Kysymys herää aina: mikä generaattori sopii aiottuun käyttöön?
Mitä jännitettä ja kuinka paljon tehoa sähköiset laitteeni todella tarvitsevat?
Ero julkisen sähköverkon ja varageneraattorin välillä
Hätävirtageneraattoria ei voida rinnastaa julkiseen sähköverkkoon, sillä hätävirtalähde on aina itsenäinen virtaratkaisu. Hätävirtageneraattori muodostaa yhdessä siihen liitettyjen sähkönkuluttajien kanssa suljetun järjestelmän, jonka osat ovat vuorovaikutuksessa keskenään.
Julkisessa sähköverkossa kuormat jaetaan siten, että kaikki kolme vaihetta kuormitetaan suunnilleen symmetrisesti, ja jäljelle jäävä epätasapainoinen kuorma (vaiheiden epätasainen kuormitus) sekä siihen liittyvä nollapisteen siirtymä kompensoidaan käytettävissä olevien muuntajien kompensoivilla käämeillä, siksak-piireillä jne.
Talon, jossa on 3-vaiheinen ulkoinen sähkösyöttö, kuormat ovat pääasiassa 230V sähkönkuluttajia, ja epäsymmetrinen kuormitus on siten väistämätöntä ja voi olla äärimmäistä tietyissä olosuhteissa.
Tämä voi aiheuttaa ongelmia kolmivaiheisessa varavoimajärjestelmässä. Tämä ei pitäisi olla ongelma alhaisella virrankulutuksella (yleensä enintään 10-20 % nimellistehosta per vaihe), mutta ei, jos käytät esimerkiksi vedenkeitintä tai keittolevyä sähköliedellä.
Esimerkki:
Talo saa virtansa epätasapainottomasta kuormituksesta hätävarageneraattorin kautta 400V pistorasian kautta. Niin kauan kuin kaikki kolme vaihetta ovat yhtä kuormitettuja tai vain muutama sata wattia, jännite pysyy sallittujen toleranssirajojen sisällä, eli 230V +/- 10% per vaihe. Kuitenkin, jos vedenkeitintä tai sähkölieden keittotasoa käytetään, kolmen vaiheen jännitteet poikkeavat ja ylittävät sallitun 230V +/- 10% rajan. Tämä voi aiheuttaa ylijännitevaurioita kytketyille sähkölaitteille.
Mitä pienempi hätävarageneraattorin nimellisteho on, sitä merkittävämpi ero on saman kuorman kohdalla. Siksi vaikutus on huomattavampi pienemmillä 3-vaihegeneraattoreilla kuin suuremmilla.
Epäbalanssista kuormaa kestävissä varavoimageneraattoreissa on mekanismeja, jotka korjaavat jännitteet kussakin vaiheessa, mikä tiettyyn pisteeseen asti poistaa epätasapainoisen kuorman ongelman, mutta kytketyn kuorman tehorajoitukset per vaihe säilyvät.
Koska et yleensä tiedä, mitkä sähkönkuluttajat ovat kytkettyinä talon mihinkin vaiheeseen, voi generaattorin yksittäisen vaiheen ylikuormitus tapahtua nopeasti. .
Perinteisissä generaattoreissa (myös AVR:llä) virta otetaan vaihtovirtageneraattorin käämityksestä ja jännitteen muoto on samanlainen kuin siniaalto, mutta se voi vaihdella generaattorin suunnittelun mukaan.
Jännitteen taajuus tavanomaisessa synkronigeneraattorissa määräytyy moottorin nopeuden mukaan, joka voi vaihdella tietyllä alueella kuormituksen mukaan.
Pysyvästi aktiiviset kodinkoneet ovat yleensä pieniä elektronisia virrankuluttajia, kuten reitittimet, satelliittikytkimet, puhelinjärjestelmät, matkapuhelinlaturit, LED-valaistus jne., ja niillä kaikilla on yleensä huipputeho.
