Щит для подключения дизель генератора

Щит для подключения дизель генератора

Щиты управления ДГУ

Фото продукции, изготовленной на комплектующих отечественного производства и импортных комплектующих.

Для увеличения изображения кликнуть по картинке

Особенности АВР для ДГУ

АВР ДГУ

Алгоритм работы АВР и ДЭС

Механическая блокировка контакторов в АВР

Довольно часто применяется в схемах АВР электронная и механическая блокировка контакторов. Когда имеется один основной ввод, а второй от ДЭС, то блокировка между контакторами применяется в стандартном исполнении и проблем не возникает. В случае однолинейной схемы на два ввода и один ввод от ДЭС, взаимная механическая блокировка трех выключателей может применяться при применении выкатных автоматов в литом корпусе (блокировка тросиками подвижной и фиксированной частей ), к примеру производства АВВ, но это экономически целесообразно на больших токах, а что делать в случае не очень больших?
Рекомендуется использовать схему с четырьмя контакторами и попарно включить механическую блокировку.
Ниже показан вариант изготовления АВР ДГУ 1250А, применен реверсивный рубильник Q1 производства ABB. При переводе реверсивного рубильника Q1 из положения «I» в положение «II», и обратно, он проходит нулевое положение, таким образом исключается встречное включение вводов.

АВР с применением контроллера для ДЭС

Часто возникает вопрос, как можно использовать контроллер дизельной станции для управления, так как в нем имеются необходимые функции для управления внешними контакторами.
На фото ниже вариант исполнения на ток 1250А с использованием контроллера дизельной электростанции.

Фото АВР на 1250А, фрагмент монтажа элементов схемы, медная шина для подключения вводов. Управление моторизированным приводом осуществляется с панели управления двигателя Perkins, на которой установлен контроллер.
Питание нагрузки при дистанционном/местном управлении осуществляется от основного (сеть

380 В 50 Гц) или резервного (ДГУ) ввода, путем включения реверсивного рубильника в соответствующее положение (положение «I» — основной ввод, положение «II» — резервный ввод).

АВР на четыре ввода

АВР был изготовлен для ЦОД г.Хабаровска

ВРУ с АВР на четыре ввода: два сетевых ввода на ток по 600А и два ввода по 400А от ДГУ, выполнен на автоматических выключателях с моторным приводом, подключается нагрузка гарантированного питания. В случае запуска ДГУ питание негарантированной нагрузки отключается. Таким образом, с помощью моторов осуществлено управление вводами ДГУ.
Кабельные вводы входящие и отходящие подключаются сверху, каждый кабельный ввод выполняется 2-мя кабелями СИП по 150 мм кв. с возможностью доумощнения вводов и прокладки 3-й линии.
Очередность приоритета работы вводов установлена в порядке:
— Ввод №1 от ТП – основной;
— Ввод №2 от ТП – резервный;
— Ввод №3 от ДГУ – основной;
— Ввод №4 от ДГУ – резервный.

Схема щита ВРУ с АВР на четыре ввода, два из них от ДГУ.
Сборка АВР для ДГУ

На панели отображаются данные по мощности генераторов, токи, напряжения, а также потребляемая мощность отходящих линий. Если же нагрузка большая и мощности дизель-генератора не хватает, то подключается резервный ввод с помощью рубильников производства ABB OT1000E03. Происходит запуск резервной ДГУ.
Рубильники отходящих линий, в свою очередь, имеют взаимную блокировку, дабы избежать встречного включения источников питания. То есть, каждая отходящая линия может питаться только от одной секции шин. Также возможна реализация с синхронизацией генераторов и их параллельной работой. В этом случае напряжение и частота фаз двух вводов совпадают между собой и возможно питание одной секции шин с нескольких разных вводов одновременно. Для этого существуют специальные устройства синхронизации.

Данный распределительный щит изготавливается из 7 панелей ШНС. На лицевую сторону выносятся ручки рубильников, измерительные приборы, сигнализация.

Монтаж щитов на четыре ввода. Отправлено на Камчатский край, Соболевский район, пос. Крутогоровский.

Вид на монтаж щита на четыре ввода, проверка правильности показаний электрощитовых приборов, ток, напряжение, мощность.

Фото готового щита для подключения трех источников автономного питания (ДЭС), мониторинг состояния оборудования выводится на удаленную панель.

Схемы подключения ДГУ к сети

Безопасность эксплуатации ДГУ в качестве резервного или аварийного источника электропитания напрямую зависит от того, насколько грамотно реализована схема подключения дизель-генератора к сети. На практике применяют решения решений, которые обеспечивают переход на автономное электроснабжение в ручном или автоматическом режиме.

Варианты схем подключения ДГУ

Если схема переключения между дизель-генераторами и центральной сетью разработана и собрана неправильно, возрастает риск подачи электроэнергии с обоих источников. Это приводит к выходу из строя не только ДГУ, но и потребителей, которые в текущий момент были подключены к сети.

