Проблемы с перебоями электроснабжения можно относительно просто решить установкой автономного генератора. Сегодня мы поговорим о выборе генератора, правилах его установки, подключения к домашней электросети. Не обойдём вниманием обустройство генераторной и приоритет подключения потребителей.
Виды генераторов
Выбор портативных электростанций на отечественном рынке очень широк. Большая часть продукции представлена однотипными клонами, которые хорошо подходят для питания электроинструмента при выездных работах, однако для резервного электроснабжения дома использовать такую технику будет не лучшей идеей. Отличий есть внушительный список: экономичность, уровень шума, моторесурс, продолжительность работы без простоя, чистота выходного напряжения и схема управления мощностью. За каждый из этих параметров отвечает отдельный узел генератора, поэтому понимание деталей устройства обязательно для правильного выбора источника резервного питания.
Двигатель — основная и наиболее ответственная часть автономной электростанции. В домашних генераторах могут использоваться три типа моторов:
- Бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Распространён наиболее широко благодаря простоте устройства, в то же время характеризуется наименьшей экономичностью, но при этом дёшев в обслуживании. Большинство бензиновых генераторов не способны работать длительное время без остановки, поэтому выбор в их пользу стоит делать только если сбои в электроснабжении редки и непродолжительны.
- Дизельный силовой агрегат характеризуется сниженным уровнем шума, при этом неравномерность хода под нагрузкой и без у него гораздо меньше, чем у бензинового. Допустима эксплуатация в продолжительном режиме. Считается, что дизельную силовую установку целесообразно применять при мощности свыше 16 кВт, что опровергается успешным опытом эксплуатации дизельгенераторов мощностью от 4 кВт. Комплектация электростанции дизельным двигателем в ряде случаев делает её работу экономичнее до 40% в сравнении с бензиновым, однако если используется быстроходный мотор, его эксплуатация без нагрузки сильно снижает моторесурс, который хоть и выше, чем у бензиновых установок, но при этом обслуживание дизельного мотора гораздо более сложное.
- Двигатель, работающий на природном газе — аналог бензинового мотора, использующий в качестве топлива магистральное или сжиженное голубое топливо. Главное преимущество — это высокая экономичность: стоимость киловатта произведённой электроэнергии может быть до 10 раз ниже в сравнении с бензиновым генератором при использовании магистрального газа и в 5–7 раз ниже при использовании сжиженного. В то же время топливная система у таких двигателей сложнее, а подключение к газовой магистрали требует изменения проекта газоснабжения со всеми вытекающими требованиями по безопасности эксплуатации газового оборудования.
Электрогенератор — часть электростанции, преобразующая кинетическую энергию вращения в переменный ток. На данный момент наиболее подходящими для использования в резервных источниках питания считаются синхронные генераторы с электронной системой возбуждения, позволяющие на ходу подстраивать напряжение, обеспечивая предельный перепад в 2–3% от номинальных значений. Обеспечение стабильной синусоиды для подключения чувствительного к энергоснабжению оборудования (оргтехника, котлы, холодильники) в генераторах достигается применением инверторных преобразователей.
Вопрос о выборе количества фаз генератора неочевиден. Отдавать предпочтение трёхфазному источнику следует только при условии, что нагрузка равномерно распределена по фазам, как правило, допустимый перекос для генераторов составляет не более 15–20%. В ином случае лучше выбрать однофазный генератор большей мощности.
Определение приоритетных потребителей и мощности установки
К резервной линии питания не обязательно должна подключаться вся электросеть. При условии, что на вводно-распределительном щите реализована селективная схема защиты, можно без существенных усилий осуществить подключение только тех потребителей, для которых бесперебойное электроснабжение критически важно или по крайней мере предпочтительно.
В первую очередь резервное питание должно подаваться к системам жизнеобеспечения здания. К таковым относятся котельная, насосная станция, центральная установка принудительной вентиляции, вытяжные вентиляторы санузлов и технических помещений. Вторичный приоритет отдаётся осветительной сети: при достаточно низком энергопотреблении современных источников света освещение в доме может подключаться к резервному питанию целиком. Также желательно обеспечить бесперебойную работу домашней телекоммуникационной сети и систем безопасности, к которым относятся модем, беспроводная сеть и сетевое хранилище, видеонаблюдение, пожарная и охранная сигнализация. Потребление этих приборов сравнительно невелико, однако их отключение на длительный срок может сулить серьёзные неудобства.
Из бытовых потребителей в бесперебойном электроснабжении нуждаются холодильник, микроволновая печь, домашний кинотеатр, рабочие места с персональными компьютерами. Также не будет лишним выделить несколько розеточных линий для зарядки мобильных устройств и общих нужд. При ограниченной мощности генератора не следует обеспечивать аварийным питанием бытовую технику со значительным потреблением: стиральные машины, водонагревательные приборы, электрическую плиту и духовой шкаф.
