Авр для частного дома

Электроснабжение любого объекта должно быть бесперебойным, но внезапные отключения электроэнергии, к сожалению, не исключены. Для таких важных объектов, как больницы, объекты оборонной промышленности, да и для многих других, аварии на электростанциях или в сетях электроснабжения сулят большие неприятности, именно по этой причине большое внимание всегда уделялось и уделяется проектированию и возведению систем резервного электроснабжения.

Часто бесперебойное электроснабжение обеспечивается тем, что в распоряжении потребителя имеется два независимых друг от друга источника, основной и резервный. Основным источником служит линия подстанции, а резервным – другая линия, получающая питание от другой электростанции, либо от автономного источника питания, например от промышленного генератора на жидком топливе или от батареи аккумуляторов, как это часто бывает в частных домах.

Если возникла авария, и питание от основного источника перестало поступать к потребителям, система резервного электроснабжения автоматически подключает резервный источник, таким образом потребитель не оказывается обесточенным, и продолжает свое нормальное функционирование по назначению. Это так называемый автоматический ввод резерва (АВР). Благодаря АВР, потребитель мгновенно переключается на резервное питание, и авария не превращается для объекта в катастрофу.

В реальности момент переключения оказывается весьма ответственным, ведь автоматика АРВ обязана обеспечить весь комплекс своих функций, сохранив при этом параметры питания. На подстанциях и распределительных пунктах используются многоуровневые сложные схемы автоматического ввода резерва, содержащие как логическую и измерительную части, так и силовую, но в данной статье мы рассмотрим две простые схемы АВР на контакторах, которые подойдут для дома или для небольшого предприятия.

АВР на одном контакторе

Для однофазной домашней сети подойдет схема автоматического ввода резерва, выполненная на одном контакторе. Схема также включает в себя пару однополюсных автоматических выключателей и один двухполюсный.

Чтобы включить схему АВР, сначала включается автомат SF1, затем SF2. Основной источник питает катушку контактора КМ1, и нормально-разомкнутый контакт КМ1.1 переходит в постоянно замкнутое состояние, при этом нормально-замкнутый контакт КМ1.2 размыкается.

На двухполюсный выключатель QF1 фаза А1 подается через автомат SF1 и через замкнутый контакт КМ1.1 контактора КМ1. Когда автомат QF1 переводится в состояние «включено», потребитель получает питание от основного источника.

Если напряжение основного источника по какой-нибудь причине пропадает, катушка контактора КМ1 перестает получать питание, и контакт КМ1.1 размыкает цепь питания потребителя от основного источника, при этом нормально-замкнутый контакт КМ1.2 замыкается, и фаза резерва А2 через автоматы SF2 и QF1 подается на потребитель.

Когда основной источник возобновит свою работу, контактор КМ1 вновь получит питание катушки, и контакт КМ1.1 снова замкнется, а КМ1.2 — разомкнется. Потребитель снова будет получать питание от основного источника.

Выключатель SF1 служит для того, чтобы в случае необходимости воспользоваться резервным источником питания, можно было бы вручную отключить основную линию, и перевести питание потребительской сети на резервный источник.

Приведенная схема является классической схемой АВР, и при ее монтаже достаточно учесть мощность подключаемых потребителей, и установить автоматы и контактор на соответствующий ток. Если автоматика рассчитана так, что от резервного источника можно взять не более определенного предела по току, то включить можно будет лишь самое необходимое оборудование.

Схема АВР на одном контакторе подойдет для тех объектов, на которых есть две независимые линии, идущие от подстанции, однако для домашнего использования часто необходимо полностью разорвать и фазу и ноль, чтобы запитать домашнюю сеть от собственного автономного источника, по этой причине схему следует несколько модифицировать.

Модифицированная схема АВР на одном контакторе

Модификация схемы отличается тем, что здесь коммутируется и фаза и ноль. Это решение подойдет для хозяйств, имеющих свой собственный автономный источник электроэнергии, и при аварии вся домашняя сеть отключается от основного источника питания, переключаясь на собственный автономный источник. Здесь схема АВР подключается после счетчика.

Запуск схемы осуществляется следующим образом. Сначала включается автоматический выключатель SF1, затем SF2. Если с основным источником все в порядке, катушка контактора КМ1 получает питание, и пара нормально-разомкнутых контактов КМ1.1 и КМ1.2 замыкаясь, подключают сеть потребителя к основному источнику. Счетчик учитывает поставляемую электроэнергию. В это время нормально-замкнутые контакты КМ1.3 и КМ1.4 оказываются разомкнутыми, поэтому резервный источник от сети отключен.

