Здоровое питание. Как правильно подключить ИБП для домашней серверной

В этой статье речь пой­дет о пра­виль­ном под­клю­чении резер­вно­го источни­ка к сер­верной или к любому дру­гому помеще­нию (квар­тире, офи­су, дому). Далее мы:

• сос­тавим спи­сок все­го необ­ходимо­го и раз­берем­ся, какой нужен кабель, как подоб­рать авто­мати­чес­кий вык­лючатель, что­бы ничего не сжечь;
• рас­смот­рим три раз­ных спо­соба под­клю­чения резер­вно­го источни­ка — непос­редс­твен­ное под­клю­чение инверто­ра (в режиме by-pass), исполь­зование трех­позици­онно­го перек­лючате­ля, под­клю­чение с помощью АВР;
• раз­берем типич­ные ошиб­ки.

Сра­зу неболь­шая ремароч­ка: мы будем рас­смат­ривать толь­ко одно­фаз­ную сеть. В боль­шинс­тве слу­чаев у тебя будет имен­но такая, поэто­му не ста­нем усложнять эту статью тре­мя фазами. Пос­ле ее проч­тения ты смо­жешь самос­тоятель­но под­клю­чить инвертор (UPS) и сэконо­мишь от десяти тысяч руб­лей (в зависи­мос­ти от реги­она) за услу­ги элек­три­ка.

Исходная точка

Для понима­ния про­цес­са зафик­сиру­ем исходную точ­ку. У тебя есть инвертор, воз­можно уже под­клю­чен­ный к акку­муля­тору. По край­ней мере готовы про­вода для под­клю­чения к батарее и соб­ран сам акку­муля­тор (если ты решил делать его сам). Здесь я под­черки­ваю фра­зу «под­клю­чен­ный к акку­муля­тору»: мно­гие инверто­ры нель­зя вклю­чить без пред­варитель­ного под­клю­чения — они прос­то не запус­тятся или ты получишь ошиб­ку (если под­клю­чишь устрой­ство к сети 220 В). Вмес­то инверто­ра у тебя может быть заряд­ная стан­ция вро­де EcoFlow — этот вари­ант тоже сго­дит­ся, будем счи­тать ее маломощ­ным инверто­ром (доволь­но дорогие модели EcoFlow име­ют мощ­ность око­ло 2 кВт, а для гиб­ридных инверто­ров, мож­но счи­тать, это толь­ко самое начало).

Ос­талось твой резер­вный источник под­клю­чить к тво­ей же про­вод­ке, да так, что­бы ничего не сго­рело — ни сам резер­вный источник, ни дру­гие при­боры.

Подготовительные мероприятия

Преж­де чем прис­тупить, нам надо купить допол­нитель­ные устрой­ства и кабель нуж­ного сечения (об этом — в сле­дующем раз­деле), а так­же най­ти вход­ной авто­мат. Обыч­но он находит­ся рядом со счет­чиком. Иног­да на лес­тнич­ной клет­ке (если речь идет о квар­тире), иног­да в щит­ке при вхо­де в помеще­ние. Необ­ходимые допол­нитель­ные устрой­ства зависят от спо­соба под­клю­чения. Ничего не покупай, пока не про­чита­ешь эту статью. Во‑пер­вых, ты сра­зу опре­делишь­ся, что тебе нуж­но, во‑вто­рых, может, кро­ме кабеля и клемм Wago, в тво­ем слу­чае боль­ше ничего и не понадо­бит­ся.

Мак­сималь­ный buy-лист выг­лядит так.

1. Кабель 5-жиль­ный нуж­ного сечения и нуж­ной дли­ны.
2. Клем­мы Wago.
3. Кре­пеж для кабеля.
4. Изо­лен­та.
5. Инс­тру­мент: кусач­ки, инс­тру­мент для сня­тия изо­ляции (если не хочешь делать это под­ручны­ми средс­тва­ми, хотя тоже мож­но), набор отверток, тес­тер (что­бы опре­делять, где фаза, а где ноль).
6. Средс­тво вво­да резер­ва — это может быть как АВР, так и трех­позици­онный перек­лючатель.
7. Двух­полюс­ные (2P) авто­мати­чес­кие вык­лючате­ли — две шту­ки (номиналь­ный ток уточ­ним даль­ше).
8. Щиток для 2P-авто­матов и средс­тва перек­лючения, если в основном щит­ке нет мест.

