Automaattisen siirtokytkimen toimintaperiaatteet

An automaattinen siirtokytkin(ATS) on laite, jota käytetään virran ohjaamiseen uudelleen erityisolosuhteissa. Esimerkiksi luonnonkatastrofin aikana julkinen sähkövirta voi sammua sairaalassa ja automaattinen siirtokytkin käynnistää varageneraattorin. Tällaiseen siirtoon liittyy paljon asioita - joista vähäisimpänä on päätöksen tekeminen siitä, milloin on turvallista palata takaisin sähköverkkoon.

ATS: ää käytetään virransyötön jatkuvuuden varmistamiseen, vaikka se voi tarkoittaa eri asioita eri tilanteissa. Tyypillisessä kodissa, pienyrityksessä tai laitoksessa jatkuva virta voi tarkoittaa, että lyhyt keskeytys voidaan sietää.

Esimerkiksi jos varmuuskopiointigeneraattoria käytetään varavoiman syöttämiseen, kun yleishyödyllinen sähkökatko, generaattorin käynnistyessä on tauko. Sairaalassa kaikki muutaman sekunnin pituiset keskeytykset voivat olla katastrofaalisia.

ATS voi usealla tavalla varmistaa, että keskeytys on hyvin lyhyt - mukaan lukien paristot täyttää aukko yleishyödyllisen virran lopettamisesta varmuuskopiointigeneraattorin käynnistykseen toimittaa. Jotkut automaattikytkimet havaitsevat väliaikaisia ​​laskuja ja piikkejä yleishyödyllisessä tehossa, joka edeltää vikaa ja käynnistää generaattorin ennen julkisen sähkön täydellistä vikaa.

Insinöörit asentavat tyypillisesti siirtokytkimet kuorman vaihtamiseksi kahden eri sähkövirtalähteen välillä. Jotkut ovat manuaalisia ja ne voidaan aktivoida, kun käyttäjä kääntää kytkimen, kun taas toiset, kuten automaattiset siirtokytkimet, vaihtavat virtalähteen muuttuessa. Kun sähkölähde epäonnistuu, automaattinen siirtokytkin voi tulla voimaan rakennuksen virran saamiseksi.

ATS voi hallita, milloin varageneraattori riippuu rakennuksen ensiösyötön jännitteestä. Kun he tekevät tämän, heidän on myös siirrettävä kuorma varmuuskopiointigeneraattorille. Ne työskentelevät estämällä varageneraattoria tulemasta sähkönlähteeksi, kunnes generaattori itse on päällä väliaikaista virtaa varten.

Yksi esimerkki vaiheittaisesta prosessista, jota ATS voi käyttää, on:

1. Kun rakennuksen sähkövirta katkeaa, ATS käynnistää varageneraattorin. Tämä saa generaattorin valmistautumaan toimittamaan sähköä taloon.
2. Kun generaattori on valmis toimimaan, ATS kytkee hätätehon kuormitukseen.
3. Sitten ATS käskee generaattorin sammumaan, kun apujännite palautuu.

Kun virta katkeaa, automaattinen siirtokytkin käskee generaattorin käynnistymään. Kun generaattori on valmis syöttämään virtaa, ATS kytkee hätätehon kuormaan. Kun verkkovirta on palautettu, ATS siirtyy verkkovirtaan ja käskee generaattorin sammuttamaan.

Jos talossasi olisi ATS, joka ohjasi varageneraattoria, ATS käynnistäisi generaattorin, kun sähkökatko tapahtui ja varageneraattori alkoi syöttää virtaa. Insinöörit suunnittelevat taloja ja siirtokytkimiä yleensä siten, että generaattori pysyy erillään järjestelmästä, joka jakaa virtaa koko rakennuksessa. Tämä suojaa generaattoria ylikuormitukselta. Toinen insinöörien käyttämä suojatoimenpide on se, että heillä on "viilennysajat", jotta generaattori ei ylikuumene.

ATS-mallit mahdollistavat toisinaan kuormituksen irtoamisen tai muiden piirien prioriteetin muuttamisen. Tämä antaa sähkön ja voiman kiertää optimaalisemmilla tai hyödyllisemmillä rakennustarkoituksiin. Nämä vaihtoehdot voivat olla hyödyllisiä estääksesi generaattoreita, moottorin ohjainkortteja ja muita komponentteja ylikuumenemasta tai ylikuormittamasta sähköä.

Pehmeä kuormitus on menetelmä, jonka avulla kuorman siirto apuohjelmasta synkronoituihin generaattoreihin on helpompaa, mikä voi myös minimoida jännitehäviön näiden siirtojen aikana.

Sähköjärjestelmillä ja sähköinsinööreillä on tietoa, kokemusta ja taitoja omien automaattikytkimien luomiseen. Henkilöiden, joilla ei ole tällaisia ​​todistuksia tai pätevyyttä, ei pitäisi yrittää luoda omia, koska heillä ei ole tarvittavaa koulutusta. Silti on olemassa tapoja, joilla voit tehdä omia katkaisijoiden paneelilevyjä käsittelemään laitteiden välisiä sähköisiä signaaleja eri tarkoituksiin.

