Zawsze pojawia się pytanie: który generator jest odpowiedni do zamierzonego zastosowania?
Jakie napięcie i ile mocy faktycznie potrzebują moje urządzenia elektryczne?
Różnica między publiczną siecią energetyczną a generatorem awaryjnym
Generator awaryjny nie może być utożsamiany z publiczną siecią energetyczną, ponieważ zasilanie awaryjne jest zawsze samodzielnym rozwiązaniem energetycznym. Generator awaryjny, wraz z podłączonymi odbiornikami energii, tworzy zamknięty system, którego elementy wzajemnie na siebie oddziałują.
W publicznej sieci energetycznej obciążenia są rozdzielane w taki sposób, aby wszystkie trzy fazy były obciążone w przybliżeniu symetrycznie, a pozostałe niesymetryczne obciążenie (nierównomierne obciążenie faz) oraz związane z tym przesunięcie punktu zerowego były kompensowane przez uzwojenia kompensacyjne, układy zygzakowe itp. w używanych transformatorach.
W domu z zewnętrznym zasilaniem trójfazowym, obciążenia to głównie odbiorniki energii o napięciu 230V, co sprawia, że asymetryczne obciążenie jest nieuniknione i w pewnych warunkach może być skrajne.
Może to powodować problemy z trójfazowym zasilaniem awaryjnym. Nie powinno to stanowić problemu przy niskim zużyciu energii (zwykle do 10-20% mocy znamionowej na fazę), ale nie, jeśli używasz czajnika lub płyty grzewczej na kuchence elektrycznej, na przykład.
Przykład:
Dom jest zasilany z generatora awaryjnego z nieobciążonym obciążeniem poprzez gniazdo 400V. Dopóki wszystkie trzy fazy są równomiernie obciążone lub tylko kilkaset watów, napięcie pozostaje w dopuszczalnym zakresie tolerancji 230V +/- 10% na fazę. Jednakże, jeśli używany jest czajnik lub płyta grzewcza na kuchence elektrycznej, napięcia na trzech fazach różnią się i wychodzą poza dopuszczalny zakres 230V +/- 10%. Może to spowodować uszkodzenie podłączonych urządzeń elektrycznych z powodu przepięcia.
Im niższa moc znamionowa generatora awaryjnego, tym większa różnica dla tego samego obciążenia. Dlatego efekt jest bardziej widoczny w przypadku mniejszych generatorów trójfazowych niż większych.
W przypadku generatorów awaryjnych zdolnych do obsługi nierównomiernego obciążenia istnieją mechanizmy korygujące napięcia na każdej fazie, które do pewnego stopnia eliminują problem nierównomiernego obciążenia, jednak ograniczenia dotyczące mocy podłączonego obciążenia na fazę pozostają.
Ponieważ zazwyczaj nie wiadomo, które odbiorniki energii są podłączone do której fazy w domu, przeciążenie jednej fazy generatora może szybko wystąpić. .
W konwencjonalnych generatorach (również z AVR) prąd jest pobierany z uzwojenia alternatora, a kształt napięcia jest zbliżony do fali sinusoidalnej, ale może się różnić w zależności od konstrukcji generatora.
Częstotliwość napięcia w konwencjonalnym generatorze synchronicznym jest określana przez prędkość silnika, która może się wahać w pewnym zakresie w zależności od obciążenia.
Trwale aktywne urządzenia domowe to zazwyczaj małe elektroniczne odbiorniki energii, takie jak routery, przełączniki satelitarne, systemy telefoniczne, ładowarki do telefonów komórkowych, oświetlenie LED itp., i wszystkie one zazwyczaj mają szczytowe zużycie energii.
