Conectando um gerador à rede de uma casa de campo: esquemas e métodos de conexão
Dependendo do modelo do dispositivo de fonte de alimentação autônoma e do layout da blindagem de entrada, a conexão do gerador à rede de uma casa de campo pode diferir um pouco em detalhes. Existem diferenças conhecidas entre partida manual e automática, as nuances da conexão de geradores monofásicos e trifásicos, mas em geral, com habilidades mínimas no trabalho com circuitos elétricos, tudo pode ser feito de forma independente. Bem, se você entender os princípios de operação do acionador de partida e relé eletromagnéticos, poderá configurar a execução automática e um gerador convencional, que em outro caso teria que ser constantemente ativado com uma chave.
Conteúdo:
Métodos de conexão "de emergência" e suas desvantagens
Geralmente, os métodos de "fogo" são usados nos casos em que, por algum motivo, é impossível usar o gerador diretamente - você precisa incluí-lo em sua rede doméstica com urgência e não há tempo para montar um esquema de conexão separado.
Um especialista se distingue de um simples leigo, entre outras coisas, pelo seu conhecimento das razões das proibições - é isso que lhes permite circular nos momentos certos: fazer algo que não esteja de acordo com as regras, mas obter o resultado desejado. Só não se esqueça das banalidades - a eletricidade não perdoa erros, o que significa que você precisa calcular suas ações várias etapas adiante para excluir todas as superposições possíveis.
Conexão via tomada elétrica
A maneira mais comum de "incêndio" de conectar o gerador à casa é incluí-lo em uma tomada, para a qual um "transporte" com plugues nas extremidades é comprado ou fabricado por conta própria.
É fortemente desencorajado o uso desse método, mas a simplicidade de seu uso suborna muitos proprietários de pequenos e médios geradores de energia repetidamente.
O princípio de usar essa conexão fica claro se você observar o diagrama de fiação doméstico padrão. De fato, se uma fonte de corrente estiver conectada a uma das tomadas, a tensão aparecerá em todas as partes do circuito.
1. Máquina introdutória. 2. medidor de eletricidade. 3. O gerador. 4. máquina de distribuição. 5. Soquetes.
As desvantagens deste método não são tantas, mas devem ser lembradas para não estragar o gerador.
1. Sobrecarga de fio.
Neste ponto, você não pode prestar atenção se usar um gerador com potência de até 3 kW. As linhas de saída são conectadas de maneira padrão com um fio com seção transversal de 2,5 mm², e as próprias saídas são projetadas para uma corrente máxima de 16 amperes. De acordo com a tabela da relação entre a seção transversal do cabo e a força atual que eles podem passar, até os fios de alumínio (que já são proibidos para instalação) de tal seção suportam livremente energia de até 3,5 kW.
| Seção do núcleo do cabo, mm2 | Diâmetro do núcleo do cabo, mm | Núcleo de cobre | Núcleo de alumínio | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Atual, A | Potência, kW a uma tensão de 220 V | Potência, kW a uma tensão de 380 V | Atual, A | Potência, kW a uma tensão de 220 V | Potência, kW a uma tensão 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 |
Pela fórmula para encontrar a potência P = I * U, você pode determinar a corrente máxima emitida pelo gerador. Se sua potência é de 3 kW e a tensão é de 220 Volts, então I = 3000/220 ≈ 13,65 Amperes, ou seja, a margem de segurança de uma tomada comum deve ser suficiente (se, é claro, se não estiver desatualizada, ainda existem modelos soviéticos projetados para o máximo 6,3 ou 10 A).
Outra coisa são os geradores de maior potência - para eles, todos os cálculos devem ser realizados separadamente. É verdade que todos eles geralmente estão conectados permanentemente e uma necessidade urgente de "abri-los" pela tomada pode surgir apenas no caso de uma falha na fiação.É aqui que é preciso saber com firmeza o que está sendo violado e se isso pode ser feito.
2. Fator humano.
Antes de ligar o gerador de backup, é obrigatório desligar as máquinas de entrada. Se isso não for feito, na melhor das hipóteses, parte da energia irá simplesmente para os vizinhos e o gerador morrerá de sobrecarga. Será pior se, no momento de tentar iniciar o gerador, o suprimento de eletricidade para a linha principal for retomado - isso garantirá a queima do enrolamento do motor com contra-correntes.
