Подключение генератора к сети загородного дома

Использование перекидного рубильника

По сути, это тоже подключение к распределительному автомату, только без необходимости отсоединения вводной проводки. Перед автоматом монтируется переключатель на три позиции, позволяющий избежать откручивания проводки. Задача этого рубильника заключается в том, чтобы переключать питание сети с одной ветки на другую (от внешней сети или генератора). Подбирать рубильник для выполнения такой функции нужно с 4 вводными клеммами (2 «фазы» и 2 «ноля»), так как генератор имеет собственный «ноль», и трёхклеммный переключатель в этом случае не подойдёт.
Альтернативой 3-позиционного переключателя может стать установка рядом пары двухполосных автоматов, но повёрнутых друг к другу на угол 180 градусов. Клавиши обеих устройств скрепляют штифтами через специально предусмотренные для этих целей отверстия. В работе при переключении клавиш, например, вниз, такая комбинация автоматов будет блокировать питание сети от внешней линии и открывать путь для электротока, вырабатываемого автономным генератором. Обратное же действие с клавишами приведёт к пропуску тока из линии электропередач и блокировке поступления энергии от генератора.

Устанавливать такой переключатель для удобства стоит в непосредственной близости к устройству для генерации, так как его запуск происходит в определённой последовательности:

Непосредственный пуск двигателя генератора.
Прогрев устройства.
И только потом подключение нагрузки.

Естественно, удобнее выполнять эти действия и контролировать процесс в одном месте.

Для исключения работы генератора впустую, то есть когда на резервную линию уже будет подано напряжение, необходимо перед рубильником смонтировать вывод для лампы. Её включение даст сигнал о необходимости отключить автономный источник и выполнить переход на снабжение электротоком от магистральной линии электропередач.

Трехфазные цепи. Как подается напряжение в них

В трехфазной цепи напряжение может быть фазным или линейным. Векторная диаграмма выглядит следующим образом:

На графике присутствуют три вектора напряжений (фаз) – Uа, Ub и Uс. Величина угла между ними равна 120°. Это соблюдается между обмотками в простейшем электрооборудовании. Для того, чтобы знак вектора Ub изменился на противоположный, его нужно отразить таким образом, чтобы векторное начало и конец поменялись местами, при этом первоначальный угол наклона был сохранен. После установки векторного начала Ub в конец Uа полученное расстояние и будет рассматриваться, как вектор линейного напряжения (Uл).

Как правильно подключить генератор к сети дома

Подключение электростанции к домашней сети возможно несколькими способами. Популярным вариантом является подключение резерва сети через перекидной рубильник или пакетник.

Как подключить генератор к сети дома

Для случая автоматического подключения электростанции с автозапуском используют систему АВР (автоматический ввод резерва). Также возможно подключение различных бытовых приборов через удлинитель с несколькими розетками. В этом случае сечение кабеля удлинителя рассчитывается по суммарному току нагрузок.

Установка перекидного рубильника

Самый простой способ подключения электрогенератора к дому – это установка перекидного рубильника или пакетного переключателя. Пакетный переключатель устанавливается на DIN рейку в электрощите дома. Рубильник ставят возле электрощита.

Внешнюю электрическую сеть подключают к верхним контактам рубильника, а нижние контакты используются для подключения кабеля от электростанции. На средние вывода подключают вход домашней сети. После монтажа и подключения перекидного рубильника одевают защитный корпус.

Подключение генератора через рубильник и автоматический ввод резерва (АВР)

Рекомендуется подключать рубильник после электросчетчика и до водного автомата. При исчезновении напряжения сети заводят генератор. После прогрева двигателя перекидной рубильник переводят в нижнее положение (на контакты, идущие к генератору). После появления сети, рубильник переводится в верхнее положение и заглушается электростанция.

Подключение электростанции через АВР

Для автоматического контроля электросети и автоматический переход на резервный генератор, при исчезновении сети, существует устройство АВР с автозапуском электростанций. Система АВР контролирует электросеть и при ее исчезновении отключает магнитный пускатель от сети, включает автозапуск генератора.

При достижении генератором номинальных оборотов включается другой магнитный пускатель, который подключает домашнюю сеть к электростанции. При возобновлении сети, АВР отключает домашнюю сеть от генератора и подключает другой пускатель к внешней сети.

Подключение 3-х фазного генератора к трехфазной сети дома

Этот переход с резервного генератора происходит не сразу после появления сети, а с некоторой выдержкой времени, пока внешняя сеть не станет устойчивой. Для случая трехфазных сетей, рекомендуется устанавливать однофазный генератор, а к нему подключать все необходимые бытовые приборы и технику по отдельной резервной электропроводке с перекидным рубильником.

В частном доме АВР не всегда себя оправдывает, так как его приходится всегда контролировать. С таким же успехом можно пользоваться перекидным рубильником, а электростанцию запускать вручную. Пользоваться рубильником рекомендуется при редких пропаданиях внешней сети.

Заземление электростанции

В целях электробезопасности, в случаях пробоя напряжения на корпус генератора, требуется подключение заземления. Для электростанций можно сделать простой контур заземления. Отрезок стальной трубы, штырь или металлический стержень диаметром 20 мм и 1,5 метра в длину, забивают до конца в землю.

Заземление генератора

На конце заземлителя необходимо приварить болт для заземляющего проводника. В качестве проводника используют медный многожильный гибкий провод 4-6 мм², с наружной изоляцией.

Место установки электростанций должно быть выбрано с учетом пожарной безопасности, шумности, атмосферных осадков и температуры помещения.

Отличия линейного и фазного напряжения

Трехфазная цепь электрического питания зданий и промышленных объектов популярна в РФ, так как имеет преимущества — экономичность (по использованию материалов) и способность передачи большего количества электроэнергии по сравнению с однофазной цепью электроснабжения.

