Driftsprincipperne for en automatisk overførselsafbryder

En automatisk overførselsafbryder(ATS) er en enhed, der bruges til at omdirigere strøm under særlige omstændigheder. For eksempel kan den offentlige forsyningsspænding gå ud på et hospital under en naturlig katastrofe, og den automatiske overførselsafbryder starter backupgeneratoren. Der er mange problemer involveret i en sådan overførsel - ikke mindst er det at tage beslutningen om, hvornår det er sikkert at skifte tilbage til strømforsyningen.

ATS bruges til at sikre kontinuiteten i strømforsyningen, selvom dette kan betyde forskellige ting i forskellige situationer. I et typisk hjem, en lille virksomhed eller institution kan kontinuerlig magt betyde, at en kort afbrydelse kan tolereres.

For eksempel, hvis en backupgenerator bruges til at levere backup-strøm, når strømmen til det offentlige el-udstyr svigter, vil der være en pause, mens generatoren starter. På et hospital kan enhver afbrydelse på mere end et par sekunder være katastrofal.

Der er flere måder, som ATS kan sikre, at afbrydelsen er meget kort - inklusive batterier at udfylde hullet fra ophør af strømforsyning til det offentlige til start af backupgenerator levere. Nogle automatiske afbrydere fornemmer de midlertidige fald og spidser i strømforsyningen til det offentlige, der går forud for svigt, og starter generatoren, før den offentlige strøm fuldstændigt svigter.

Ingeniører installerer typisk overførselsafbrydere for at skifte belastning mellem to forskellige kilder til elektrisk strøm. Nogle er manuelle og kan aktiveres, når brugeren vender en kontakt, mens andre, som automatiske overførselsafbrydere, skifter afhængigt af, hvordan strømkilden ændres. Når kilden til elektrisk strøm svigter, kan den automatiske overførselsafbryder muligvis træde i kraft for at drive en bygning.

En ATS kan styre, hvornår en backupgenerator afhænger af spændingen i den primære forsyning til en bygning. Når de gør dette, skal de også overføre belastningen til backupgeneratoren. De arbejder ved at blokere backupgeneratoren fra at blive en kilde til elektrisk strøm, indtil generatoren selv er tændt for midlertidig strøm.

Et eksempel på en trinvis proces, som en ATS kan bruge, er:

1. Når strømmen i en bygning slukkes, starter ATS backupgeneratoren. Dette får generatoren til at gøre sig klar til at levere elektrisk strøm til huset.
2. Når generatoren er klar til at udføre, skifter ATS nødstrømmen til belastningen.
3. ATS beordrer derefter generatoren til at lukke ned, når strømforsyningen genoprettes.

Når strømmen svigter, beordrer den automatiske overførselsafbryder generatoren til at starte. Når generatoren er klar til at levere strøm, skifter ATS nødstrøm til belastningen. Når strømmen er genoprettet, skifter ATS til strømforsyning og kommandoer nedlukning af generatoren.

Hvis dit hus havde en ATS, der styrede en backupgenerator, ville ATS starte generatoren, når der opstod et strømsvigt, og backupgeneratoren begyndte at levere strøm. Ingeniører designer generelt huse og overførselsafbrydere, således at generatoren forbliver adskilt fra det system, der fordeler strøm gennem hele bygningen. Dette beskytter generatoren mod overbelastning. En anden beskyttelsesforanstaltning, som ingeniører bruger, er at de har "afkølingstider" for at forhindre generatoren i at blive overophedet.

ATS-design tillader undertiden belastningstab eller ændring af prioriteten for andre kredsløb. Dette gør det muligt for el og strøm at cirkulere på måder, der er mere optimale eller nyttige til bygningsformål. Disse muligheder kan være nyttige for at forhindre generatorer, motorstyringskredsløbskort og andre komponenter i at blive overophedet eller overbelastet med elektricitet.

Blød belastning er en metode, der lettere kan overføre belastningen fra hjælpeprogrammet til de synkroniserede generatorer, hvilket også kan minimere spændingstab under disse overførsler.