В стандартные комплекты документации обычно входят электрические схемы дизель-генераторов и несколько вариантов подключения к сети. Но если отсутствует опыт в чтении подобной документации и навыки электромонтажа, то работы по этому направлению следует доверить специалисту.

Включение ДГУ в ручном режиме

В бытовых резервных и аварийных системах энергоснабжения в большинстве случаев реализован переход на автономный источник в ручном режиме. Самое простое решение, к которому прибегают, подключение установки к ближайшей доступной розетке, благодаря чему запитывается вся домовая сеть. Следует понимать, что такая схема управления ДГУ не считается наиболее эффективной, а в отдельных случаях она таит большую опасность. Это связано со следующими факторами:

Требуется обязательное отключение входных автоматов или выкручивание пробок, в противном случае при возобновлении центрального электроснабжения электроэнергия будет поступать из двух источников.

Через розетку, к которой подключена установка, проходит значительный ток при подсоединении нескольких потребителей, это вызывает ее выход из строя. В отдельных случаях возможно повреждение участков проводки, не рассчитанных на подобную нагрузку.

Более правильной считается схема подключения непосредственно в сеть после счетчика с установкой дополнительного автомата на выходе генератора. В этом случае при отключении централизованного электроснабжения отключается сетевой автомат, запускается ДГ, после чего подключается нагрузка. Но и в этом случае при нарушении очередности включения/отключения существует риск подачи питания с двух источников.

Поэтому для ручного запуска следует использовать схему с применением перекидного или спаренного рубильника с блокировкой или реверсивного переключателя. Конструкция этих устройств предотвращает одновременное подключение центрального и автономного источника электроснабжения. Благодаря этому и обеспечивается безопасность эксплуатации.

Подключение дизель-генератора с АВР

При ручном управлении приходится постоянно контролировать наличие тока в основной сети, чтобы вовремя отключить ДГУ. Поэтому более совершенным вариантом считается схема подключения дизель генератора с автозапуском. Автомат ввода резерва (АВР) мониторит состояние центральной сети. При его отключении осуществляется запуск дизель-генератора и при выходе на рабочий режим подключается нагрузка без участия обслуживающего персонала (человека).

Такая система получила распространение и в бытовых, и в промышленных сетях. Особенно интересна схема подключения ДГУ с АВР к ВРУ при наличии двух независимых основных вводов или при необходимости резервирования питания по группам потребителей:

В первом случае в дополнении к АВР «сеть–генератор» между основными вводами включается АВР «сеть­–сеть». Система работает по следующему принципу — при отключении первого ввода нагрузка переключается на второй. ДГУ запускается в работу только в том случае, когда отсутствует питание от обоих основных источников.

В целях экономии практикуют разделение потребителей по категориям важности. Выделятся оборудование, отключения которого от сети будет критичным. Такая группа устройств подключается к центральной сети с обеспечением резервирования при помощи ДГУ. При срабатывании АВР «сеть-генератор» происходит переключение нагрузки на автономный источник питания, остальное обслуживаемое оборудование отключается. Такой подход позволяет применять ДГУ меньшей мощности.

На текущий момент схемы подключения дизель-генераторов с АВР считаются наиболее безопасными и эффективными. Основной плюс такого решения — минимизация влияния человеческого фактора, все переключения осуществляются в автоматическом режиме, что снижает риск возможной ошибки.

Как подключить дизель генератор к трехфазной сети

Схема подключения ДГУ к шинам подстанции для обеспечения питания трехфазных потребителей также может отличаться. Она зависит от типа используемого АВР. Среди применяемых вариантов выделим:

При применении четырехполюсного АВР, осуществляющего переключение 3 фазных и нулевого кабеля, линии заводятся в устройство и подсоединяются к соответствующим шинам аппаратуры.

В трехполюсных АВР (наиболее распространенный вариант) фазные кабели подключаются к соответствующим шинам, о нулевой провод соединяется с общим нулем, его переключение не предусматривается.

Если АВР не укомплектован общей шиной для соединения нуля, то соединение этого проводника выполняется на аналогичном устройстве распределительного щита.

Такие решения используют для подключения трехфазных потребителей электрической энергии. Но во многих случаях трехфазная сеть используется для питания однофазных потребителей. Это позволяет распределить нагрузку по отдельным фазам. В такой ситуации допускается подключение однофазного дизель-генератора. Для этого при помощи перемычек на контакторе ДГУ распределяют ток на 3 фазы сети, никакого негативного воздействия на оборудование такой тип подключения не оказывает.

Электрическая схема ДЭС — подключение в разных режимах

В нормативных документах используют отличающиеся обозначения дизель-генератора на схеме. В большинстве случаев ДГУ представлен в виде окружности с размещенной внутри русской буквой «Г» или латинской «G» со значком переменного или постоянного тока.

Электрическая схема дизель-генератора позволит реализовать правильное подключение устройства к сети и нагрузке. На однолинейных изображают силовые линии, необходимые для соединения отдельных элементов.

Кроме обозначения ДГУ, на схеме отображены пульт управления установкой, АВР, коммутационная аппаратура обводного канала (байпаса), распределительный щит, к которому подключаются потребители.