Napięcie (żółte) i prąd (zielone) z zewnętrznej sieci energetycznej oraz z generatora inwerterowego:
zewnętrzna sieć energetyczna
Generator inwerterowy
Regulator napięcia (AVR) kontroluje skuteczne napięcie, ale nie kształt fali napięcia, co jest istotne dla wrażliwych urządzeń elektrycznych. Harmoniczne, które te urządzenia same powodują poprzez swoje szczytowe zużycie prądu (typowe dla małych urządzeń elektronicznych), są szczególnie szkodliwe dla wrażliwych urządzeń elektronicznych. Efekt ten jest szczególnie wyraźny, gdy w obwodzie nie ma obciążeń rezystancyjnych, takich jak żarówki i urządzenia z elementami grzewczymi rezystancyjnymi. Dlatego przy korzystaniu z konwencjonalnych generatorów awaryjnych zalecamy, aby przynajmniej jedno obciążenie rezystancyjne, takie jak żarówka, było na stałe podłączone do strony generatora obwodu w celu wygładzenia procesów przejściowych.
Napięcie (żółty) i prąd (zielony) konwencjonalnego generatora pod obciążeniem elektronicznym bez i z obciążeniem równoważącym (żarówka 100W):
Można zauważyć, że niepokojące harmoniczne oznaczone czerwonymi strzałkami na lewym obrazie są znacznie mniejsze na prawym obrazie, a większość modułów elektronicznych działa wtedy bez problemów.
Takie rozwiązanie byłoby również stosowne dla generatora trójfazowego zdolnego do obsługi nierównomiernych obciążeń, jednakże mogłoby to skutkować trzykrotną utratą mocy. Istnieją zatem wyraźne korzyści z posiadania zasilania awaryjnego 230V dla budynku.
Ze względu na cechy techniczne, generatory z technologią inwerterową są wyłącznie jednofazowymi generatorami awaryjnymi 230V.
Generatory trójfazowe 400V marki Könner & Söhnen oraz generatory z systemem VTS w trybie 400V, podobnie jak większość generatorów w tym przedziale cenowym, nie nadają się do obciążeń niesymetrycznych i mogą być używane wyłącznie do zasilania odbiorników 400V, które obciążają wszystkie trzy fazy jednocześnie i symetrycznie. Maksymalne dopuszczalne obciążenie niesymetryczne wynosi 20%. Dla wyższych wartości (co ma również miejsce przy zasilaniu domowym z mieszanymi odbiornikami mocy) nie możemy zagwarantować dopuszczalnego zakresu napięcia zasilania 230V ± 23V.
Zalecamy użycie generatora awaryjnego 230V lub generatorów z systemem VTS w trybie 230V do zasilania domu. W przypadku awarii zasilania zalecamy zasilanie wszystkich odbiorników energii 230V, które pierwotnie są zasilane przez trzy różne fazy zewnętrznej sieci energetycznej, za pomocą jednofazowego zasilania 230V. Pozwala to na wykorzystanie pełnej mocy generatora w całym domu bez obaw o przeciążenie każdej fazy, co byłoby trudne w pojedynczym gospodarstwie domowym, ponieważ zazwyczaj nie wiadomo, które odbiorniki energii są podłączone do której fazy.
Generatory Könner & Söhnen z systemem VTS mogą być używane do zasilania zarówno odbiorników energii 230V, jak i 400V, ale nie jednocześnie. Tryb 400V jest przeznaczony wyłącznie dla odbiorników energii 400V.
Czy moje urządzenia elektryczne potrzebują 230V czy 400V?
Prąd trójfazowy 400V jest zazwyczaj potrzebny tylko urządzeniom, które wymagają pola wirującego. Są to odbiorniki energii z silnikami trójfazowymi, takie jak narzędzia, pompy itp.
Tacy odbiorcy energii jak kuchenka elektryczna, mocny przepływowy podgrzewacz wody, grzejnik wentylatorowy, kocioł elektryczny czy sauna są podłączani do sieci trójfazowej wyłącznie w celu rozłożenia obciążenia w sieci VDN i w rzeczywistości są odbiorcami energii 230V, którzy mogą być zasilani przez generator 230V.