Se o problema é possível em princípio, mais cedo ou mais tarde isso acontecerá. Mesmo se você conectar uma placa grande ao corpo do gerador com um lembrete da necessidade de desligar o disjuntor de entrada, sempre haverá a possibilidade de confundir algo com pressa.
3. Uso de dispositivos de proteção.
Se a fiação da casa for feita de acordo com as recomendações do PUE, as linhas de saída separadas, além dos disjuntores padrão, serão protegidas usando dispositivos de corrente residual (RCDs). Além do fato de que eles devem estar conectados na polaridade, muitos deles são projetados para ligar a fonte de corrente nos terminais superiores e as cargas nos inferiores.
1. Máquina introdutória. 2. medidor de eletricidade. 3. máquina de distribuição. 4. RCD. 5. Máquinas de consumo.
Portanto, quando você liga o gerador no soquete, é necessário monitorar onde estão a fase e o zero e também é bem provável que apenas os soquetes vizinhos funcionem, e se você tentar acender a luz, ele vencerá o RCD. Não faz sentido corrigir o circuito por várias horas de operação do gerador; portanto, a única maneira de sair daqui é ligá-lo diretamente através do painel de distribuição.
Além de todas as desvantagens existentes, o esquema de emergência para conectar o gerador à rede da casa através da tomada não implica a capacidade de rastrear quando a eletricidade aparece na linha principal para voltar no tempo. Para fazer isso, você precisa de pelo menos uma luz de sinal separada, mas como a máquina introdutória está desligada, não há como usá-la.
Conexão do gerador à máquina de distribuição
Essa é a maneira mais correta de conectar rapidamente o gerador, mas com algumas nuances que devem ser levadas em consideração.
A maneira mais fácil é fazer essa conexão se houver um soquete próximo à máquina de distribuição - ela geralmente é instalada em caso de reparos ou apenas para seguro. É verdade que, neste caso, você precisa imaginar com precisão como exatamente essa tomada está conectada - a melhor opção é mostrada no diagrama.
1. Máquina introdutória. 2. medidor de eletricidade. 3. O gerador. 4. Soquete. 5. máquina de distribuição.
Nesse caso, tudo depende apenas da largura de banda da própria saída (16 A) e devemos lembrar sobre como desligar a máquina de entrada.
Se esse soquete não foi fornecido para a instalação da blindagem, você deverá inclinar a fiação da entrada do painel e conectar o gerador diretamente a ele
Se os RCDs ainda estiverem no circuito, a polaridade deve ser observada.
1. Máquina introdutória. 2. medidor de eletricidade. 3. O gerador. 4. máquina de distribuição.
O principal aqui não é confundir a qual máquina específica se conectar. Se de repente você tiver acesso à máquina de entrada na frente do medidor e conectar o gerador a ele, em geral o circuito não será alterado ... Simplesmente incluirá um dispositivo de medição de eletricidade que não se importa se é considerada a corrente da linha principal ou gerada pelo gerador.
1. Máquina introdutória. 2. medidor de eletricidade. 3. O gerador. 4. máquina de distribuição.
No entanto, a probabilidade de tal erro / conexão é pequena, pois o medidor e a máquina introdutória são selados pelos testadores pelo controle de energia.
Como os fios da linha de tronco estão inclinados, você pode conectar uma lâmpada de controle a eles - quando acender, o gerador poderá ser desligado. A máquina introdutória deve ser deixada ligada.
1. Máquina introdutória. 2. medidor de eletricidade. 3. O gerador. 4. máquina de distribuição.
Conexão do gerador através do interruptor cruzado
De fato, esta é a mesma conexão do gerador à máquina de distribuição, mas já está equipada com uma chave estacionária de três posições, para que você não precise desaparafusar os fios dos terminais do disjuntor.
Três posições significa um comutador no qual a corrente pode vir de duas ramificações diferentes, mas a carga está conectada a apenas uma delas. A terceira posição é neutra para impedir o contato dos fios de entrada. Como o gerador tem seu próprio zero, o interruptor deve ser selecionado de acordo - para instalar um fio único, através do qual apenas a fase é comutada, é impossível aqui.
