Как подключить генератор к дому на даче

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.

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.

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.

Использование генератора электроэнергии в доме может производиться 2 путями: через подключение электроприборов непосредственно в розетку агрегата через удлинитель и через интеграцию генератора в общую электросеть помещения. Если первый способ годится для нечастого и кратковременного пользования (например, на даче или на природе), то второй способ используется при длительных перебоях с электричеством или при его полном отсутствии на объекте. В этой статье речь пойдет о генераторах как об основном или резервном источнике электропитания в загородном доме или в любом другом здании (в магазине, цехе, на производственных объектах) и об их правильном подключении.

Перед тем, как подключать электростанцию к домовой сети, нужно решить несколько задач:

Понять, насколько необходимо резервное питание. Оценить, насколько критично будет отключение электричества или требуется постоянное питание (например, если в доме запущен сервер или просто дорогая техника)

Определить место для агрегата с учетом безопасной эксплуатации и близкого расстояния к точке подсоединения.

Просчитать необходимую мощность для всех электроприборов в доме, которые могут использоваться. Также необходимо учесть возможные потери на линии и оставить небольшой запас мощности (20–30%).

Определиться с выбором использования автоматики или ручного управления.

Использование автоматических систем управления и защиты выйдет дороже за счет себестоимости и необходимости дополнительных мер защиты проводки от сильных скачков напряжения при переключении с общей сети на генератор и наоборот. Более щадящей мерой будет использование ручного управления, когда вы самостоятельно производите переключение.

При подключении генератора производится работа с 3 сетями:

общая сеть, через которую дом получает электричество;

внутренняя сеть дома;

Почему нельзя подключать генератор через розетку

Подключение через разъем – достаточно простая процедура, однако не стоит отдавать ей предпочтение при подсоединении генератора к общедомовой электросети, так как это влечет множество проблем:

Возможность перегрузки в точке подсоединения – так как вся нагрузка полностью ложится только на одну розетку, это чревато быстрым перегревом, оплавкой и даже ее возгоранием.

Отсутствие в электролинии отдельного автомата, который отвечал бы за безопасность и аварийное отключение при возникновении опасных ситуаций.

Невнимательность человека – при включении агрегата иногда забывают отключить автомат ввода. Это влечет за собой перегрузку и активацию блока защиты.

Возможность поломки генератора при пуске электротока по линии и его попадании на контакты работающего агрегата. В этом случае может потребоваться серьезный ремонт или полная замена электростанции.

Способы подключения генератора к сети

Существует 3 способа правильного подключения электростанции к домовой сети.

Перекидной (реверсивный) рубильник (ручное управление)

Это прибор, который будет отвечать за безопасное подключение. Преимущества такого типа управления:

Простота конструкции – рубильник оснащен 3 режимами – 1-0-2. 1 — питание от общей сети, 0 — замыкание всех контактов, 2 — питание от генератора.

Простота подсоединения – к верхней части рубильника с левой стороны подключается общая сеть, с правой – генератор. Снизу провода-перемычки формируют ввод в общедомовую линию. Для безопасности системы рекомендуется добавить автоматы к каждой линии. Они обеспечивают отключение системы при перегрузках и других критичных ситуациях.

Доступная цена – рубильники такого типа стоят в пределах 500 р.

Запуск генератора с перекидным рубильником:

отключение автомата ввода,

рубильник устанавливается в положение 2,

отключение автомата нагрузки,

запуск генератора (прогрев агрегата перед полноценной работой выполняется в течение 4 минут),

на рубильник подается ток,

включение автомата нагрузки.

Заземление генератора в этом случае обязательно. Для этих целей в землю вколачивают металлический прут длиной от 2 м и соединяют его через медный провод к соответствующей клемме на генераторе.

Данный вариант также применяется для подключения к трехфазной сети однофазного генератора. На схеме ниже показано, как правильно произвести подсоединение агрегата к электролинии.

