Conectando um gerador a uma rede de casa de campo: diagramas e métodos de conexão
Dependendo do modelo do dispositivo de fonte de alimentação autônoma e do circuito da blindagem de entrada, a conexão do gerador à rede de uma casa de campo pode diferir ligeiramente em detalhes. Existem diferenças conhecidas entre a partida manual e automática, as nuances de conectar geradores monofásicos e trifásicos, mas, em geral, se você tiver habilidades mínimas para trabalhar com circuitos elétricos, poderá fazer tudo sozinho. Bem, se você entender os princípios de operação de um acionador eletromagnético e um relé, poderá configurar o início automático e um gerador convencional, que de outra forma teria que ser constantemente ligado com uma chave.
Métodos de conexão de "emergência" e suas desvantagens
Normalmente, os métodos de "fogo" são usados nos casos em que, por algum motivo, é impossível usar o gerador diretamente - você precisa ligá-lo em sua rede doméstica com urgência e não há tempo para montar um esquema de conexão separado.
Um especialista de um simples leigo, entre outras coisas, distingue-se pelo conhecimento das causas das proibições - é isso que permite contorná-las nos momentos certos: fazer algo não de acordo com as regras, mas obter o resultado desejado. Só não se esqueça dos chavões - a eletricidade não perdoa erros, o que significa que você precisa calcular suas ações várias etapas à frente para excluir todas as possíveis sobreposições.
Conexão via soquete
A maneira mais comum de conectar um gerador a uma casa é conectá-lo a uma tomada, para a qual você compra ou faz seu próprio "carregar" com plugues nas extremidades.
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 um dos soquetes, a tensão aparecerá em todas as partes do circuito.
Se não houver chave de três posições à mão, é temporariamente possível fazer um dispositivo de comutação de duas posições a partir de dois autômatos de dois pólos. É aconselhável levá-los do mesmo fabricante e denominação para que os tamanhos correspondam. As máquinas devem ser instaladas lado a lado, mas uma delas deve ser virada de cabeça para baixo e as chaves presas umas às outras - para isso, os fabricantes fornecem furos para os pinos.
Uma pessoa que entende de elétrica pode construir tal dispositivo a partir de quatro autômatos unipolares - não os vire e troque cada um individualmente. Mas se alguém além dele ligar o gerador, é melhor cuidar da "proteção do tolo" imediatamente.
O interruptor em si é instalado perto do gerador. Isso é mais conveniente, pois sua inicialização é realizada em uma determinada ordem: o próprio gerador inicia primeiro 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, é necessário fazer uma torneira para a lâmpada de sinalização e colocá-la em local visível. Para que não brilhe o tempo todo, ele deve ser conectado através de um interruptor. Se houver medo de esquecer de ligá-lo, você poderá adicionar um elemento de automação conectando a lâmpada através de qualquer contato normalmente aberto do motor de partida. Todo o esquema para conectar o gerador através de uma chave seletora e com uma lâmpada de sinalização é o seguinte:
1. Máquina introdutória. 2. Medidor de eletricidade. 3. Gerador. 4. Máquina de distribuição. 5. RCD.
Enquanto houver tensão na linha principal, todo o circuito funciona normalmente - a corrente passa pelo interruptor e depois vai para a máquina de distribuição. Quando a eletricidade falha, você deve iniciar manualmente o gerador e alternar a carga da casa para ele. Quando o gerador é iniciado, uma corrente passa pela bobina do motor de partida KM e seus contatos se fecham - a lâmpada de sinalização é conectada à rede e quando a eletricidade aparece na linha principal, a lâmpada acende.
O esquema de comutação automática mais simples
Para que toda vez que você precisar ligar o gerador não precise clicar no interruptor, você pode montar o circuito mais simples para a comutação automática da fonte de corrente. Este não é um sistema de partida automática - sua finalidade 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, é desejável usar um relé de tempo adicional.
A figura mostra esse esquema, como conectar o gerador à rede em casa - funciona de acordo com o seguinte princípio:
1. Máquina introdutória. 2. Medidor de eletricidade. 3. Máquina de distribuição. 4. Gerador. 5. Relé de tempo. 6. Contator de entrada principal. 7. Contator de entrada de backup.
