Connexió d’un generador a la xarxa d’una casa de camp: esquemes i mètodes de connexió
Segons el model del dispositiu d’alimentació autònom i la disposició del blindatge d’entrada, la connexió del generador a la xarxa d’una casa de camp pot variar lleugerament en detall. Es coneixen diferències entre l’inici manual i l’automàtic, els matisos de connectar generadors monofàsics i trifàsics, però, en general, amb mínimes habilitats per treballar amb circuits elèctrics, tot es pot fer de manera independent. Doncs bé, si enteneu els principis de funcionament de l’entrant i el relé electromagnètics, podeu configurar un autorun i un generador convencional, que en un altre cas haurien d’estar activats constantment amb una tecla.
Contingut:
Mètodes de connexió "d'emergència" i els seus inconvenients
Normalment, s’utilitzen mètodes “fire” en casos en què per algun motiu és impossible utilitzar directament el generador: cal incloure’l a la xarxa domèstica de manera urgent i no hi ha temps per muntar un esquema de connexió independent.
Un especialista es distingeix d’un simple laic, entre altres coses, pel seu coneixement de les raons de les prohibicions, això és el que els permet desplaçar-se en els moments adequats: fer alguna cosa no segons les regles, sinó obtenir el resultat desitjat. Simplement, no oblideu les banalitats: l'electricitat no perdona els errors, cosa que significa que cal calcular les vostres accions en diversos passos endavant per excloure tots els possibles encavalcaments.
Connexió mitjançant una presa de corrent
El més comú de les maneres "de foc" de connectar el generador a la casa és connectar-lo banalment a una presa de corrent, per la qual cosa es compra o es fabrica un "transport" amb endolls als extrems.
És molt descoratjat fer servir aquest mètode, però la simplicitat del seu ús suborna molts propietaris de generadors de potència baixa i mitjana una i altra vegada.
El principi d’utilitzar una connexió queda clar si es fixa el diagrama de cablejat domèstic estàndard. De fet, si connecteu una font de corrent a una de les sortides, la tensió apareixerà a totes les parts del circuit.
1. Màquina introductòria. 2. Mesurador d’electricitat. 3. El generador. 4. Màquina de distribució. 5. Preses.
Els desavantatges d’aquest mètode no són tants, però s’han de recordar per no fer malbé el generador.
1. Sobrecàrrega de filferro.
Arribats a aquest punt, no podeu prestar atenció si utilitzeu un generador amb una capacitat de fins a 3 kW. Les línies de sortida estan normalment connectades amb un filferro amb una secció de 2,5 mm² i les sortides estan dissenyades per a un corrent màxim de 16 Amps. D’acord amb la taula de la relació de la secció de cable amb la resistència actual que poden passar, fins i tot els cables d’alumini (que ja estan prohibits per a la instal·lació) d’una secció així suporten lliurement una potència de fins a 3,5 kW.
| Secció de nucli de cable, mm2 | Diàmetre de nucli de cable, mm | Nucli de coure | Nucli d'alumini | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Actual, A | Potència, kW a una tensió de 220 V | Potència, kW a una tensió de 380 V | Actual, A | Potència, kW a una tensió de 220 V | Potència, kW a una tensió de 380 V | ||
| 1 | 1,12 | 14 | 3,0 | 5,3 | - | - | - |
| 1,5 | 1,38 | 15 | 3,3 | 5,7 | - | - | - |
| 2,0 | 1,59 | 19 | 4,1 | 7,2 | 14 | 3,0 | 5,3 |
| 2,5 | 1,78 | 21 | 4,6 | 7,9 | 16 | 3,5 | 6,0 |
| 4,0 | 2,26 | 27 | 5,9 | 10,0 | 21 | 4,6 | 7,9 |
| 6,0 | 2,76 | 34 | 7,7 | 12,0 | 26 | 5,7 | 9,8 |
| 10,0 | 3,57 | 50 | 11,0 | 19,0 | 38 | 8,3 | 14,0 |
| 16,0 | 4,51 | 80 | 17,0 | 30,0 | 55 | 12,0 | 20,0 |
| 25,0 | 5,64 | 100 | 22,0 | 38,0 | 65 | 14,0 | 24,0 |
| 35,0 | 6,68 | 135 | 29,0 | 51,0 | 75 | 16,0 | 28,0 |
Mitjançant la fórmula per trobar la potència P = I * U, podeu determinar el corrent màxim emès pel generador. Si la seva potència és de 3 kW i la tensió de 220 Volts, aleshores I = 3000/220 ≈ 13,65 Amperis, és a dir, el marge de seguretat fins i tot d’una presa de sortida normal hauria de ser suficient (si, per descomptat, si no està desfasat, encara hi ha models soviètics dissenyats per al màxim. 6,3 o 10 amperis).
