Звичайний та інверторний генератор: як правильно підключити газовий котел?

О. Бойко

Наразі для всіх регіонів України є характерною ситуація з нестійкою напругою в мережі чи з повною відсутністю електроенергії на кілька годин, а інколи й діб. У таких випадках, щоб не замерзнути або не пошкодити котел, рекомендується встановлювати додаткове обладнання – генератор, джерело безперебійного живлення (ДБЖ), стабілізатор напруги

Вся електрична частина будинку повинна відповідати певним нормативам. В Україні головним документом стосовно будинкового електрообладнання є ПУЕ – «Правила улаштування електроустановок». Наразі є чинними ПУЕ в редакції 2017 р. Так, відповідно до глави 1.7 чинних «Правил облаштування електроустановок», введення електроживлення до будинку може бути здійснене за однією зі схем TN (TN-C, TN-S, TN -C-S) та IT.

Наразі також є чинним Наказ Міністерства праці та соціальної політики України від 21 червня 2001р. N 272 про введення в дію «Правил будови електроустановок. Електрообладнання спеціальних установок ДНАОП 0.00-1.32-01», яким мають відповідати зокрема електрообладнання всіх типів котлів. У правилах крім вимог наведено перелік інших відповідних нормативних документів. Витяг з Правил щодо термінології наданий нижче в таблиці 1.

Таблиця 1. ДНАОП 0.00-1.32-01 – скорочення, терміни, визначення

Скорочення, терміни	Визначення
TN-S система заземлення	Нульовий робочий та нульовий захисний провідники працюють окремо в усій системі
TN-C-S система заземлення	Функції нульового робочого та нульового захисного провідників об'єднані в одному провідникові в частині мережі
TN-C система заземлення	Функції нульового робочого та нульового захисного провідників об'єднані в одному провідникові в усій мережі
IT - система заземлення	Мережа живлення системи IT не має безпосередньо зв'язку струмовідних частин з землею, а відкриті струмопровідні частин електроустановки заземлені
L	Фазний провідник
N	Нульовий робочий провідник
PE	Нульовий захисний провідник
PEN	Об'єднаний нульовий робочий та захисний провідник
ПЗВ	Пристрій захисного вимикання, що реагує на диференціальний струм
ПЛ	Повітряна лінія електропередачі
Аварійне освітлення	Освітлення, яке призначене для продовження роботи під час аварійного відключення робочого освітлення
Зрівнювання потенціалів	Для зрівнювання потенціалів у тих приміщеннях та зовнішніх установках, в яких застосовується заземлення або занулення, будівельні і виробничі металеві конструкції, стаціонарно прокладені трубопроводи всіх призначень, металеві корпуси технологічного обладнання, підкранові і залізничні колії тощо повинні бути приєднані до мережі заземлення або занулення

TN-C – нульовий робочий та нульовий захисний провідники об'єднані в одному провіднику по всій системі. Найбільш поширена схема, економічна та проста. Така система не має окремого провідника РЕ (захисне заземлення). Це означає, що у житловому будинку в розетках відсутнє заземлення. Нерідко за такої системи робиться занулення. Занулення - це крайній засіб, розрахований на ефект короткого замикання. Якщо провідник фази опиниться на корпусі приладу, станеться коротке замикання (КЗ), у результаті спрацює автоматичний вимикач на вимкнення. Система заземлення TN-C використовується у старому житловому фонді та не рекомендується для нових споруд.

TN-S – нульовий робочий та нульовий захисний провідники працюють окремо по всій системі. Найбільш сучасна та безпечна система заземлення. Рекомендується під час будівництва нових будівель. Сприяє надійному захисту людини, обладнання та захисту будівель. Менш поширена. Потребує прокладання трижильного кабелю в однофазній мережі, що веде до подорожчання проекту.

TN-C-S – нульовий робітник та нульовий захисний провідники об'єднані в одному провіднику в якійсь її частині, починаючи від джерела живлення до введення в будівлю. Таку систему можна розщепити на провідник N і провідник РЕ. Після розщеплення потрібно повторне заземлення. Підсистема TN-C-S рекомендована для широкого застосування. Технічно досить легко здійсненна. При переході з підсистеми TN-C потребує простої модернізації. Потребує модернізації стояків у під'їздах. Але при обриві провідника PEN електроприлади можуть опинитися під небезпечним потенціалом.

Система IT – у такій системі нейтраль N джерела живлення ізольована від землі або заземлена через прилади або пристрої, що мають великий опір, а відкриті провідні частини електроустановки заземлені. Система IT – це схема заземлення лабораторій та медичних установ, у яких проводяться досліди та роботи з чутливою апаратурою, а всі струми та електромагнітні поля зведені до мінімуму.