Если по какой-нибудь причине главный источник перестает подавать питание в сеть, катушка контактора КМ1 оказывается обесточенной, и контакты КМ1.1 и КМ1.2 размыкаются, отключая фазу и ноль главного источника от фазного и нулевого провода сети потребителя. В этот же момент контакты КМ1.3 и КМ1.4 замыкаются, поскольку питание с катушки, управляющей их размыканием прекратилось. Резервный источник теперь подключен к сети потребителя.

Если требуется возобновлять питание от основного источника вручную, то добавляют кнопку, с помощью которой схема АВР вступала бы в работу лишь после ручного нажатия на нее.

По нажатии на кнопку SB1, контакт КМ1.1 шунтируется, и катушка контактора КМ1 получает питание. Контакты КМ1.1 и КМ1.2 замыкаются, подключая сеть потребителя к основному источнику. В этот же момент контакты КМ1.3 и КМ1.4 размыкаются, и резервный источник оказывается отключен.

В соответствии с индивидуальными условиями, схема АВР дополнительно оснащается пусковым блоком, который управляет запуском автономного источника питания, будь то аккумуляторы с инвертором или генератор на жидком топливе.

Схема АВР на двух контакторах:

Надеемся, что эта краткая статья поможет вам собрать и запустить схему автоматического ввода резерва на контакторе, и электроснабжение вашего дома или небольшого предприятия станет бесперебойным.

Практически каждый попадал в ситуацию, когда по тем или иным причинам электросети отключали подачу электроэнергии. Перебои в энергоснабжении — это не только мелкие неудобства, но и зачастую серьезные проблемы. Порча продуктов в холодильнике и электродуховке, прерванный процесс стирки. Ну и стоит добавить ко всему этому возможный выход из строя электроприборов, которые начав определенную операцию, не могут остановить ее до окончания процесса.

Наиболее страдают от отключения электроэнергии районы с не особо развитым электрохозяйством — сельские и загородные дома, частные дачи и пр. Но избежать всех вышеперечисленных неприятностей совсем несложно, хотя и потребуются определенные расходы. Для этого достаточно обзавестись резервным мотогенератором. Подключение генератора к домашней сети

Схема и оборудование для подключения должны отвечать следующим требованиям:

• Оперативность. При пропадании основного напряжения подключение резервного источника должно быть максимально простым и требовать минимум манипуляций, провести которые можно даже при свете спички.
• Безопасность для человека. Все переключения должны быть безопасны для оператора — он не попадет в темноте под напряжение, не повредит руку каким-нибудь рубильником, не упадет со стремянки и пр.
• Безопасность для оборудования. Схема должна иметь надежную защиту от нештатных ситуаций, таких как, к примеру, подача встречного напряжения при внезапном появлении основного питания, пропадание «нуля» или заземления на подстанции и пр. Все это может привести к серьезным авариям как в доме, так и на подстанции.
• Максимальная простота схемы. Это не только обеспечит надежность и наглядность работы оборудования, но и хорошую ремонтопригодность, а также, что немаловажно, более низкую стоимость комплектующих и ЗИПа.

Ручное подключение

Для того чтобы запитать потребитель от генератора, нужно произвести следующие действия:

1. Отключить домовую сеть от основного источника.
2. Запустить резервный генератор и дождаться выхода его на рабочий режим.
3. Подключить домовую сеть к резервному источнику. Именно в такой последовательности. Единственно, первым пунктом в списке можно поставить предварительный пуск резервного генератора, но отключение основной сети и подключение резервной — именно в указанной выше последовательности. Они не должны пересекаться ни при каких обстоятельствах. В противном случае вы рискуете включить источники питания встречно и последствия такого «недоразумения» могут оказаться весьма плачевными.

Специально для исключения подобных ситуаций созданы так называемые перекидные рубильники или переключатели. Взглянем на нижеприведенную схему:

Есть переключатели, имеющие и три положения: основное питание / резервное питание / цепь разомкнута. В среднем положении такого прибора потребитель не подключен ни к одному источнику.