Jännite (keltainen) ja virta (vihreä) ulkoisesta sähköverkosta ja invertterigeneraattorista:
ulkoinen sähköverkko
Invertterigeneraattori
Jännitesäädin (AVR) hallitsee tehokasta jännitettä, mutta ei jännitteen aaltomuotoa, mikä on tärkeää herkille sähköisille laitteille. Näiden laitteiden aiheuttamat harmoniset, jotka johtuvat niiden huippuvirrankulutuksesta (tyypillistä pienille elektronisille laitteille), ovat erityisen haitallisia herkille elektronisille laitteille. Tämä vaikutus korostuu erityisesti silloin, kun piiriin ei ole kytketty resistiivisiä kuormia, kuten hehkulamppuja ja laitteita, joissa on resistiivisiä lämmityselementtejä. Siksi suosittelemme, että käytettäessä tavanomaisia varavoimageneraattoreita piirin generaattoripuolelle kytketään pysyvästi vähintään yksi resistiivinen kuorma, kuten hehkulamppu, tasoittamaan ohimeneviä prosesseja.
Jännitteen (keltainen) ja virran (vihreä) käyttäytyminen perinteisessä generaattorissa elektronisella kuormituksella ilman tasapainottavaa kuormaa ja sen kanssa (100W hehkulamppu):
Voitte nähdä, että vasemmanpuoleisessa kuvassa punaisilla nuolilla merkityt häiritsevät harmoniset ovat oikeanpuoleisessa kuvassa huomattavasti pienemmät, ja useimmat elektroniset moduulit toimivat sitten ilman ongelmia.
Tällainen toimenpide soveltuisi myös kolmivaihegeneraattoriin, joka pystyy käsittelemään epätasapainoisia kuormia, mutta tämä voisi johtaa kolminkertaiseen tehonmenetykseen. Siksi 230V hätävirtalähteellä on selkeitä etuja rakennukselle.
Teknisten ominaisuuksien vuoksi invertteriteknologialla varustetut generaattorit ovat kaikki yksivaiheisia 230V varavoimageneraattoreita.
Könner & Söhnenin 3-vaiheiset 400V generaattorit ja generaattorit, joissa on VTS-järjestelmä 400V-tilassa, eivät kuten useimmat generaattorit tässä hintaluokassa sovellu epätasapainoisille kuormille ja niitä voidaan käyttää vain 400V sähkönkuluttajien syöttämiseen, jotka kuormittavat kaikkia kolmea vaihetta samanaikaisesti ja symmetrisesti. Suurin sallittu epätasapainoinen kuorma (epätasapainokuorma) on 20 %. Suuremmille arvoille (mikä on myös tilanne talon syötössä sekakuormittajilla) emme voi taata sallittua syöttöjännitealuetta 230V ± 23V.
Suosittelemme käyttämään 230V hätävirtageneraattoria tai generaattoreita, joissa on VTS-järjestelmä 230V-tilassa kodin sähkönsyöttöön. Sähkökatkoksen sattuessa suosittelemme, että kaikki 230V sähkönkuluttajat, jotka alun perin saavat virtansa ulkoisen sähköverkon kolmesta eri vaiheesta, syötetään yksivaiheisella 230V syötöllä. Tämä mahdollistaa generaattorin täyden tehon käytön koko talossa ilman huolta kunkin vaiheen ylikuormituksesta, mikä olisi vaikeaa yksittäisessä kotitaloudessa, koska yleensä ei tiedetä, mitkä sähkönkuluttajat ovat kytkettyinä mihinkin vaiheeseen.
Könner & Söhnen -generaattoreita, joissa on VTS-järjestelmä, voidaan käyttää sekä 230V että 400V sähkönkuluttajien virransyöttöön, mutta ei samanaikaisesti. 400V-tila on tarkoitettu yksinomaan 400V sähkönkuluttajille.
Tarvitsevatko sähkölaitteeni 230V vai 400V?
400 V kolmivaihevirtaa tarvitaan yleensä vain laitteille, jotka vaativat pyörivän kentän. Näitä ovat kolmivaihemoottoreilla varustetut sähkönkuluttajat, kuten työkalut, pumput jne.
Sellaiset tehon kuluttajat kuin sähköliesi, tehokas pikavesivaraaja, puhallinlämmitin, sähkökattila tai sauna liitetään 3-vaiheiseen verkkoon ainoastaan kuormituksen jakautumisen vuoksi VDN-verkossa, ja ne ovat itse asiassa 230V tehon kuluttajia, jotka voidaan syöttää 230V generaattorilla.