Трехфазное подключение дает возможность включения в работу генераторов и электродвигателей повышенной мощности, а также возможность работы с разными параметрами напряжения, это зависит от вида включения нагрузки в электрическую цепь. Для работы в трехфазной сети надо понимать соотношение ее элементов.

Через автоматический (распределительный) выключатель

Идеальный вариант, если в щитке есть розетка. Не надо путать этот способ с описанным выше. На рынке электротоваров некоторые готовые щитки изначально комплектуются такими выходами (рекомендовано выбрать их для частного домовладения). Иногда и при самостоятельной сборке щитка устанавливают вводной АВ, счетчик, УЗО и одну-две розетки для страховки, так удобно осуществлять ремонт. Тогда генератор без проблем подсоединяют туда.

Надо быть достоверно осведомленным, что это не обычная сетевая розетка.

Правила соблюдать обязательно:

розетка должна пропускать как минимум 16 А или больше под мощность резервного аппарата;
АВ на вводе надо отключить.

Если же описанных элементов в щитке нет, то откидывают вводные жилы из распредавтомата и подсоединять к нему аппарат напрямую. Если дальше смонтированы УЗО, АВДТ, полярность соблюсти надо. Напомним: если подключится к «пожарному» АВ перед прибором учета, то схема будет работать, но счетчик будет считать уже произведенное собственное электричество. Вводной АВ пломбируется энергосбытом, поэтому чаще возможность такого варианта вовсе отсутствует. Надо выбрать именно распределительный (групповой, общий) АВ или АВДТ после прибора учета.

Алгоритм действий:

Выключить автомат на вводе. После подсоединения резервного источника его можно снова активировать, и это понадобится перед монтажом контрольной лампочки.
Открутить зажимы на клеммах распредавтомата, отвести проводки.
На место указанных жил, соблюдая полярность, особенно если дальше УЗО, АВДТ, присоединить жилы от кабеля генератора.
На откинутые провода можно смонтировать лампочку, которая покажет возобновление основного питания, после ее установки вводный автомат включают.

Генераторы по типу топлива

Так как мы определились по мощности, что для дома нужен генератор относительно небольшой. То и рассматривать следует более дешевые и надежные варианты т.е. бензиновые генераторы.

Дизельные портативные генераторы не лучшие варианты для дома. Они очень сильно шумят. Их сложнее заводить. Они изначально дороже. Маленький выбор по производителям. Экономия по потреблению также сведена к минимуму. Запасные части к ним не найти.

Плюсы дизельных двигателей — в портативных генераторах их нет (мое субъективное мнение).

Подключение с помощью переключателя

Простейший способ подсоединения генератора осуществляется с использованием переключателя. Переключатель работает в трех положениях. В исходном положении подключение объекта осуществляется к централизованной электросети, без участия бензогенератора.

При переходе рубильника в следующее положение происходит полное обесточивание объекта. При следующем повороте рубильника питание домашней сети переключается на резервный источник — бензогенератор.

Имейте ввиду, что если суммарная мощность всех потребителей составляет 6 киловатт, то переключатель должен поддерживать не менее 30 Ампер.

Вычисление соотношения между фазным и линейным напряжением

Для расчёта соотношения следует знать линейные параметры. Все вычисления производятся по формуле: 12UAB=UA cos 30˚, либо UAB=2√3/2×UA=√3×UA. Таким образом, делаем вывод, что окончательная формула выглядит следующим образом – Uл=√3×UФ.

На первый взгляд может показаться, что формулы слишком сложны, однако это не так. С другой стороны, домашнему мастеру практически нет смысла заниматься подобными расчётами. Достаточно обычной проверки напряжения на каждой из фаз обычным мультиметром.

Выбор

Покупатель должен с самого начала определить, какие технические параметры для него — самые важные. Стоит присмотреться к таким показателям:

Масса.
Габариты.
Мощность.
Потребление топлива.
Уровень шума.
Длительность работы.

Автоматизация и цена вопроса — параметры, к которым тоже присматриваются

Это важно для тех, кто интересуется, как подключать генератор к сети дома, схема которой размещается на специализированных сайтах

Работа генераторов

По параметрам

Многие сначала ищут ответ на вопрос о том, сколько фаз должно быть у генератора для максимально удобной эксплуатации. Для этого нужно понять, какие электроприборы будут подключаться. Трёхфазные варианты допускают соединение как с одно-, так и с трёхфазными приборами. Однофазные сочетаются только с одним видом потребителей. Но это не означает, что модели с большим количеством фаз станут лучшими при любых обстоятельствах.

На каждой фазе максимальная нагрузка должна составить не более 30%. Значит, реально владельцы не смогут использовать больше трети от номинальной мощности, которой изначально обладает розетка. Например — номинальная мощность трёхфазного генератора равна 6 кВт. Значит, не более 2 кВт можно снять с обычной розетки на 220 В. Нагрузки всё равно требуется распределять по нескольким фазам при подключении однофазного генератора к трёхфазной сети дома.

Обратите внимание! Для мощности также проверяют параметры приборов, которые планируется подключать

При этом важно иметь запас хотя бы на 20-30%. Иначе можно столкнуться с такими проблемами, как перегрузка и остановка работы. Топлива тоже будет расходоваться слишком много

Топлива тоже будет расходоваться слишком много

Иначе можно столкнуться с такими проблемами, как перегрузка и остановка работы. Топлива тоже будет расходоваться слишком много.

По типу

Выпускаются синхронные и асинхронные разновидности устройств. Выбор предполагает внимательное изучение характеристик каждой из существующих моделей.

Асинхронные

Главная их проблема — неспособность воспринимать так называемые пиковые нагрузки. Хотя и эти приборы можно использовать для сохранения нормальных показателей по напряжению. Они подходят для совместной эксплуатации с техникой, чувствительной к перепадам по напряжению:

Электронные устройства.
Вычислительная техника.
Медицинские приборы, поддерживающие бензиногенераторы.