Una altra cosa són els generadors de major potència; per a ells, tots els càlculs s’han de realitzar per separat. És cert que tots se solen connectar de forma permanent i és necessari que es produeixi una necessitat urgent de “aparèixer-los” a través de la presa de corrent només en cas de fallades del cablejat.És aquí on s’ha de saber fermament què s’està violant i si es pot fer.
2. Factor humà.
Abans d’encendre el generador de còpies de seguretat, és obligatori apagar les màquines d’entrada. Si això no es fa, en el millor dels casos, una part de la potència es dirigirà simplement als veïns i el generador es morirà per sobrecàrrega. Serà pitjor si, en el moment d’intentar posar en marxa el generador, es repren el subministrament d’electricitat a la línia principal, ja que es garanteix que es cremi el bobinatge del motor amb contracorrents.
Si és possible que es produeixin problemes en un principi, tard o d'hora passarà. Tot i que lligueu una placa gran al cos del generador amb un recordatori de la necessitat d’apagar l’interruptor d’entrada, sempre hi ha la possibilitat de confondre alguna cosa amb pressa.
3. Ús de dispositius de protecció.
Si el cablejat a la casa es realitza segons les recomanacions del PUE, les línies de sortida separades, a més dels interruptors de circuit estàndard, es protegiran mitjançant dispositius de corrent residual (RCD). A més del fet que han d'estar connectats en polaritat, molts d'ells estan dissenyats per encendre la font actual als terminals superiors, i les càrregues als inferiors.
1. Màquina introductòria. 2. Mesurador d’electricitat. 3. Màquina de distribució. 4. RCD. 5. Màquines de consum.
D’acord amb això, quan enceneu el generador a la presa, haureu de vigilar on es troben la fase i el zero, i també és molt probable que només funcionin les preses veïnes i, si intenteu fins i tot, encendre el llum, el RCD batejarà. No té sentit corregir el circuit durant diverses hores de funcionament del generador, de manera que l’única sortida és encendre-lo directament a través de la centraleta.
A més de tots els inconvenients existents, el règim d’emergència per connectar el generador a la xarxa domèstica a través de la presa no implica la possibilitat de fer un seguiment quan apareix l’electricitat a la línia principal per tornar a passar el temps. Per fer-ho, necessiteu com a mínim un llum de senyal independent, però com que la màquina introductiva està apagada, no hi ha manera d’utilitzar-la.
Connexió del generador a la màquina de distribució
Aquesta és la millor manera de connectar ràpidament el generador, però amb alguns matisos que s’han de tenir en compte.
La forma més senzilla és fer una connexió si hi ha una presa al costat de la màquina de distribució: sovint s’instal·la en cas de treballs de reparació o només per assegurança. És cert que, en aquest cas, heu d’imaginar amb exactitud com es connecta exactament aquesta presa de sortida: la millor opció es mostra al diagrama.
1. Màquina introductòria. 2. Mesurador d’electricitat. 3. El generador. 4. sòcol. 5. Màquina de distribució.
En aquest cas, tot depèn només de l’ample de banda de la presa pròpia (16 Amp) i hem de recordar d’apagar la màquina d’entrada.
Si no es proporciona aquest connector per a la instal·lació de l'escut, haureu d'inclinar el cablejat de l'entrada del quadre de comandament i connectar el generador directament a ell
Si els RCD es troben més al circuit, cal observar la polaritat.
1. Màquina introductòria. 2. Mesurador d’electricitat. 3. El generador. 4. Màquina de distribució.
El principal és no confondre amb quina màquina en particular. Si de sobte teniu accés a la màquina d’entrada davant del comptador i connecteu el generador a ell, en general el circuit no canviarà ... Simplement inclourà un dispositiu de mesura d’electricitat que no li importa si es considera que és la corrent de la línia principal o generada pel generador.
1. Màquina introductòria. 2. Mesurador d’electricitat. 3. El generador. 4. Màquina de distribució.
Tanmateix, la probabilitat que es produeixi un error / connexió és reduïda, ja que el mesurador i la màquina introductòria estan segellats pels provadors del control d’energia.
Com que els fils de la línia de maleter es basculen, podeu connectar una làmpada de control a ells quan s’encén, el generador es pot apagar. Cal deixar activada la màquina introductòria.