Электрические схемы подключения ДЭС представлены в пакете эксплуатационной документации на каждую установку.

Принципиальная электрическая схема дизель-генератора

Принципиальная схема отличается большей информативностью. Она дает представление об отдельных элементах ДГУ — генератор и приборы контроля панели управления, зарядной системы, необходимой для поддержания АКБ, регуляторы и другие устройства, обеспечивающие работоспособность оборудования.

На схеме дополнительно дана информация о назначении отдельных контактов, что позволит избежать ошибок при подключении к сети и нагрузке. Кроме того, принципиальная схема дает представление о принципе работы оборудования. Она незаменима при выявлении неисправностей и ремонте электрической части генератора. Схема этого типа также представлена в технической документации на установку.

Щиты ДГУ

Главное требование при установке щитов ДГУ – это соблюдение требований надежности, безопасности и длительной эксплуатации. Монтаж электрощитов выполняется высококвалифицированными специалистами. Щиты ДГУ монтируются с помощью электромонтажных инструментов, на которые имеются соответствующие сертификаты. Работы по монтажу щитов ДГУ проводятся в соответствии с действующими нормативными документами ПУЭ и нормами Межотраслевых правил по охране труда. Все электрические щиты должны быть подсоединены к контуру заземления.

Главный распределительный щит (ГРЩ)

ГРЩ – это распределительный щит, через который производится прием, учет и распределение электроэнергии по потребителям, а также обеспечивается защита линий при перегрузках, утечках и коротких замыканиях.

Монтаж ГРЩ – это один из наиболее сложных видов электромонтажных работ.

Монтаж ГРЩ производится в соответствии с ГОСТ и ПУЭ. ГРЩ устанавливается только в специально предназначенном помещении. ГРЩ может монтироваться на полу, а также может быть настенного типа.

Распределительные щиты ДГУ (ЩР)

ЩР ДГУ устанавливается в помещении ДГУ. ЩР ДГУ предназначен для подключения к его общей шине ДГУ и передачи его электроэнергии к нагрузке.

Щит собственных нужд (ЩСН) ДГУ

ЩСН ДГУ предназначен для распределения электроэнергии для обеспечения питания следующих элементов помещения ДГУ:

• система управления приточно-вытяжной вентиляцией
• розеточные группы собственных нужд
• щит с понижающим трансформатором
• панель управления ДГУ
• котлы подогрева ДГУ
• система подкачки топлива

Сборка и установка ЩСН должна осуществляться согласно «Инструкции по монтажу и эксплуатации» ЩСН предприятия-изготовителя, а также эксплуатационной документацией на комплектующие изделия.

Щит гарантированного питания (ЩГП)

ЩГП предназначен для обеспечения питания особо ответственных потребителей электроэнергии от нескольких источников.

ЩГП обеспечивает также защиту потребителя при:

• выходе напряжения сети и генератора за заданные пределы
• перегрузке по току в цепях нагрузки

ЩГП обеспечивает также измерение и индикацию электрических параметров подходящих линий источников питания от сети и генератора и отходящих линий.

Монтаж ЩГП производится либо в помещении, либо в утепленный блок-контейнер, который должен обеспечивать надежную работу ЩГП при условиях:

Температура окружающего воздуха, оС	от -50 до +50
Относительная влажность при 25оС, %	до 98
Высота над уровнем моря, м	до 2000

Щит автоматического ввода резерва (АВР)

Щит АВР предназначен для питания нагрузки от двух источников напряжения (например, сеть и ДГУ). Заключается в переводе питания нагрузки на питание от ДГУ при исчезновении напряжения от сети. При отсутствии питания от сети идет сигнал к плате управления, которая обеспечивает включение ДГУ. Затем включается АВР, т.е. через АВР подается питание на нагрузку от ДГУ к ЩГП. Когда напряжение в сети восстанавливается, происходит автоматическое переключение нагрузки с ДГУ на сеть.

Применение щитов АВР позволяет увеличить надежность системы электроснабжения и защитить технологическое оборудование от перегрузок.

Щиты АВР могут быть напольного или навесного вида.

Щиты ДГУ для мониторинга и управления

Система удаленного мониторинга ДГУ обеспечивает выполнение следующих функций:

• осуществление непрерывного контроля за состоянием оборудования, которое установлено на объекте;
• дистанционное управление обслуживаемым оборудованием с диспетчерского пульта;
• передача предупредительных и аварийных сигналов на диспетчерский пульт;
• предоставление собранной информации на диспетчерском пульте в том виде, который удобен для пользователя;
• архивация информации в базе данных;
• запись в журнале событий данных по аварийной и предупредительной сигнализации, а также действиям обслуживающего персонала (диспетчера);
• составление отчетов по шаблонам пользователя, используя собранные данные.

АВР для генератора: устройство, принцип работы, схемы подключения

Управление источником резервного питания ручным запуском во многих случаях оправдано. Однако, для обеспечения непрерывного процесса функционирования электрического оборудования существует необходимость в бесперебойном питании. Актуальность вопроса автоматизации вводу резерва довольно часто выходит на первый план. С этой целью применяются устройства автоматического включения резерва (АВР). Современные устройства АВР для генератора – это надёжные приборы, исключающие участие человека в управлении резервным питанием.