Нач­нем с выбора типа и сечения кабеля.

Выбор типа и сечения кабеля

Мне не хочет­ся перепи­сывать мно­гочис­ленные статьи в сети, которые ты можешь най­ти по зап­росу «типы элек­три­чес­кого кабеля». Если вкрат­це, то при выборе кабеля понять его тип и выяс­нить, под­ходит он тебе или нет, мож­но по мар­киров­ке:

• ВВГ — силовой кабель с мед­ными жилами, ПВХ‑изо­ляци­ей и обо­лоч­кой. Под­ходит для ста­ционар­ной прок­ладки. Может быть плос­ким (ВВГ‑П) или гиб­ким (ВВГнг-LS — не под­держи­вает горение, с низ­ким дымовы­деле­нием);
• ПВС — про­вод с мед­ными мно­гоп­роволоч­ными жилами и двой­ной ПВХ‑изо­ляци­ей. Гиб­кий, исполь­зует­ся для под­клю­чения бытовых при­боров, удли­ните­лей и вре­мен­ной элек­троп­ровод­ки;
• КГ — кабель гиб­кий, с резино­вой изо­ляци­ей и обо­лоч­кой. При­меня­ется для под­клю­чения под­вижно­го обо­рудо­вания, выдер­жива­ет механи­чес­кие наг­рузки;
• АВВГ — ана­лог ВВГ, но с алю­мини­евы­ми жилами. Лег­че и дешев­ле, но менее гиб­кий и дол­говеч­ный;
• NYM — немец­кий силовой кабель с мед­ными жилами, двой­ной ПВХ‑изо­ляци­ей и допол­нитель­ным сло­ем из невул­канизи­рован­ной резины. Под­ходит для скры­той и откры­той про­вод­ки;
• ШВВП — плос­кий про­вод с гиб­кими жилами и ПВХ‑изо­ляци­ей, исполь­зует­ся для под­клю­чения маломощ­ных бытовых при­боров;
• ВБбШв — силовой кабель с бро­ней из сталь­ных лент, защищен от механи­чес­ких пов­режде­ний, под­ходит для прок­ладки в зем­ле.

Ме­тодом исклю­чения отбро­сим непод­ходящие вари­анты:

• ВБбШв — очень дорого (ты же не бун­кер соб­рался обес­печивать резер­вным питани­ем?);
• ШВВП — тоже не годит­ся, пос­коль­ку он не выдер­жит нуж­ной тебе наг­рузки. Обыч­но такой кабель исполь­зуют для под­клю­чения отдель­ных не очень мощ­ных элек­три­чес­ких при­боров;
• АВВГ — алю­мини­евый кабель нам не под­ходит. В боль­шинс­тве слу­чаев у тебя будет мед­ная про­вод­ка, поэто­му нет смыс­ла исполь­зовать алю­мини­евый кабель. Тем более при исполь­зовании алю­миния сечение кабеля дол­жно быть боль­ше.

Ос­тают­ся вари­анты ВВГ, ПВС, КГ и NYM. Кабель NYM обыч­но дороже, чем ВВГ. Это свя­зано с тем, что у NYM есть допол­нитель­ный слой изо­ляции из ПВХ или резины, который повыша­ет его стой­кость к внеш­ним воз­дей­стви­ям. Кро­ме того, NYM чаще про­изво­дит­ся по евро­пей­ским стан­дартам, что так­же может вли­ять на цену. ВВГ, в свою оче­редь, более рас­простра­нен в Рос­сии и СНГ, что дела­ет его дешев­ле. То же самое мож­но ска­зать и о кабеле КГ — он доволь­но дорогой. Этот про­вод хорошо выдер­жива­ет отри­цатель­ные тем­перату­ры, не дубе­ет на морозе и иде­аль­но подой­дет для садово­го удли­ните­ля, но для нашей затеи дорого­ват.