Остаточная намагниченность ротора — главный источник энергии для таких приспособлений. Поэтому срок службы у асинхронных генераторов больше, чем у ближайших аналогов. Они не требуют применения систем с охлаждением, корпус агрегата полностью закрытый. Благодаря этому защита от пыли и влаги гарантирована в полном объёме.

Интересно! Асинхронный генератор невосприимчив к коротким замыканиям. Поэтому для сварочных аппаратов этот источник энергии — оптимальное решение. Но к перегрузкам подобные устройства могут быть весьма чувствительными. Поэтому запрещается их подключать к приспособлениям с первоначально высокими пусковыми токами.

Синхронные

Качество тока в данном случае более низкое, если сравнить с предыдущим вариантом. Подходят, чтобы организовать аварийное питание при различных обстоятельствах:

Офисы.
Холодильные установки.
Электрооборудование в дачах, загородных домах.
Строительные объекты.

Есть у таких приборов и некоторые положительные качества:

Устойчивость к кратковременным перегрузкам.
Способность нормально переносить пиковые нагрузки, в том числе — при механической нагрузке.

Но защищённость от влаги с пылью и грязью хуже, чем у асинхронных конструкций. Ведь для охлаждения таким генераторам требуется пропустить через себя определённое количество воздуха. Синхронный генератор понадобится, если применяются приборы, работающие с реактивной нагрузкой. Тогда мощность будет меньше.

Перекидные рубильники

Фазность

О ней уже было сказано выше. Покупать трёхфазные генераторы стоит только при наличии в доме потребителя с соответствующими характеристиками. Если же все приборы однофазные — то и генератор выбирается такого типа. Это касается даже ситуаций, когда есть трёхфазная сеть, соединённая с домом.

Соединение с сетью

Трехфазный ввод и увеличение мощности в квартире

Для повышения уровня комфорта в квартире в первую очередь надо выйти на требуемую величину выделенной мощности на квартиру. Понять эту величину, можно сделав расчет мощности исходя из подобранного оборудования. Практически всегда квартира оборудована однофазным вводом, а для мощного современного оборудования необходим трехфазный ввод. Наконец надо получить недостающую мощность, ввести новую электроустановку квартиры в эксплуатацию и подать напряжение. Все эти вопросы решаемы, но требуют серьезного систематического подхода. Первым делом надо обратиться в эксплуатирующую организацию (УК, ТСЖ, ДЕЗ), получить справку о величине выделенной на квартиру мощности и выяснить возможностьувеличения мощности. Возможны любые варианты, но почти всегда мощность есть, но за нее придется заплатить. В новых домах специально при строительстве закладывают резерв на продажу, в старых домах это обеспечивается запасом прочности с советских времен. Стоимость увеличения мощности родится в результате переговоров с эксплуатирующей организацией, при этом надо учитывать, что никаких законных прав на получение дополнительной мощности у потребителя нет. Не стоит ругаться с эксплуатирующей организацией, так как она может просто вам отказать, сославшись на несогласие использовать свою сеть или назначить непомерно высокую цену. Надо понимать, что электросеть вашей квартиры подключена к электросети другого балансодержателя (УК, ТСЖ, ДЕЗ), который имеет полное право отказать вам в дополнительном использовании своей сети и не давать вам новую точку присоединения к своей сети. К сожалению практически невозможно подключить квартиру непосредственно к сети электросетевой компании (к трансформаторной подстанции или вводному устройству), так как это чрезвычайно дорого и сложно из-за малой величины присоединяемой мощности. Получив согласие эксплуатирующей организации необходимо заключить договор купли продажи электрической мощности и получить разрешение на присоединение мощности к сетям электросетевой компании. В разрешении на присоединение мощности обязательно надо прописать трехфазный ввод, если вы рассчитываете подключать трехфазное оборудование. По новым законам стоимость получения мощности по договору купли продажи мощности является ничтожной для бытовых потребителей до 15 киловатт. Мощность свыше 15 киловатт оплачивается по высоким тарифам для юридических лиц. Желательно договориться с эксплуатирующей организацией, чтобы точка присоединения новой мощности находилась как можно ближе к квартире (в стояке на лестничной площадке). Это сэкономит средства при прокладке новой кабельной линии. В худшем случае придется тянуть новую кабельную линию до ВРУ здания, которое может находиться в подвале другого подъезда. При наличии разрешения на присоединение и выполненных работ по подводу дополнительной мощности энергосбытовая компания заключит с вами новый договор электроснабжения без дополнительных условий. Проект электроснабжения в данном случае не требуется. Единственным условием энергосбытовой компании является наличие положенного прибора учета электроэнергии. При наличии специальных знаний, возможно, самостоятельно выполнить бумажную часть данного комплекса работ, но в любом случае для владельца квартиры результаты переговоров будут намного хуже в денежном выражении, чем для организаций-посредников. Выгоднее поручить весь комплекс работ одной уполномоченной организации и получить скидку за комплекс работ.

Как подключить генератор?

Подключение электрогенератора осуществляется двумя способами:

Через рубильник (подключение к щитку);
С помощью автоматического или полуавтоматического ввода резерва.

Подключение генератора к щитку осуществляется с помощью перекидного или реверсивного рубильника:

Перед его установкой прокладывается кабель, в зависимости от мощности генератора.
Затем устанавливается в щиток сам рубильник в специальном ящике, защищающий его от ржавчины и коррозии.
После остается подключить рубильник (сверху располагается кабель основной сети, в центре – частная цепь дома, внизу – заземление), запустить генератор.

