Особенности работы генератора
Задача бытовой генераторной установки (ГУ) заключается в том, чтобы обеспечить автономным электроснабжением бытовые приборы в период пропадания напряжения в центральной сети – в среднем на 5 часов. Для этого устройство выполняет преобразование механической энергии в электрическую.
Конвертация происходит следующим образом. При горении топлива (в основном бензина или дизеля) в его двигателе высвобождается газ. Он приводит в движение поршни и коленчатый вал, который вращает ротор (движущий элемент электромагнитной системы) для дальнейшей выработки однофазного или трехфазного переменного тока.
Качество выходного сигнала генератора зависит от типа его двигателя. Синхронные агрегаты в основном выдают стабильное напряжение с незначительным отклонением, а у асинхронных из-за особенностей работы сигнал может изменяться в зависимости от подключаемой нагрузки и других факторов.
Чтобы агрегат стабильно вырабатывал качественную электроэнергию, необходимо:
- своевременно и периодически проводить ТО и заменять его расходные компоненты;
- учитывать потребляемую мощность (она не должна выходить за пределы его возможностей с учетом пусковых токов нагрузки с электромоторами) и тип подключаемых приборов.
Если этого не делать, то скорость вращения ротора может быть неравномерна и постоянно изменяться, что скажется и на качестве выходного питания. При этом может не спасти даже система AVR – автоматическая регулировка выходного напряжения.
В каких случаях нужен генератор?
Прибор представляет собой аварийный резерв. В зависимости от выходной мощности он устанавливается для питания во время блэкаутов (вызванных сетевыми авариями) электроники всего дома или только её части – приоритетной техники. Также агрегат может использоваться и для резервного электроснабжения при постоянном отсутствии электроэнергии. Например, до тех пор, пока к дому не проведут электросеть.
Примерами подключаемой нагрузки, без которой сложно обойтись, может быть:
- система отопления;
- кухонная техника;
- система освещения;
- электроинструменты или садовая техника;
- система безопасности и видеонаблюдения.
Устройство может решить две основных задачи, которые чаще всего возникают у жителей частного дома:
- обеспечить автономную работу «жизненно важной» электроники дома;
- обеспечить выполнение ремонтных, садовых и хозяйственных работ без прерываний.
ГУ могут быть однофазными или трехфазными. Если в дом проведена сеть 380/400 В и присутствует оборудование, которое подключается к проводникам L1, L2 и L3, то потребуется только соответствующая модель. К такой модели можно подключить стабилизатор любой фазности. Однако, если агрегат выдает только 220/230 В, то трехфазную модель от него не запитать.
Подключение стабилизатора напряжения и генератора через рубильник
Для создания постоянной резервной линии питания в доме ГУ необходимо подключить через реверсивный рубильник.
Это электрический коммутационный блок с тумблером, функция которого заключается в переключении системы питания между двумя независимыми источниками – генератором и центральной электросетью. У тумблера может быть три положения: питание от линии 1, от линии 2 или нейтраль, когда отключены оба источника и нагрузка полностью обесточена.
Переключатель меняет направление приема электричества, но положение контакта цепи нагрузки при этом всегда остается без изменения. Это исключает подачу на оборудование электричества сразу от двух линий и делает короткое замыкание невозможным.
Реверсивный рубильник может быть:
- ручным – устройство называется ручным вводом резерва (РВР). Коммутация выполняется пользователем самостоятельно путем переключения тумблера. Сначала запускается ГУ, а затем рубильник переводится на резервную линию. Обычно применяется с агрегатами без автозапуска и устанавливается на DIN-рейку во внутреннем электрощите дома. Считается недорогим вариантом, когда не требуется быстрый перевод питания на резерв и необходимо присутствие пользователя.
- автоматическим – такой вариант именуется автоматическим вводом резерва (АВР) или автоматическим переключателем питающих входов. В этом случае коммутация происходит автоматически без участия пользователя после пропадания электричества на основной линии. Используется с генератором, имеющим автоввод. После пропадания электричества происходит запуск агрегата и АВР переключает питание на резерв. При возобновлении напряжения в сети устройство переключается обратно. Может устанавливаться в общем электрощите или в отдельном щитке с блоком автоматического запуска ГУ, образуя единую систему.