Ос­тают­ся два вари­анта — ВВГ(нг) и ПВС. Пер­вый пред­став­ляет собой монолит­ный кабель, вто­рой — мно­гоп­роволоч­ный. Жила — это метал­личес­кая про­воло­ка, сер­дце­вина всех кабелей и про­водов. Ток про­ходит имен­но по жиле. По количес­тву про­волок, вхо­дящих в сос­тав, жилы быва­ют монолит­ными (как раз из них и сос­тоит ВВГ‑кабель) или мно­гоп­роволоч­ными (ПВС).

Пер­вый более надеж­ный и отлично под­ходит для скры­того мон­тажа, нап­ример если про­вод­ка будет замуро­вана на веки веч­ные в сте­не. Так­же бла­года­ря осо­бой изо­ляции он хорошо годит­ся для наруж­ного мон­тажа даже без гоф­ры. Так что, если инвертор будет уста­нов­лен вда­ли от помеще­ния, которое тебе нуж­но резер­вировать, и кабель будет про­ходить по ули­це, твой выбор — ВВГ(нг). Еще и на гоф­ре сэконо­мишь — как день­ги, так и вре­мя (пос­коль­ку про­тянуть кабель в гоф­ре, осо­бен­но если дли­на кабеля пре­выша­ет десять мет­ров, — та еще задача). А вот ПВС при наруж­ном мон­таже при­дет­ся помещать в гоф­ру, ина­че прос­лужит он недол­го. Поэто­му если ты наде­ешь­ся купить ПВС и сэконо­мить — готов тебя огор­чить. Так­же ВВГ(нг) — это негорю­чий кабель, что тоже немало­важ­но.

Но у кабеля ПВС есть одно пре­иму­щес­тво. Бла­года­ря тому что он мно­гоп­роволоч­ный, он очень гиб­кий, что сущес­твен­но упро­щает мон­таж, осо­бен­но внут­ри помеще­ния. Так­же он белый и кра­сивый, что тоже немало­важ­но, если ты будешь прок­ладывать его внут­ри помеще­ния без кабель‑канала.

В общем, мой выбор — ВВГ(нг), так как мой кабель про­ходит вдоль зда­ния, а сам инвертор находит­ся в под­собном помеще­нии. Что­бы перес­тра­ховать­ся, я помес­тил его в гоф­ру, но ты можешь это­го не делать. А какой кабель под­ходит тебе — выбирай сам, но толь­ко из этих двух вари­антов: ПВС или ВВГ.

Те­перь о сечении кабеля. Этот параметр опре­деля­ет, какую наг­рузку смо­жет про­пус­тить через себя кабель без наг­ревания и раз­рушения. Если ты не хочешь, что­бы слу­чил­ся пожар, нуж­но не эко­номить и покупать кабель необ­ходимо­го сечения.

Са­мое пра­виль­ное решение — открыть докумен­тацию по сво­ему инверто­ру и в соот­ветс­тву­ющем раз­деле най­ти информа­цию о нуж­ном сечении. На сле­дующей иллюс­тра­ции показан при­мер такой информа­ции.

Что есть что:

• PV input — это кабель для сол­нечных панелей. Про­пус­каем;
• AC input — вхо­дящий кабель, исполь­зует­ся для заряд­ки акку­муля­тора;
• battery input — кабель для акку­муля­тора, ты его уже выб­рал в прош­лой статье;
• AC output — выход­ной кабель, от инверто­ра к помеще­нию.

Как видишь, здесь рекомен­дуют сечение 10 мм², что для вхо­дяще­го, что для исхо­дяще­го кабеля. Кабель с таким сечени­ем может выдер­жать ток силой 70 А и нап­ряжение мощ­ностью ~15,4 кВт. Сто­ит ли исполь­зовать такой кабель, если у тебя вхо­дящий авто­мат на 25 А, сле­дова­тель­но, мак­сималь­ная мощ­ность, которая может «при­лететь», — 5,7 кВт (25 · 230)? Оче­вид­но, что нет. Поэто­му есть смысл при­дер­живать­ся номина­ла вхо­дяще­го авто­мата при под­боре кабеля.