Подключение генератора с АВР полуавтоматического типа подразумевает установку в защитных ящиках двух полупроводников, которые соединяются между собой. Когда выключается свет, нужно запустить резервный источник питания, тогда произойдет автоматический переход из основной сети к генератору.

Автоматический ввод резерва подразумевает включение генератора автоматически, без чьего-либо вмешательства.

Ошибки при подключении резервного питания

Нельзя присоединять портативные электрические станции, если автомат в щитке ввода отключен. К сожалению, многие делают это, не подозревая, что такой шаг может привести к короткому замыканию, или даже пожару. Почему так случается? Всё просто. Мощность резерва в разы больше пропускной способности стационарной проводки. К примеру, для большинства розеток, оптимальный показатель составляет 3,5 кВт. После контакта с очень мощным оборудованием они могут не выдержать, в результате чего генератор выйдет из строя и перестанет подлежать восстановлению. Тем не менее, эффективные способы подключения мини-электростанций к домашней сети всё-таки есть.

Установку можно подключить к домашнему распределительному щиту, но при условии, что показатели мощности нагрузки сопоставимы с допустимыми, а подключение выполнено исключительно к контактам рубильника со стороны генератора. Разумно применить удлинитель, а после этого вставить в розетки остальные приборы. Такой метод позволит избежать короткого замыкания через прямое воздействие с домашней сетью. Если речь идёт об обустройство резервного питания в загородных домах или на даче, то эксперты рекомендуют отдать предпочтение следующим методам подключения:

с помощью рубильника;
с помощью реверсивного переключателя;
с помощью системы автоматического запуска резерва.

Читать также: Маленькая пила как называется

Какие есть виды генераторов?

Многие думают, что генераторы и источники бесперебойного питания – взаимно заменимы и идентичны. Но это не так. ИБП – устройства, которые дают ток только на некоторое время. Их работы хватает как раз на то, чтобы сохранить на компьютере важную информацию, например. Генератор же может производить электричество в разы дольше.

Существует еще одно устройство, которое также многие путают с генераторами. Это – стабилизаторы напряжения. Они выравнивают напряжение, если в сети происходят скачки. Стабилизаторы защищают технику от резкого изменения напряжения сети, тем самым продлевая срок службы электроприборов.

Прежде, чем ответить на вопрос, как подключить генератор к сети дома, нужно понимать, какие генераторы вообще можно подключать к домашней сети.

Существует три основных вида генераторов по типу двигателя:

бензиновые;
дизельные;
газовые.

Генератор бензиновый используют только на короткое время, его работа не подходит для длительных нагрузок. Если основной источник питания, то бензиновые агрегаты стоит покупать только для поддержания работы устройств на непродолжительное время (до 12 часов), если случается частый перебой сети.

Дизельный генератор – самый мощный агрегат. Это, по сути, дизельная станция, которая способна беспрерывно вырабатывать электричество, или использоваться как резервный генератор для освещения дома.

Газовые генераторы потребляют меньше всего топлива, поэтому и считаются самыми экономными генераторами. Работать могут как от газового баллона, так и от газовой магистрали.

Также в качестве топлива в одном генераторе может использоваться и газ и бензин – с возможностью переключения. Их называют двухтопливные.

Существует еще два вида генератора – инверторные и сварочные. В качестве топлива может использоваться и газ и бензин.

Инверторные генераторы имеют отличительную особенность – регулировка производительности. Например, во время отключения света к генератору подключаются все приборы, находившиеся в доме. Если выключить какой-нибудь прибор, сработает автоматическая регулировка производительности, генератор сам уменьшит нагрузку.

Сварочные генераторы предназначены для питания сварочных аппаратов, преимущественно ручных.

От типа генератора также зависит количество фаз и система охлаждения.

По количеству фаз генераторы делятся на однофазные (выходной напряжение 220 В) и трехфазные (380 В). Первые применяются в жилых домах, где присутствует только одна линия питания и заземления. Трехфазный генератор обеспечивает электроснабжением по трем линиям питания, линия заземления одна.

В генераторах используется воздушный или жидкостный тип охлаждения. Первый используется на генераторах или электрических станциях, мощность которых не превышает 6 кВт. Жидкостное охлаждение устанавливаются на более мощных генераторах, количество моточасов которых составляет около тридцати тысяч. Такие генераторы купить лучше на официальных сайтах или в специализированных магазинах, чтобы исключить вмешательство в устройство недобросовестными продавцами.

Как подключить трехфазный генератор?

В случае использования рубильника необходима обмотка на каждую фазу в отдельности, то есть, перемычка от одной фазе к другой.

Фазное и линейное напряжения

Напряжение между фазой и нолем называется фазным. На одной фазе напряжение всегда 220 В, а на ноле, соответственно, 0. Так как разница между ними составляет 220 В, то значит фазное напряжение всегда будет 220 В (в бытовой сети бывают скачки и падения, поэтому напряжение может немного меняться).

Но если фазным напряжением все предельно ясно, то с линейным не все так просто. Линейным напряжением называется напряжение между двумя фазами. Мы знаем, что оно составляется 380 В, но откуда оно получается?

Все дело в работе генератора, который генерирует электроэнергию, и установлен на подстанции. Обратите внимание на иллюстрацию ниже. Обмотки (фазы А, В и С) генератора расположены под углом 120о относительно друг друга. Внутренний индуктор или магнит (обозначенный буквами С и Ю) вращаясь, создает электромагнитное поле. Но так как фазы расположены под углом 120о относительно друг друга, то вращение индуктора по отношению к каждой фазе смещено на 1/3 цикла. В итоге, когда магнит проходит возле одной фазы, то он максимально возбуждает обмотку до 220 В, а в это же время другая фаза возбуждена лишь на -160. В данном случае линейное напряжение составит Uл = 220 — (-160) = 380 В.