Se vaatii yleisiä laitteita, joita käytetään sähkötekniikan prosesseissa, mukaan lukien automaattinen siirtokytkin itse piirilevy, vaihtovirtamittari, katkaisijat, kiskot, DIN-kiskot, LED-valot ja juotoslaitteet. Älä suorita näitä vaiheita, ellei sinulla ole varotoimia suojautua virralta.

Yleiset vaiheet oman piirilevyn valmistamiseksi automaattisella siirtokytkimellä ovat:

1. Asenna DIN-kisko katkaisijoiden asentamiseksi astiaan, joka on automaattisen siirtokytkimen kotelo. DIN-kiskoja käytetään rakennettaessa laitteita ja elektroniikkaa, jotka käyttävät teollisuuslaitteita, kuten piirilevyjä ja johtoja. Varmista, että se on tiukasti kiinni ja että on reikä kaapeleiden kulkemiseen astiaan.
2. Sitten voit asentaa neutraalin ja maadoitetun kiskon. Näitä kiskoja käytetään katkaisijoina, metallinauhoina, joita käytetään kytkinlaitteissa, jotta virta saadaan jakautumaan asianmukaisesti koko laitteistoon. Voit myös käyttää sopivia eristemateriaaleja varmistaaksesi, että neutraalin ja suojamaadoituskiskon välinen potentiaali on aina nolla. Tämä on välttämätöntä generaattoreiden välisten piirien katkaisemiseksi ja muodostamiseksi havaitsemalla niiden väliset tehoerot.
3. Liitä kiskot asennukseesi. Voit käyttää monisäikeistä johtoa estämään merkittävän jännitteen pudotuksen automaattisen siirtokytkimen katkaisijoiden ja muun asennuksen välillä.
4. Halutessasi voit lisätä LED-ilmaisimia katkaisijoiden ja saapuvien virtalähteiden väliin. Tämä auttaa havaitsemaan, onko katkaisija suljettu vai ei.
5. Lisää automaattinen siirtokytkin ja AC-mittari asennukseen. Virtaa muuttavan muuntajan tulisi olla automaattisen siirtokytkimen lähdön ympärillä. Vaihtovirtamittarin tulisi havaita, kuinka paljon jännitettä asennus käyttää. Pidä se tiukassa ja turvallisessa paikassa, jotta vältät jännitevuodot ja muut ongelmat.
6. Testaa asennuksesi turvallisuus ennen sen toteuttamista. Jos vastuksissa on ylimääräistä lämpöä, joka voi aiheuttaa ylikuumenemisen kaltaisia ​​ongelmia, varmista, että korjaat että muuttamalla vastusta tai käyttämällä enemmän varotoimia, kuten muuttamalla piirin asetuksia katkaisijat.

ATS-kokoonpanot voivat käyttää useita generaattoreita suojaamaan sähkötoimintoja, jotka tapahtuvat samanaikaisesti alueilla, jotka ovat kaukana toisistaan. Nämä järjestelmät käyttävät useita ATS-asetuksia toimiakseen ikään kuin olisi olemassa yksi ATS yhdellä generaattorilla. Tämä antaa ATS-järjestelmille mahdollisuuden toimia useiden generaattoreiden kanssa esimerkiksi erilaisiin rakennuksiin tai erityyppisiin arkkitehtonisiin suunnitelmiin.

Jokainen ATS tarvitsee ohjaimen varmistaakseen, että tehonsiirrot turvallisesti ja tehokkaasti verkkolähteiden ja generaattorien välillä. Ne on testattava molempiin suuntiin ja jaettava teho vastaavasti. Heidän on varmistettava, että he ottavat huomioon jopa pienet aikaerot eri rakennusten tai eri generaattoreiden virransaannin välillä. Joissakin toiminnoissa jopa millisekunnit ilman virtaa voivat vahingoittaa rakennusten eri tarkoituksia.

Pehmeästi ladattujen ATS-mallien lisäksi on avoin siirtymä, suljettu siirtymä ja staattinen siirtokytkin mallit eri tarkoituksiin siirtokytkimiä varten. Avoimet siirtokytkimet, mukaan lukien ATS-kytkimet, tai katkaisua edeltävät siirtokytkimet toimivat lopettamalla kosketus yhteen virtalähteeseen ja luomalla kosketuksen toiseen. Tämä estää ei-toivotun takaisinsyötön, sähkövirran ei-toivotun suunnan sekä kahden toisiaan vastaan ​​kilpailevan lähteen käyttämisen.