Нап­ример, если вхо­дящий авто­мат на 25 А, то такой ток может выдер­жать кабель сечени­ем 2,5 мм². Одна­ко луч­ше перес­тра­ховать­ся и исполь­зовать кабель 4 мм², тем более что не всег­да про­изво­дитель чес­тно ука­зыва­ет сечение и вмес­то 2,5 мм² может ока­зать­ся 2,3 или даже 2,0. Если же вхо­дящий авто­мат на 32 А, тог­да выбира­ем кабель сечени­ем 6 мм² (к сло­ву, такой кабель может выдер­жать ток 46 А и мощ­ность 10,1 кВт), поэто­му эко­номия у нас здра­вая. От того, что мы сэконо­мим, ничего не сго­рит, по край­ней мере — не дол­жно.

Ес­ли дли­на кабеля дос­таточ­но боль­шая (более 10 м), под­ска­жу, на чем мож­но сэконо­мить: исполь­зуй пятижиль­ный кабель. Вмес­то того что­бы покупать два трех­жиль­ных кабеля (для AC input и AC output), исполь­зуй один пятижиль­ный (две фазы, два ноля и одна жила для зазем­ления). Так вый­дет замет­но дешев­ле, чем два трех­жиль­ных про­вода.

Пос­мотрим на циф­ры. Пред­ста­вим, что тебе нуж­но 20 м кабеля сечени­ем 4 мм². Сред­няя цена трех­жиль­ного кабеля — 210 р./м (на момент написа­ния статьи), а пятижиль­ного — 320. В пер­вом слу­чае тебе понадо­бит­ся не 20, а 40 м (так как от вход­ного авто­мата до инверто­ра 20 м и 20 м воз­вра­щает­ся обратно) и вый­дет 8400 р., а во вто­ром тебе дос­таточ­но 20 м по 320 р. — 6400 р. Здесь мож­но даже взять кабель качес­твом получ­ше за 350 р., и все рав­но получит­ся дешев­ле.

Что же каса­ется руководс­тва по инверто­ру, час­то быва­ют несо­ответс­твия. В рас­смот­ренном нами при­мере рекомен­дует­ся кабель сечени­ем 10 мм² и двух­полюс­ный авто­мат номина­лом 40 А. Кабель может выдер­жать ток 70 А, как уже отме­чалось. Запас — дело хорошее, но поч­ти в два раза — это перебор.

Да, если у тебя маломощ­ная уста­нов­ка до 4 кВт на базе сис­темы на 24 В (или вооб­ще заряд­ная стан­ция), тебе подой­дет кабель сечени­ем 2,5 мм² — нет смыс­ла переп­лачивать: быс­трее сго­рит инвертор, чем сам кабель.

Итак, мы опре­дели­лись с кабелем — это пятижиль­ный мед­ный ВВГ(нг) или кабель ПВС нуж­ной дли­ны и нуж­ного сечения. Кро­ме самого кабеля, тебе понадо­бит­ся кре­пеж для него. Подумай, как ты будешь мон­тировать кабель к сте­не. Сущес­тву­ет кре­пеж раз­ного вида, а под­бор зависит от раз­личных фак­торов, в том чис­ле и от матери­ала тво­их стен. Для наруж­ного мон­тажа подой­дут нак­ладные скоб­ки нуж­ного диамет­ра — дешево и сер­дито. Для внут­ренне­го опти­маль­ным и самым сим­патич­ным вари­антом будет кабель‑канал. Так­же пос­мотри: воз­можно, кабель‑канал уже есть в тво­ем плин­тусе и ты смо­жешь исполь­зовать его — так ты мак­сималь­но спря­чешь кабель от пос­торон­них глаз, да еще и сэконо­мишь нем­ного денег на покуп­ке кабель‑канала. Обла­дате­ли мод­ных МДФ‑плин­тусов сей­час куса­ют лок­ти.

Автоматические выключатели

Те­бе понадо­бят­ся два двух­полюс­ных авто­мати­чес­ких вык­лючате­ля (2P): один будет сто­ять до инверто­ра, а вто­рой — пос­ле него. Обой­дут­ся они в копей­ки, а допол­нитель­ные удобс­тва гаран­тирова­ны. Нап­ример, при исполь­зовании перек­лючате­ля АВР ты можешь вык­лючить подачу с инверто­ра при работе от сети — во вре­мя вклю­чения мощ­ного пот­ребите­ля, что­бы не допус­тить отклю­чения BMS (об этом поз­же). Авто­мати­чес­кие вык­лючате­ли 2P хороши тем, что они раз­рыва­ют не толь­ко фазу, но еще и ноль.