Odbiorcy energii 230V o łącznej mocy przekraczającej 4,6 kVA muszą być podłączeni do 3 faz podczas pracy z publicznej sieci energetycznej w celu rozłożenia obciążenia. W trybie zasilania awaryjnego, przy użyciu generatora awaryjnego z obciążeniem symetrycznym, powinni być zasilani napięciem 230V, ale nie mogą być doprowadzeni do pełnej mocy, aby przewód neutralny w urządzeniu nie został przeciążony, ponieważ zazwyczaj ma on taki sam przekrój jak przewody fazowe.
Urządzenia o dużym poborze mocy, takie jak kuchenki elektryczne, są zazwyczaj podłączane za pomocą kabla miedzianego 5 x 2,5 mm². Dzięki temu, gdy są zasilane przez generator, para płyt grzewczych lub płyta grzewcza i piekarnik elektryczny mogą być obsługiwane bez problemów, bez przeciążania przewodu neutralnego kabla zasilającego. Pod warunkiem, że sam generator ma wystarczającą moc. To samo dotyczy przepływowych podgrzewaczy wody, grzejników wentylatorowych, bojlerów elektrycznych, saun itp., które mają wewnętrzne elementy grzewcze 230V i w rzeczywistości są odbiornikami mocy 230V.
Jeśli taki odbiornik mocy 230V ma być zasilany przez jedną z 3 faz konwencjonalnego generatora 400V, możliwe są asymetryczne obciążenie oraz związane z tym uszkodzenia spowodowane niedo- i przepięciem.
Wszystkie generatory trójfazowe 400V to konwencjonalne generatory zasilania awaryjnego, których przebieg napięcia nie pozostaje stały, lecz może ulegać zniekształceniom pod wpływem nieliniowych odbiorników energii.
Odbiorniki mocy 400V z silnikami zazwyczaj mają wysoki prąd rozruchowy (3 do 6 razy wyższy niż prąd znamionowy) i mogą powodować skoki napięcia, zwłaszcza gdy obecna jest elektroniczna regulacja mocy (sterowanie fazowe).
Prąd rozruchowy i prąd znamionowy dla szlifierki kątowej (typowe dla urządzeń z silnikami):
Dla porównania, napięcie (żółty) i prąd (zielony) na jednej fazie narzędzia z elektroniczną kontrolą fazową (kontrola mocy, miękki start):
Zewnętrzna sieć energetyczna lub generator inwerterowy
Konwencjonalny generator (również z AVR)
Zalecamy ogólnie dostarczanie odbiorników energii elektrycznej 230V i 400V oddzielnie, aby wrażliwe odbiorniki 230V nie zostały uszkodzone przez skoki napięcia pochodzące od silnych odbiorników 400V.
W konwencjonalnych generatorach awaryjnych (również z AVR) prąd jest pobierany z uzwojenia alternatora, a kształt napięcia może się różnić w zależności od konstrukcji generatora.
W generatorach inwerterowych napięcie 230V 50Hz jest generowane elektronicznie i ma znacznie bardziej stabilną formę, co sprawia, że są one zalecane do urządzeń wrażliwych.
Nie ma generatorów inwerterowych trójfazowych. Istnieją jedynie inwertery trójfazowe z systemem magazynowania energii w bateriach, gdzie generator może być używany wyłącznie do ładowania magazynu energii. Wymagany jest zewnętrzny ładowarka do systemu magazynowania energii. Dzięki takiemu systemowi, dom mógłby być zasilany w całości trzema fazami.
Wszystkie generatory trójfazowe to generatory konwencjonalne ze wszystkimi tego konsekwencjami.
Zastrzeżenie:
Niniejsza instrukcja ma charakter wyłącznie orientacyjny, jest ilustracyjna i musi być dostosowana do specyficznych okoliczności i warunków na miejscu podczas instalacji. Sama instalacja musi być przeprowadzona zgodnie ze wszystkimi normami i przepisami. Nie ponosimy odpowiedzialności za nieprawidłowe instalacje i ich konsekwencje.