В целом минимальная мощность генератора определяется по совокупности потребителей первой (жизнеобеспечение) и второй (освещение, телекоммуникации) групп из расчёта их одновременной работы. Дополнительный запас мощности определяется характером работы потребителей третьей группы с учётом периодичности их включения. При этом нужно помнить, что ток потребления при запуске может отличаться от номинального: у приборов с электронными блоками питания и коллекторными двигателями мощностью до 500 Вт в 2–2,5 раза, у холодильников и насосов с асинхронными двигателями — до 3–5 раз. Эта особенность обязательно должна быть учтена как при выборе мощности генератора, так и в процессе эксплуатации резервной линии питания. Мощность генератора должна быть выше совокупной расчётной на 15–20%, чтобы оборудование не работало в режиме предельной нагрузки.
Обустройство помещения генераторной
Наличие специально оборудованной площадки для генератора не обязательно, но существенно повышает удобство использования и отказоустойчивость резервного источника. Основная выгода стационарной установки — возможность ввести генератор в работу буквально нажатием пары кнопок без прокладки временного кабеля. К тому же работа генератора будет возможной в любую погоду, в том числе и при запредельно низких температурах.
Для размещения генератора подойдёт даже небольшая пристройка к дому — металлический каркас, обшитый профилированным листом. Оптимально, если на полу будет залита цементная стяжка с закладными для крепления рамы генератора. Чтобы уменьшить уровень шума и поддерживать внутри приемлемую температуру, каркасные стены рекомендуется заполнить минеральной ватой, предварительно закрепив вертикальную деревянную обрешётку. Для защиты наполнителя желательно выполнить внутреннюю обшивку тонкими материалами: фанерой или ЛДВП.
В помещение генераторной должен быть заведён кабель резервной линии с соответствующим сечением жил. Поскольку подавляющее большинство генераторов заземляется по схеме с изолированной нейтралью, для подключения однофазной установки потребуется две жилы, а трёхфазной — три. Защитный проводник заводится напрямую от контура заземления и подключается на раму генератора. Система удаления выхлопных газов не требуется как таковая, если пристройка достаточно удалена от окон и вентиляционных каналов. В иных случаях рекомендуется установка оцинкованной трубы с разгонным участком порядка 4–5 метров, в нижнюю часть которой заводится гофрированный металлический рукав, подключенный к выхлопной трубе генератора. Герметизацию соединения выполнять не нужно, при естественной тяге выхлопные газы будут удаляться полностью, увлекаемые восходящим потоком.
Включение в домашнюю электросеть
Заключительный этап установки — сборка схемы электрических соединений. Обязательно необходимо обеспечить защиту от одновременного подключения двух линий, для чего удобно использовать модульные переключатели типа TDM МП-63 для однофазных сетей или реверсивные модульные рубильники типа ABB OT63E3C для трёх фаз. Также в качестве бюджетного решения для однофазных сетей можно предложить пару одинаковых двухполюсных автоматов: один из них устанавливается в перевёрнутом положении, затем флажки соединяются между собой штифтом. Крайне важно, чтобы при переключении обеспечивался разрыв не только фазных проводов, но также и рабочей нейтрали.
Включение резервной линии в распределительную сеть должно осуществляться между вводным рубильником и общей шиной питания, к которой подключены защитные устройства отдельных линий. При этом резервная линия должна подключаться в обход общих защитных устройств: УЗО и дифференциальной защиты, реле напряжения, УЗИП и грозоразрядников. Если к трёхфазной сети подключается однофазный генератор, трёхфазные УЗО не будут действовать, поэтому резервная линия должна быть подключена в обход них. Однофазные УЗО селективной защиты при этом будут работать как положено.
Подключение генератора через трёхпозиционный рубильник: 1 — вводной автомат сети; 2 — счётчик; 3 — УЗО; 4 — генератор; 5 — трёхпозиционный переключатель; 6 — нулевая шина; 7 — шина заземления; 8 — к потребителям
При наличии в генераторе системы запуска с электроприводом, рекомендуется заменить ВРУ на специальный щит генераторной автоматики. Он содержит в себе блок автоматического ввода резерва с регулируемой задержкой времени между пуском и подключением нагрузки, контролем запуска и всеми необходимыми защитами. При отсутствии системы автоматического пуска его проводят вручную: сначала нужно переключиться на резервную линию, выключить автомат на генераторе, подключить соединительный кабель в розетку, запустить двигатель и выждать время до стабилизации оборотов. Включение защитного автомата на генераторе при ручном пуске всегда осуществляется в последнюю очередь, а при остановке — в первую.
Схема автоматического ввода резерва: 1 — вводной автомат; 2 — счётчик; 3 — УЗО основной сети; 4 — блок автоматического запуска генератора; 5 — генератор; 6 — УЗО резервной сети; 7 — реле времени; 8 — контактор основного ввода; 9 — контактор резервного ввода
Видео по теме
Присоединяйтесь к нам на канале Яндекс.Дзен