Ос­новная задача авто­мати­чес­кого вык­лючате­ля — это защита кабеля. Не инверто­ра, не дру­гого обо­рудо­вания, а имен­но кабеля. Поэто­му очень важ­но пра­виль­но подоб­рать номинал авто­мата. Если номинал будет мень­ше, чем про­ходи­мый ток (нап­ример, ты купил авто­мат на 16 А, а наг­рузка, допус­тим, 4 кВт), авто­мат будет вык­лючать­ся. В этом слу­чае говорят, что «авто­мат выбива­ет». Наобо­рот, если у тебя кабель, допус­тим, 1,5 мм², а ты уста­новил авто­мат на 25 А и наг­рузка при этом 5 кВт, авто­мат не сра­бота­ет, а кабель будет греть­ся. Так и до пожара недале­ко.

Вто­рая важ­ная харак­терис­тика авто­мати­чес­кого вык­лючате­ля — тип рас­цепле­ния. В наших целях подой­дет B или C. При этом B пред­почти­тель­нее, так как отра­бота­ет такой авто­мат рань­ше, чем С. При неболь­шом пре­выше­нии номиналь­ного тока (до 13%) для типа рас­цепле­ния С нор­маль­но, если авто­мат не сра­бота­ет в течение часа. То есть если у тебя авто­мат на 25 А, а ток, ска­жем, 28 А (все­го на 12% боль­ше), то целый час твой кабель будет греть­ся. Что с ним слу­чит­ся за этот час — он прос­то наг­реет­ся или рас­пла­вит­ся, — зависит от качес­тва самого кабеля (а если еще и пред­ста­вить, что ты сэконо­мил и взял какой‑то некачес­твен­ный кабель с сечени­ем 2 мм² или мень­ше...). Поэто­му я рекомен­дую харак­терис­тику B. Харак­терис­тика С нуж­на толь­ко в слу­чае, если есть проч­ный запас по самому кабелю. Нап­ример, при исполь­зовании авто­мата на 25 А ты исполь­зуешь кабель 4 или даже 6 мм². В этом слу­чае от тока 28 А с тво­им кабелем ничего не слу­чит­ся.

При выборе номиналь­ного тока мож­но при­вязы­вать­ся к номиналь­ному току вход­ного авто­мата. Если эта величи­на сос­тавля­ет 25 А, то в тво­ей сети неот­куда взять­ся боль­шему нап­ряжению, сле­дова­тель­но, нет смыс­ла ста­вить авто­маты на 32 или 40 А.

Сов­сем дру­гая ситу­ация может быть, если у тебя маломощ­ная сис­тема на 24 В. В этом слу­чае твой инвертор в сред­нем может «отдать» 3 кВт, сле­дова­тель­но, до и пос­ле него нуж­но уста­новить авто­маты на 16 А, даже если вхо­дящий авто­мат боль­шего номина­ла.

Ос­таль­ные харак­терис­тики авто­мата, как и его про­изво­дитель, не столь важ­ны. Выбирай на свой вкус и цвет. Если ты будешь уста­нав­ливать эти два авто­мата в общий щиток, то покупай того же про­изво­дите­ля, который ты уже исполь­зуешь, — так тре­бует внут­ренний пер­фекци­онист.

Щиток для автоматов

Пос­чита­ем количес­тво мест для допол­нитель­ных гад­жетов:

• для двух двух­полюс­ных авто­матов четыре мес­та;
• для трех­позици­онно­го перек­лючате­ля два мес­та или для АВР пять мест.

Дру­гими сло­вами, тебе понадо­бит­ся от шес­ти до девяти мест в тво­ем щит­ке. Если дос­таточ­ного количес­тва мест нет, при­дет­ся купить нак­ладной (имен­но нак­ладной, ведь ник­то не хочет делать ремонт для мон­тажа щит­ка?) плас­тиковый щиток. Про­изво­дитель зна­чения не име­ет, выбирай тот, который тебе боль­ше нра­вит­ся визу­аль­но.

