В населённых пунктах, где случаются перерывы в подаче электроэнергии, остро стоит вопрос о резервных источниках питания. На сегодняшний день это могут быть солнечные батареи, ветроге-нераторы или аккумуляторные батареи с преобразователями напряжения. На мой взгляд, самое простое, доступное, дешёвое и надёжное решение для частного дома - резервный генератор напряжения ~230 В мощностью несколько киловатт с бензиновым или дизельным приводом, благо на рынке их достаточно в большом ассортименте.
Предлагаемое устройство резервирования электропитания, схема которого изображена на рис. 1, автоматически переводит потребителя с питания переменным током от электросети на питание от резервного генератора и обратно. Приоритет отдаётся электросети.
Рис. 1. Схема устройства резервирования электропитания
Привод генератора должен иметь электростартёр, питающийся от аккумуляторной батареи, и запускаться нажатием на кнопку "Пуск". Для остановки должна быть предусмотрена кнопка "Стоп". Обе кнопки - с нормально разомкнутыми контактами.
Аккумуляторная батарея должна всегда быть исправна и заряжена. При длительной работе генератора необходима своевременная дозаправка топливного бака двигателя его привода или увеличение объёма этого бака. Остановится генератор при появлении напряжения в электросети или по израсходовании топлива. Возможно остановить его и принудительно.
При наличии напряжения в электросети срабатывает контактор КМ1, через его замкнувшиеся контакты КМ 1. 1 напряжение поступает к потребителю. Одновременно контакты КМ1.2 разрывают цепь, по которой к потребителю могло бы поступить напряжение генератора, а разомкнувшиеся контакты КМ1.3 исключают случайную имитацию нажатия на кнопку "Пуск".
При исчезновении напряжения в сети контактор КМ1 отпускает якорь, при этом контакты КМ1.1, разомкнувшись, разрывают соединение потребителя с сетью, а контакты КМ1.3, замкнувшись, имитируют нажатие на кнопку"Пуск". Кактолько генератор заработает, срабатывает контактор КМ2. Его контакты КМ2.2 замыкают цепь питания потребителя от генератора, а контакты КМ2.3 разрывают цепь имитации нажатия на кнопку "Пуск". Контакты КМ2.1, разомкнувшись, дополнительно блокируют подачу потребителю напряжения от сети, пока генератор работает.
При появлении напряжения в сети контактор КМ1 снова срабатывает. Замкнувшиеся контакты КМ1.4 имитируют нажатие на кнопку "Стоп", останавливая этим генератор. Далее контактор КМ2, вернувшийся в исходное состояние, замыкает контакты КМ2.1, что позволяет сетевому напряжению попасть к потребителю.
Подключать аккумуляторную батарею, питающую стартёр двигателя привода генератора, следует только после подачи на устройство напряжения от сети и наличии напряжения употребителя.
Контакторы КМ1 и КМ2 выбирают в зависимости от необходимой потребителю мощности электроснабжения. Я применил малогабаритные контакторы КМИ10911 с номинальным напряжением катушки управления ~230 В и допустимым коммутируемым током 9 А. При этом потребовалось дополнить их двумя контактными приставками ПКИ-04 с четырьмя нормально замкнутыми контактами каждая. Для работы в трёхфазной сети каждый контактор нужно оснастить ещё двумя нормально разомкнутыми силовыми контактными группами.
Генератор выбирают требуемой мощности и обязательно со стартёрным запуском. Я применил генератор DY3000LX мощностью 2,5 кВт. К сожалению, чтобы подключить цепи управления его пуском и остановкой, потребовалась разобрать замок. Недавно появились генераторы (например, 5GF-5A) со встроенным узлом резервирования, подобным описанному, но они в несколько раз дороже.
Устройство смонтировано (рис. 2) и испытано. Лампы накаливания, которые видны на фотоснимке, показывают наличие напряжения в сети и на выходе генератора.
Рис. 2. Монтаж устройства
Примечание. Недостатки предложенного устройства - наличие гальванической связи между генератором и сетью, а также коммутация только одного из двух проводов, идущих к потребителю. Для их устранения потребуется усложнить устройство, применив в нём контакторы, у которых больше силовых контактов.
Автор: К. Казанцев, г. Соликамск Пермского края