Enquanto houver eletricidade na linha principal, a bobina KM1 mantém os contatos de potência KMk1 fechados e normalmente fechados KM1z1 e KM1z2 abertos. Quando a eletricidade é desligada, os contatos de potência KMk1 abrem e KM1z1 e KM1z2 fecham - agora, quando o gerador é iniciado, após o tempo para o qual o relé foi projetado, a tensão aparecerá na bobina KM2, os contatos de potência KMk2 serão fechar e a corrente será fornecida à casa do gerador.
Quando a eletricidade aparece na linha principal, a bobina KM1 é ativada - os contatos KM1z1 e KM1z2 abrem, desenergizando a bobina KM2. Os contatos de energia KMk2 abrem e KMk1 fecha e a energia para a casa novamente vem da linha principal. Resta apenas não esquecer de desligar o próprio gerador.
Autostart do gerador faça você mesmo
Se você possui certas habilidades em engenharia elétrica, pode montar de forma independente um circuito que pode iniciar um gerador sem intervenção humana quando a eletricidade é perdida na linha principal. A principal condição é que isso exija um modelo de gerador que inicie e pare com uma chave, já que automatizar uma partida que precisa ser puxada pelo cabo é obviamente uma tarefa ingrata.
Para entender o princípio de funcionamento da partida automática, você deve imaginar com precisão todo o procedimento que terá que ser feito para ligar o gerador:
1. 1-2 minutos após a luz se apagar, abra o afogador do motor e dê partida. É necessário um atraso de tempo caso a luz tenha piscado ou apagado por alguns segundos.
2. Após mais 2 minutos, quando o motor estiver quente, transfira a carga da linha principal para o gerador e feche o afogador.
3. Quando a eletricidade aparecer na linha principal após 30-60 segundos, desligue o motor e mude a carga do gerador para a linha principal
Para implementar este algoritmo, você precisará de quatro relés de tempo, quatro acionadores eletromagnéticos e botões magnéticos com interruptores de limite, semelhantes aos servoacionamentos usados para a trava central de um carro. A partida eletromagnética 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 esquema geral para conectar um gerador a uma casa com partida automática - o princípio de sua operação é o seguinte.
1. Máquina introdutória. 2. Medidor de eletricidade. 3. Gerador. 4. Máquina de distribuição. 5, 6. RCD.
Em caso de falta de energia, a bobina KM4 deixa de manter os contatos KM4nz2 no estado aberto, o que liga a ignição do gerador. Além disso, a bobina KM1 para de segurar os contatos KMk1 - eles abrem e agora a linha é desconectada da rede doméstica. Os contatos normalmente fechados KM1z1 e KM1z2 são fechados em paralelo. Eles acionam o servomotor, que abre o amortecedor de ar do motor, e dão um impulso para iniciar o relé de tempo 1 - em um minuto, o contato da chave fechará e o motor de partida ligará o motor.
A partida do gerador aciona a bobina KM3, que abre os contatos normalmente fechados KM3nz1 e KM3nz2, que para a partida e desenergiza o Servo-1. O fechamento paralelo do contato normalmente fechado KM1nz2 envia um pulso para outro relé de tempo - após dois minutos, o Servo-2 iniciará, fechando o damper de ar, e a bobina KM2 funcionará, fechando os contatos KMk2, após o que a corrente é fornecida ao a casa do gerador.
Para garantir a comutação reversa, primeiro é necessário abrir o circuito da bobina KM2 1-2 minutos após o aparecimento da eletricidade e desligar o motor, para o qual são usados o relé 3 e o motor de partida KM4, quando acionados, o KM4nz1 normalmente fechado e KM4nz2 aberto. Quando a bobina KM2 é desligada, o contato normalmente fechado KM2nz1 se fecha, que, após dois minutos, liga a bobina KM1 através do relé de tempo 4 - agora o gerador está desenergizado e pronto para a próxima partida, e a alimentação do casa vem da linha principal.
Esta é apenas uma das possíveis opções de automação de lançamento. Por exemplo, se desejado, o circuito pode ser simplificado removendo-se dele 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 bem depurados.
A principal desvantagem de qualquer esquema desse tipo é que ele controla a partida automática do gerador, mas não será capaz de responder nem mesmo a uma pequena situação de emergência. Por exemplo, se o amortecedor de ar estiver preso, o motor funcionará em altas velocidades e, se o próprio motor de combustão interna funcionar mal - se não der partida - na melhor das hipóteses, a bateria acabará.