Реверсивный рубильник работает по принципу стандартного выключателя нагрузки и не наделен защитой от перегрузки и короткого замыкания. Поэтому он должен быть дополнительно защищен автоматическим выключателем или дифавтоматом. Стабилизатор и генератор соединятся с рубильником в зависимости от задачи, которую ставит перед собой пользователь.
Подключение генератора к дому со стабилизатором
Есть две распространенные схемы подключения ГУ: до или после стабилизатора. Рассмотрим их с учетом применения блока АВР, который чаще всего применяется в данной связке.
1) Подключение после стабилизатора
Наиболее распространенная схема. Включает три основных элемента: стабилизатор, блок АВР и генератор.
| Элемент | Размещение | Назначение |
| Стабилизатор | Устанавливается после вводного автомата. Мощность устройства должна соответствовать его номиналу. | Защищает домашние электроприборы от перепадов напряжения. Корректирует сигнал, непрерывно подавая на АВР качественное напряжение. Это исключает частые срабатывания агрегата и, соответственно, продлевает срок службы его механических узлов и снижает расход топлива. |
| Блок АВР |
Размещается после стабилизатора, от которого провода протягиваются по основной линии. Кабель от ГУ подключается к резервной линии. Выход соединяется с автоматами нагрузки. Взаимодействует с блоком автозапуска генератора или составляет с ним единый модуль в отдельном щитке. |
Автоматически переводит питание на резервную линию (также и обратно), когда происходит отключение электричества в сети. |
| Генератор |
Подключается к проводке дома через блок АВР по второй линии. Между АВР и ГУ необходимо установить автомат защиты, который позволит отключить установку при возникновении аварийной ситуации на участке цепи. |
Обеспечивает резервное электроснабжение оборудования, когда в сети нет напряжения. |
Чтобы вся система работала, требуется выполнить заземления всех электроприборов и самой генераторной установки.
2) Подключение перед стабилизатором
В этом случае преобразователь будет корректировать основные параметры напряжения (значение и форму), которая ГУ подает на нагрузку. Такой вариант применяется, если она не способна вырабатывать качественный сигнал. В этому случае стабилизатор позволит:
- запитать от агрегата даже самую электрочувствительную нагрузку;
- не пропустит через себя «вредный» вольтаж установки;
- обеспечит её качественным питанием при работе от сети и от резервного источника.
| Элемент | Размещение | Назначение |
| Блок АВР | Устанавливается сразу после вводного автомата. От него на выходе запитывается стабилизатор. Генераторная установка подключается к второй линии. | Выполняет автоматическое переключение питания на резерв. |
| Генератор | Соединяется с проводкой дома через блок АВР, создавая резервную линию питания. | Обеспечивает резервное электроснабжения, когда в центральной сети нет напряжения. |
| Стабилизатор |
Устанавливается после АВР. Его мощность должна быть на 20-30% меньше вырабатываемой мощности генератора, но на тот же процент больше потребляемой мощности нагрузки, которая будет от него запитываться. Проблема незапуска стабилизатора от агрегата в основном возникает, когда неправильно подобраны устройства по мощности, в том числе не учтены пусковые токи электромоторов. Более подробно о том, как подобрать генератор и стабилизатор для работы в связке можно узнать в данной статье. |
Корректирует вольтаж и форму напряжения во время работы от сети и от резервной линии.
⇒ Инверторные стабилизаторы для генератора решают проблему несинусоидальности выходного напряжения агрегата. Более того, они способны мгновенно нивелировать перепады сигнала в амплитуде 90-310 В. |
При установке генератора перед стабилизатором важно учитывать, что он не корректирует частоту, а лишь транслирует её от агрегата на подключенную нагрузку. Поэтому требуется, чтобы выходная частота ГУ соответствовала диапазону входной частоты стабилизатора и величине, которая требуется электроприборам. Например, инверторные модели «Штиль» имеют внушительный диапазон входной частоты – 43-57 Гц.
⇒ Если от однофазного генератора будет запитываться фазозависимое оборудование (например, система отопления), то потребуется выполнить заземление одного из его выводов или перед такой нагрузкой разместить гальваническую развязку.