1. Màquina introductòria. 2. Mesurador d’electricitat. 3. El generador. 4. Màquina de distribució.
Connexió del generador mitjançant l’interruptor creuat
De fet, es tracta de la mateixa connexió del generador a la màquina de distribució, però que ja està equipada amb un interruptor estacionari de tres posicions, de manera que no haureu de desfer els fils dels terminals de l’interruptor.
De tres posicions significa un commutador al qual el corrent pot provenir de dues branques diferents, però la càrrega només està connectada a una d'elles. La tercera posició és neutra per evitar el contacte dels cables entrants. Atès que el generador té el seu propi zero, cal seleccionar l’interruptor en conseqüència: és impossible instal·lar un circuit d’un sol fil per on només es commutui la fase.
Si no teniu un interruptor de tres posicions a la mà, podeu fer temporalment un dispositiu de dues posicions creuat a partir de dues màquines de dos pols. És recomanable treure’ls del mateix fabricant i valor nominal, de manera que les mides coincideixin. Les màquines haurien d’instal·lar-se a prop, però s’ha d’invertir una d’elles cap avall i les claus s’han de fixar juntes; per això, els fabricants han proporcionat forats per a pins.
Una persona que entén electricista pot construir aquest dispositiu amb quatre disjuntors de pol monopol: no els converteixi i els canvi individualment. Però si algú tret d’ell arrenca el generador, serà millor tenir cura de la “protecció contra el ximple” de seguida.
El commutador mateix s’instal·la a prop del generador. Això és més convenient, ja que la seva posada en funcionament es realitza en un ordre determinat: primer s’engega el generador i, quan s’escalfa, es connecta la càrrega.
Perquè el generador no funcioni en va, després d’encendre l’electricitat a la línia principal, heu de fer una aixeta per a la làmpada de senyal i col·locar-la en un lloc visible. Per tal que no brilli tot el temps, heu de connectar-lo a través del commutador. Si hi ha alguna preocupació, oblideu-lo engegar i, a continuació, podeu afegir un element d'automatització connectant la làmpada a través de qualsevol contacte normalment obert de l'engegador. El circuit complet de la connexió del generador mitjançant un interruptor creuat i amb una làmpada de senyal és el següent:
1. Màquina introductòria. 2. Mesurador d’electricitat. 3. El generador. 4. Màquina de distribució. 5. RCD.
Sempre que hi hagi tensió a la línia de tronc, tot el circuit funciona com de costum: el corrent passa per l’interruptor i després es dirigeix a la màquina de distribució. Quan desapareix l'electricitat, heu d'arrencar manualment el generador i canviar la càrrega des de casa. Quan el generador s’engega, un corrent passa per la bobina de l’arrencador KM i els seus contactes es tanquen: la làmpada de senyal s’encén i quan apareix l’electricitat a la línia de maleter, la làmpada s’encendrà.
El sistema de commutació automàtica més senzill
De manera que cada vegada que necessiteu arrencar el generador, no heu de fer clic al commutador, podeu muntar un circuit senzill per a la commutació automàtica de l'origen actual. No es tracta d’un sistema d’inici automàtic: el seu propòsit és només canviar l’entrada entre la línia principal i el generador, mentre que l’arrencada i l’aturada del motor encara s’hauran de fer manualment. Les parts mínimes necessàries per a això són dos arrencadors (contactors): KM1 i KM2 amb connexió creuada. Implicaran contactes de potència (KMK) i normalment tancats (KMnz). Perquè el generador tingui temps d’escalfar-se, també és recomanable utilitzar un relé de temps.
La figura mostra un esquema com connectar un generador a una xarxa domèstica. Funciona segons el principi següent:
1. Màquina introductòria. 2. Mesurador d’electricitat. 3. Màquina de distribució. 4. El generador. 5. Relés horari. 6. Contector de l’entrada principal. 7. Entrada de còpia de seguretat del contenidor.
Sempre que hi hagi electricitat a la línia de maleter, la bobina KM1 manté tancats els contactes de KMk1 i els oberts KM1nz1 i KM1nz2 normalment oberts.Quan l’electricitat està apagada, els contactes d’alimentació de KMk1 s’obren i KM1nz1 i KM1nz2 es tanquen; ara quan s’engega el generador, després d’un temps en què s’ha dissenyat el relé, apareix tensió a la bobina KM2, els contactes d’alimentació KMk2 es tanquen i es subministra corrent a la casa des del generador.
Quan apareix electricitat a la línia principal, la bobina KM1 s’activa: els contactes KM1nz1 i KM1nz2 s’obren, desconnectant la bobina KM2. Els contactes d’alimentació de KMk2 s’obren i KMk1 es tanquen i l’alimentació a la casa prové de nou de la línia principal. Només ens queda no oblidar-nos d'apagar el generador.