Se você não tiver um interruptor de três posições em mãos, temporariamente poderá fazer um dispositivo de cruzamento de duas posições a partir de duas máquinas bipolares. É aconselhável levá-los do mesmo fabricante e valor nominal, para que os tamanhos coincidam. As máquinas devem ser instaladas nas proximidades, mas uma delas deve ser virada de cabeça para baixo e as chaves devem ser presas juntas - para isso, os fabricantes forneceram orifícios para os pinos.
Uma pessoa que entende eletricista pode construir esse dispositivo em quatro máquinas monopolar - não as vire e as troque individualmente. Mas se alguém, exceto ele, liga o gerador, é melhor cuidar da "proteção contra o tolo" imediatamente.
O próprio switch é instalado próximo ao gerador. Isso é mais conveniente, pois sua inicialização é realizada em uma determinada ordem: primeiro o gerador é iniciado e, quando aquece, a carga é conectada a ele.
Para que o gerador não funcione em vão, depois de ligar a eletricidade na linha principal, você precisa tocar na lâmpada de sinalização e colocá-la em um lugar de destaque. Para que não brilhe o tempo todo, você deve conectá-lo através do switch. Se houver alguma preocupação, esqueça de ligá-lo e, em seguida, você poderá adicionar um elemento de automação conectando a lâmpada através de qualquer contato normalmente aberto do motor de partida. Todo o circuito de conexão do gerador por meio de um interruptor cruzado e com uma lâmpada de sinalização é o seguinte:
1. Máquina introdutória. 2. medidor de eletricidade. 3. O gerador. 4. máquina de distribuição. 5. RCD.
Enquanto houver tensão na linha de tronco, todo o circuito funcionará como de costume - a corrente passa pelo interruptor e depois vai para a máquina de distribuição. Quando a eletricidade desaparece, você deve iniciar manualmente o gerador e mudar a carga de casa para ele. Quando o gerador inicia, uma corrente passa pela bobina do motor de arranque KM e seus contatos se fecham - a lâmpada de sinal acende e quando a eletricidade aparece na linha do tronco, a lâmpada acende.
O esquema mais simples de comutação automática
Para que toda vez que você precise iniciar o gerador, não precise clicar no comutador, você pode montar o circuito mais simples da comutação automática da fonte de corrente. Este não é um sistema de partida automática - seu objetivo é apenas alternar a entrada entre a linha principal e o gerador, e a partida e a parada do motor ainda terão que ser feitas manualmente. As peças mínimas necessárias para isso são duas partidas (contatores) - KM1 e KM2 com conexão cruzada. Eles envolverão contatos de potência (KMK) e normalmente fechados (KMnz). Para que o gerador tenha tempo para aquecer, também é recomendável usar um relé de tempo.
A figura mostra um esquema como conectar um gerador a uma rede doméstica - funciona de acordo com o seguinte princípio:
1. Máquina introdutória. 2. medidor de eletricidade. 3. máquina de distribuição. 4. O gerador. 5. Relé de tempo. 6. Contator da entrada principal. 7. Entrada de backup do contator.
Enquanto houver eletricidade na linha de tronco, a bobina KM1 mantém os contatos de energia KMk1 fechados e os KM1nz1 e KM1nz2 normalmente fechados abertos.Quando a eletricidade é desligada, os contatos de energia do KMk1 abrem e o KM1nz1 e o KM1nz2 são fechados - agora, quando o gerador inicia, após um tempo para o qual o relé foi projetado, a tensão aparece na bobina do KM2, os contatos de energia do KMk2 são fechados e a corrente é fornecida à casa pelo gerador.
Quando a eletricidade aparece na linha principal, a bobina KM1 é ativada - os contatos KM1nz1 e KM1nz2 se abrem, desconectando a bobina KM2. Os contatos de energia do KMk2 são abertos e o KMk1 é fechado e a energia da casa vem novamente da linha principal. Resta apenas não esquecer de desligar o gerador em si.
Gerador de arranque automático faça você mesmo
Se você possui certas habilidades em engenharia elétrica, pode montar de forma independente um circuito que pode iniciar o gerador sem intervenção humana quando a eletricidade desaparecer na linha principal. A principal condição - para isso, você precisa de um modelo de gerador que comece e pare com uma chave, pois é uma tarefa ingrata automatizar o motor de partida, que deve ser puxado por um fio.