Полуавтоматический блок АВР (автоматики ввода резерва) на контакторах

В данном случае используется самый простой вариант блока АВР с приоритетом на магистральную сеть.

Для общей системы вам потребуется:

Автоматы АВР на полупроводниках (2 шт.), которые соединяются между собой;

Кабель сечением не меньше 4 мм 2 . Длина кабеля определяется удаленностью конструкции от генератора;

Автоматы, отключающие линии;

Металлический ящик – размеры зависят от габаритов устанавливаемого электрооборудования и места монтажа.

В ящике собираются все элементы системы: устанавливаются автоматы, к ним подключаются блоки АВР, после выполняется проверка правильности подключения.

Подсоединение элементов цепи наглядно показано на схеме:

3. Заземление генератора.

При отсутствии электропитания в общей сети запускается генератор и автоматически произойдет переключение линии благодаря замыканию контактора.

При появлении тока в общей сети переключение с генератора на централизованное электроснабжение произойдет автоматически. При этом вам следует лишь заглушить генератор ради экономии топлива.

Для удобства управления и защиты системы можно дополнительно установить реле, которое будет выключать агрегат при активации общей сети, и включать его с задержкой в 4 минуты, чтобы генератор успел прогреться.

Блок автоматического управления

Такой тип подключения считается самым лучшим на сегодняшний день. Подробная схема подключения показана на картинке ниже.

Для этого типа подключения необходимо подобрать генератор с автозапуском для построения полностью автоматизированной системы. А чтобы избежать проблем с частым доливом топлива, можно дополнительно приобрести бензобак большого объема.

Принцип работы системы:

При прекращении подачи тока в общей сети блок быстро реагирует на изменения и запускает сигнал АВР, который, в свою очередь, активизирует генератор. После запуска агрегату дается 4 минуты для прогрева, после этого электричество поступает в общедомовую сеть.

После возобновления подачи тока от общей магистрали генератор автоматически выключается.

Основные правила использования генератора в доме

Соблюдение этих правил позволит избежать опасных ситуаций и выхода из строя оборудования.

Перед тем как подключить бензиновый генератор к сети, обеспечьте хорошую вентиляцию в помещении, где он будет установлен. Особенно это касается моделей с воздушным охлаждением.

Помещение должно быть отапливаемым и защищенным от сырости и влаги.

Не размещайте агрегат вблизи отопительных приборов и других источников тепла, в том числе прямых солнечных лучей.

Перед дозаправкой генератор следует выключить.

Если вы разлили топливо вблизи электростанции, тщательно вытрите его.

После соединения контактов не должно оставаться никаких оголенных проводов.

При установке обязательно заземляйте агрегат.

Во время работы генератора соблюдайте технику безопасности: не подходите к агрегату в одежде со свободно висящими краями, с распущенными волосами, так как вентилятор может затянуть их внутрь.

Перед каждым включением генератора необходимо обязательно проверять исправность всех механизмов и узлов системы, а при обнаружении неисправности своевременно ремонтировать или заменять отработавшие элементы.

Электроэнергия, хотя и вырабатывается на крупных электростанциях, которые работают без остановки, но, тем не менее, иногда пропадает. Погода вносит свои коррективы во многие процессы. В том числе и в электроснабжение. Причем для поселений вне городской черты они наиболее чувствительны. И когда на даче или где-нибудь в деревне с приходом непогоды пропадает свет, цивилизация вдруг исчезает. Но чтобы не испытывать проблем с отключениями электричества, нужен резервный генератор. О его подключении и расскажем далее.

Выбор наилучшего варианта схемы

Электросеть 220 В поступает в современные частные дома и дачи через счетчик электроэнергии, расположенный вне помещения. Но главный распределительный щит обычно устанавливается в помещении. Электрогенератор также располагается либо в доме, либо в подсобном помещении. По этой причине надо в первую очередь выбрать оптимальный вариант его подключения:

1. По месту установки электросчетчика.
2. По месту расположения электрического щита.

