Az automatikus átkapcsoló működési elvei

An automatikus átkapcsoló(ATS) egy olyan eszköz, amelyet különleges körülmények között az áram átirányításához használnak. Például egy természeti katasztrófa során a közüzemi áram kialszik egy kórházban, és az automatikus átkapcsoló beindítja a tartalék generátort. Nagyon sok kérdés merül fel egy ilyen átruházásban - nem utolsósorban az a döntés meghozatala, hogy mikor lehet biztonságosan visszaváltani a közüzemi áramra.

Az ATS-t az áramellátás folyamatosságának biztosítására használják, bár ez különböző helyzetekben mást jelenthet. Egy tipikus otthonban, kisvállalkozásban vagy intézményben a folyamatos hatalom azt jelentheti, hogy egy rövid megszakítás elviselhető.

Például, ha egy tartalék generátort használnak a tartalék energia ellátására, amikor a közüzemi áramkimaradás megszakad, akkor a generátor beindulásakor szünet következik. Kórházban a néhány másodpercnél hosszabb megszakítás katasztrofális lehet.

Számos módon biztosíthatja az ATS, hogy a megszakítás nagyon rövid - ideértve az elemeket is a közüzemi áram megszüntetésétől a tartalékgenerátor beindításáig tartó hiány pótlására kínálat. Egyes automatikus kapcsolók érzékelik a közüzemi áram átmeneti csökkenését és megugrását, amely megelőzi a meghibásodást, és a generátor beindítását a közüzem teljes meghibásodása előtt indítja el.

A mérnökök általában átviteli kapcsolókat telepítenek a terhelés két különböző elektromos áramforrás közötti átkapcsolására. Némelyik kézi, és aktiválható, amikor a felhasználó megfordít egy kapcsolót, míg mások, például az automatikus átkapcsolók, az áramforrás változásától függően váltanak. Ha az elektromos áramforrás meghibásodik, az automatikus átkapcsoló működhet egy épület áramellátására.

Az ATS vezérelheti, hogy egy tartalék generátor függ-e az épület elsődleges tápfeszültségétől. Amikor ezt megteszik, a terhelést is át kell szállítaniuk a tartalék generátorra. Úgy működnek, hogy megakadályozzák, hogy a tartalék generátor elektromos áramforrássá váljon, amíg maga a generátor be van kapcsolva ideiglenes áramellátás céljából.

Az ATS által alkalmazott lépésenkénti folyamat egyik példája:

1. Amikor az épület áramellátása kialszik, az ATS elindítja a biztonsági generátort. Ez azt eredményezi, hogy a generátor felkészül a villamos energia ellátására a házba.
2. Amikor a generátor készen áll a működésre, az ATS a vészáramot terhelésre kapcsolja.
3. Ezután az ATS utasítja a generátort, hogy álljon le, amikor a közüzemi energia helyreáll.

Áramkimaradás esetén az automatikus átkapcsoló parancsot ad a generátor elindítására. Amikor a generátor készen áll az áramellátásra, az ATS a vészáramot a terhelésre kapcsolja. A közüzemi energia helyreállítása után az ATS közüzemi energiára vált és parancsot ad a generátor leállítására.

Ha a házad rendelkezne olyan ATS-szel, amely egy tartalék generátort irányít, az ATS akkor indítaná a generátort, amikor áramkimaradás következik be, és a tartalék generátor elkezd energiát szolgáltatni. A mérnökök általában úgy tervezik meg a házakat és az átviteli kapcsolókat, hogy a generátor külön maradjon az egész épületben áramot elosztó rendszertől. Ez megvédi a generátort a túlterheléstől. Egy másik védőintézkedés, amelyet a mérnökök alkalmaznak, az, hogy "lehűlnek" a generátor túlmelegedésének megakadályozására.

Az ATS-tervek néha lehetővé teszik a terhelés csökkentését vagy más áramkörök prioritásának megváltoztatását. Ez lehetővé teszi, hogy az áram és az energia optimálisabb vagy hasznosabb módon áramoljon az épület céljaira. Ezek az opciók jól jöhetnek annak megakadályozására, hogy a generátorok, a motorvezérlő áramköri lapjai és más alkatrészek túlmelegedjenek vagy túlterheljék az áramot.

A lágy terhelés olyan módszer, amely lehetővé teszi a terhelés átadását a segédprogramból a szinkronizált generátorokba, ami szintén minimalizálhatja a feszültségveszteséget ezen átvitelek során.

Az energiaellátó rendszerek és az elektromos mérnökök rendelkeznek ismeretekkel, tapasztalattal és készségekkel saját automatikus kapcsolók létrehozásához. Azok a személyek, akik ilyen típusú képesítéssel vagy képesítéssel nem rendelkeznek, ne próbálkozzanak saját maguk létrehozásával, mivel nem rendelkeznek a szükséges képzettséggel. Mégis vannak olyan módszerek, amelyekkel saját megszakító paneleket készíthet, hogy kezelje az eszközök közötti elektromos jeleket különböző célokra.

