Dieser Artikel gibt Antworten auf Fragen zum korrekten und sicheren Anschließen eines Stromgenerators in Ihrem eigenen Haus, im Freien oder auf einer Baustelle, zu den verborgenen Merkmalen des Anschlusses eines Benzin- oder Dieselgenerators an das Stromnetz und zur Vermeidung von Fehlern beim Anschließen eines Stromgenerators.
So bestimmen und berechnen Sie die maximale Generatorlast
Um den Generator an das Stromnetz anzuschließen, muss die zulässige Belastung des Generators berechnet werden. In diesem Fall ist es wichtig, nicht nur die Nennleistung, sondern auch den Einschaltstrom sowie den möglichen Anstieg des Energieverbrauchs während des Betriebs des angeschlossenen Geräts zu berücksichtigen. Daher kann die tatsächliche Belastung des Generators größer sein als die am Elektrogerät angegebene Nennleistung..
Vereinfacht ausgedrückt kann die erforderliche Generatorleistung berechnet werden, indem die Nennleistung des angeschlossenen Elektrogeräts mit dem folgenden Faktor multipliziert wird:
- Für Glühlampen und Heizungen kann ein Koeffizient von eins angenommen werden.
- Für Haushaltsgeräte (Fernseher, Kühlschrank, Leuchtstofflampen) liegt der Koeffizient im Bereich von 1,2 bis 1,5.
- Handwerkzeuge (Bohrer, Winkelschleifer, Stichsäge, Fräser) – der Koeffizient liegt im Bereich von 1,5 bis 2.
- Leistungsstarke Ausrüstung (Pumpen, Schweißtransformatoren, Werkzeugmaschinen, leistungsstarke Elektromotoren ohne Sanftanlaufsystem) – 3.
Angenommen, wir haben einen Generator mit einer Nennleistung von 3 kW und einer maximalen Leistung von 3,45 kW gekauft. Sie müssen gleichzeitig eine Verbindung herstellen:
- Glühlampen 3 Stk. 100 W..
- Waschmaschine mit einer Elektromotorleistung von 300 W und einem Heizelement – 1700 W..
- TV, Leistung 100 W..
- Kühlschrank – 150 W..
- Bohrer – 450 W..
Wir führen eine Überprüfungsberechnung der erforderlichen Generatorleistung unter Berücksichtigung der Art der Last durch:
- P = (3 × 100 + 300 × 2 + 1700 + 100 × 1,2 + 150 × 1,5 + 450 × 1,5) / 1000
- P = 3,62 kW
Der resultierende Wert ist höher als die maximal zulässige Leistung für den gekauften Generator. Für einen sicheren Betrieb ist es daher erforderlich, auf ein Elektrogerät zu verzichten, damit die Gesamtlastleistung des Generators die Nennleistung von beispielsweise 3 kW, beispielsweise von einer Bohrmaschine, nicht überschreitet.
Die Kraft des Bohrers ist: 450 x 1,5 = 675 W..
Die maximale Lastleistung ohne Bohrer beträgt 2945 W, was mit der Nennleistung des Generators vergleichbar ist.
Es ist wichtig zu beachten, dass der Generator mit einer Last unter 30% des Nennwerts nicht lange betrieben werden kann. Auch kurzfristige, aber häufige Überlastungen (wenn der Verbrauch den maximal zulässigen Wert erreicht) wirken sich negativ auf die Leistung aus.
Generator an das Stromnetz anschließen
Beachten Sie beim Anschließen eines Stromgenerators unbedingt die Hauptregel: „Sie können nicht mehr als eine Stromquelle gleichzeitig an das Stromnetz anschließen.“ Die Nichtbeachtung dieser Regel garantiert eine Beschädigung des Generators..
Anschluss eines Generators als einzige Stromquelle
In der Natur oder in einer Sommerresidenz, in der außer dem Generator keine anderen Stromquellen vorhanden sind, erfolgt der Anschluss über die im Generatorgehäuse eingebauten Steckdosen. Der maximale Strom für einphasige Steckdosen liegt zwischen 16 und 20 A, für dreiphasige Steckdosen zwischen 40 und 50 A. Um die Last anzuschließen, müssen Sie je nach Art der Generatorausgangsbuchse sowohl spezielle als auch herkömmliche Verlängerungskabel verwenden.
Für den Anschluss an den Generator muss ein elektrisches Kabel (Verlängerungskabel) verwendet werden, das der Belastung durch die an die Steckdosen angeschlossenen Verbraucher standhält. Da der Generator von Ort zu Ort transportiert werden kann, ist es besser, für die Installation ein doppelt isoliertes flexibles Kupferkabel zu verwenden..