Также для четырехпроводной системы проводки при соединении трехфазного генератора звездой существует такая формула: Uл = квадратный корень из 3*Uф, где Uф — это фазное напряжение, которое равняется 220 В. В итоге получаем Uл = 1,73 *220 = 380 В.

Как бы вы ни решили проводить вычисления, вы придете к показателю в 380 В.

Автозапуск генератора через блок АВР

Назначение таких устройств – частично или полностью исключить участие человека в работе генератора. Есть две основные разновидности таких устройств. Первая полностью копирует систему автопереключения, которая работает на двух пускателях, но с добавлением электронного блока запуска и остановки генератора. От магистральной линии электроснабжения к нему подводится слаботочный кабель, по которому блок получает информацию о наличии или отсутствии напряжения в сети. В зависимости от этого он подает команду двигателю на пуск или остановку, а переключения между вводом из магистральной линии или от генератора, выполняют сами пускатели. В целом, это такая же система, как и предложенная схема для самостоятельной сборки, но здесь не придется ничего выдумывать – просто установить готовый блок.

Недостаток у такого блока тот же – его назначение только запуск и остановка двигателя без дополнительной защиты.

Сама схема выглядит следующим образом:

1. Вводной автомат. 2. Счетчик электроэнергии. 3. Блок автоматического запуска генератора. 4. Генератор. 5. Реле времени. 6. УЗО. 7. Контактор основного ввода. 8. Контактор резервного ввода.

Более совершенный вариант это комплексная система, управляемая микропроцессорной электроникой. В целом она работает так же, как и самодельная система автозапуска, но ее главным преимуществом является наличие многочисленных датчиков, которые контролируют все аспекты работы генератора. Если случается какая-либо неисправность оборудования, то блок АВР сможет адекватно среагировать – не терзать генератор попытками автозапуска, а при наличии GSM-модуля и отправить владельцу сообщение о неисправности.

Сам блок АВР монтируется вместо распределительного щитка – для этого не нужно больших познаний – просто к нему надо подключить провода с магистральной линии, силовой и кабель управления от генератора и вывод в дом.

1. Вводной автомат. 2. Счетчик электроэнергии. 3. АВР. 4.Генератор. 5. Управляющий кабель. 6. Автоматы потребителей. 7. Нулевая шина. 8. Шина заземления.

Такой блок является сложным комплексом оборудования и его стоимость в некоторых случаях может равняться цене генератора. Поэтому его приобретение оправдано только в случае частых отключений электроэнергии и для достаточно мощных генераторов.

Напряжение между двумя фазами

В этой краткой статье, не вдаваясь в историю сетей переменного тока, разберемся в соотношениях между фазными и линейными напряжениями. Ответим на вопросы о том, что такое фазное напряжение и что такое линейное напряжение, как они соотносятся между собой и почему эти соотношения именно таковы.

Ни для кого не секрет, что сегодня электроэнергия от генерирующих электростанций подается к потребителям по высоковольтным линиям электропередач с частотой 50 Гц. На трансформаторных подстанциях высокое синусоидальное напряжение понижается, и распределяется по потребителям на уровне 220 или 380 вольт. Где-то сеть однофазная, где-то трехфазная, однако давайте разбираться.

Действующее значение и амплитудное значение напряжения

Прежде всего отметим, что когда говорят 220 или 380 вольт, то имеют ввиду действующие значения напряжений, выражаясь математическим языком — среднеквадратичные значения напряжений. Что это значит?

Обратите внимание

Это значит, что на сомом деле амплитуда Um (максимум) синусоидального напряжения, фазного Umф или линейного Umл, всегда больше этого действующего значения. Для синусоидального напряжения его амплитуда больше действующего значения в корень из 2 раз, то есть в 1,414 раза.

Так что для фазного напряжения в 220 вольт амплитуда равна 310 вольт, а для линейного напряжения в 380 вольт амплитуда окажется равной 537 вольт. А если учесть, что напряжение в сети никогда не бывает стабильным, то эти значения могут быть как ниже, так и выше. Данное обстоятельство всегда следует учитывать, например выбирая конденсаторы для трехфазного асинхронного электродвигателя.

Фазное сетевой напряжение

Обмотки генератора соединены по схеме «звезда», и объединены концами X, Y и Z в одной точке (в центре звезды), которая называется нейтралью или нулевой точкой генератора. Это четырехпроводная трехфазная схема. К выводам обмоток A, B и C присоединяются линейные провода L1, L2 и L3, а к нулевой точке — нейтральный провод N.

Напряжения между выводом A и нулевой точкой, B и нулевой точкой, С и нулевой точкой, — называются фазными напряжениями, их обозначают Ua, Ub и Uc, ну а поскольку сеть симметрична, то можно просто написать Uф — фазное напряжение.

В трехфазных сетях переменного тока большинства стран стандартное фазное напряжение равно приблизительно 220 вольт — напряжение между фазным проводом и нейтральной точкой, которая обычно заземляется, и ее потенциал принимается равным нулю, потому она и называется еще нулевой точкой.

Линейное напряжение трехфазной сети

Будет интересно➡ Все об кабеле ВВГ-Пнг(А)

Напряжения между выводом A и выводом B, между выводом B и выводом C, между выводом C и выводом A, — называются линейными напряжениями, то есть это напряжения между линейными проводниками трехфазной сети. Их обозначают Uab, Ubc, Uca, или можно просто написать Uл.

Стандартное линейное напряжение в большинстве стран равно приблизительно 380 вольт.

Легко заметить в данном случае, что 380 больше 220 в 1,727 раза, и, пренебрегая потерями, ясно, что это квадратный корень из 3, то есть 1,732.

Важно

Безусловно, напряжение в сети все время в ту или другую сторону колеблется в зависимости от текущей загруженности сети, но соотношение между линейными и фазными напряжениями именно таково.