Para entender o princípio da partida automática, é necessário imaginar com precisão todo o procedimento que você precisará executar para ligar o gerador:
1. 1-2 minutos após a luz falhar, abra o afogador do motor e ligue-o. É necessário um atraso de tempo, caso a luz pisque ou apague por alguns segundos.
2. Após mais 2 minutos, quando o motor estiver aquecido, troque a carga da linha do tronco para o gerador e feche o amortecedor de ar.
3. Se a eletricidade aparecer na linha principal após 30 a 60 segundos, desligue o motor e transfira a carga do gerador para a linha principal
Para implementar esse algoritmo, você precisará de quatro relés de tempo, quatro acionadores de partida eletromagnéticos e empurradores magnéticos com interruptores de limite, como os servos usados para travar centralmente o carro. Um acionador de partida eletromagnético padrão possui uma bobina (KM), contatos de potência normalmente abertos (KMK), 2 contatos de controle normalmente abertos (KMnr1-2) e 2 contatos de controle normalmente fechados (KMnz1-2).
Na figura, o diagrama geral de conexão do gerador à casa com partida automática - o princípio de operação é o seguinte.
1. Máquina introdutória. 2. medidor de eletricidade. 3. O gerador. 4. máquina de distribuição. 5, 6. RCD.
Quando ocorre uma queda de energia, a bobina do KM4 para de segurar os contatos do KM4nz2 no estado aberto, o que ativa a ignição do gerador. Além disso, a bobina do KM1 deixa de conter os contatos do KMk1 - eles abrem e agora a linha está desconectada da rede doméstica. Os contatos normalmente fechados KM1nz1 e KM1nz2 são fechados em paralelo. Eles iniciam o servoconversor, que abre o amortecedor de ar do motor, e dão um impulso para iniciar o relé de tempo 1 - após um minuto, o contato principal fecha e o motor de partida liga o motor de partida.
O início do gerador aciona a bobina KM3, que abre os contatos normalmente fechados KM3nz1 e KM3nz2, que interrompem o iniciador e desenergizam o Servo-1. O fechamento paralelo do contato normalmente fechado KM1nz2 dá um pulso a outro relé de tempo - após dois minutos, o Servo-2 inicia, fecha o amortecedor de ar e a bobina KM2 dispara, fechando os contatos KMk2, após o qual a corrente é fornecida à casa pelo gerador.
Para garantir a comutação reversa, primeiro, após 1-2 minutos após o aparecimento de eletricidade, abra o circuito da bobina do KM2 e desligue o motor, para o qual um relé de tempo 3 e um iniciador do KM4 são usados, quando acionados, normalmente fecham o KM4nz1 e o KM4nz2 abertos. Quando a bobina do KM2 é desconectada, o contato normalmente fechado KM2nz1 é fechado, que, após dois minutos, liga a bobina do KM1 através do relé de tempo 4 - o gerador agora está desenergizado e pronto para a próxima partida, e a casa recebe energia da linha principal.
Essa é apenas uma das opções para automatizar a inicialização. Por exemplo, se desejado, o circuito pode ser simplificado removendo o relé de tempo e os servos do amortecedor de ar.É verdade que isso só pode ser feito se o mecanismo iniciar bem e, em geral, todos os seus componentes estiverem funcionando corretamente.
A principal desvantagem de qualquer esquema é que ele controla a execução automática do gerador, mas não será capaz de responder nem a uma situação de emergência menor. Por exemplo, se o amortecedor de ar estiver congestionado, o motor funcionará em altas rotações e, se o próprio motor de combustão interna falhar, se não der partida, na melhor das hipóteses, a bateria acabará.
Inicialização automática do gerador através do ABP
O objetivo de tais dispositivos é excluir parcial ou completamente a participação humana na operação do gerador. Existem duas variedades principais desses dispositivos. O primeiro copia totalmente o sistema de comutação automática, que funciona em duas entradas, mas com a adição de uma unidade eletrônica de partida e parada para o gerador. Um cabo de baixa corrente é fornecido a partir da linha principal da fonte de alimentação, através da qual a unidade recebe informações sobre a presença ou ausência de tensão na rede. Dependendo disso, ele dá ao mecanismo um comando para dar partida ou parar, e os próprios iniciantes executam a alternância entre a entrada da linha principal ou do gerador. Em geral, esse é o mesmo sistema do esquema proposto para a montagem automática, mas não há necessidade de inventar nada aqui - basta instalar o bloco finalizado.