Ес­ли щиток (вдруг) будет уста­нов­лен на ули­це, нуж­но брать с пылев­лагоза­щитой IP65. Но лич­но я сом­нева­юсь, что ты будешь уста­нав­ливать имен­но эти авто­маты на ули­це, хотя все зависит от кон­крет­но тво­его слу­чая. В моем как раз АВР находит­ся в пылев­лагоза­щищен­ном щит­ке на ули­це, пос­коль­ку сво­ими щел­чка­ми при перек­лючении он может довес­ти до инфар­кта впол­не себе здо­рово­го челове­ка.

Ес­ли мон­таж под­разуме­вает­ся все‑таки наруж­ный, кро­ме над­писи IP65, обра­ти вни­мание на надеж­ные уплотни­тели, пред­назна­чен­ные защищать про­вод­ку от вла­ги.

На­конец‑то мы разоб­рались с мелоча­ми и готовы прис­тупить к самому под­клю­чению.

«Вилка суицидника», или как не нужно делать

Ка­бель вил­ка — вил­ка, или в прос­тонародье «вил­ка суицид­ника», зна­ком поль­зовате­лям генера­тора, а так­же всем, кто исполь­зует заряд­ные стан­ции. Это кабель, на обо­их кон­цах которо­го смон­тирова­на обыч­ная вил­ка.

Ес­ли у тебя рань­ше был генера­тор (заряд­ная стан­ция), есть веро­ятность, что ты под­клю­чал его имен­но так. Допус­тим, отклю­чили элек­три­чес­тво, ты обя­затель­но идешь вык­люча­ешь вход­ной авто­мат, далее запус­каешь генера­тор, под­клю­чаешь один конец кабеля вил­ка — вил­ка к выход­ной розет­ке генера­тора, а вто­рой конец — в одну из розеток тво­его помеще­ния. Нап­ример, если у тебя есть наруж­ная розет­ка, ты можешь под­клю­чить генера­тор к ней. В резуль­тате элек­три­чес­тво рас­простра­нит­ся на все помеще­ние.

Проб­лема в этой схе­ме зак­люча­ется в челове­чес­ком фак­торе — ты можешь забыть отклю­чить вход­ной авто­мат. Ког­да появит­ся элек­три­чес­тво, толь­ко Все­лен­ная зна­ет, что у тебя сго­рит. Может быть, даже все элек­троп­риборы, если вооб­ще не загорит­ся про­вод­ка. Со стоп­роцен­тной уве­рен­ностью могу ска­зать, что твоя EcoFlow испустит дух.

Имен­но поэто­му кабель вил­ка — вил­ка исполь­зовать не нуж­но: это небезо­пас­но. Да и нам тре­бует­ся не прос­то резер­вный источник, а имен­но ИБП — ты не успе­ешь так быс­тро про­делать все эти манипу­ляции (вык­лючить вход­ной авто­мат, вклю­чить вил­ку, исхо­дящую от инверто­ра, в розет­ку), что­бы твои ком­пы не вык­лючились.

Подключаем мощный инвертор

Под­клю­чение мощ­ного инверто­ра — самая эко­ном­ная про­цеду­ра, пос­коль­ку, кро­ме двух 2P-авто­матов и кабеля (и некото­рых мелочей вро­де клемм), тебе боль­ше ничего не нуж­но. Поп­робую объ­яснить на паль­цах. На рисун­ке ниже изоб­ражена твоя про­вод­ка — как она есть сей­час. У тебя есть вход­ной авто­мат (воз­можно, где‑то в общем щит­ке на лес­тнич­ной клет­ке), пос­ле него — счет­чик, а от счет­чика выходят два про­вода — фаза и ноль. Фаза может быть корич­невого или крас­ного цве­та, а ноль, как пра­вило, синего. Эти два про­вода «при­ходят» в твое помеще­ние (офис, квар­тиру) — в твой щиток, который обыч­но уста­нав­лива­ется при вхо­де в помеще­ние, где‑то рядом с вход­ной дверью.

Ин­вертор уста­нав­лива­ется в раз­рыв учас­тка кабеля меж­ду счет­чиком и щит­ком. Ищешь, где в твой щиток вхо­дят фаза и ноль, переку­сыва­ешь эти про­вода (тебе понадо­бят­ся кусач­ки и тес­тер — на вся­кий слу­чай) и реали­зуешь схе­му, изоб­ражен­ную на сле­дующей иллюс­тра­ции.