Если в вашем распоряжении не окажется перекидного выключателя, то его несложно собрать самому. Для этого достаточно взять два обычных «автомата» и собрать по схеме, предложенной ниже:

Обратите внимание: при использовании такой конструкции обязательно вставьте фиксирующую планку в специально предусмотренные отверстия каждого из выключателей (отмечена оранжевой полосой). Эта планка не даст переключать каждый прибор отдельно и не допустит встречного включения источников тока.

Автоматическое подключение генератора

Самая простая схема автоматического подключения потребителя к генератору при пропадании основного напряжения не вызывает проблем и реализуется, что говорится, в 5 секунд. Для этого достаточно взять любой соответствующий по мощности и напряжению пускатель с нужным количеством групп переключающих контактов. К примеру, трехполюсное реле РЭК77/3:

При соответствующем включении такое реле будет самостоятельно следить за сетевым напряжением, и при его пропадании переключать потребитель на резервный источник:

Пока в линии «Сеть» есть напряжение, реле находится во включенном состоянии и нагрузка подключена к этой линии. Как только сетевое напряжение пропадет, реле отпустит (на схеме изображено именно такое положение пускателя) и своими нормально замкнутыми контактами подключит нагрузку к линии «Генератор», предварительно отключив ее от основного источника. Когда сетевое напряжение вновь появится, автомат сработает и восстановит питание нагрузки от сети. Тут вроде проблем нет, но как быть с автозапуском генератора? Если его нужно запускать вручную, какой смысл городить огород с автоматическим переключением нагрузки?

Автоматический запуск генератора

Если в конструкции бензогенератора предусмотрена возможность дистанционного пуска, скажем, кнопкой, то вопрос автопуска можно решить минимальными затратами сил и средств. Взгляните на схему ниже:

Несмотря на исключительную простоту такой схемы, она имеет и множество недостатков. Прежде всего, нагрузка переключается на питание от генератора до его пуска — немедленно после пропадания сети. Это значит, что некоторое время, пока генератор не запустится и не выйдет на рабочий режим, на нагрузку будет подаваться неизвестно какое напряжение неизвестной частоты. Это грозит серьезными проблемами очень многим типам оборудования, к примеру, электродвигателям или трансформаторам.

Ну и если генератор не запустится, таймер будет «толкать» его до тех пор, пока полностью не разрядит аккумулятор, лишая вас возможности запустить двигатель хотя бы вручную. Всего этого, конечно, можно избежать, но схема автоматического пуска и переключения на резервное питание серьезно усложнится, и собрать ее сможет только профессионал, знающий как электрику, так и электронику.

Кто не хочет или не может «заморачиваться», а просто желает получить надежный автоматический альтернативный источник питания у себя дома или на даче, необходимо установить модуль АВР — Автоматического Ввода Резерва.

АВР для генератора

Этот прибор может идти как в комплекте с самим генератором, так и докупаться отдельно к уже существующему. Единственное условие — бензогенератор должен предусматривать такую доработку (иметь электрический стартер, дроссельную/воздушную заслонку с электроприводом и пр.).

Функции АВР:

1. Отключение нагрузки от основной сети при снижении в ней напряжения.
2. Самостоятельный пуск генератора.
3. Вывод генератора на рабочий режим.
4. Переключение нагрузки на питание от генератора.
5. Постоянный контроль и автоматическая регулировка режима работы генератора — частоты, напряжения, оборотов и пр. (регулятор может быть опцией, т. к. некоторые генераторы им уже оснащены).
6. Переключение нагрузки на основной источник (сеть) при возобновлении подачи с него напряжения.
7. Остановка электрогенератора.
8. Подзарядка стартерного аккумулятора.

Работу АВР проделывает основательную, и собрать его, обладая даже хорошими знаниями электротехники, не так-то просто. Обычно для построения таких агрегатов используются avr — контроллеры, реже — полноценные микропроцессоры и даже компьютерные системы, требующие от мастера глубоких знаний не только электротехники и электроники, но и программирования. Именно из-за сложности повторения полноценных АВР тема самостоятельного изготовления их в данной статье рассматриваться не будет.

Проблемы с перебоями в энергоснабжении существуют, пожалуй, со времен открытия электричества и знакомы каждому. Одним из выходов из создавшегося положения может стать резервный электрогенератор, на который можно перейти до устранения проблемы. Переключиться на него несложно и вручную, но если объект ответственный или у вас нет желания возиться с рубильниками, эту задачу можно возложить на автомат — АВР для генератора.