A desvantagem desta unidade é a mesma - seu objetivo é apenas dar partida e parar o motor sem proteção adicional.
O esquema em si é o seguinte:
1. Máquina introdutória. 2. medidor de eletricidade. 3. Bloco para partida automática do gerador. 4. O gerador. 5. Relé de tempo. 6. RCD. 7. Contator da entrada principal. 8. Entrada de backup do contator.
Uma opção mais avançada é um sistema integrado controlado por componentes eletrônicos do microprocessador. Em geral, funciona da mesma maneira que um sistema de partida automática caseiro, mas sua principal vantagem é a presença de vários sensores que monitoram todos os aspectos do gerador. Se ocorrer algum mau funcionamento do equipamento, a unidade ATS poderá responder adequadamente - para não interromper o gerador com tentativas de inicialização automática e, se houver um módulo GSM, envie uma mensagem de mau funcionamento ao proprietário.
A unidade ABP em si é montada em vez do painel de distribuição - você não precisa de muito conhecimento para isso - basta conectar os fios da linha de tronco, da linha de força e do cabo de controle do gerador e da saída para a casa.
1. Máquina introdutória. 2. medidor de eletricidade. 3. ABP. 4. O gerador. 5. Cabo de controle. 6. Automatize os consumidores. 7. O pneu zero. 8. Barramento de aterramento.
Essa unidade é um conjunto complexo de equipamentos e, em alguns casos, seu custo pode ser igual ao preço de um gerador. Portanto, sua aquisição é justificada apenas no caso de frequentes apagões e para geradores suficientemente potentes.
A diferença entre conexão monofásica e trifásica
Todas as conexões que estão em uma fase monofásica e em uma rede trifásica são completamente idênticas, com exceção do número de fios de energia. A única nuance importante diz respeito à chamada fase de controle - se o starter estiver conectado à rede, seus contatos principais conectam e desconectam os fios de energia da rede, e a energia da bobina eletromagnética também deve ser retirada de algum lugar.
Não há problemas em uma rede monofásica - a fase um e essa pergunta simplesmente não existe, mas em uma rede trifásica tudo é um pouco mais complicado - existem L1, L2 e L3. Sem entrar em detalhes técnicos, a resposta aqui é uma - para circuitos de controle, você pode usar qualquer uma das fases, mas apenas uma. Ou seja, se a bobina KM1 é alimentada a partir da fase L3, então o controle dos outros iniciantes, os botões "Iniciar" e "Parar" também precisam ser "suspensos" apenas nela. Isso não é difícil de fazer - apenas observe qual a cor do fio na fase desejada e, se o cabo estiver com condutores de uma cor, cole ou desenhe marcadores neles.
Aterramento
O princípio de operação do gerador pressupõe a ocorrência periódica de eletricidade estática em sua carcaça; portanto, todos os dispositivos permanentemente instalados sem falhas requerem um circuito de aterramento separado.
A opção ideal é criar um circuito de aterramento completo, mas em geral você pode fazê-lo da maneira mais simples, para a qual você precisa de uma haste de metal com 1,5 a 2 metros de comprimento, um parafuso de aço ou conexão de grampo e um fio de cobre macio. Um parafuso é soldado à barra de ferro e o próprio pino está entupido no chão. O fio de cobre é parafusado de um lado ao parafuso (ou preso com um grampo) e o outro ao alojamento do gerador - o aterramento está pronto.
Essas são as principais maneiras de conectar um gerador de gás à rede doméstica e possíveis nuances. Os esquemas apresentados ajudarão a determinar se vale a pena instalar sistemas de inicialização automática ou será mais fácil fazer a troca manual. Obviamente, ao instalar cada gerador individual, uma unidade ABP ou um sistema de inicialização automática caseiro, podem surgir perguntas adicionais, mas elas terão que ser resolvidas separadamente em cada caso, dependendo do modelo do dispositivo e do circuito da rede elétrica doméstica.