Автоматическое управление запуском генераторов в случае пропадания сети позволяет возобновлять подачу электричества практически мгновенно или с небольшой задержкой. Таким образом, обеспечивается непрерывное функционирование электрооборудования, остановка которого может повлечь нежелательные последствия или спровоцировать аварийный режим в работе контролируемой системы. Оборудование дизельных и бензиновых генераторов электронным блоком автозапуска объективно является необходимой мерой для повышения безопасности эксплуатации отдельных электрических приборов.

Что такое АВР

Это блок, состоящий из нескольких узлов, который в автоматическом режиме переключает нагрузку между основным и резервным источником тока. Некоторые однофазные и трёхфазные модели бензиновых и дизельных генераторов оборудованы АВР изначально. Для переключения нагрузки потребуется только установить специальный переключатель после электросчётчика. Положение силовых контактов управляется основным источником электроэнергии.

Практически все модели с запуском электростанции от аккумулятора можно оборудовать автономными системами АВР. При этом для монтажа блоков резервного ввода применяются шкафы АВР. При этом щиты АВР (рисунок 1) можно размещать непосредственно возле газовых генераторов либо устанавливать блоки в общем электрическом щите.

Рисунок 1. Пример электрического щита АВР

Основная функция блока АВР заключается в том, чтобы осуществить автоматический запуск электростанции после исчезновения электрического тока в общей сети, а затем подключить нагрузку к резервному электроснабжению. При возобновлении подачи электроэнергии блоком автоматики нагрузка переключается на основную электрическую сеть, а резервный источник отключается.

Классификация устройств АВР:

• по количеству резервных секций;
• классу напряжения;
• типу резервной сети (применение в однофазных сетях или для трехфазных потребителей);
• мощности обслуживаемой нагрузки;
• времени задержки переключения.

Электрическую схему АВР можно настроить таким образом, чтобы обеспечить энергией не всей локальной сети, а лишь тех линий, которые являются критическими. Некоторые схемы позволяют учитывать приоритетность линий. В первую очередь питанием обеспечиваются те цепи, которые обеспечивают электричеством важные системы жизнеобеспечения. Такой подход позволяет рационально распределить нагрузки.

Устройство и принцип работы

АВР для генератора состоит из трёх взаимосвязанных основных блоков:

• семейства контакторов, коммутирующих вводные и нагрузочные цепи;
• логических и индикационных устройств;
• блока релейных переключателей, предназначенных для управления генератором.

С целью повышения надёжности резервной энергосистемы устройства АВР могут комплектоваться дополнительными блоками. Например, включение в схему инверторов позволяет выровнять провалы в напряжениях, исключить временные задержки, сделать выходной ток более качественным.

Включение резервной линии обеспечивает контактная группа. За наличием вводного напряжения следит реле контроля фаз.

Рассмотрим принцип работы системы резервного питания на примере упрощённой схемы (рис. 2). В штатном режиме, когда питание осуществляется от основной сети, контакторный блок направляет электроэнергию на линии потребителей. На схеме показан дополнительный блок – инвертор, преобразующий постоянный ток от аккумулятора в переменный, напряжением 220 В.

Рис. 2. Упрощённая схема резервного питания

Сигнал о наличии вводного напряжения подаётся на блок логических и индикационных устройств. В номинальном режиме вся система находится в устойчивом состоянии. При аварии в основной сети (напряжение падает ниже установленного уровня) насыщение соленоида реле контроля фаз становится недостаточным для удерживания контактов в рабочем (нормально замкнутом) состоянии. Происходит разъединение контактов и отключение нагрузки от линии электропередач.

Если система оборудована инвертором, как показано на схеме, он переходит в режим генерации переменного тока, напряжением 220 В. Таким образом, потребители получают стабильное напряжение даже при полном отсутствии тока в коммерческой сети.

Если параметры линий электропередач не восстанавливаются в заданный промежуток времени, контролёр подаёт сигнал на запуск генератора. При поступлении от альтернатора стабильного напряжения, контакторы переключаются на резервную линию.

Автоматическое включение потребительской сети происходит следующим образом: на реле контроля фаз поступает напряжение, переключающее контакторы на основную линию. Цепь резервного питания разъединяется. Сигнал от контролёра поступает на механизм управления подачей топлива, который закрывает заслонку в бензиновом двигателе или перекрывает дизтопливо в системе питания дизеля. Электростанция отключается.

При полном автоматическом переключении участие оператора не требуется. Система надёжно защищена от взаимодействия встречных токов и КЗ. Для этого применяются дополнительные реле и механизмы блокировок, которые не показаны на схеме.

При необходимости оператор может переключать линии вручную с панели контролёра. Он также может изменять настройки блока управления, включать ручной или автоматический режим работы. Фото панели показано на рис. 3.