Generador automàtic d'inici automàtic
Si teniu certes habilitats en enginyeria elèctrica, podeu muntar de forma independent un circuit que pugui arrencar el generador sense intervenció humana quan desapareix l’electricitat a la línia principal. La condició principal: per això necessiteu un model de generador que s’iniciï i s’atura amb una clau, ja que és una tasca ingrata per automatitzar l’arrencador, que ha de ser tirat per un cordó.
Per entendre el principi de l’inici automàtic, heu d’imaginar amb precisió tota la seqüència d’accions que s’hauran de fer per encendre el generador:
1. 1-2 minuts després que la llum falla, obriu l’asfix del motor i engegueu-lo. Es necessita un retard en cas que la llum parpellegi o s'apagui durant uns segons.
2. Al cap de 2 minuts més, quan el motor s’escalfa, canvieu la càrrega de la línia del maleter al generador i, a continuació, tanqueu l’amortitzador.
3. Si apareix electricitat a la línia principal després de 30-60 segons, apagueu el motor i canvieu la càrrega del generador a la línia principal
Per implementar aquest algorisme, necessitareu quatre relés de temps, quatre arrencadors electromagnètics i impulsors magnètics amb interruptors límit, com els servos que s’utilitzen per bloquejar centralment el cotxe. Un arrencador electromagnètic estàndard té una bobina (KM), contactes d’alimentació normalment oberts (KMK), 2 contactes de control normalment oberts (KMnr1-2) i 2 contactes de control normalment tancats (KMnz1-2).
A la figura, el diagrama general de connectar el generador a la casa amb arrencada automàtica - el principi del seu funcionament és el següent.
1. Màquina introductòria. 2. Mesurador d’electricitat. 3. El generador. 4. Màquina de distribució. 5, 6. RCD.
Quan s’apaga l’energia, la bobina KM4 deixa de mantenir els contactes KM4nz2 en estat obert, cosa que fa l’encesa del generador. A més, la bobina KM1 deixa de mantenir els contactes KMk1: s’obren i ara la línia està desconnectada de la xarxa domèstica. Els contactes normalment tancats KM1nz1 i KM1nz2 es tanquen en paral·lel. Inicien el servoaccionament, que obre l’amortitzador d’aire del motor, i donen un impuls per iniciar el relé horari 1 - al cap d’un minut es tanca el contacte clau i l’arrencador posa en marxa el motor.
L’inici del generador desencadena la bobina KM3, que obre els contactes normalment tancats KM3nz1 i KM3nz2, que atura l’arrencador i desactiva el Servo-1. El tancament paral·lel del contacte normalment tancat KM1nz2 dóna un pols a un altre relé de temps: al cap de dos minuts, el Servo-2 s’inicia, tanca l’amortidor d’aire i la bobina KM2 es dispara, tancant els contactes KMk2, després del qual es subministra el corrent a la casa des del generador.
Per assegurar la commutació inversa, primer, després de 1-2 minuts després de l’aparició de l’electricitat, obriu el circuit de bobines KM2 i apagueu el motor, per al qual s’utilitza un Time Relay 3 i un arrencador KM4, quan s’activa, normalment es tanquen KM4nz1 i KM4nz2 oberts. Quan es desconnecta la bobina KM2, es tanca el contacte KM2nz1 normalment tancat, que al cap de dos minuts s’encén la bobina KM1 a través del Time Relay 4: el generador està desactivat i preparat per al següent inici i la casa es subministra amb energia des de la línia principal.
Aquesta és només una de les opcions per automatitzar la posada en marxa. Per exemple, si es vol, es pot simplificar el circuit traient-ne els relés de temps i els servidors d’amortidor d’aire.És cert que això només es pot fer si el motor funciona correctament i, en general, tots els seus components funcionen bé.
El principal desavantatge d’un esquema d’aquest tipus és que controla l’autorització del generador, però no podrà respondre ni tan sols a una situació d’emergència menor. Per exemple, si l’amortitzador d’aire està bloquejat, el motor funcionarà a grans revolucions i si el motor de combustió interna falla, si no s’encén, en el millor dels casos, la bateria s’esgotarà.