Требования к оборудованию резервного питания

Необходимость перехода на резервный источник, как правило, вызвана либо аварийной, либо нештатной ситуацией. В связи с этим нередко все переключения осуществляются неквалифицированным персоналом и зачастую в сложных условиях — в темноте, тесноте, под открытым небом. Именно поэтому требования к резервирующему оборудованию достаточно жесткие:

1. Безопасность для оператора. Все резервное электрооборудование не должно иметь открытых токоведущих и движущихся частей (за исключением приводных ручек), а его металлические шасси и кожухи нужно заземлить. Отправляя даже неподготовленного человека на переключение, вы должны быть уверены, что он не попадет под напряжение и не повредит руки какими-нибудь фиксаторами или тягами, даже работая при плохом освещении.
2. Безопасность для электрооборудования. Схема коммутации должна быть такой, чтобы даже при не полностью или не в той последовательности выполненном переключении оператор не смог создать аварийной ситуации — подать встречное напряжение, переключить не все фазы, вызвать короткое замыкание и пр. Все это обеспечит сохранность основных и резервных цепей даже при неумелых или ошибочных действиях человека.
3. Оперативность. Переход на резервный генератор должен требовать минимум манипуляций и производиться по возможности быстро. Сами устройства коммутации должны быть максимально доступны, чтобы к ним не нужно было взбираться по стремянкам или лазить по люкам. Это особенно важно для ответственных объектов и специального электрооборудования (холодильные установки, системы микроклимата, котлы, печи и пр.).
4. Наглядность и простота. Конструкция переключателей и рубильников должна быть максимально простой, а схема переключения — наглядной и интуитивно понятной. Это существенно сокращает вероятность ошибки человека и выхода из строя оборудования. Такие схемы проще обслуживать, а ремонт при их поломке будет стоить дешевле.

Стоит отметить, что каким бы методом переключения на резервное питание вы ни пользовались, ручным или автоматическим, все условия должны быть по возможности максимально соблюдены. Ведь именно от этого будет зависеть не только обеспечение бесперебойного питания объекта, но и безопасность людей.

Методы подключения резервного генератора

В зависимости от конкретных требований и возможностей (наличие или отсутствие дежурного персонала, его квалификации, финансов предприятия и пр.) переход на резервный источник может осуществляться одним из трех способов:

1. Ручное переключение.
2. Полуавтоматический переход.
3. Автоматическое переключение.

Для небольших объектов и частных домов вполне подойдет ручная схема подключения бензогенератора к домашней сети. Оборудование таких систем стоит недорого, а присутствие людей в жилом доме подразумевается само собой. Полуавтоматический способ переключения требует участия оператора на том или ином этапе коммутации, а значит, он отлично подойдет как для частных домов, так и для объектов с постоянным, пусть даже неквалифицированным персоналом.

Полностью автоматический переход обычно используется на автоматизированных и ответственных объектах или участках, а также там, где постоянный персонал отсутствует.

Ручное подключение

Для реализации этого метода достаточно обычного перекидного рубильника на нужное количество полюсов и резервного генератора, подходящих мощности и напряжения.

Схема подключения генератора к сети дома через перекидной рубильник

Для того чтобы запитать дом от резервного источника, здесь достаточно лишь повернуть ручку рубильника, на оси которой находятся переключатели А и В. При этом ножи устройства сначала отключат потребителя от основного источника (сети), и лишь затем подключат его к резервному (генератору). В схеме необходимо коммутировать однофазную цепь, рубильник имеет два переключателя или, как принято говорить, полюса. Но существуют и многополюсные приборы, коммутирующие трехфазные линии.

Трехполюсные перекидные рубильник (слева) и переключатели

Первым на рисунке приведен двухпозиционный рубильник, два последних — переключатели, имеющие по три позиции. Рубильник позволяет подключить нагрузку либо к сети, либо к резервному источнику. Третьего не дано. Трехпозиционные приборы имеют третье (промежуточное) положение, в котором нагрузка уже отключена от сети, но еще не подключена к генератору.

Если потух свет, рубильник переключается на бензиновый или дизельный генератор и этот самый генератор запускается. Во время пуска на выходе напряжение частота начнут плавно увеличиваться от нуля до номинала.

В это время двигатели электроприборов сгорят. Будь в вашем распоряжении трехпозиционный переключатель, вы бы смогли сначала просто отключить дом от сети, потом спокойно запустить генератор, вывести его на режим, а уж затем переключиться к резервному электропитанию.