Wichtig! Fast alle Generatoren benötigen zusätzlichen Schutz gegen das Eindringen von Wasser oder Schnee. Daher sollten sie unter einem Schuppen oder in Innenräumen installiert werden.
Berechnung des Querschnitts des Verbindungskabels
Der erforderliche Kabelabschnitt kann basierend auf der maximalen Leistung des Generators berechnet werden. Im vorherigen Beispiel haben wir die maximale Generatorleistung von 3,45 kW angenommen. Bestimmen Sie den erforderlichen Kupferkabelquerschnitt für den Anschluss:
- Ohne die Besonderheiten der Last zu berücksichtigen, berechnen wir nach dem Ohmschen Gesetz den maximalen Ausgangsstrom des Generators: I = P / U = 3450/220 = 15,7 A..
- Für freiliegende elektrische Kupferkabel beträgt die optimale Stromdichte 5-10 A pro 1 mm Abschnitt2 Kupferleiter.
- Der optimale Drahtquerschnitt wird erhalten, indem der maximal fließende Strom durch die zulässige Stromdichte dividiert wird: S = 15,7 / 5 = 3,14 mm2 und S = 15,7 / 10 = 1,57 mm2.
- Zum Anschließen wählen wir ein elektrisches Standardkabel, dessen Leiterquerschnitt mehr als 1,57 mm betragen muss2, aber nicht viel mehr als 3,14 mm2.
- Ein Kupferkabel mit einem Querschnitt von 3 mm ist ideal für den Anschluss2.
Kernquerschnitt 4 mm2 wird einen größeren Spielraum haben und ist nur gerechtfertigt, wenn es notwendig ist, die vom Generator erzeugte eklektische Energie über eine Entfernung von mehr als 25 m zu übertragen (eine Vergrößerung des Drahtquerschnitts wird verwendet, um Verluste in der Kommunikationsleitung zu minimieren).
Kernquerschnitt 2,5 mm2 kann verwendet werden, wenn der Generator leicht vom Anschlusspunkt entfernt ist (nicht mehr als 10-15 m). Bei längerem Betrieb des Generators bei maximaler Leistung ist es ratsam, die Kabeltemperatur zu überwachen.
Wichtig! Für den Anschluss an den Generator müssen Stecker, Buchsen und Schalter verwendet werden, die so ausgelegt sind, dass sie mindestens mit dem maximalen Ausgangsstrom des Generators (in unserem Beispiel 16 A) arbeiten.
Der für den Anschluss an den Generator verwendete Verlängerungskabelstecker kann in der Form der Kontakte von dem in Ihrer Region verwendeten Standard abweichen. Um die Last an diese Steckdose anzuschließen, müssen Sie einen Adapter oder einen speziellen Stecker verwenden (normalerweise im Lieferumfang des Generators enthalten)..
In einem einphasigen Netzwerk werden drei Drähte vom Generator ausgegeben – L (Phase), N (Neutralleiter) und Pe (Masse), was auch durch das Erdungssymbol angezeigt werden kann. Die Reihenfolge der Verbindung von L und N ist nicht wichtig, da dies den Betrieb des Geräts nicht beeinträchtigt. Es ist wichtig, das Erdungskabel richtig anzuschließen. Wenn Sie sich nicht sicher sind, um welches Erdungskabel es sich handelt, überprüfen Sie es mit einem speziellen Gerät – einem Multimeter. Dafür braucht man:
- Schalten Sie den Generator aus.
- Schalten Sie das Multimeter im Ohmmeter-Modus ein.
- Drücken Sie eine Sonde gegen das Metallteil des Generatorkörpers (wählen Sie einen Bereich aus, der nicht mit Farbe bedeckt ist)..
- Berühren Sie mit der zweiten Sonde nacheinander jeden einzelnen Anschluss der Generatorsteckdose.
- Der Anschluss, an dem das Multimeter den Widerstand des Stromkreises nahe Null Ohm anzeigt und geerdet ist, die verbleibenden zwei sind L und N..
Bei Installationsarbeiten ist zu beachten, dass Generatoren mit Synchronmotor empfindlich auf einen Kurzschluss in der Last reagieren..
Merken! Beim Anschließen ist das Berühren von stromführenden Kabeln gesundheits- und lebensgefährlich..
Anschließen eines Generators als Notstromquelle
Für den Fall, dass der Generator als Ersatzstromquelle verwendet und an ein vorhandenes Stromnetz angeschlossen wird, verwenden viele Menschen einen Plug-to-Plug-Adapter: Ein Stecker wird an eine Haushaltssteckdose angeschlossen, der andere an eine Generatorsteckdose, was strengstens verboten ist. Womit ist es behaftet? Wenn im Hauptnetz Strom auftritt, besteht eine hohe Ausfallwahrscheinlichkeit der Elektronik oder des Generators.