Arrencada automàtica del generador a través de la unitat ABP
L’objectiu d’aquests dispositius és excloure parcialment o completament la participació humana en l’operació del generador. Hi ha dues varietats principals d'aquests dispositius. El primer copia completament el sistema de commutació automàtica, que funciona en dos arrencadors, però amb l’addició d’una unitat d’arrencada i parada electrònica per al generador. Se li subministra un cable de baix corrent des de la línia d’alimentació principal a través de la qual la unitat rep informació sobre la presència o absència de tensió a la xarxa. En funció d’això, dóna al motor una ordre d’arrencar o aturar, i els propis titulars realitzen el canvi entre l’entrada de la línia principal o del generador. En general, aquest és el mateix sistema que l’esquema proposat per a l’autoassemblatge, però no cal inventar res aquí, només cal instal·lar el bloc acabat.
El desavantatge d’aquesta unitat és el mateix: el seu propòsit és només iniciar i aturar el motor sense protecció addicional.
El sistema en si és el següent:
1. Màquina introductòria. 2. Mesurador d’electricitat. 3. Bloqueig per a l’arrencada automàtica del generador. 4. El generador. 5. Relés horari. 6. RCD. 7. Contector de l’entrada principal. 8. Entrada de còpia de seguretat del contenidor.
Una opció més avançada és un sistema integrat controlat per electrònica de microprocessador. En general, funciona de la mateixa manera que un sistema d’autostart casolà, però el seu avantatge principal és la presència de nombrosos sensors que controlen tots els aspectes del generador. Si es produeix un mal funcionament de l’aparell, la unitat ATS podrà respondre adequadament: no interrompre el generador amb intents d’arrencada automàtica i, si hi ha un mòdul GSM, envieu al propietari un missatge de mal funcionament.
La unitat ABP en si està muntada en lloc d’un plafó de distribució –no necessiteu molts coneixements per a això– només cal connectar cables de la línia de tronc, una línia d’alimentació i un cable de control del generador a la casa i connectar-la a aquesta.
1. Màquina introductòria. 2. Mesurador d’electricitat. 3. ABP. 4. El generador. 5. Cable de control. 6. Consumidors d'automat. 7. El pneumàtic zero. 8. Bus de terra.
Aquesta unitat és un conjunt d'equips complexos i, en alguns casos, el seu cost pot igualar el preu d'un generador. Per tant, la seva adquisició només es justifica en cas d’apagades freqüents i per a generadors prou potents.
La diferència entre connexió monofàsica i trifàsica
Totes les connexions que es troben en una sola fase, que en una xarxa trifàsica són completament idèntiques, a excepció del nombre de cables d'alimentació. L’únic matís important es refereix a l’anomenada fase de control: si l’arrencador està connectat a la xarxa, els seus principals contactes es connecten i desconnecten els cables d’alimentació de la xarxa, i també s’ha de prendre la potència per a la bobina electromagnètica des d’algun lloc.
No hi ha problemes en una xarxa monofàsica: la primera fase i aquesta pregunta simplement no existeix, però en una xarxa trifàsica tot és una mica més complicat: hi ha L1, L2 i L3. Sense entrar en detalls tècnics, la resposta aquí és una: per als circuits de control, podeu utilitzar qualsevol de les fases, però només una. És a dir, si la bobina KM1 s'alimenta des de la fase L3, llavors el control dels altres arrencadors, els botons "Start" i "Stop" també han de "suspendre's" només en ella. No és difícil fer-ho: només cal tenir en compte quin color té el fil a la fase desitjada, i si el cable es troba amb conductors d’un sol color, llavors enganxeu-los o dibuixeu retoladors.
Terreny
El principi de funcionament del generador assumeix que es produeixi periòdicament electricitat estàtica en el seu cas, per tant, tots els dispositius instal·lats de forma permanent sense fallar requereixen un bucle de terra separat.
L’opció ideal és crear un circuit de posada a terra a tota velocitat, però en general es pot fer de la forma més senzilla, per a la qual es necessita una vara metàl·lica d’1,5-2 metres de llarg, un connexió d’angorat o pinça d’acer i un fil tou de coure. Un cargol es solda a la vareta de ferro, i el passador en si queda obstruït a tota la seva superfície a terra. El fil de coure es cargola en un costat al cargol (o es fixa amb una abraçadora), i l’altre a l’allotjament del generador: la presa de terra està a punt.
Aquestes són totes les maneres principals de connectar un generador de gas a la xarxa domèstica i possibles matisos. Els esquemes presentats ajudaran a determinar si val la pena instal·lar sistemes d’inici automàtic o si serà més fàcil fer-ho amb la commutació manual. Per descomptat, a l’hora d’instal·lar cada generador individual, una unitat ABP o un sistema d’autostart casolà, poden aparèixer preguntes addicionals, però hauran de resoldre’s en cada cas per separat, segons el model del dispositiu i el circuit de la xarxa elèctrica domèstica.