Sitä vastoin suljetut siirtokytkimet tai ennen katkaisua -kytkimet siirtävät tehoa aiheuttamatta minkäänlaista keskeytystä. Tämä on erityisen hyödyllistä rakennuksille ja sähkölaitteille, jotka luottavat tehoonsa siten, että jopa keskeytys sekunnin murto-osaksi voi olla haitallista. Toisin kuin avoimet siirtokytkimet, suljetut virtakytkimet löytävät tapoja ladata virtaa varmistaakseen, että generaattori pystyy syöttämään virtaa ja toimii ennen kuin katkaisee yhteyden yhden virtalähteen kanssa toiseen.

Tämäntyyppiset kytkimet ovat monimutkaisempia kuin avoimet, ja niiden on seurattava tehovirtaa siirtymävaiheen aikana ja ohjattava virtaa - ohituskondensaattoreita käyttämällä - takaisinvirtauksen estämiseksi.

Insinöörit viittaavat eri virtalähteisiin synkronoituna, kun niiden välinen jänniteero on alle 5% tai taajuuserot ovat alle 0,2 Hz. Isokroniset kuvernöörit hallitsevat tätä muutosta teho. Suljetut kytkimet varmistavat, että nämä voimansiirrot voivat tapahtua näissä olosuhteissa ja joskus alle 100 millisekunnin kuluessa. Nämä kytkimet muuttuvat avoimiksi siirtokytkimiksi, jos suljettu siirto ei ole mahdollista.

Lopuksi staattiset siirtokytkimet käyttävät puolijohteita, kuten piiohjattuja tasasuuntaajia, siirtämään kuormia lähteiden välillä. Nämä asetukset käyttävät näiden puolijohteiden elektronien liikkeen energiaa siirron mahdollistamiseksi melkein välittömästi. Ne ovat erittäin luotettavia ja toimivat käytettävissä olevista virtalähteistä riippumatta, mutta ne on testattava kuorman suojaamiseksi virtataajuuden häiriöiltä.

Määritettäessä ATS: n kokoa ja automaattisia käynnistysohjauksen periaatteita, insinöörit ottavat huomioon erityyppiset virrat. Moottorin käynnistin ja sen tarkoitus järjestelmässä hallitsevat käynnistysvirta, virran määrä, jota piiri käyttää vaihtovirralla toimivaan laitteeseen ensimmäisen kerran, kun syötät virtaa siihen.

Kodit käyttävät ATS: ää osana hätäjärjestelmäänsä näiden menetelmien avulla. Insinöörit ja arkkitehdit suunnittelevat ne varmistaakseen, että ne ovat luotettavia, sopeutuvia, tehokkaita, vaikuttavia eivätkä alttiita vaurioille. He testaavat rutiininomaisesti tapoja siirtää kuormia kodeissa varmistaakseen, että ne toimivat asianmukaisesti.

ATS-mallit vaihtelevat muutamien piirien käytöstä koko kotiin, kun niitä käytetään talon arkkitehtuurissa. Kaksi katkaisijaa voivat toimia yhdessä samanaikaisesti varmistaakseen, että kytkin tapahtuu ilman jännitettä tai tehohäviötä. Automaattiset siirrot suorittavat tämän kytkimen, ja kun ne ovat palauttaneet virran, he käyttävät "jäähdytys" -prosessia ylikuumenemisen estämiseksi.

Generacin kaltaiset yritykset tarjoavat yleensä 100 A: n tai 200 A: n ATS-järjestelmiä. Ne voivat maksaa yli 600 dollaria.

Voimalaitokset käyttävät suljettuja katkaisijoita kuten talotkin tarpeisiinsa. Jatkuvaan tehoon perustuva tutkimus tai laitteet käyttävät automaattisia siirtokytkimiä monimutkaisemmissa järjestelyissä vastaamaan heidän ainutlaatuisiin tarpeisiinsa. Generaattorin automaattisen kytkimen asennusprosessissa on käytettävä näitä järjestelyjä vastaamaan kotitalouksien ja rakennusten yksilöllisiä tarpeita.

Sähköinsinöörit voivat luoda nämä suunnitelmat tiloille itse ja luoda valvomot eri tarkoituksiin, kuten sairaaloissa tai palvelinkeskuksissa. Niitä voidaan käyttää myös hätävaloissa, jotka ohjaavat ihmisiä poistumaan tarvittaessa, vaarallinen tuuletus myrkyllisten kemikaalien poistamiseksi huoneista ja jopa hälytykset tilojen valvonnassa tulipaloja varten.

Näiden automaattisten kytkinrakenteiden toimintatapa voi liittyä hälytyksiin, jotka ilmoittavat vähemmän tehoa. Tämä komentaa automaattiset siirtokytkimet käynnistämään varmuuskopiointigeneraattorit ja havaittuaan, että ne ovat aloitettu, asetukset jakavat virtaa rakennuksen yli suunniteltaessa generaattorin automaattista siirtokytkintä asennus.

Joitakin ATS-valmistajia ovat APC, Dell, Cummins Power Generation, General Electric ja Western Telematic. Nämä yritykset tarjoavat siirtokytkintuotteita eri käyttötarkoituksiin tukemalla ja ylläpitämällä niitä asennuksen jälkeen.