Un interruptor de transferencia automática(ATS) es un dispositivo que se utiliza para desviar la energía en circunstancias especiales. Por ejemplo, durante una catástrofe natural, es posible que se interrumpa la electricidad de los servicios públicos en un hospital y el interruptor de transferencia automática enciende el generador de respaldo. Hay muchos problemas involucrados en tal transferencia, uno de los cuales es tomar la decisión sobre cuándo es seguro volver a la energía de servicio público.
Los ATS se utilizan para asegurar la continuidad del suministro de energía, aunque esto puede significar diferentes cosas en diferentes situaciones. En un hogar, una pequeña empresa o una institución típica, la energía continua puede significar que se puede tolerar una breve interrupción.
Por ejemplo, si se utiliza un generador de respaldo para suministrar energía de respaldo cuando falla la energía de la red pública, habrá una pausa mientras el generador se enciende. En un hospital, cualquier interrupción de más de unos pocos segundos puede ser catastrófica.
Hay varias formas en que ATS puede asegurar que la interrupción sea muy breve, incluidas las baterías. para llenar el vacío desde el cese de la energía de los servicios públicos hasta el inicio del generador de respaldo suministro. Algunos interruptores automáticos detectan las caídas y picos temporales en la energía de los servicios públicos que preceden a la falla y encienden el generador antes de la falla total de la energía pública.
Los ingenieros suelen instalar interruptores de transferencia para cambiar una carga entre dos fuentes diferentes de corriente eléctrica. Algunos son manuales y se pueden activar cuando el usuario acciona un interruptor, mientras que otros, como los interruptores de transferencia automática, cambiarán dependiendo de cómo cambie la fuente de alimentación. Cuando falla la fuente de energía eléctrica, el interruptor de transferencia automática puede entrar en vigor para alimentar un edificio.
Principios de control de arranque automático
Un ATS puede controlar cuándo un generador de respaldo depende del voltaje en el suministro primario de un edificio. Cuando hacen esto, también tienen que transferir la carga al generador de respaldo. Funcionan bloqueando el generador de respaldo para que no se convierta en una fuente de energía eléctrica hasta que el propio generador se enciende temporalmente.
Un ejemplo de un proceso paso a paso que puede utilizar un ATS es:
- Cuando se corta la energía eléctrica en un edificio, el ATS enciende el generador de respaldo. Esto hace que el generador se prepare para suministrar energía eléctrica a la casa.
- Cuando el generador está listo para funcionar, el ATS cambia la energía de emergencia a la carga.
- El ATS luego ordena al generador que se apague cuando se restablezca la energía de la red.
Cuando falla la energía, el interruptor de transferencia automática ordena al generador que arranque. Cuando el generador está listo para suministrar energía, el ATS cambia la energía de emergencia a la carga. Una vez que se restablece la energía de la red, el ATS cambia a la energía de la red y ordena el apagado del generador.
Si su casa tuviera un ATS que controlara un generador de respaldo, el ATS pondría en marcha el generador cuando ocurriera un corte de energía y el generador de respaldo comenzaría a suministrar energía. Los ingenieros generalmente diseñan las casas y los interruptores de transferencia de manera que el generador permanezca separado del sistema que distribuye la energía por todo el edificio. Esto protege al generador de sobrecargas. Otra medida de protección que utilizan los ingenieros es que tienen tiempos de "enfriamiento" para evitar que el generador se sobrecaliente.
Los diseños de ATS a veces permiten cortar la carga o cambiar la prioridad de otros circuitos. Esto permite que la electricidad y la energía circulen de formas más óptimas o útiles para los fines del edificio. Estas opciones pueden resultar útiles para evitar que los generadores, las placas de circuito del controlador de motor y otros componentes se sobrecalienten o se sobrecarguen con electricidad.
La carga suave es un método que permite que la carga se transfiera de la red a los generadores sincronizados más fácilmente, lo que también puede minimizar la pérdida de voltaje durante estas transferencias.
Haga su propia placa de circuito con un interruptor de transferencia automática
Los ingenieros eléctricos y de sistemas de energía tienen el conocimiento, la experiencia y las habilidades para crear sus propios interruptores de transferencia automática. Las personas sin este tipo de credenciales o calificaciones no deben intentar crear las suyas propias, ya que no poseen la capacitación necesaria. Aún así, hay formas en las que puede hacer sus propios tableros de paneles de disyuntores para manejar las señales eléctricas entre dispositivos para varios propósitos.