Откуда взялся корень из 3

В электротехнике часто применяют векторный метод изображения синусоидально изменяющихся во времени величин напряжений и токов. Метод основан на положении, что при вращении некоторого вектора U вокруг начала координат с постоянной угловой скоростью ω, его проекция на ось Y пропорциональна синусу ωt, то есть синусу угла ω между вектором U и осью Х, который в каждый момент времени определен.

График зависимости величины проекции от времени есть синусоида. И если амплитуда напряжения — это длина вектора U, то проекция, которая меняется со временем — это текущее значение напряжения, а синусоида U(ωt) отражает динамику напряжения.

Так вот, если теперь изобразить векторную диаграмму трехфазных напряжений, то получится, что между векторами трех фаз одинаковые углы по 120°, и тогда если длины векторов — это действующие значения фазных напряжений Uф, то чтобы найти линейные напряжения Uл, необходимо вычислить РАЗНОСТЬ любой пары векторов двух фазных напряжений. Например Ua – Ub.

Выполнив построение методом параллелограмма, увидим, что вектор Uл = Uа + (-Ub), и в результате Uл = 1,732Uф. Отсюда и получается, что если стандартные фазные напряжения равны 220 вольт, то соответствующие линейные будут равны 380 вольт.

Заземление

Сам принцип работы генератора предполагает периодическое возникновение на его корпусе статического электричества, поэтому все стационарно устанавливаемые устройства в обязательном порядке нуждаются в отдельном контуре заземления.

Идеальный вариант это создание полноценного заземляющего контура, но в целом можно обойтись и простейшим способом, для которого понадобятся металлический прут, длиной 1,5-2 метра, стальной болт или хомутовое соединение и мягкий медный провод. К железному пруту приваривается болт, а сам штырь забивается на всю длину в землю. Медный провод прикручивается одной стороной к болту (или зажимается хомутом), а другой к корпусу генератора – заземление готово.

Это все основные способы как подключить бензогенератор к сети дома и возможные нюансы. Представленные схемы помогут определить, стоит ли устанавливать системы автозапуска или проще будет обойтись ручным переключением. Разумеется, что при установке каждого отдельного генератора, блока АВР или самодельной системы автозапуска, могут возникнуть дополнительные вопросы, но решать их уже придется в каждом случае отдельно в зависимости от модели устройства и схемы домашней электросети.

Схемы

Правильное подключение дизельного или бензинового (бензогенератора) резервного источника питания, подразумевает использование дополнительных схем и конфигураций. Схему должна быть составлена правильно и качественно, поэтому лучше доверить такую процедуру профессионалу. Здесь учитываются все тонкости домашней сети и определяются допустимые нагрузки. Некоторые потребители отдают предпочтение 2-3 кВт установкам, которых вполне достаточно для работы на протяжении нескольких часов после сбоя. Схема подключения бензогенератора может выглядеть очень просто. Главное, чтобы её составили правильно, и она обеспечивала надлежащие показатели нагрузки.

Как уже говорилось выше, без надлежащих навыков или опыта, нет смысла самостоятельно создавать схемы подключения. Это может повлечь за собой не самые приятные последствия, т.к. неопытному потребителю сложно правильно составить схему и применить её в действии. Вместо этого, будет разумно проконсультироваться с опытным электриком и поручить действие ему.

Читать также: Приспособления для болгарки для резки листового металла

UPD: Подключение котла к генератору.

Часто генератор покупают, чтобы использовать его в зимнее время для питания котла системы отопления. Тут имеются некоторые особенности.

Для фазозависимых котлов импортного производства важно, чтобы система питания была с глухозаземленной нейтралью, т.е. ноль и земля соединены вместе, и при подключении соблюдалась полярность (фаза-ноль)

В случае с переносным генератором, который рассматривается в статье, нет ни нуля, ни фазы. Их надо сделать искусственно – один выход генератора будет фазой (L2), а второй (N2) сажаем на землю, т.е. заземляем.

Кроме того, как известно, котлы очень чувствительны к форме напряжения. А на выходе обычного генератора синус “грязный”, при случае сниму осциллограмму. Прежде всего это происходит, т.к. альтернатор, который вырабатывает электричество – щёточный, а из-за щёток происходит искрение, провалы, и подобные неприятные вещи.

Именно из-за этого для котлов не подходят Off-line и Smart UPS. Там на выходе – квазисинус с кучей гармоник, осциллограммы можно посмотреть здесь. А для котлов применяется Online UPS (источники бесперебойного питания с двойным преобразованием). Для такого UPS не особо важна форма, величина и частота напряжения на входе, ибо он из всей этой каши варит постоянное напряжение, из которого затем электронным способом получает чистый синус. И если котёл питается через такой ИБП, то можно использовать для его резервного питания обычный генератор.

Для котлов и другой чувствительной техники рекомендуют использовать инверторные генераторы – это генератор плюс онлайн ИБП. В состав инверторного генератора входит обычный генератор, который управляется контроллером, и инвертор, который выдает чистый синус – то, что надо котлам.

Особенности

Чтобы снизить вероятность перегрузки фазы, нагрузку распределяют на фазы равномерно. Несоблюдение этого условия так же, как и отгорание «нулевой» жилы или её плохой контакт, приведут к разнице в напряжении на фазных жилах в большую или меньшую сторону.

Таким образом, преобразованное однофазное питание (220 В) приведёт к неисправности подключённых к нему электропотребителей. Произойдёт это из-за того, что на одни приборы будет приходить повышенное напряжение (240-270 В), на другие – пониженное (160-200 В).

Важно! При неравномерном распределении нагрузки по фазам, на не чувствительных к перекосам счётчиках, произойдёт повышенный расход электроэнергии.

