеть пойдёт электрический ток от бензогенератора.

При возобновлении централизованной подачи напряжения к сети частного дома сработает катушка основного пускателя, что приведёт к замыканию силовых контактов этого контактора и к автоматическому отключению питания от бензогенератора. Владельцу дома остаётся только не забыть остановить работу двигателя устройства для автономной генерации электроэнергии.

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.