Requiere equipo general utilizado en procesos de ingeniería eléctrica, incluido el interruptor de transferencia automática. sí mismo, una placa de circuito, un medidor de CA, disyuntores, barras colectoras, rieles DIN, luces LED y equipos de soldadura. No realice estos pasos a menos que tenga precauciones de seguridad para protegerse de la corriente.
Los pasos generales para hacer su propia placa de circuito con un interruptor de transferencia automática son:
- Instale un riel DIN para montar los disyuntores en un contenedor que será el recinto del interruptor de transferencia automática. Los rieles DIN se utilizan para construir dispositivos y dispositivos electrónicos que utilizan equipos industriales como placas de circuitos y cables. Asegúrese de asegurarlo firmemente y de que haya un orificio para que los cables pasen al contenedor.
- Luego puede instalar las barras colectoras neutras y de tierra. Estas barras colectoras se utilizan como disyuntores, tiras metálicas que se utilizan en equipos de conmutación para permitir que la corriente se distribuya adecuadamente por todo el equipo. También puede utilizar materiales de aislamiento adecuados para asegurarse de que el potencial entre las barras colectoras de conexión a tierra neutra y de seguridad sea siempre cero. Esto es esencial para romper y hacer circuitos entre generadores detectando las diferencias de potencia entre ellos.
- Conecte las barras colectoras a su instalación. Puede usar cable trenzado para evitar una caída de voltaje significativa entre los disyuntores del interruptor de transferencia automática y el resto de su instalación.
- Si lo desea, puede agregar indicadores LED entre los disyuntores y las fuentes de alimentación entrantes. Esto le ayudará a detectar si un interruptor está cerrado o no.
- Agregue el propio interruptor de transferencia automática y el medidor de CA a la instalación. El transformador que altera la corriente debe estar alrededor de la salida del interruptor de transferencia automática. El medidor de CA debe detectar cuánto voltaje está usando la instalación. Manténgalo apretado y seguro para evitar fugas de voltaje y otros problemas.
- Pruebe su configuración de seguridad antes de implementarla. Si hay un exceso de calor de las resistencias que pueda causar problemas como sobrecalentamiento, asegúrese de solucionarlo. que cambiando la resistencia o usando más precauciones de seguridad, como cambiar la configuración del circuito rompedores.
¿Cómo funcionan los interruptores de transferencia automática con varios generadores?
Las configuraciones de ATS pueden usar múltiples generadores para proteger las operaciones eléctricas que ocurren simultáneamente en áreas que están muy alejadas unas de otras. Estos sistemas utilizan múltiples configuraciones ATS para actuar como si hubiera un solo ATS con un solo generador. Esto permite que los sistemas ATS actúen con múltiples generadores para propósitos de, por ejemplo, diferentes edificios o diferentes tipos de diseños arquitectónicos.
Cada ATS necesita un controlador para asegurarse de que la energía se transfiera de manera segura y efectiva entre las fuentes de servicios públicos y los generadores. Deben probarse en ambas direcciones y distribuir la energía en consecuencia. Deben asegurarse de tener en cuenta incluso las minúsculas diferencias de tiempo entre la alimentación de diferentes edificios o diferentes generadores. Para algunas operaciones, incluso milisegundos sin energía pueden dañar los propósitos de diferentes diseños de edificios.
¿Qué tipos de interruptores de transferencia automática existen?
Además de los diseños ATS de carga suave, hay transición abierta, transición cerrada y interruptor de transferencia estática diseños para diferentes propósitos de interruptores de transferencia. Los interruptores de transferencia abiertos, incluidos los ATS, o los interruptores de transferencia de ruptura antes de hacer funcionar funcionan al cesar el contacto con una fuente de energía y crear contacto con otra. Esto evita la retroalimentación no deseada, el flujo de corriente eléctrica en una dirección no deseada, así como el uso de energía de dos fuentes que compiten entre sí.
