Как подключить бензиновый генератор к сети дома

Как подключить бензиновый генератор к сети дома

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.

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.

Особенности выбора и подключения электрогенератора

Поскольку подключение бензогенератора к дому включает в себя работу сразу с 3 сетями, браться за нее следует только людям, имеющим хотя бы минимум знаний в электрике. Ведь следующие узлы заставить работать слаженно непросто:

• Провода, идущие от генератора электроэнергии;
• Сеть, передающая энергию централизованно;
• Сетка потребителей (электроприборов дома).

Но прежде чем начать подключение, убедитесь, что вы сделали правильный выбор бензогенератора. Для этого проверьте его способность работать при обычной нагрузке. Никаких опытов проводить не нужно, надо только знать, как рассчитать мощность генератора для дома. Для этого посчитайте мощность всех приборов, которые могут работать одновременно, и добавьте 10% от суммы. Теперь сравните с мощностью агрегата. Если она равна или больше полученного результата, то генератор вам подходит.

Пример: у вас работает холодильник расходует 1 кВт/ч, а стиральная машинка – 0,9 кВт/ч. Но в то же время работает телевизор (0,1 кВт/ч) и компьютер (0,5 кВт/ч). Тогда суммарная мощность приборов составляет 2,5 кВт/ч. Добавим 10%, что составляет 0,25 кВт/ч. Итого – 2,75 кВт/ч.

Внимание! В примере приведены неточные значения. Мощность приборов вы можете найти в инструкции, прилагаемой к ним. Не забудьте взять в учет все устройства, которые потребляют энергию. Это касается даже ламп (особенно накаливания): 1 такая лампочка в среднем потребляет 100 Ватт! А 10 таких – целый киловатт.

Что необходимо для реализации проекта

Если еще кто-то думает, что для подсоединения бензогенератора к электросети домостроения нужно прибрести массу оборудования, спешим успокоить – это не так. Конечно, придется определиться с месторасположением агрегата и обустроить его в соответствии с вибро- и шумоизоляционными нормами. Если для этого нужно отдельное помещение, то без фундамента и цементно-песчаной стяжки не обойтись.

Само собой, речь идет об электрогенераторах мощностью свыше 2 кВт, которые в большинстве случаев монтируются стационарно. Для подсоединения его к домашней сети технический минимум состоит из следующих компонентов:

1. Отдельный ввод из медного кабеля сечением не менее 4 мм², который прокладывается от вводного устройства до места постановки генераторного агрегата.
2. Перекидной рубильник в модульном варианте с возможностью фиксации на DIN-рейку 35 мм. Выбор здесь довольно широк, от недорогих TDM-63 до более надежных приборов от Hager или ABB.

Особое внимание следует уделить типу заземления в здании, потому что подсоединение бензогенератора в роли резервного источника энергии должно выполняться в соответствии с ПУЭ. Иными словами, перед тем, как подключить генератор к домашней сети, нужно определить систему заземления – TT или TN-C-S.

Автозапуск бензогенератора

Обладая некоторыми навыками по электротехнике, владелец частного дома сможет без особых усилий своими руками смонтировать схему, которая обеспечит автозапуск и включение бензогенератора в сеть дома. Единственным условием является подбор модели автогенератора, способной запускаться и останавливаться с помощью ключа, так как автоматизация пуска генератора с двигателем, заводящимся кик-стартером, дело очень хлопотное и неблагодарное.

Идею принципа работы такой схемы можно выразить в 3 пунктах:

1. Через пару минут после отключения электропитания от линии электропередач необходимо закрыть воздушную заслонку в двигателе и произвести сам запуск. Временная задержка необходима для перестраховки в тех ситуациях, когда свет пропал всего лишь на несколько секунд.
2. Ещё через две минуты после прогрева двигателя устройства, открыть заслонку для воздуха и осуществить перенаправление нагрузки с внешней линии на резервную (от генератора).
3. При возобновлении питания от магистральной сети через 60 секунд переключить нагрузку обратно на основную линию и остановить работу двигателя генератора.

Для реализации этого алгоритма потребуются четыре временных реле, столько же электромагнитных пускателей и магнитных толкателей с выключателями на концах.

В момент исчезновения напряжения в магистрали катушки пускателей, связанные с основной сетью, перестанут удерживать в разомкнутом состоянии контакты, включающие зажигание стартера, и в замкнутом — силовые контакты основной линии. Это приведёт к включению зажигания в бензогенераторе и отсоединению домашней сети от внешней магистрали.

Параллельно будет выполнено замыкание нормально замкнутых контактов. Это приведёт в действие магнитный толкатель, закрывающий воздушную заслонку, и подаст импульс на реле времени, отвечающее за пуск двигателя. Спустя минуту стартер выполнит запуск двигателя бензогенератора.

После старта генератора сработает катушка, отвечающая за остановку стартера. Одновременно с этими событиями произойдёт подача сигнала на временное реле, отвечающее за электроток из резервной сети, что приведёт через 120 секунд к открытию воздушной заслонки двигателя и поступлению электротока от генератора в домашнюю сеть.

Выключение электрогенератора и обратный переход на питание от магистрали обеспечивают другая пара контакторов и реле времени.

При выполнении таких работ необходимо иметь определённые знания о том, как правильно создать схему подключения генератора к сети дома, а также навыки по монтажу. И если нет подобной практики и уверенности, то лучше всего в таких ситуациях довериться специалистам.

Фото генератора

Привожу несколько фото инверторного генератора Электроприбор БЭГ-3100.

Бак для бензина. Индикатор уровня и крышка

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.

Как проводятся работы?

Как правило, подключение однофазного генератора к однофазной сети частного дома происходит как через основной ввод, так и через потребительскую сеть дома: в первом случае — это требует опыта или привлечение как минимум электрика, а вот соблазн пойти простым путем ОБЯЗАТЕЛЬНО приведет к поломке. Казалось бы, всё просто — вам необходимо всего лишь подключить бензогенератор через розетку, но наша рекомендация — никогда не делать так! Рано или поздно вы забудете отключить внешнюю сеть и получите «встречку », когда генератор просто сгорит от внезапно поданного основного тока. Кроме того, через розетку вы запитаете лишь тех потребителей, которые находятся только на одном автомате (группе автоматов).

Правильный, но более сложный вариант — резервное подключение, требует дополнительной установки реверсивного переключателя, его другое название, 3-позиционного рубильника. Такой реверсивный рубильник гарантирует (при правильном выборе номинала тока, на который он рассчитан) разделение двух вводов — от генератора и от основной сети. С его помощью при отключении электроэнергии разрывают соединение с центральной энергетической сетью и запускают в работу сам генератор.

Также до установки агрегата нужно продумать, как обеспечить шумовую защиту и отвод отработанных газов электростанции. Для снижения уровня шума применяются специальные кожухи, продающиеся уже в готовом виде. Чтобы обеспечить нормальную циркуляцию воздуха в помещении, понадобится вытяжка, а выхлоп выводится через гофрированный металлорукав из нержавейки.