Пять параметров, которые определяют выбор
Перед выбором полезно освежить схему: подключение генератора через АВР, кабель и автомат, заземление и УЗО. Для трёхфазного объекта добавьте подключение к трёхфазной сети, а типовые ошибки разобраны в этой статье.
| Параметр | Откуда берём | Что определяет |
|---|---|---|
| Расчётный ток | P, U, cosφ, число фаз | Номинал аппарата и сечение |
| Полюса и нейтраль | Система заземления, паспорт генератора | 2P/3P/4P, коммутация N |
| Ток КЗ | Проект/замер на вводе | Класс PC/PCS, Icw/Icm |
| Характер нагрузки | Список потребителей, пуски | Категория AC, запас |
| Время и логика | Требования объекта | Контактор/автомат/STS, уставки |
Если хотя бы один параметр неизвестен, подбор превращается в угадывание. Особенно опасны «пропущенные» нейтраль и ток КЗ: внешне аппарат работает, а при аварии защита не срабатывает.
Расчётный ток: формула и таблица
Для однофазной нагрузки 230 В:
I = P / (U × cosφ).
Для трёхфазной 400 В:
I = P / (√3 × U × cosφ) = P / (1,732 × 400 × cosφ).
Через полную мощность: I = S / U для 1φ и I = S / (√3 × U) для 3φ.
Пример: генератор 30 кВт, cosφ 0,8, трёхфазный. S = 30 / 0,8 = 37,5 кВА; I = 37 500 / (1,732 × 400) = 54,1 А. Ближайший номинал вверх — 63 А, но с учётом температуры в шкафу и пусковых токов часто берут 80 А.
| Мощность | 1φ, 230 В, cosφ 0,8 | 3φ, 400 В, cosφ 0,8 |
|---|---|---|
| 5 кВт | 27,2 А | 9,0 А |
| 8 кВт | 43,5 А | 14,4 А |
| 10 кВт | 54,3 А | 18,0 А |
| 15 кВт | 81,5 А | 27,1 А |
| 20 кВт | 108,7 А | 36,1 А |
| 30 кВт | — | 54,1 А |
| 50 кВт | — | 90,2 А |
| 100 кВт | — | 180,4 А |
| 150 кВт | — | 270,6 А |
Округляйте вверх, а не «вниз к ближайшему». Аппарат на 50 А при расчётных 54 А будет работать на пределе и нагреваться. Если нагрузка двигательная, дополнительно проверяют включающую способность при пуске: после переключения двигатели могут стартовать одновременно.
Число полюсов и нейтраль
Это главный источник ошибок. Схема зависит не от «толщины» генератора, а от системы заземления и решения по нейтрали.
| Система / схема | АВР | Нейтраль |
|---|---|---|
| TN-C-S, 1φ, одна точка N–PE | 2P или 1P+N | По проекту; вторая точка N–PE недопустима |
| TN-C-S, 3φ, неразрывная N | 3P | N не коммутируется |
| TN-C-S, 3φ, нужен разрыв N | 4P | N коммутируется |
| TT, 1φ | 2P | N коммутируется |
| TT, 3φ | 4P | N коммутируется |
| IT | 3P/4P | N может отсутствовать, контроль изоляции |
Четырёхполюсный аппарат не «лучше» трёхполюсного сам по себе. В TT он обязателен, иначе токи пойдут в обход АВР по нейтрали. В TN с неразрывной нейтралью он может создать вторую точку N–PE. Решение фиксируется проектом.
У 4P-аппарата полюс N должен включаться первым и отключаться последним либо срабатывать одновременно с фазами — проверьте паспорт. Разрыв N под нагрузкой раньше фаз оставляет нагрузку с «плавающим» потенциалом.
Тип АВР
| Тип | Ток | Время | Когда выбирают |
|---|---|---|---|
| Ручной перекидной | 16–630 А | минуты | Дача, редкий резерв |
| Контакторный | до 100–160 А | 0,1–0,5 с | Дом, котёл, офис |
| Моторизованный MCCB | 63–1600 А | 0,5–2 с | Дом 15–100 кВт, бизнес |
| Моторизованный ACB | 630–6300 А | 1–3 с | Производство, ЖКХ |
| STS (тиристорный) | до 1000 А | 4–20 мс | Серверы, медицина |
Контакторный АВР быстрый и недорогой, но сам не отключает ток КЗ — нужна вышестоящая защита. Моторизованный автомат даёт видимый разрыв, ручной режим и нормированные Icw/Icm. STS нужен только там, где критичен разрыв в миллисекундах; генератор всё равно запускается десятки секунд, поэтому без ИБП он не спасает сервер.
Стойкость к току КЗ: PC и PCS
По ГОСТ Р 50030.6.1 (IEC 60947-6-1):
- PC — переключающее устройство без нормированной кратковременной стойкости; защиту от КЗ обеспечивает вышестоящий аппарат. Нужно проверить координацию.
- PCS — с нормированной кратковременной стойкостью (Icw) и включающей способностью (Icm); применяют при больших токах КЗ.