Рис. 3. Панель контролёра резервного питания

В АВР могут реализовываться несколько режимов функционирования:

• ручной;
• автоматический;
• полуавтоматический.

Ручной режим чаще всего используют наладчики при настройке АВР.

Схемы подключения АВР и их описание

Основная функция АВР – автоматическое переключение вводов, причём таким способом, чтобы исключить встречные токи.

Простая схема на рис. 4 объясняет принцип переключения.

Рисунок 4. Схема АВР

Контакты КМ1и КМ2 взаимосвязаны. После размыкания одного контакта, замыкается другой. Они не могут быть одновременно включены.

Существует множество различных схем подключения автоматического ввода резерва, но принцип их построения всегда такой: АВР устанавливают между вводом и потребителями. Обычно после электросчётчика. Сам щит с автоматикой может располагаться где угодно, но принцип его подключения именно такой. Этот принцип наглядно иллюстрирует схема на рис. 5.

Рис. 5. Наглядная схема подключения АВР

Детальная схема подключения блока автоматического запуска генератора показана на рисунке 6. На схеме К1 и К2 – это контакторы. Цифрами в кружках обозначены номера клемм. Пользуясь этой схемой не сложно подключить такой блок самостоятельно.

Рис. 6. Детальная схема подключения блока автозапуска генератора (БАГ)

Принципиальная схема подключения АВР для частного дома показана на рис. 7.

Рис. 7. Принципиальная схема

В данной схеме применено АЗУ, обеспечивающее стабильное напряжение и непрерывное питание в локальной сети.

В качестве примера приводим две схемы для трёхфазного тока (рис. 8). На изображении В показано одностороннее исполнение(дополнительное реле напряжения PH). При таком подключении генератор запускается в автоматическом режиме, после прекращения подачи электроэнергии. Другими словами, ввод от генератора является резервным.

На изображении А – исполнение двухстороннее. Обе секции имеют одинаковый приоритет. Такое подключение позволяет переключать линии, не зависимо от наличия напряжения в каждой из них.

Рис. 8. Подключение АВР для трёхфазного тока

Выбор схемы зависит от поставленной задачи, которую вы намерены решить.

Самостоятельное изготовление АВР

Если вы приобрели генератор с электростартером, то можете самостоятельно автоматизировать процесс ввода резерва. Для этого необходимо подобрать схему, отвечающую особенностям вашей домашней сети. После этого купите все необходимые детали, с учётом мощностей потребителей.

Вам понадобится:

1. Универсальный контроллёр.
2. Контакторы (для самой простой схемы – не менее 2-х).
3. Электрический шкаф.
4. Трёхуровневый переключатель рабочих режимов.
5. Блок питания на 1 – 3 Ампера.
6. Автоматика для пуска/остановки двигателя генератора (если он не оборудован таковой).
7. Соединительные кабели, рабочие инструменты.

Этапы работы:

1. Установка шкафа. Выберите подходящее место для электрощита (желательно ближе к основному вводу).
2. Монтаж деталей. Размещайте все узлы так, чтобы был доступ ко всем контакторам и клеммам.
3. Подключение линий. Строго следуйте схемам и соблюдайте назначение клемм. Пользуйтесь обозначениями на крышках и корпусах приборов. Следите, чтобы провода не пересекались. В последнюю очередь присоединяйте провода ввода, разумеется, при отключённом вводном автомате.
4. После монтажа обязательно протестируйте работоспособность блока АВР.

Выбор АВР

Приведенная ниже таблица поможет вам определиться с выбором типа АВР.

Как я делал себе АВР для генератора

Несколько лет назад делал себе АВР (автоматический ввод резерва) для работы на даче от генератора. Сейчас многие ИТ-шники переходят на удалёнку, работают с дач, где качество электропитания может оставлять лучшего. Поэтому решил написать о своем опыте самодельного АВР на микроконтроллере ATmega8A. Если тема интересна, добро пожаловать под кат, будет много букв и кода.

О заземлении

Прежде чем что-либо делать с электричеством, нужно позаботиться о наличии хорошего заземления в вашем доме. Просто так взять и подключить обычный бытовой бензиновый/дизельный/газовый генератор к электросети дома не получится. Нужно соблюдать меры предосторожности. Первая из них – ваш генератор должен быть хорошо заземлен. Тогда у вас есть хорошие шансы не получить удар током, когда статика от вашего любимого свитера пробъёт изоляцию обмотки генератора. Вообще, к работающему генератору не стоит без нужды прикасаться.

Стоит помнить, что в сети не всегда 220В. Коммутация на линиях, грозовые разряды вдалеке, статические разряды дают такие наводки, что в сети нередки короткие импульсы в несколько киловольт. С этим борются установкой разрядников и УЗИП на вводе в дом, но это очень редкая практика в РФ. Так что пусть искра в землю уходит, и не через вас – сделайте по всему дому хорошее заземление. Без этого делать что-либо дальше просто нельзя!