Ehhez az elektrotechnikai folyamatokban használt általános berendezésekre van szükség, beleértve az automatikus kapcsolót maga egy áramköri lap, egy váltakozó áramú mérő, megszakítók, gyűjtősínek, DIN sínek, LED-es lámpák és forrasztóberendezések. Csak akkor hajtsa végre ezeket a lépéseket, ha van biztonsági óvintézkedése az áram ellen.

A saját áramköri kártya automatikus átkapcsolóval történő elkészítésének általános lépései:

1. Telepítsen egy DIN sínt a megszakítók felszereléséhez egy tartályba, amely az automatikus kapcsoló házának háza lesz. A DIN síneket olyan berendezések és elektronika építésénél használják, amelyek ipari berendezéseket, például áramköri lapokat és vezetékeket használnak. Ügyeljen arra, hogy szorosan rögzítse, és hogy van egy lyuk, amely lehetővé teszi a kábelek átjutását a tartályba.
2. Ezután telepítheti a semleges és a földelt gyűjtősíneket. Ezeket a gyűjtősíneket megszakítóként használják, fémes szalagokként, amelyeket a kapcsolóberendezéseknél használnak, hogy az áram megfelelő módon eloszlasson az egész berendezésen. Megfelelő szigetelőanyagokat is használhat annak biztosítására, hogy a semleges és a biztonsági földelő gyűjtősínek közötti potenciál mindig nulla legyen. Ez elengedhetetlen a generátorok közötti áramkörök megszakításához és létrehozásához a köztük levő teljesítménykülönbségek észlelésével.
3. Csatlakoztassa a gyűjtősíneket a telepítéshez. Használhatja a sodrott vezetéket, hogy megakadályozza a jelentős feszültségesést az automatikus átkapcsoló megszakítói és a telepítés többi része között.
4. Ha akarja, LED-jelzőket adhat a megszakítók és a bejövő tápegységek közé. Ez segít felismerni, hogy a megszakító zárva van-e vagy sem.
5. Adja hozzá magát az automatikus átkapcsolót és az AC mérőt. Az áramot módosító transzformátornak az automatikus átkapcsoló kimenete körül kell lennie. Az AC-mérőnek érzékelnie kell, hogy a telepítés mekkora feszültséget használ. Tartsa szorosan és biztonságosan, hogy megakadályozza a feszültség szivárgását és más problémákat.
6. Tesztelje a telepítés biztonságát, mielőtt végrehajtja. Ha az ellenállásokból származó többlethő olyan problémákat okozhat, mint például a túlmelegedés, mindenképpen javítsa meg hogy az ellenállás megváltoztatásával vagy további biztonsági óvintézkedések alkalmazásával, például az áramkör beállításának megváltoztatásával megszakítók.

Az ATS-beállítások több generátort is használhatnak az egymástól távol eső területeken egyidejűleg zajló elektromos műveletek védelmére. Ezek a rendszerek több ATS-beállítást használnak úgy, mintha egyetlen ATS és egyetlen generátor lenne. Ez lehetővé teszi az ATS rendszerek számára, hogy több generátorral működjenek például különböző épületek vagy különböző típusú építészeti tervek céljából.

Minden ATS-nek szüksége van egy vezérlőre, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az energia biztonságosan és hatékonyan megy át a közműforrások és a generátorok között. Mindkét irányban tesztelni kell őket, és ennek megfelelően kell elosztani az energiát. Biztosítaniuk kell, hogy még a különféle épületek vagy generátorok áramellátása közötti minimális időbeli különbségeket is figyelembe vegyék. Bizonyos műveleteknél akár áramtalanítás nélküli milliszekundum is károsíthatja a különböző épülettervek céljait.

A puha terhelésű ATS kiviteleken kívül vannak nyílt átmenet, zárt átmenet és statikus átkapcsoló az átviteli kapcsolók különböző céljaira tervezett minták. A nyitott átviteli kapcsolók, beleértve az ATS-kapcsolókat, vagy a gyártás előtti átkapcsolók úgy működnek, hogy megszüntetik az egyik áramforrással való kapcsolatot, és kapcsolatot teremtenek egy másikkal. Ez megakadályozza a nem kívánt visszatáplálást, az elektromos áram nem kívánt irányú áramlását, valamint két egymással versengő forrásból származó energia felhasználását.