Por el contrario, los interruptores de transferencia cerrados o los interruptores de apertura antes de la interrupción transfieren energía sin causar ningún tipo de interrupción. Esto es especialmente útil para edificios y equipos eléctricos que dependen de su energía de tal manera que incluso una interrupción de una fracción de segundo puede ser dañina. A diferencia de los interruptores de transferencia abiertos, los interruptores de energía cerrados encuentran formas de cargar energía para asegurarse de que el generador pueda suministrar energía antes de romper la conexión con una fuente de energía a la otra.
Estos tipos de interruptores son más complejos que los abiertos y necesitan monitorear el flujo de energía durante la transición y desviar la energía, utilizando capacitores de derivación, para evitar el reflujo.
Los ingenieros se refieren a diferentes fuentes de energía como sincronizadas cuando la diferencia de voltaje entre ellas es menos del 5% o tienen diferencias de frecuencia de menos de 0,2 Hz. Los gobernadores isócronos controlan este cambio en energía. Los interruptores cerrados garantizan que estas transferencias de energía puedan ocurrir en estas circunstancias y, a veces, en tiempos de menos de 100 milisegundos. Estos interruptores se convertirán en interruptores de transferencia abiertos si la transferencia cerrada no es posible.
Finalmente, los interruptores de transferencia estática utilizan semiconductores como rectificadores controlados por silicio para transferir cargas entre fuentes. Estas configuraciones utilizan la energía del movimiento de los electrones en estos semiconductores para permitir que la transferencia ocurra casi instantáneamente. Son muy confiables y funcionan independientemente de las fuentes de energía disponibles, pero deben probarse para proteger la carga de interrupciones en la frecuencia de energía.
Papel del arrancador de motor en ATS
Al determinar el tamaño del ATS y los principios de control de arranque automático que deben usarse, los ingenieros tienen en cuenta los diferentes tipos de corriente. Un arrancador de motor y el propósito que tiene en el sistema gobierna la corriente de entrada, la cantidad de corriente que usa el circuito para energizar un dispositivo alimentado por CA la primera vez que le aplica corriente.
Circuitos de interruptores de transferencia automática caseros
Los hogares utilizan ATS como parte de su sistema de emergencia a través de estos métodos. Los ingenieros y arquitectos los diseñan para asegurarse de que sean confiables, adaptables, eficientes, efectivos y no susceptibles a daños. De manera rutinaria, prueban las formas en que transfieren cargas en los hogares para asegurarse de que funcionen correctamente.
Los diseños de ATS varían desde el uso en unos pocos circuitos hasta una casa completa cuando se usan en la arquitectura de la casa. Dos disyuntores pueden trabajar juntos simultáneamente para garantizar que el interruptor se realice sin voltaje o pérdida de energía. Las transferencias automáticas realizan este cambio y, después de restaurar la energía, utilizan un proceso de "enfriamiento" para evitar el sobrecalentamiento.
Empresas como Generac generalmente ofrecen sistemas ATS de 100 amperios o 200 amperios. Pueden costar más de $ 600.
Instalación del interruptor de transferencia automática del generador
Las centrales eléctricas utilizan disyuntores cerrados al igual que las casas para satisfacer sus necesidades. Las investigaciones o los equipos que dependen de la energía continua utilizan interruptores de transferencia automática en arreglos más complicados para satisfacer sus necesidades únicas. El proceso de instalación del interruptor automático del generador necesita utilizar estos arreglos para satisfacer las necesidades individuales de hogares y edificios.
Los ingenieros eléctricos pueden crear estos diseños para las propias instalaciones y crear salas de control para sus diferentes propósitos, como en hospitales o centros de datos. Estos también podrían usarse en luces de emergencia que señalen a las personas hacia las salidas cuando sea necesario, Ventilación peligrosa para eliminar los productos químicos tóxicos de las habitaciones e incluso las alarmas al monitorear las instalaciones. para incendios.
La forma en que funcionan estos diseños de interruptores automáticos puede involucrar alarmas que señalan menos energía. Esto ordena a los interruptores de transferencia automática que pongan en marcha los generadores de respaldo y, después de detectar que han iniciado, las configuraciones distribuyen la energía a través del edificio al diseñar el interruptor de transferencia automática del generador instalación.
Algunos fabricantes de ATS incluyen APC, Dell, Cummins Power Generation, General Electric y Western Telematic. Estas empresas trabajan para ofrecer productos de interruptores de transferencia para diferentes usos mientras los respaldan y mantienen después de la instalación.