О генераторах

К слову, у многих бытовых бензиновых генераторов обмотки никак не соединены с землёй. И это вполне нормально, когда вы питаете от генератора один электроинструмент. Но когда вам надо подключить генератор к дому, нужно сделать нулевой провод (N) и провод фазы (L). Для этого один из выводов генератора заземляется и из этой точки заземления уже независимо нужно вести в дом два провода – один будет нейтралью N, а второй – защитным заземлением (PE). При выборе генератора нужно обратить внимание, можно ли заземлять его выход, порой это запрещено в инструкции к генератору, тогда такой генератор вам не подойдёт.

Часто в Сети можно увидеть схемы подключения генератора без заземления и разделения линий N и PE. Не делайте так, дольше проживёте. Такие схемы хорошо работают до первого неудачного стечения обстоятельств. В типичных блоках питания современных электронных приборов стоят конденсаторы с линий L, N на землю. Если N не заземлить у генератора, то за счёт этих конденсаторов на линии N будет, если повезёт, 110 вольт относительно земли. Кстати, многие газовые котлы в таком режиме вообще перестают работать. Про влияние статики без присутствия заземления я уже писал выше.

О схемах АВР

Есть несколько разных схем реализации АВР. Дальше я буду писать о наиболее безопасной с моей точки зрения схеме однофазного АВР. Я не советую экономно делать АВР на одном контакторе или же с коммутацией только одного фазного провода. Только вместе с нейтралью.

На приведенной схеме питание от сети и от генератора подаётся через вводы 1 и 2. Они защищены спаренными автоматами. Через дополнительные автоматы питаются схемы коммутации и индикации. Видно, что катушки реле взаимно блокируются электрически. За включение того или иного ввода отвечает для упрощения не показанный на схеме микроконтроллер, который замыкает цепи в точке коммутации ТК1 или ТК2.

Принципиальным моментом является наличие в АВР 2х схем блокировок – взаимной механической блокировки коммутирующих вводы контакторов и взаимной электрической блокировки контакторов. Самодельщики ради экономии, бывает, в своих конструкциях пренебрегают этими блокировками, а зря. Схема без блокировок может проработать некоторое время, но в какой-то момент контакты пригорят, возвратные пружины ослабнут и случится КЗ между вводами. Во-первых, это грозит большим бабахом, если обе линии окажутся под напряжением, но это не самая большая проблема. Гораздо важнее, что ваш генератор неожиданно для ремонтирующих проводку электриков может выдать в общую сеть напряжение – при неблагоприятном стечении обстоятельств ремонтирующие линию электрики могут погибнуть. Для вас это уже уголовная статья.

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.

О схеме управления

Когда я занимался созданием АВР у меня было несколько особых требований к его работе:

• У меня не так часто отключают электричество, поэтому я решил, что мне не нужен автозапуск генератора, а вот от автоматической остановки генератора я решил не отказываться: когда сеть восстанавливается, генератор сам затихает и сразу понятно, что теперь с питанием всё хорошо, да и бензин экономится
• После старта генератора ему надо дать время прогреться и только после прогрева давать ему нагрузку. Т.е. мне нужен был таймер включения АВР после подачи напряжения от генератора
• После восстановления напряжения в сети часто происходили повторные отключения через короткий промежуток времени, поэтому мне нужен был таймер, который бы выждал перед переходом с генератора на сеть некоторое время и не глушил сразу генератор
• Генератору, говорят, полезно перед выключением немного поработать без нагрузки. И для этого мне тоже нужен был таймер

Таким образом вырисовывалась картина, что мне нужен контроллер с несколькими таймерами. В те времена я увлекался кодингом на AVR, поэтому решил сделать такой контроллер на Atmega 8a.

Хорошо бы, чтоб контроллер работал долго и надёжно. Кроме того, чтобы сделать полную гальваническую развязку и снабдить контроллер сторожевым таймером я ничего более не придумал. Ну и сделать схему и программу максимально простыми. Поскольку делалось всё для себя, то все настройки и калибровки решил оставить в коде — весь UI свелся к одному светодиоду )

Основная задача контроллера – мониторить напряжение на вводах и, при необходимости, переключать вводы. При этом приоритетным является ввод от деревенской сети.

Тут стоит отметить, что качество сети таково, что колебания от 150 в до 250 в вполне обычное явление. Поэтому понятие что есть хорошее питание от сети очень размыто. Через какое-то время я решил эту проблему, когда поставил на весь дом один мощный тиристорный стаблизатор напряжения на 11 кВт. Но, важно, стабилизатор можно ставить только до АВР, а не после! Включать стабилизатор для генератора категорически не рекомендуется. Есть опасность, что при определенной комбинации нагрузок, особенно всяких мощных насосов, система из генератора и стабилизатора станет неустойчивой и войдет в автоколебания.

После некоторых раздумий нарисовал такую схему в Eagle.

В схеме есть два идентичных трансформаторных источника питания, при наличии напряжения на любом из вводов схема обеспечена питанием. Между вводами возможно напряжение в 600в, поэтому изоляция трансформаторов должна быть хорошей. Питание берется после пакетников QF3 и QF4 соответственно.