Полуавтоматический переход на другой источник

Этот метод подразумевает автоматизацию тех или иных (не всех) процессов переключения. Участие человека в таком типе переключения все равно необходимо, но сама коммутация становится намного проще и безопаснее как для человека, так и для оборудования.

Автомат переключения на резерв

Этот узел, который несложно собрать своими руками, предназначен для автоматического переключения нагрузки с основного на резервный источник при пропадании первого и наоборот. Для его реализации понадобится электромагнитный пускатель или реле, срабатывающие от 220 В и с контактами, выдерживающими ток домовых потребителей. В качестве примера взято электромагнитное реле РЭК77/3 с тремя группами переключающих контактов:

Электромагнитное реле РЭК77/3 с обмоткой 220 В / 50 Гц

Устройство выдерживает ток до 10 А, и вполне может использоваться в качестве автоматического переключателя на небольшом объекте или в частном доме. Схема же автомата будет выглядеть следующим образом:

Здесь реле исполняет роль автоматического перекидного выключателя. Одна группа контактов переключает фазу, другая — ноль, третья не используется. Обмотка реле питается от основной сети. В исходном положении в линии «Сеть» присутствует напряжение, реле включено и подает напряжение на нагрузку. При пропадании сети реле отпускает и переключает нагрузку на питание от генератора. При возобновлении электроснабжения реле К1 вновь срабатывает, и схема возвращается к питанию от основного источника.

Это полный автомат ввода резерва, но лишь в том случае, когда сам резервный источник всегда под напряжением. Если же в качестве резерва используется бензогенератор, а это чаще всего именно так, то понятно, что система будет полуавтоматической — генератор придется запускать вручную.

С запуском бензогенератора

Эта конструкция в состоянии самостоятельно запустить генератор. Единственное условие — сам генератор должен иметь стартер и дистанционную систему пуска хотя бы кнопкой. Для реализации этой идеи понадобится еще одно реле и пусковой таймер произвольной конструкции:

Подключение бензогенератора к сети дома, схема с автостартом

Здесь реле К1 исполняет те же функции — переключает нагрузку при пропадании основного напряжения. Но дополнительно оно своей третьей группой контактов подает напряжение на стартер и реле времени. Реле периодически пытается завести генератор, с его запуском появляется напряжение на резервной линии. При этом срабатывает реле К2 и своими контактами отключает систему автозапуска бензогенератора.

Но и эта конструкция не является полным автоматом. Во-первых, если генератор по каким-либо причинам не запустится (холодно, плохая регулировка пуска, нет топлива и пр.), устройство будет пытаться заводить его до тех пор, пока не сожжет стартер или не посадит пусковой аккумулятор. Во-вторых, при появлении основного напряжения автоматика переключит нагрузку на него, но не заглушит генератор.

Полный автомат ввода резерва

Для того чтобы полностью автоматизировать процесс, необходимо нечто большее, чем 2 реле — полноценная система контроля. Такая система существует и называется АВР — Автоматический Ввод Резерва. Создаются подобные устройства на базе программируемых AVR контроллеров, имеют в своем составе множество датчиков обратной связи и регуляторов. Сделать такое оборудование самостоятельно сможет лишь квалифицированный специалист.

Но оснастить свой дом или любой другой объект подобным автоматом можно — они есть в продаже, хотя и стоят недешево. Зато список функций, выполняемых стандартным АВР, достаточно велик:

1. Отключение потребителей от основного источника при пропадании в нем питающего напряжения.
2. «Умный» запуск генератора с контролем неудачного старта.
3. Вывод бензогенератора на рабочий режим.
4. Подключение потребителей к линии генератора.
5. Подсчет моточасов, контроль температуры двигателя, расхода топлива и пр.
6. Контроль напряжения, частоты и тока с автоподстройкой режима работы генератора.
7. Автоматическое переключение на основной источник при возобновлении штатного электроснабжения.
8. Остановка бензогенератора.
9. Зарядка аккумулятора стартера.

Сегодня купить блок АВР можно как в комплекте с бензогенератором, так и отдельно. Первый вариант, конечно, проще (узлы адаптированы и подключены друг к другу уже производителем), но финансово неоправдан, если генератор уже есть. В этом случае достаточно приобрести АВР, но перед покупкой обязательно проконсультируйтесь со специалистом о том, сможет ли конкретная модель автомата работать именно с вашим генератором. Структурная же схема подключения генератора с АВР в домовую сеть будет выглядеть примерно так:

Общая схема подключения генератора с блоком АВР