Схема распределительно щита с переключателем «сеть-генератор»

Подробности Опубликовано: 04 Июнь 2015

В дачных массивах, на садовых участках, в частном секторе и подобных местах актуальны частые перебои с электричеством. Тут могут отключить свет на час, на целый день или на более длительное время. Это создает не мало проблем, так как человек уже не представляет себе жизнь без электричества. У него дома работают: холодильник, телевизор, освещение комнат, насос для полива огорода и тому подобное.

В таких места очень популярны бензиновые электростанции. Отключили свет — завел бензогенератор и дальше радуешься жизни. Электростанцию необходимо подключать к распределительному щиту через специальную выведенную розетку. Ниже я рассматриваю схему распределительного щита с переключателем «сеть-генератор», который позволяет перейти на электропитание от бензогенератора при пропадании внешней сети и обратно.

Здесь рассматриваю ручное переключение, которое осуществляется с помощью реверсивного рубильника. На всех схемах изображен переключатель фирмы ABB OT40F3C. Это качественный и надежный реверсивный рубильник. У него три положения:

ручка повернута влево — замкнуты контакты его левой части, а в правой части разомкнуты;
ручка в вертикальном положении — разомкнуты все контакты (и справа и с лева);
ручка повернута вправо — замкнуты контакты его правой части, а в левой части разомкнуты.

Если написанное не совсем понятно, то посмотрите самую последнюю схемку и вы сразу поймете как он работает.

Стоит отметить, что если вы будете брать такой реверсивный рубильник на больший ток, то ручка для переключения в комплект не входит. Ее нужно покупать отдельно.

Ниже представлена простая однофазная схема распределительного щита с переключателем «сеть-генератор». Для небольшой дачи или садового домика этого предостаточно. Если у вас большой дом, то тогда тут нужно пересмотреть номиналы входного автомата и увеличить число групповых линий. Тут все индивидуально.

В таких щитках очень удобно использовать индикатор сети. Например, сигнальную лампу ЛС-47. Для чего она здесь нужна? Допустим отключили свет и вы завели электростанцию. Все работает.

Дальше как определить появилось ли в сети напряжение или нет? Не будете же вы каждые полчаса бегать к распредщитку и индикатором проверять дали свет или нет. Это не удобно и со временем забывается. Так можно упустить этот момент и «сидеть» на бензогенераторе до вечера. А бензин нынче дорогой.

В такой ситуации индикатор напряжения сети вам сразу покажет, когда дадут свет

Он просто засветится и вы сразу на него обратите внимание. Его хорошо видно из далека даже через прозрачную крышку щитка. Как только сигнальная лампа загорелась, так сразу заглушили электростанцию и перевели переключатель в режим работы от сети

Как только сигнальная лампа загорелась, так сразу заглушили электростанцию и перевели переключатель в режим работы от сети.

Ниже представлена та же самая схема распределительного щита, но уже с сигнальной лампой ЛС-47.

Если вы хотите защитить себя и дачу от утечек тока, то необходимо установить УЗО. Ниже представлена схема с одним общим защитным устройством. Если вы хотите большего, то смело в бой. Тут можно фантазировать до бесконечности.

Для большего понятия работы такой схемы я красными линиями схематично показал состояние контактов реверсивного рубильника и красными стрелками показал направление тока.

Ниже представлена работа от внешней сети.

А тут уже представлена работа от бензогенератора.

А это уже две схемки работы данного распределительного щита в одной. Вроде как мультик получился. Нравится?

По просьбам посетителей сайта ниже выкладываю 3-х фазную схему электрощита с переключателем «сеть-генератор»

Также не забываем улыбаться:

Идет пьяный мужик домой и об каждый фонарный столб бьется головой. Тут его встречает знакомый и спрашивает: — А почему это ты так об столбы бьешься, чем они тебе мешают? Обойти не можешь? — Вовсе не в этом дело, просто я так дорогу домой определяю. — Не понял. — А что тут непонятного? Вот еще 3 столба по этой улице, потом еще 7 по другой — и я дома.

Система распределения электроэнергии

Исходно напряжение всегда является трехфазным. Под “исходно” я подразумеваю генератор на электростанции (тепловой, газовой, атомной), с которого напряжение в много тысяч вольт поступает на понижающие трансформаторы, которые образуют несколько ступеней напряжения. Последний трансформатор понижает напряжение до уровня 0,4 кВ и подаёт его конечным потребителям – нам с вами, в квартирные дома и в частный жилой сектор.

На крупных предприятиях с потреблением мощности более 100 кВт обычно существуют собственные подстанции 10/0,4 кВ.

Наглядно:

Трехфазное питание – ступени от генератора до потребителя

На рисунке упрощенно показано, как с генератора G напряжение (везде речь идёт про трехфазное) 110 кВ (может быть 220 кВ, 330 кВ или другое) поступает на первую трансформаторную подстанцию ТП1, которая понижает напряжение в первый раз до 10 кВ. Одна такая ТП устанавливается для питания города или района и может иметь мощность порядка от единиц до сотен мегаватт (МВт).

Далее напряжение поступает на трансформатор ТП2 второй ступени, на выходе которого действует напряжение конечного потребителя 0,4 кВ (380В). Мощность трансформаторов ТП2 – от сотен до тысяч кВт. С ТП2 напряжение поступает к нам – на несколько многоквартирных домов, на частный сектор, и т.п.

Такие ступени преобразования уровня напряжения необходимы для того, чтобы уменьшить потери при транспортировке электроэнергии. Подробнее о потерях в кабельных линиях – в другой моей статье.

Схема упрощённая, ступеней может быть несколько, напряжения и мощности могут быть другие, но суть от этого не меняется. Только конечное напряжение потребителей одно – 380 В.

Схема подключения однофазного генератора в трехфазную сеть

Рассмотрим ключевые моменты подключения однофазного генератора в трехфазную сеть. Недавно на форуме была создана данная тема, и я решил дать более развернутый ответ, а также обсудить этот вопрос на блоге, поскольку на форум многие читатели не заходят.