Ezzel szemben a zárt átviteli kapcsolók vagy a megszakítás előtti kapcsolók átadják az áramot anélkül, hogy bármilyen megszakítást okoznának. Ez különösen hasznos olyan épületek és elektromos berendezések esetében, amelyek tápellátására támaszkodnak oly módon, hogy akár a másodperc töredékéig tartó megszakítás is káros lehet. A nyitott átviteli kapcsolóktól eltérően a zárt tápkapcsolók megtalálják az áramellátás módját, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy a generátor képes-e táplálni és táplálja-e az áramot, mielőtt megszakítanák a kapcsolatot az egyik áramforrással a másikra.

Az ilyen típusú kapcsolók bonyolultabbak, mint a nyitottak, és az átmenet során figyelniük kell az áramlást és el kell terelni az áramot - bypass kondenzátorok segítségével - a visszaáramlás megakadályozása érdekében.

A mérnökök különféle szinkronizált áramforrásokra hivatkoznak, amikor a közöttük lévő feszültségkülönbség fennáll kevesebb, mint 5%, vagy frekvenciakülönbségük kisebb, mint 0,2 Hz. Az izokron kormányzók irányítják ezt a váltást erő. A zárt kapcsolók biztosítják, hogy ezek az energiaátadások ilyen körülmények között, és néha kevesebb, mint 100 milliszekundum alatt történhetnek. Ezek a kapcsolók nyitott átkapcsolókká válnak, ha a zárt átvitel nem lehetséges.

Végül a statikus átkapcsolók olyan félvezetőket használnak, mint a szilícium-vezérelt egyenirányítók, a terhek átvitelére a források között. Ezek a beállítások felhasználják ezekben a félvezetőkben lévő elektronok mozgásának energiáját, hogy az átvitel szinte azonnal megtörténhessen. Nagyon megbízhatóak és a rendelkezésre álló áramforrásoktól függetlenül teljesítenek, de tesztelni kell őket, hogy megvédjék a terhelést az áramfrekvencia megszakadásaitól.

Az ATS méretének és az alkalmazandó automatikus indításvezérlés alapelveinek meghatározásakor a mérnökök figyelembe veszik a különböző típusú áramokat. A motorindító és a rendszer rendeltetése szabályozza a motort bekapcsolási áram, az árammennyiség, amelyet az áramkör használ egy váltakozó áramú készülék áramellátására, amikor először áramot ad rá.

A házak az ATS-t vészhelyzeti rendszerük részeként használják ezeken a módszereken keresztül. A mérnökök és építészek úgy tervezik meg őket, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy megbízhatóak, alkalmazkodók, hatékonyak, eredményesek és nem érzékenyek a károsodásokra. Rendszeresen tesztelik a terhek átadásának módját az otthonokban, hogy megbizonyosodjanak a megfelelő működésről.

Az ATS kialakításai a néhány áramkörön keresztüli felhasználástól az egész házig változhatnak, ha házépítészetben használják. Két megszakító működhet együtt egyszerre, hogy a kapcsoló feszültség vagy áramvesztés nélkül történjen. Az automatikus transzferek végrehajtják ezt a kapcsolót, és miután visszaállították az energiát, "lehűlési" eljárást alkalmaznak a túlmelegedés megakadályozására.

Az olyan vállalatok, mint a Generac, általában 100 vagy 200 amperes ATS rendszereket kínálnak. Ezek felfelé 600 dollárba kerülhetnek.

Az erőművek ugyanúgy zárt megszakítókat használnak, mint a házak az igényeikhez. A folyamatos áramellátásra támaszkodó kutatások vagy berendezések bonyolultabb elrendezésben használják az automatikus átkapcsolókat egyedi igényeik kielégítésére. A generátor automatikus kapcsoló telepítési folyamatának ezeket az elrendezéseket kell alkalmaznia a háztartások és épületek egyéni igényeinek kielégítésére.

Az elektromos mérnökök maguk is elkészíthetik ezeket a terveket a létesítményekhez, és különféle célokra létrehozhatnak vezérlőhelyiségeket, például kórházakban vagy adatközpontokban. Ezeket olyan vészlámpákban is fel lehet használni, amelyek az embereket szükség esetén kilépésre irányítják, veszélyes szellőztetés a mérgező vegyi anyagok eltávolítására a helyiségekből és akár a riasztásokról is, amikor a létesítményeket figyelik tüzekre.

Ezeknek az automatikus kapcsolószerkezeteknek a működése kevesebb riasztást jelenthet. Ez parancsot ad az automatikus átkapcsolóknak a biztonsági mentés generátorainak elindítására, és miután észlelték, hogy már vannak A generátor automatikus átkapcsolójának megtervezésekor a beállítások elosztják az energiát az épületben telepítés.

Néhány ATS-gyártó többek között az APC, a Dell, a Cummins áramtermelés, a General Electric és a Western Telematic. Ezek a vállalatok azon dolgoznak, hogy különféle célokra kínálják az átkapcsoló termékeket, miközben támogatják és fenntartják őket a telepítés után.