In Eile treten häufig Verbindungsfehler auf, die zu irreversiblen Schäden am Generator führen, z. B.: Anschließen eines externen Netzteils direkt an eine laufende Stromquelle oder über einen angeschlossenen Adapter an einen nicht angeschlossenen Generator.
Um diese Probleme zu vermeiden, sollte der Anschluss des Generators an das Stromnetz über einen speziellen Kippschalter oder einen Paketschalter mit dem Status Null erfolgen. Der Anschluss an sie erfolgt über eine Schraubverbindung.
Für die Hausverkabelung eignen sich Paketschalter mit einem geeigneten Betriebsplan.
Sie sind über eine Schraub- oder Steckklemmenverbindung mit ihnen verbunden. Die Burst-Schalterleistung muss dem maximalen Laststrom mit einem Spielraum von 50% entsprechen.
Beachtung! Hersteller empfehlen, nicht unter Last zu schalten.
Ein ungefähres Verbindungsdiagramm kann wie folgt aussehen:
QS – Wippschalter oder Paketschalter; QS1 – Eingangsleistungsschalter oder Sicherungsbaugruppe am Zweig vom Netz; QS2 – nach dem Stromzähler installierter Eingangsleistungsschalter; QS3 und QS4 – automatische Lasttrennschalter; L1 und L2 – Anzeigelampen für 220 V.
Anzeigen zur Montage auf einer DIN-Schiene und am Schaltschrankkörper
Ebenso wie beim Anschließen des Generators über ein Verlängerungskabel ist die korrekte Verbindung von L und N mit dem internen Netzwerk des Gehäuses nicht kritisch. Bei Anschluss an eine Generatorsteckdose kann ein Standardstecker sowohl bedingt „gerade“ als auch invertiert angeschlossen werden, während sich am Anschlusspunkt die Art der zugeführten Spannung von Phase auf Null oder umgekehrt ändert. Aus diesem Grund ist es nicht sinnvoll, den Generator an die RCD-Einheit anzuschließen, da er mit einer Wahrscheinlichkeit von 50% nicht funktioniert.
Besondere Aufmerksamkeit muss der Erdung gewidmet werden (wenn sie in der internen Verkabelung verwendet wird, da die alte Norm ihre Verwendung nicht vorsah). Eine unsachgemäße Erdung kann einen Kurzschluss im Generatorstromkreis mit unvorhersehbaren Folgen verursachen..
Hinweis: Wenn die interne Verkabelung zweidrahtig ist und keine Erdung vorsieht, bedeutet dies nicht, dass der Generator selbst nicht geerdet werden muss.!
Während des Betriebs ohne Erdung kann am Generatorgehäuse ein ziemlich hohes Potential „induziert“ werden, was für das menschliche Leben und die Generatorelektronik gefährlich ist.
Die Reihenfolge zum Einschalten des Generators mit dem Burst-Schalter lautet wie folgt:
- Trennen Sie den ankommenden Leistungsschalter.
- Schalten Sie den Burst-Schalter vom Netz zum Generatornetz.
- Trennen Sie die Leistungsschalter.
- Schließen Sie das Kabel vom Schalter an die Generatorsteckdose an.
- Start-Generator.
- Lass es warm werden.
- Schalten Sie den Schalter ein.
- Leistungsschalter einschalten.
Wenn die Netzstromversorgung angezeigt wird, trennen Sie den Generator in umgekehrter Reihenfolge vom Stromnetz..
Automatische Generator-Inbetriebnahmesysteme (ATS)
Der Kauf von vorgefertigten ATS-Systemen, die den Generator an das Stromnetz anschließen, oder deren unabhängige Herstellung für die meisten Haushaltsgeneratormodelle ist eine unzweckmäßige Geldverschwendung, da die Einbeziehung von Generatoren selbst mit einem eingebauten Elektrostarter unter menschlicher Kontrolle erfolgt. Dies ist auf die Notwendigkeit einer manuellen Steuerung der Drosselklappe (Luftzufuhr zum Verbrennungsmotor) zurückzuführen, wenn ein kalter Motor gestartet und dann erwärmt wird. Vollautomatische Redundanzsysteme für die Stromversorgung können nur erreicht werden, wenn mit leistungsstarken Generatoren gearbeitet wird, die mit Mikroprozessor-Steuerungssystemen ausgestattet sind.
Könnten Sie bitte erklären, wie man den Generator selbst anschließt? Welche Schritte sollte man befolgen und welche Anschlüsse werden benötigt? Vielen Dank im Voraus für Ihre Hilfe!