Автоматический выключатель для защиты генератора

Давайте для начала разберемся что это такое за аббревиатура такая. На языке электротехники это Автомат Ввода Резерва. А на языке потребителей — это автоматический переключатель с основной сети на электростанцию и обратно. Принцип действия ее прост. Один из главных элементов такого переключателя -это так называемая контакторная группа. Это контакторы, а на языке потребителей это элемент, который следит есть ли «свет» или нет. И после пропадания контакторы сигнализируют это на «мозги». Мозгами здесь называют контроллер. А он в свою очередь раздает команды дальше, переключается на питание от электрогенератора и запускает его. Ну а при появлении основной сети (свет дали!), контроллер переключается обратно на сеть и глушит электроустановку. Вот и вся работа автоматического переключателя. Есть так же расширенные функции, но о них позже.
Итак, мы познакомились с принципом работы шкафа, теперь пора поговорить о том, на что нужно опираться при выборе автоматики, чтобы не нажить себе неприятностей на будущее. Многие при покупке генератора не обращают внимания на автоматику для электростанции, а зря. Потому что как говорит наш главный инженер, плохая автоматика через полгода начинает гудеть, через год греться, а там и до пожара недалеко. Это серьезная вещь, так что шутки в сторону.

В чем заключаются достоинства перекидных рубильников, их недостатки

Электрический рубильник — прибор достаточно простой, но и в нем кроются свои плюсы и минусы. Преимуществ довольно много:

• простая открытая конструкция или полузакрытая, то есть, визуальность, которая позволяет c легкостью найти и исправить поломку;
• несложное обслуживание, ремонт;
• возможность работы с коммутационным током в 500, 630, 1000 ампер;
• разнообразие моделей и широкое применение;
• доступность прибора с высокой коммутируемой мощностью по стоимости, что является веским преимуществом.

Открытый перекидной рубильник

Главные недостатки заключаются:

• в наличии среди всего разнообразия большого числа открытых конструкций. Поэтому, при не аккуратном пользовании можно попасть под напряжение;
• в зависимости скорости переключения от ответной реакции оператора. При переключении медленном может образоваться высокотемпературная дуга, и внутренние узлы рубильника могут сгореть;
• в возникновении скачков тока, если переключение происходит до выключения нагрузки;
• в существующей возможности КЗ во время возникновения дуги.

Такие переключатели лучше размещать в кожухе или закрытом надежном шкафу.

Видео описание

Генератор с автозапуском для дома и дачи. Автономное и практичное решение.

Виды ABP

Все блоки автоматического ввода резерва можно классифицировать по следующим признакам:

• напряжение;
• секции ввода резерва (количество);
• тип сети (одно- и двухфазные);
• мощность.

Схему подключения автоматического запуска генератора можно настроить так, чтобы запускалась не вся разводка, питаемая основным источником, а лишь те блоки, где отключение может быть критичным. Например, в больнице так подключают реанимацию и операционную, а в частном секторе – мастерскую и/или пилораму. Сделать это несложно: при монтаже разводки жизненно важные или технически критичные блоки выводятся отдельно от всех остальных, поэтому ABP врезают непосредственно в эту цепь.

Устройство ABP

Все системы автоматического запуска генератора состоят из трех основных блоков.

• Контакторы или клеммы, для коммутации входных и нагрузочных цепей;
• Логические и индикационные устройства.
• Блоки реле, ответственных за управление (пуск/стоп) генератором.

ABP может стать палочкой-выручалочкой не только при отключении основной ЛЭП, но и при провалах напряжения, что иногда может происходить на загородных участках из-за слабых трансформаторных подстанций. То есть, включение в схему функции запуска при падении напряжения до 90% (вместо 220 V — 200 V) от потребности. Это позволит работать электродвигателям без перебоев и лишней нагрузки. При таком варианте системы автозапуска генератора позволяют сэкономить на ремонте и закупке нового оборудования. За пуск схемы резерва отвечает контактная группа, а за входным напряжением наблюдает РКФ или реле контроля фаз.

Теперь при помощи схемы, расположенной выше, немного подробнее рассмотрим, как дизель или бензогенератор с автоматическим запуском позволяет устранять провалы (полное отключение или понижение) в напряжении от основного источника питания. Здесь тоже все очень просто: когда стабильно поступает ≈220 V, реле контроля фаз удерживает клеммы в обычном замкнутом состоянии. При какой-либо поломке со стороны ЛЭП насыщение соленоида РКФ становится слабым и не может удержать эти клеммы, следовательно, они размыкаются. В тех ситуациях, когда присутствует инвертор, как это указано на вышеприведенной схеме, он начитает генерировать ≈220 V, которые необходимы потребителю. Если основное питание не могут восстановить в течение времени, установленного в зависимости от мощности аккумуляторов, то контроллер подает команду для автозапуска к генератору.

Как только на контакторный блок поступает напряжение от основной трансформаторной подстанции, система автоматического запуска генератора срабатывает в обратном порядке – клеммы переключаются и вся схема запитывается по предусмотренному проекту. Если говорить проще, то сигнал при восстановлении трансформатора от ЛЭП дает команду на заслонку топливного шланга, будь то бензин, соляр или газ. Заслонка блокирует подачу топлива и двигатель останавливается.