Kraftsystem og elektriske ingeniører har viden, erfaring og færdigheder til at oprette deres egne automatiske overførselsafbrydere. Enkeltpersoner uden denne type legitimationsoplysninger eller kvalifikationer bør ikke forsøge at oprette deres egne, da de ikke har den nødvendige uddannelse. Der er stadig måder, du kan lave dine egne afbryderpaneler til at håndtere elektriske signaler mellem enheder til forskellige formål.

Det kræver generelt udstyr, der bruges i elektrotekniske processer, herunder den automatiske overførselsafbryder sig selv, et printkort, en vekselstrømsmåler, afbrydere, samleskinner, DIN-skinner, LED-lys og loddeudstyr. Udfør ikke disse trin, medmindre du har sikkerhedsforanstaltninger for at beskytte dig mod strøm.

De generelle trin til at lave dit eget printkort med en automatisk overførselsafbryder er:

1. Installer en DIN-skinne for at montere afbrydere i en beholder, der skal være kabinettet til den automatiske overførselsafbryder. DIN-skinner bruges til bygning af enheder og elektronik, der bruger industrielt udstyr som kredsløb og ledninger. Sørg for at fastgøre det tæt, og at der er et hul til at lade kabler passere ind i beholderen.
2. Derefter kan du installere de neutrale og jordbundne skinner. Disse samleskinner bruges som afbrydere, metalliske strimler, der bruges i switchudstyr for at lade strømmen distribuere sig passende gennem udstyret. Du kan også bruge passende isoleringsmaterialer for at sikre dig, at potentialet mellem neutrale og sikkerhedsjordstænger altid er nul. Dette er vigtigt for at bryde og skabe kredsløb mellem generatorer ved at opdage effektforskellene mellem dem.
3. Tilslut samleskinnerne til din installation. Du kan bruge strandet ledning for at forhindre betydeligt spændingsfald mellem afbryderne til den automatiske overførselsafbryder og resten af ​​din installation.
4. Hvis du vil, kan du tilføje LED-indikatorer mellem afbrydere og indgående strømforsyninger. Dette hjælper dig med at opdage, om en afbryder er lukket eller ej.
5. Føj selve den automatiske overførselsafbryder og AC-måleren til installationen. Transformatoren, der ændrer strømmen, skal være omkring output fra den automatiske overførselsafbryder. AC-måleren skal registrere, hvor meget spænding installationen bruger. Hold det tæt og sikkert for at forhindre spændingslækager og andre problemer.
6. Test dit setup for sikkerhed, inden du implementerer det. Hvis der er overskydende varme fra modstandene, der kan forårsage problemer såsom overophedning, skal du sørge for at rette ved at ændre modstand eller bruge flere sikkerhedsforholdsregler såsom at ændre opsætningen af ​​kredsløbet afbrydere.

ATS-opsætninger kan bruge flere generatorer til at beskytte elektriske operationer, der finder sted samtidigt i områder, der er langt fra hinanden. Disse systemer bruger flere ATS-opsætninger til at fungere som om der var en enkelt ATS med en enkelt generator. Dette lader ATS-systemerne fungere med flere generatorer med henblik på f.eks. Forskellige bygninger eller forskellige typer arkitektoniske design.

Hver ATS har brug for en controller for at sikre, at strømmen overføres sikkert og effektivt mellem forsyningskilderne og generatorerne. De skal testes i begge retninger og distribuere strøm i overensstemmelse hermed. De skal sørge for, at de tager højde for selv de minimale tidsforskelle mellem at drive forskellige bygninger eller forskellige generatorer. For nogle operationer kan selv millisekunder uden strøm skade formålene med forskellige bygningskonstruktioner.

Ud over softloadede ATS-designs er der åben overgang, lukket overgang og statisk overførselsafbryder design til forskellige formål med overførselsafbrydere. Åbne overførselsafbrydere, inklusive ATS, eller overførselsafbrydere inden pause før fabrikat fungerer ved at afbryde kontakten med en strømkilde og skabe kontakt med en anden. Dette forhindrer uønsket tilbagefodring, strømmen af ​​elektrisk strøm i en uønsket retning samt brug af strøm fra to kilder, der konkurrerer mod hinanden.