Почнемо з того, як правильно організувати електроживлення для побутових котлів. Від цього багато чого залежить, і найчастіше дороге обладнання не працює з теплогенератором саме через помилки в електричному підключенні. Для живлення котла, який є стаціонарною електроустановкою, генератор повинен бути правильно інтегрований у домашню мережу, тобто мати з домашньою мережею одну й ту саму систему нейтралі/заземлення.

Абсолютна більшість газових котлів потребує заземлення. Інакше вони просто не працюватимуть. Точніше, не функціонуватиме іонізаційний датчик (тобто датчик полум'я). Одним своїм контактом цей датчик з'єднаний з корпусом котла, і щоб через нього почав проходити струм, корпус повинен бути з'єднаний із землею. Як бачимо, без заземлення не обійтися. Але воно робиться не для котла, а в першу чергу для захисту від ураження електричним струмом. Заземлення або захисна нейтраль повинні бути зроблені за всіма правилами електробезпеки, що є цілком прийнятним для будь-якого котла. Потенціал між нейтральним та заземлюючим проводом не повинен перевищувати 0,5 В. Постійний потенціал на клемній колодці заземлення котла призводить до втрати струму іонізації, збоїв електронної плати та інших проблем. Тому на проблемних об'єктах рекомендується встановлювати трансформатор із гальванічною розв'язкою, який одразу вирішує проблеми з неякісним заземленням.

Також важливу роль у правильній та безпечній роботі котла відіграє конфігурація сигналу лінії живлення. Вона повинна мати форму так званої «правильної синусоїди» (рис. 1). Часто котел доєднують до мережі через ДБЖ, на виході з якого йде сигнал неправильної форми (псевдосинусоїда або модифікована синусоїда). За наявності перешкод від будь-яких пристроїв у мережі, форма сигналу може спотворюватися також. Це збільшує ймовірність не тільки збоїв у роботі електроніки, але й також призвести до шумної роботи циркуляційних насосів з можливим виходом їх з ладу. У таких випадках блок живлення котла працює в більш напруженому режимі, споживаний струм збільшується в піковому та RMS значенні (тут – «Root mean square», англ. «середнє квадратичне» – тобто дієве значення електричного струму). Елементи котла можуть бути не розраховані на збільшення діючої сили струму і вийти з ладу.

Рис. 1. Модифікація напруги на лінії живлення у синусоїду правильної форми

Частота лінії живлення. При живленні котла від електромережі проблем, як правило, з цим параметром не спостерігається, але все ж таки він може впливати на працездатність котла. Також якщо котел підключений через ДБЖ, то можуть бути проблеми з правильним визначенням відсутності/наявності напруги в електромережі. В результаті ДБЖ постійно працює від батареї, не перемикаючись на мережу.

Напруга електромережі. Сучасні котли за правило працюють у діапазоні напруг від 190 до 240 В. Деякі моделі можуть працювати при більшому падінні напруги – до 170 В тощо. Котли власне не дуже чутливі до зниженої напруги, для них становить небезпеку її перевищення, особливо пікове. Щоб усунути неприємні наслідки цього, використовують стабілізатори напруги. Однак цей пристрій не є вирішенням усіх проблем, оскільки він має певний час реакції. І, за наявності імпульсних стрибків напруги (включення поблизу потужних пристроїв, зварювального апарату чи раптове вмикання мережі із значною кількістю підключених пристроїв, особливо із електродвигунами), може не встигнути зреагувати вчасно. Тому також необхідно передбачати встановлення УЗІП – пристроїв захисту від імпульсних перенапруг.

Таким чином, для підключення котла до генератора необхідно лише забезпечити правильне підключення електричної частини до котла.

Звичайний генератор. У разі використання звичайного генератора (рис. 2) необхідно позначити чіткі фазу і нуль, для цього треба заземлити один полюс розетки, на якому не стоїть автомат генератора.

Рис. 2. Підключення котла до звичайного генератора

Інверторний генератор. Для інверторних генераторів (рис. 3), а також ДБЖ, необхідно застосовувати роздільний трансформатор (220/220 В) з вищою потужністю, аніж це є необхідним для котла; зазвичай рекомендують запас у 15-25%. Він ставиться перед котлом, первинною обмоткою на джерело живлення, вторинною обмоткою на котел. Один із полюсів вторинної обмотки (яка йде до котла) заземлюється (це і буде нуль).

Рис. 3. Застосування інверторного генератора для газового конденсаційного котла

Не варто підключати/відключати роздільний трансформатор (особливо потужний), коли на нього подане живлення із джерела (ДБЖ/генератор). Спочатку необхідно знеструмити джерело, а вже потім – сам трансформатор. Вмикати необхідно у зворотному порядку: спочатку трансформатор, а потім вже подавати на нього живлення.

Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі та корисні відео на Youtube-каналі та у TikTok.  Долучайтесь!

Переглянуто: 7 083