230 V:n sähkönkuluttajat, joiden kokonaisteho on yli 4,6 kVA, on liitettävä kolmeen vaiheeseen, kun niitä käytetään julkisesta sähköverkosta kuormituksen jakautumisen vuoksi. Hätävirtakäytössä, kun käytetään tasapainottamatonta hätävirtageneraattoria, ne tulisi syöttää 230 V:lla, mutta niitä ei saa käyttää täydellä teholla, jotta laitteen nollajohdin ei ylikuormitu, koska sillä on yleensä sama poikkileikkaus kuin vaihekaapeleilla.
Tehonkuluttajat, kuten sähköliedet, liitetään tyypillisesti 5 x 2,5 mm² kuparikaapelilla. Näin ollen, kun ne saavat virtansa generaattorista, voidaan käyttää ongelmitta paria keittotasoja tai keittotasoa ja sähköuunia ilman, että syöttökaapelin nollajohdin ylikuormittuu. Edellyttäen, että generaattorilla itsellään on riittävästi tehoa. Sama koskee pikavesivaraajia, puhaltimia, sähkökattiloita, saunoja jne., joissa on sisäiset 230V lämmityselementit ja jotka ovat itse asiassa 230V tehonkuluttajia.
Jos tällaista 230V:n sähkönkuluttajaa on tarkoitus syöttää yhdellä perinteisen 400V:n generaattorin kolmesta vaiheesta, epäsymmetrinen kuormitus ja siihen liittyvät ali- ja ylijännitevauriot ovat mahdollisia.
Kaikki 3-vaiheiset 400V generaattorit ovat perinteisiä varavoimageneraattoreita, joiden jänniteaaltomuoto ei pysy vakiona, vaan voi vääristyä epälineaaristen sähkönkuluttajien vaikutuksesta.
400 V:n sähkönkuluttajilla, joissa on moottorit, on yleensä korkea käynnistysvirta (3–6 kertaa nimellisvirtaa korkeampi) ja ne voivat aiheuttaa jännitepiikkejä, erityisesti silloin, kun käytössä on elektroninen tehonsäätö (vaiheenleikkaussäätö).
Käynnistysvirta ja nimellisvirta kulmahiomakoneelle (tyypillinen moottorilla varustetuille laitteille):
Vertailun vuoksi, jännite (keltainen) ja virta (vihreä) työkalun yhdessä vaiheessa, jossa on elektroninen vaihekatkaisun ohjaus (tehonsäätö, pehmeä käynnistys):
Ulkoinen sähköverkko tai invertterigeneraattori
Perinteinen generaattori (myös AVR:llä)
Yleisesti ottaen suosittelemme, että 230V ja 400V virrankuluttajat syötetään erikseen, jotta herkät 230V virrankuluttajat eivät vaurioidu voimakkaiden 400V virrankuluttajien aiheuttamista jännitepiikeistä.
Perinteisissä hätävarageneraattoreissa (myös AVR:llä varustetuissa) virta otetaan vaihtovirtageneraattorin käämityksestä, ja jännitteen muoto voi vaihdella generaattorin rakenteen mukaan.
Invertterigeneraattoreissa jännite 230V 50Hz tuotetaan elektronisesti ja se on huomattavasti vakaampi, minkä vuoksi niitä suositellaan herkille laitteille.
Kolmivaiheisia invertterigeneraattoreita ei ole. On olemassa vain kolmivaiheisia inverttereitä akkuvarastojärjestelmällä, jossa generaattoria voidaan käyttää ainoastaan akkuvaraston lataamiseen. Akkuvarastojärjestelmään tarvitaan ulkoinen laturi. Tällaisella järjestelmällä talo voitaisiin varustaa kokonaan kolmella vaiheella.
Kaikki 3-vaiheiset generaattorit ovat perinteisiä generaattoreita kaikkine seurauksineen.
Vastuuvapauslauseke:
Tämä ohjekirja on tarkoitettu vain oppaaksi, se on havainnollistava ja se on mukautettava asennuksen aikana paikan päällä vallitseviin erityisiin olosuhteisiin ja tilanteisiin. Itse asennus on suoritettava kaikkien standardien ja määräysten mukaisesti. Emme ota vastuuta virheellisistä asennuksista ja niiden seurauksista.