I modsætning hertil overfører lukkede overførselsafbrydere eller make-before-break-afbrydere strøm uden at forårsage nogen form for afbrydelse. Dette er især nyttigt for bygninger og elektrisk udstyr, der er afhængige af deres strøm på en sådan måde, at selv en afbrydelse i en brøkdel af et sekund kan være skadelig. I modsætning til åbne overførselsafbrydere finder lukkede afbrydermåder måder at indlæse strøm for at sikre, at generatoren kan og leverer strøm, før forbindelsen med den ene strømkilde til den anden afbrydes.

Disse typer af afbrydere er mere komplekse end åbne, og de har brug for at overvåge strømmen under overgangen og omdirigere strøm - ved hjælp af bypasskondensatorer - for at forhindre tilbagestrømning.

Ingeniører henviser til forskellige strømkilder som synkroniserede, når spændingsforskellen mellem dem er mindre end 5% eller har frekvensforskelle på mindre end 0,2 Hz. Isokrone guvernører styrer dette skift strøm. De lukkede kontakter sikrer, at disse overførsler af strøm kan forekomme under disse omstændigheder og undertiden inden for tider på mindre end 100 millisekunder. Disse kontakter bliver til åbne overførselsafbrydere, hvis den lukkede overførsel ikke er mulig.

Endelig bruger statiske overførselsafbrydere halvledere som siliciumstyrede ensrettere til at overføre belastninger mellem kilder. Disse opsætninger bruger energien fra elektronernes bevægelse i disse halvledere for at tillade overførslen at ske næsten øjeblikkeligt. De er meget pålidelige og fungerer uafhængigt af de tilgængelige strømkilder, men de skal testes for at beskytte belastningen mod afbrydelser i strømfrekvensen.

Ved bestemmelse af størrelsen på ATS og de automatiske startkontrolprincipper, der skal bruges, tager ingeniører hensyn til forskellige strømtyper. En motorstarter og det formål det har i systemet styrer indgangsstrøm, den mængde strøm, som kredsløbet bruger til at aktivere en vekselstrømsdrevet enhed, første gang du anvender strøm til den.

Hjemme bruger ATS som en del af deres nødsystem gennem disse metoder. Ingeniører og arkitekter designer dem for at sikre, at de er pålidelige, tilpasningsdygtige, effektive, effektive og ikke modtagelige for skader. De tester rutinemæssigt de måder, de overfører belastninger i hjem for at sikre, at de fungerer korrekt.

ATS-design varierer fra brug over nogle få kredsløb til et helt hjem, når det bruges i husarkitektur. To afbrydere kan arbejde sammen samtidigt for at sikre, at kontakten sker uden spænding eller strømtab. Automatiske overførsler udfører denne switch, og når de har genoprettet strøm, bruger de en "afkøling" -proces for at forhindre overophedning.

Virksomheder som Generac tilbyder generelt 100 amp eller 200 amp ATS-systemer. De kan koste op til $ 600.

Kraftværker bruger lukkede afbrydere ligesom huse gør for deres behov. Forskning eller udstyr, der er afhængig af kontinuerlig strøm, bruger automatiske overførselsafbrydere i mere komplicerede arrangementer for at imødekomme deres unikke behov. Generatorens automatiske switchinstallationsproces skal bruge disse arrangementer for at imødekomme husholdningers og bygningers individuelle behov.

Elektriske ingeniører kan skabe disse designs til selve faciliteterne og oprette kontrolrum til deres forskellige formål, såsom på hospitaler eller datacentre. Disse kunne også bruges i nødlys, der peger enkeltpersoner på udgange, når det er nødvendigt, farlig ventilation for at fjerne giftige kemikalier fra rum og endda alarmer under overvågning af faciliteter til brande.

Den måde, hvorpå disse automatiske switchdesign fungerer, kan involvere alarmer, der signalerer mindre strøm. Dette kommanderer de automatiske overførselsafbrydere til at starte backupgeneratorerne og efter at have opdaget, at de har startede, fordeler opsætningerne strøm over bygningen, når de designer generatorens automatiske overførselsafbryder installation.

Nogle ATS-producenter inkluderer APC, Dell, Cummins Power Generation, General Electric og Western Telematic. Disse virksomheder arbejder på at tilbyde transfer switch-produkter til forskellige anvendelser, mens de understøtter og vedligeholder dem efter installationen.