У каждого источника есть резистивный делитель напряжения, защищенный от перенапряжения стабилитроном – с него производится путём нехитрых расчётов измерение напряжение сети с помощью АЦП микроконтроллера.

Для коммутации катушек контакторов применяется стандартная схема из даташита для управления семисторами. 2 штуки ). Катушки — это индуктивная нагрузка, поэтому цепи снаббера на выходе из резистора и конденсатора обязательны.

У меня был релейный модуль с али, который используется для останова генератора. На схеме он просто прямоугольник с тремя выводами.

Из особенностей еще в качестве генератора опорного напряжения использован TL431. В остальном всё включено стандартно для Atmega 8. Есть светодиоды для индикации наличия напряжения питания на вводах и один светодиод статуса устройства. Тактируется схема с помощью внешнего кварца на 16 МГц.

Eagle мне породил вот такую печатную плату. Никаких SMD, симисторы и стабилизатор с легкими радиаторами.

Два тороидальных трансформатора установлены прямо на плате. Плату изготовил традиционным радиолюбительским способом с помощью фоторезиста. После монтажа покрыл тремя слоями акрилового лака. Надеюсь не пробьет его высокое напряжение.

О программе управления

Код программы довольно длинный, извините.

Программа разработана с помощью бесплатного AVR Studio и использует стандартные библиотеки AVR.

В основном цикле программа проверяет напряжение на входах вводов, оценивает состояние включения контакторов, учитывает работу программных таймеров, производит необходимые корректировки включая или выключая реле и контакторы, затем уходит в спячку. Для отладки сделан вывод отладочной печати в последовательный порт микроконтроллера.

Для контроля зависаний предусмотрен сторожевой таймер.

Все циклы измерений сделаны на прерываниях и с использованием аппаратных таймеров. Счетчик секунд сделан на таймере 1. По прерыванию таймера 1 обновляются программные таймеры, отвечающие за задержки включения и отключения контакторов и реле генератора.
Второй таймер используется для создания эффекта мигания светодиода статуса. Предусмотрено три паттерна мигания. Значения из паттерна мигания берутся в прерывании таймера 2. По миганию можно судить о состоянии контроллера.

Два АЦП также работают по таймерам и усредняют по 2500 сэмплов измерений напряжения. Для перевода измерений в реальные вольты предусмотрены калибровочные константы. Их значения надо исправить в ходе настройки АВР.

Кроме того, есть еще ряд констант, которые нужно определить в ходе наладки.

Реле останова генератора при работе от генератора держится включенным, блокируя поступление напряжения на цепь останова генератора. После завершения работы таймера работы генератора на холостом ходу, реле выключается и на цепь останова генератора через это реле начинает поступать ток. На самом генераторе стоит специальный блок, который после появления напряжения с некоторой задержкой замыкает цепь зажигания на массу, что приводит к останову генератора. Этот же блок содержит цепь подзаряда аккумулятора генератора. Если кому интересны детали, напишите в комментах, я сделаю отдельный пост об этом блоке. В нём нет кода, всё аппаратно.

Если кто-то надумает повторить АВР, то стоит подкорректировать значения настроек. Готовую прошивку не публикую, так как программу всё равно надо править в ходе настройки АВР.

Надо сказать, что мой АВР работает уже 4 года без проблем, так что схема можно считать проверенная как и код.

Схема подключения дизель генератора

По роду нашей деятельности мы не раз сталкивались с различными схемами подключения дизельных, газовых и бензиновых генераторов к домашней сети. Иногда встречаются схемы подключения, выполненные по всем канонам безопасности, однако чаще электрики и сами хозяева поражают своей смекалкой, смелой фантазией и авантюризмом. Приведем правильные, а также опасные, но при этом самые популярные образцы народного творчества.

Начнем с самых распространенных и, увы, небезопасных схем – “деревенских”.

«Деревенская» схема подключения

Существует два варианта «деревенской» схемы: потенциально опасный и гарантированно опасный.

Гарантированно опасный вариант подключения – это когда кабель от генератора включают в любую в розетку дома. Когда сети нет, питание от генератора подается не только потребителям дома, но и всем соседям, которые сидят на этой же линии) Как правило, в этом случае генератор останавливается из-за перегрузки, срабатывает автомат, греется и оплавляется розетка. Самый опасный момент наступает при появлении сети: вместе с сетевой фазой по тем же самым проводам передается питание от генератора. Однако продолжается это совсем недолго – либо до срабатывания автомата, либо до выхода генератора из строя. Этот способ подключения генератора категорически запрещен и гарантированно опасен – вплоть до возгорания.

Потенциально опасная модификация тоже далека от совершенства и существует до первого случая, когда “что-то пошло не так”. Рядом с сетевым вводным автоматом устанавливают второй — для генератора. Когда отключается сеть, пользователь заводит генератор, отключает сетевой автомат и включает автомат генератора. В этом случае схема работает правильно и безопасно. Правда, есть у нее одно неудобство: не видно, появилась ли сеть. Приходится подходить к вводному автомату и проверять или смотреть на окна соседей.