Partida automática do gerador através da unidade ATS
O objetivo de tais dispositivos é excluir parcial ou totalmente a participação humana na operação do gerador. Existem dois tipos principais de tais dispositivos. O primeiro copia completamente o sistema de auto-interrupção, que funciona em duas partidas, mas com a adição de uma unidade eletrônica para partida e parada do gerador. Da linha de alimentação principal é fornecido um cabo de baixa corrente, através do qual a unidade recebe informações sobre a presença ou ausência de tensão na rede. Dependendo disso, ele dá um comando ao motor para dar partida ou parar, e a comutação entre a entrada da linha principal ou do gerador é realizada pelas próprias partidas. Em geral, este é o mesmo sistema que o esquema proposto para automontagem, mas aqui você não precisa inventar nada - basta instalar o bloco acabado.
A desvantagem de tal bloco é a mesma - seu objetivo é apenas dar partida e desligar o motor sem proteção adicional.
O esquema em si é assim:
1. Máquina introdutória. 2. Medidor de eletricidade. 3. Bloco de partida automática do gerador. 4. Gerador. 5. Relé de tempo. 6. RCD. 7. Contator de entrada principal. 8. Contator de entrada de backup.
Uma versão mais avançada é um sistema complexo controlado por eletrônica de microprocessador. Em geral, funciona da mesma forma que um sistema de autostart caseiro, mas sua principal vantagem é a presença de inúmeros sensores que controlam todos os aspectos do gerador. Se ocorrer algum mau funcionamento do equipamento, a unidade ATS poderá responder adequadamente - não para atormentar o gerador com tentativas de inicialização automática, mas se houver um módulo GSM, envie uma mensagem de mau funcionamento ao proprietário.
A própria unidade ATS é montada em vez do quadro de distribuição - isso não requer muito conhecimento - você só precisa conectar os fios da linha principal, o cabo de alimentação e controle do gerador e a saída para a casa.
1. Máquina introdutória. 2. Medidor de eletricidade. 3. RAV. 4. Gerador. 5. Cabo de controle. 6. Consumidores automáticos. 7. Pneu zero. 8. Barramento terrestre.
Tal unidade é um conjunto complexo de equipamentos e seu custo em alguns casos pode ser igual ao preço de um gerador. Portanto, sua compra se justifica apenas no caso de quedas frequentes de energia e para geradores suficientemente potentes.
Diferença entre conexão monofásica e trifásica
Todas as conexões, tanto em uma rede monofásica quanto 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 você conectar um acionador à rede, seus contatos principais conectam e desconectam os fios de alimentação da rede, e a energia da bobina eletromagnética também deve ser tomada de algum lugar.
Não há problemas em uma rede monofásica - existe apenas uma fase e essa questão simplesmente não existe, mas em uma rede trifásica tudo é um pouco mais complicado - existem L1, L2 e L3. Sem entrar em detalhes técnicos, há apenas uma resposta - para circuitos de controle, você pode usar qualquer uma das fases, mas apenas uma. Ou seja, se a bobina KM1 for alimentada a partir da fase L3, o controle das partidas restantes, os botões "Start" e "Stop" também devem ser "pendurados" apenas nela. Não é difícil fazer isso - apenas observe a cor do fio na fase desejada e, se o cabo estiver com núcleos de uma cor, cole ou desenhe marcadores neles.
aterramento
O próprio princípio de operação do gerador envolve a ocorrência periódica de eletricidade estática em seu corpo, portanto, todos os dispositivos instalados permanentemente precisam necessariamente de um loop de terra separado.
A opção ideal é criar um loop de aterramento completo, mas, em geral, você pode sobreviver da maneira mais simples, para a qual você precisa de uma haste de metal de 1,5 a 2 metros de comprimento, um parafuso de aço ou conexão de grampo e fio de cobre macio. Um parafuso é soldado à barra de ferro e o próprio pino é martelado em todo o comprimento no solo. O fio de cobre é aparafusado de um lado ao parafuso (ou preso com uma braçadeira) e do outro lado à carcaça do gerador - o aterramento está pronto.
Estas são todas as principais maneiras de conectar um gerador de gás à rede em casa e possíveis nuances. Os esquemas apresentados ajudarão a determinar se vale a pena instalar sistemas de execução automática ou será mais fácil lidar com a comutação manual. Obviamente, ao instalar cada gerador individual, unidade ATS ou sistema autorun caseiro, podem surgir questões adicionais, mas elas terão que ser resolvidas em cada caso separadamente, dependendo do modelo do dispositivo e do circuito elétrico doméstico.