Подключение однофазного генератора актуально для частных домов, коттеджей, которые хотят иметь у себя независимый источник питания.

Многие дома повышенной комфортности (коттеджи) имеют трехфазный ввод из-за большой потребляемой мощности. Здесь может встать вопрос: а какой нужен генератор? Напрашивается трехфазный генератор необходимой мощности.

Генератор для частного дома

А действительно ли нужен трехфазный генератор?

На этот ответ я однозначно не отвечу, однако, предполагаю, что однофазный генератор будет дешевле трехфазного.

Чем плох трехфазный ввод, я уже рассказывал. Основная проблема – очень трудно добиться равномерного распределения по фазам. Возможно, генератор не очень хорошо переносит такие режимы работы, когда постоянно будет перекос фаз.

А как же наш трехфазный щит переделать в однофазный?

Все очень просто. Схема автоматического включения однофазного генератора в трехфазную сеть:

Схема подключения однофазного ДГ в трехфазную сеть

Для этого нам понадобятся всего 2 контатора, не считая вспомогательных элементов.

В нормальном режиме потребители подключены к трехфазной сети через контактор КМ1. В случае отключения основного питания происходит запуск генератора. Запуск можно сделать используя дополнительный контакт контактора КМ1. Контактор КМ1 отключается, а контактор КМ2 включается и объединяет 3 фазу в одну.

Если вам не требуется автоматический запуск генератора, то вместо данного АВР можно применить, например, кулачковый переключатель на соответствующую мощность. Схема соединения – аналогично КМ2. Здесь мы должны использовать либо два ручных переключателя, либо 1 переключатель, а питающую сеть отключать вводным автоматическим выключателем.

Какое решение предпочтительнее? Выбор за вами.

Также советую пересмотреть мои старые статьи:

Советую почитать:

“Схема подключения однофазного генератора в трехфазную сеть”

«При этом не стоит забывать, что мощность однофазного генератора будет не менее чем в 2 раз больше трехфазного.»

Про сечение нуля не написали.

Не понял вопрос про мощность.

Сечение нуля — не менее сечения фазного провода. Например, ВВГ-3×16.

Почему мощность однофазного генератора будет как минимум в 2 раза больше трехфазного?

По поводу нуля. Какой кабель проложить от АВР до распределительного щита при трехфазном вводе с мощностью 15 кВт. Дизель допустим аварийный на 15 кВт.

Дизель однофазный соответственно.

Рассчитываете ток, подбираете автомат,а потом выбираете сечение кабеля. На 15кВА — ВВГ-3×16

а как тогда в трехфазном режиме от сети будет питание?

Питающий кабель от трехфазной сети будет свой, например СИП4-4×16 или СИП4-4×25.

от опоры до АВР и от дизеля до АВР все и так понятно. Какой кабель класт от АВР до РЩ?И почему мощность однофазного генератора больше мощности трехфазного в 2+ раза?

После АВР у вас будут групповые линии. Не должно быть никаких промежуточных щитов.

Когда вы переведете все ЭП на одну фазу, должен снизиться общий Кс, следовательно мощность однофазного генератора будет Pantryk :

Не должно быть никаких промежуточных щитов.

Если АВР встраивать в щит с групповыми аппаратами, то да, будут сразу аппараты. А если АВР это отдешьная конструкция. В нее входит два кабеля (один от дизеля и один от опоры) и один выходит к щиту с групповыми аппаратами. Вот я про ноль такого кабеля и говорю. Или например у меня двухэтажный особняк и выделенная мощность 30 кВт, и дизель я ставлю те же 15 кВт. При этом у меня есть распределительный щит для второго этажа. Он трехфазный. К нему идет кабель 5×4. А теперь мы пускаем во все фазы синфазное напряжение. Что будет с нулем? В частном случае с одним вводно-распределительным щитом ничего страшного не будет т.к. сечение шин вполне достаточно

Но в общем случае применения однофазного генератора в трехфазной сети стоит обращать внимание на сечение нуля в трехфазных кабелях и группах

Я же детально не рассматривал все нюансы, не привязывался к конкретному объекту. Всегда нужно смотреть какие токи у нас будут и в зависимости от них выбирать автоматы и сечения кабелей.

Если у вас есть проект, можем обсудить более детально на форуме.

Где используется напряжение в 220B, а где в 380B

В большинстве жилых объектов (квартирах, домах, коттеджах и на дачах) установлены и используются однофазные электросети, в которых напряжение составляет стандартные 220B. Это обоснуется тем, что уровень потребления в обычном доме или квартире не превышает, как правило, 10 кВт.

Трехфазная электросеть проводится на объекты, где планируемый уровень потребления мощностей превышает значение в 10 кВт, а также установлены и используются электрические установки, которые требуют именно трехфазную подачу напряжения для обеспечения корректного функционирования. К примеру, если для запуска трехфазного двигателя использовать лишь одну фазу с применением конденсатора, это существенно понизит КПД электроустановки и в то же время увеличит расход электрической энергии.

С другой стороны, если уровень максимально потребляемой мощности в частном домохозяйстве не превышает 9-ти кВт, допускается использование на вводе двужильного медного кабеля с сечением 6мм и установку автомата на 40A.

В случае, когда максимальная нагрузка предположительно равняется 15кВт, для провода одной фазы величина проходящего тока составит 70A. Следовательно, обязательной будет прокладка медного провода с 10-милиметровым сечением и силового автоматического выключателя. Однако стоимость такой сети намного дороже. А потому выходом из ситуации может стать монтаж обычной трехфазной сети и распределение эффективной нагрузки поровну между фазами, то есть – по 5 кВт. На сегодняшний день подобные решения по обеспечению электропитанием используются большинством магазинов, предприятий и офисов.