Важно! В тех случаях, когда для критического оборудования, запуск которого будет осуществляться от автоматического ввода резерва, нужна чистая синусоида, возникает потребность в инверторе, который конвертирует аппроксимацию в чистую линию. Об этом вы сможете узнать из другой статьи.

Когда по схеме запрограммирован полный автоматический запуск генератора, то необходимость присутствия оператора в процессе не потребуется, если не считать планового техобслуживания устройства. Вся система ввода резерва полностью защищена от встречных токов и короткого замыкания. Но на схеме, которую мы использовали для рассмотрения работы ABP, не показаны вспомогательные реле и блокирующие устройства, отвечающие за безопасность. Вы просто ознакомились с принципом работы в общих чертах.

Все перечисленное выше вовсе не означает, что автоматическое управление запуском генераторов без участия оператора не допускает стороннего вмешательства человека. При возникновении внеплановой ситуации такое вмешательство не только возможно, но и необходимо. Это говорит о том, что на пульте управления ABP есть специальные кнопки, которыми можно менять настройки, то есть, самостоятельно переводить устройство из одного режима работы в другой и обратно.

В ABP, как минимум, можно реализовать три режима работы:

• Ручной запуск.
• Автоматический запуск.
• Полуавтоматический запуск.

Выбор номиналов предохранителей и защитных автоматов

Номинал предохранителя или защитного автомата выбирается из расчета удвоенного номинального входного тока ПЧ. Лучше, если ток предохранителя будет меньше, например, в 1,5-1,8 раза от тока ПЧ. Это улучшит защиту, но увеличит вероятность ложных срабатываний при резких пусках и допустимых перегрузках ПЧ.

В любом случае следует руководствоваться рекомендациями производителя частотного преобразователя, приведенными в руководстве по эксплуатации.

О контакторах

Таким образом, использование обычных реле для нас отпадает, подойдут только специализированные контакторы. Для больших мощностей есть ещё вариант с моторизованными приводами, но это дорого и для типичного домашнего применения избыточно.

Чтобы сделать механическую блокировку, нужно выбрать контакторы, которые могут работать в паре. Обычно взаимная блокировка достигается установкой одинаковых контакторов рядом друг с другом и установкой дополнительной опции – механического блокиратора. Он продаётся отдельно от контакторов и стоит копейки.

Взаимная электрическая блокировка возможна, если на контакторе есть дополнительные сигнальные контакты, работающие на размыкание. Иногда они сразу встроены в контактор, иногда их можно докупить и установить как опцию.

Ведущие производители контакторов имеют в своих линейках такое оборудование. Так что найти и купить комплект не представляет особого труда. Правда цены на брендовые контакторы на порядок выше наших/китайских. Поскольку количество циклов коммутации не ожидается большим, то выбор китайских контакторов вполне оправдан. К недостаткам можно отнести только то, что катушки контактора во время работы довольно сильно гудят.

Еще по поводу коммутируемой мощности. Контакты контактора должны выдерживать максимальную мощность, которую вам разрешено потреблять в доме. У меня это 10 кВт, поэтому контакторы я выбирал на допустимый ток через один контакт примерно в 50 ампер. Стоит отметить, что по какой-то причине коммутируемая мощность для типичного трехфазного контактора указывается в паспорте суммарная для всех трёх фаз, поэтому надо внимательно смотреть, какой допустимый ток именно через один контакт.

Полный автомат ввода резерва

Для того чтобы полностью автоматизировать процесс, необходимо нечто большее, чем 2 реле — полноценная система контроля. Такая система существует и называется АВР — Автоматический Ввод Резерва. Создаются подобные устройства на базе программируемых AVR контроллеров, имеют в своем составе множество датчиков обратной связи и регуляторов. Сделать такое оборудование самостоятельно сможет лишь квалифицированный специалист.

Но оснастить свой дом или любой другой объект подобным автоматом можно — они есть в продаже, хотя и стоят недешево. Зато список функций, выполняемых стандартным АВР, достаточно велик:

1. Отключение потребителей от основного источника при пропадании в нем питающего напряжения.
2. «Умный» запуск генератора с контролем неудачного старта.
3. Вывод бензогенератора на рабочий режим.
4. Подключение потребителей к линии генератора.
5. Подсчет моточасов, контроль температуры двигателя, расхода топлива и пр.
6. Контроль напряжения, частоты и тока с автоподстройкой режима работы генератора.
7. Автоматическое переключение на основной источник при возобновлении штатного электроснабжения.
8. Остановка бензогенератора.
9. Зарядка аккумулятора стартера.

Сегодня купить блок АВР можно как в комплекте с бензогенератором, так и отдельно. Первый вариант, конечно, проще (узлы адаптированы и подключены друг к другу уже производителем), но финансово неоправдан, если генератор уже есть. В этом случае достаточно приобрести АВР, но перед покупкой обязательно проконсультируйтесь со специалистом о том, сможет ли конкретная модель автомата работать именно с вашим генератором. Структурная же схема подключения генератора с АВР в домовую сеть будет выглядеть примерно так:

Общая схема подключения генератора с блоком АВР

Originally posted 2018-07-04 07:16:31.

Автоматический выключатель для защиты генератора

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.