Ориентир: Icw аппарата должен быть не меньше тока КЗ на его зажимах на время срабатывания вышестоящей защиты. Если Icw не указан, считать, что аппарат не предназначен для точки с большим КЗ. Для бытового щита часто достаточно PC при корректной координации; для промышленного ввода — PCS.
Категория нагрузки
- AC-1 — активная/слабоиндуктивная нагрузка: ТЭНы, лампы, обогрев.
- AC-3 — двигатели с прямым пуском, отключение вращающегося двигателя.
- AC-33 — двигатели с тяжёлым пуском/реверсом.
- AC-31…AC-36 — категории для переключающих устройств по IEC 60947-6-1; в паспорте указывают пару, например AC-33B.
Если в доме насос, компрессор или вентиляция, AC-1 «потому что дешевле» — плохая экономия. Контактор AC-3 на тот же ток рассчитан на двигательную нагрузку. Пуск асинхронного двигателя — 5–7 × Iн; при одновременном старте группы после переключения возможен бросок, поэтому применяют ступенчатый ввод или задержки.
Время переключения
| Нагрузка | Допустимый перерыв | Что подходит |
|---|---|---|
| Серверы, АСУ, медицина | 0–20 мс | ИБП + STS; АВР не спасает |
| Освещение, бытовая техника | 0,5–5 с | Контакторный/моторизованный АВР |
| Холодильники, кондиционеры | 1–5 мин | АВР + задержка возврата |
| Насосы, котлы | 10–60 с | АВР + плавный пуск |
| Сварка, компрессоры | 1–3 мин | Запас мощности, ступенчатый ввод |
Полное время — это не только время АВР. Оно складывается из обнаружения пропадания сети, задержки, пуска, прогрева и перевода нагрузки. Если поставщик обещает «0,3 с», уточните, что именно измерено.
Селективность и согласование защит
АВР — коммутационный, а не защитный аппарат. Защиту обеспечивают автоматы и УЗО.
- По току: номинал нижестоящего аппарата ниже вышестоящего; для MCCB ориентир соотношения 1,6:1 (зависит от характеристик).
- По времени: вышестоящий — с выдержкой; для УЗО — тип S.
- УЗО на вводе — 100–300 мА тип S, групповые — 30 мА; суммарная естественная утечка не должна превышать половину уставки.
- Проверяйте селективность в обоих режимах: от города и от генератора.
- Если генератор меньше вводного автомата дома, на линии генератора нужен свой автомат — иначе при аварии он окажется перегружен.
Исполнение и место установки
- Улица/бокс — IP54 или выше; помещение — IP31–IP41.
- Номинал аппарата действителен при 30–40 °C; в уличном шкафу нужен derating.
- Металлический корпус — для улицы, пластик — для сухого помещения.
- Нужны паспорт на русском, схема, гарантия, доступность ЗИП и контроллера.
- Предусмотрите ручной режим и возможность обслуживания без подачи напряжения.
Типовые комплектации по мощности
| Генератор | Ток (cosφ 0,8) | АВР | Примечание |
|---|---|---|---|
| 5 кВт, 1φ | 27 А | 2P, 32–40 А | Дом, дача |
| 8 кВт, 1φ | 43 А | 2P, 50–63 А | Часто с УЗО 30 мА |
| 10 кВт, 3φ | 18 А | 4P, 25–32 А | Если N коммутируется |
| 15 кВт, 3φ | 27 А | 4P, 40 А | Котёл, насос |
| 20 кВт, 3φ | 36 А | 4P, 50–63 А | Дом с электроплитой |
| 30 кВт, 3φ | 54 А | 4P, 63–80 А | Моторизованный |
| 50 кВт, 3φ | 90 А | 4P, 100–125 А | MCCB |
| 100 кВт, 3φ | 180 А | 4P, 200–250 А | Icw обязателен |
| 150 кВт, 3φ | 271 А | 4P, 320–400 А | Проект |
Таблица — для предварительного подбора. Финальный номинал зависит от нагрузки, температуры, тока КЗ и селективности.
Ошибки выбора
- Выбор «по кВт генератора» без расчёта тока и cosφ.
- AC-1 контактор на двигательную нагрузку.
- 3P АВР при TT — токи идут в обход по нейтрали.
- Игнорирование Icw/Icm и класса PC/PCS.
- АВР «впритык» по току, без запаса на температуру.
- Нет ручного режима — нельзя безопасно обслуживать.
- Нет мониторинга и журнала событий.
- Подбор без селективности с существующим вводом.
Источники и оговорки
- ПУЭ, 7-е издание, гл. 1.2, 1.7, 3.1 — резервирование, заземление, защита.
- ГОСТ 32144-2013 — качество электроэнергии.
- ГОСТ 29322-2014 — номинальные напряжения 230/400 В.
- ГОСТ Р 50030.6.1 (IEC 60947-6-1) — переключающие устройства.
- IEC 60364 — проектирование низковольтных установок.
- ISO 8528 — классы мощности и приём нагрузки ДГУ.
Конкретные номиналы, число полюсов и уставки определяет проект. Перед монтажом проверьте паспорт генератора, схему заземления и ток КЗ на вводе.