Когда сеть появляется обратно, автоматы переключают обратно. С точки зрения физики – схема верная и, на первый взгляд, безопасная. Кроме одного нюанса – человеческого фактора! Если однажды при наличии сети и работающем генераторе случайно включить оба автомата, то эта схема превратится в гарантированно опасную – возникннут встречные токи и произойдет то же, что и в первом случае. Срабатывание автоматов или выход генератора из строя, а то и возгорание.

Наш многолетний опыт показывает: если у человека есть возможность допустить ошибку, рано или поздно он это сделает. Ненарочно, конечно, однако сделает.

Именно для этого свои щиты переключения между источниками электроэнергии (ручные или автоматические) мы изготавливаем так, чтобы у человека не было возможности совершить ошибку.

Правильная «ручная» схема подключения генератора

Суть правильной “ручной” схемы подключения генератора сводится к единственному элементу – реверсивному переключателю или двум рубильникам, обязательно объединенным так называемой сблокировкой, или проще говоря — ручкой.

Вся прелесть подобного переключателя в том, что в нем физически не возможно одновременное подключение двух источников в одну сеть. Механика данного устройства реализована так, что у пользователя есть возможность либо подключить один источник, либо другой, но никак не оба одновременно.

Это самая простая и “железобетонно-безопасная” схема подключения генератора.

К тому же, на дверцу щита мы устанавливаем светодиоды, которые позволяют следить за наличием каждой фазы сети (даже если пользователь еще не переключился на нее), а также за наличием питания от генератора.

Это удобно и надежно, однако необходимо самому заниматься запусками, остановками генератора и переключениями, помнить о зарядке пускового аккумулятора генератора (а об этом вспоминают только когда АКБ уже мертв). Если вы хотите, чтобы все работало без вашего присутствия, необходимо установить щит АВР (автоматики ввода резерва) и приобрести правильный генератор, который способен запускаться самостоятельно.

Правильная автоматическая схема подключения генератора

Суть правильной автоматической схемы подключения генератора сводится к тому же – безопасному переключению между источниками питания, однако этим занимается автоматика без человека.В этой схеме переключениями занимается пара контакторов (или рубильников или соленоид с мотор-приводом) под управлением микроконтроллера.

При кажущейся простоте схемы переключения и здесь можно наломать дров. Дело в том, что многие электрики и даже производители пренебрегают тремя важными нюансами:

1. Не всегда устанавливают комплексную электромеханическую блокировку.

Блокировка – это та самая важная вещь, которая исключает одновременное подключение к двум источникам и возникновение встречных токов. Какая бы ошибка ни произошла в контроллере, как бы ни залипли реле, блокировка не позволит замкнуться двум контакторам одновременно. Для этого используется и механический рычаг, и отключение электрического сигнала. Двойная надежность!

2. Хронически не дублируют контакторы с помощью ручного реверсивного переключателя — байпаса.

К сожалению, этот недочет встречается в 9 случаях из 10. Какими бы надежными и дорогими ни были контакторы, они тоже иногда выходят из строя. Пиковые скачки напряжения в нашей стране не редкость и, как следствие, выход контакторов из строя – тоже. При выходе контактора из строя полностью пропадает питание, и пользователь вынужден ожидать прибытия электрика в то время, как соседи продолжают жить со светом.

Если же в вашем щите АВР установлен байпас, при поломке контактора вы спокойно переключаетесь вручную на сеть и неспешно вызываете электрика на любой удобный день. Благодаря байпасу, который фактически выручает раз в пятилетку, а то и вообще не используется, вы защищаете себя от подбных случаев и бережете нервы – свои, своих близких и нервы электрика.

3. Используют самые дешевые и ненадежные контакторы (рубильники, соленоиды), а также лукавят при подборе их мощности.

Контактор – это один из самых важных элементов электроснабжения. Сетевой, к примеру, работает 99,9% времени и регулярно принимает удары со стороны сети. Поэтому его необходимо подбирать со всей ответственностью. И выбирать не только по марке и цене, а также смотреть его технические характеристики. Мы всегда используем промышленные контакторы с запасом мощности, которые способны работать в самых жестких условиях (обязательно по категории не ниже АС-3) и ресурс которых исчисляется миллионами циклов.

Помимо базовых функций слежения за сетью, запуска и переключения на генератор, наши щиты АВР выполняют еще несколько полезных функций:

— интуитивно понятная индикация наличия питания с помощью светодиодов;
— подробное информирование о происходящих событиях на дисплее контроллера (пофазное напряжение сети и генератора, причины переключения и т.п.),
— постоянная зарядка пускового аккумулятора генератора;
— прогрев и охлаждение генератора на холостом ходу;
— регулярные профилактические запуски генератора для проверки его работоспособности;
— смс-информирование, а также удаленный запуск генератора с телефона;
— подача сигналов на другие приборы сигнализации и контроля.

Нет необходимости изобретать велосипед, разрабатывать щит АВР самостоятельно или поручать его изготовление электрику. Всё уже давно придумано, испытано и значительно улучшено с точки зрения надежности, безопасности и дружелюбности к пользователю.

Источник: nevinka-info.ru