В каждом из этих вариантов надо использовать такую схему, в которой питающие напряжения электросети и генератора надежно разделяются и ни в коем случае не соединяются встречно. Вариантов такой схемы может быть несколько. Современные системы автоматического управления выпускаются для решения, в том числе и управления генераторами. Они обеспечивают после пропадания напряжения их автоматический запуск и безопасное присоединение к домашней электросети.

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.

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.

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.

Переключение вручную как минимум дешевле…

Когда электросеть уже существует и к ней надо присоединять автоматику для управления электрогенератором, возникают трудности, которые с трудом преодолеваются. Поэтому при доработке домашней электросети лучше выбрать схему с ручным переключением. Для этого в уже эксплуатируемом электрическом щите используется вариант с установкой перекидного рубильника. Лучше всего применить компактные модели этого коммутатора. Некоторые из них показаны далее на изображении.

Но их можно использовать только в том случае, когда к электрощиту либо уже были проложены все необходимые для этого кабели, либо их можно проложить в уже сложившихся условиях. И, конечно же, на дин-рейке необходимо место для размещения рубильника. А еще уточним, что такой рубильник относится к дорогим коммутаторам. Поэтому, исходя из цен, вместо него можно порекомендовать рубильник классической конструкции, показанный на изображении далее.

Этот коммутатор устанавливается между электросчетчиком и распределительным щитом. Где именно — определяется в каждом конкретном случае. Но самое главное при выборе коммутационного оборудования то, что не имеет смысла вкладываться в дорогие комплектующие изделия. Резервное электропитание работает случайным образом и наиболее часто кратковременно. Резервные коммутаторы совершают незначительное число переключений. То есть они изнашиваются минимально. Поэтому простейший вариант — это схема с перекидным рубильником.

Переключатели обязательны к использованию

Наличие отдельного коммутатора, несмотря на то, что он будет нечасто использоваться, сделает схему электроснабжения дома безопасной как для пользователей, так и для оборудования, присоединенного к электропитанию. Хотя самое простое решение — это обычная розетка, через которую можно запитать всю домашнюю сеть. Тем более что подключение к электрогенераторам тоже выполняется через розетки, установленные на их корпусе. Однако все зависит от мощности электрогенератора.

Если его мощность более 2–3 кВт, обычная розетка может перегреться и прийти в негодность. Но и более мощные контакты решат проблему лишь отчасти. Для оптимальной схемы необходимо аварийное отключение нагрузки. Также будет велика вероятность того, что при подаче сетевого напряжения получится встречное соединение генератора и питающей электросети. А это может привести к порче электрогенератора.

Перекидной рубильник, хоть и не автоматический, в одном из трех своих положений перенаправит потребителей на электрогенератор. Причем никогда не получится встречного соединения, поскольку это физически невозможно в этом рубильнике. В среднем положении домашняя электросеть получается обесточенной. Даже при работающем электрогенераторе и наличии напряжения в электросети можно без проблем переключаться между этими двумя источниками электроэнергии.

Синий провод сети и генератора (см. изображение выше) надо пропустить через контакты автоматических выключателей. Для сети и для электрогенератора нужен свой отдельный автомат-выключатель. В схеме подключения генератора обязательно должен присутствовать заземляющий контур или заземление из трубы или стального профиля длиной от 2 метров. Хороший вариант заземления — труба скважины для воды.

Если дом присоединен к трехфазной сети, а электрогенератор однофазный, рекомендуется схема, показанная далее.

В заключение дадим собственные рекомендации по выбору схемы подключения генератора. Еще раз напомним, что начинать строить такую схему надо со статистики отключений электроэнергии в конкретном месте. Ручное переключение на электрогенератор дешевле. Также более дешевым вариантом является использование источников бесперебойного питания для конкретного оборудования. Электрогенератор наиболее эффективен при отоплении электричеством, когда отключения регулярны и продолжительны.