עקרונות ההפעלה של מתג העברה אוטומטי

An מתג העברה אוטומטי(ATS) הוא מכשיר המשמש לניתוב מחדש של כוח בנסיבות מיוחדות. לדוגמא, במהלך אסון טבעי כוח השירות הציבורי עלול לצאת לבית חולים ומתג ההעברה האוטומטי מפעיל את גנרטור הגיבוי. יש הרבה נושאים שמעורבים בהעברה כזו - לא פחות מכך היא קבלת ההחלטה מתי בטוח לחזור לכוח השירות הציבורי.

ATS משמשים כדי להבטיח את המשכיות אספקת החשמל, אם כי זה יכול להיות דברים שונים במצבים שונים. בבית טיפוסי, בעסק קטן או במוסד, כוח מתמשך עשוי להיות שאפשר לסבול הפרעה קצרה.

לדוגמא, אם מחולל גיבוי משמש לאספקת גיבוי כאשר כוח השירות הציבורי נכשל, תהיה הפסקה בזמן הפעלת הגנרטור. בבית חולים כל הפרעה של יותר מכמה שניות עלולה להיות קטסטרופלית.

ישנן מספר דרכים בהן ATS יכולה להבטיח שההפרעה היא קצרה מאוד - כולל סוללות כדי למלא את הפער מהפסקת כוח השירות הציבורי לתחילת גנרטור הגיבוי לְסַפֵּק. חלק מהמתגים האוטומטיים חשים את המטבלים והקוצים הזמניים בכוח השירות הציבורי שקודם לכישלון ומפעילים את הגנרטור לפני הכישלון המלא של הכוח הציבורי.

מהנדסים בדרך כלל מתקינים מתגי העברה כדי להחליף עומס בין שני מקורות זרם חשמל שונים. חלקם ידניים וניתן להפעיל אותם כאשר המשתמש מעביר מתג בעוד שאחרים, כמו מתגי העברה אוטומטיים, יתחלפו בהתאם לשינוי מקור החשמל. כאשר מקור החשמל נכשל, מתג ההעברה האוטומטי עשוי להיכנס לתוקף להפעלת בניין.

ATS יכול לשלוט מתי גנרטור גיבוי תלוי במתח באספקה ​​הראשונית לבניין. כאשר הם עושים זאת עליהם להעביר את העומס גם לגנרטור הגיבוי. הם פועלים על ידי חסימת גנרטור הגיבוי מלהפוך למקור חשמל עד שהגנרטור עצמו מופעל לחשמל זמני.

דוגמה אחת לתהליך שלב אחר שלב שעליו ATS עשוי להשתמש הוא:

1. כאשר החשמל בבניין נכבה, ה- ATS מפעיל את מחולל הגיבוי. זה גורם לגנרטור להכין את עצמו לספק חשמל לבית.
2. כאשר הגנרטור מוכן לביצוע, ה- ATS מעביר את כוח החירום לעומס.
3. לאחר מכן ה- ATS מצווה על הגנרטור לכיבוי כאשר כוח החשמל משוחזר.

כאשר הכוח נכשל, מתג ההעברה האוטומטי מצווה על הגנרטור להתחיל. כאשר הגנרטור מוכן לספק חשמל, ה- ATS מעביר את עוצמת החירום לעומס. לאחר שחזור כוח השירות משוחזר ATS עובר לכוח השירות ומורה על כיבוי הגנרטור.

אם בביתך היה ATS ששולט בגנרטור גיבוי, ה- ATS היה מפעיל את הגנרטור כשמתרחשת הפסקת חשמל וגנרטור הגיבוי יתחיל לספק חשמל. מהנדסים בדרך כלל מתכננים בתים ומתגי העברה כך שהגנרטור יישאר נפרד מהמערכת המפיצה חשמל בכל הבניין. זה מגן על הגנרטור מפני עומס יתר. אמצעי מגן נוסף בו משתמשים המהנדסים הוא שיש להם זמני "התקררות" כדי למנוע התחממות יתר של הגנרטור.

עיצובי ATS מאפשרים לפעמים שפיכת עומסים או שינוי עדיפות של מעגלים אחרים. זה מאפשר חשמל וכוח להסתובב בדרכים אופטימליות יותר או שימושיות יותר למטרות הבניין. אפשרויות אלה יכולות להיות שימושיות כדי למנוע מגנרטורים, מעגלי בקר המנוע ורכיבים אחרים להתחמם יתר על המידה או להעמיס בחשמל.

טעינה רכה הינה שיטה המאפשרת העברת עומס מהכלי למייצרים המסונכרנים ביתר קלות, מה שיכול גם למזער את אובדן המתח במהלך העברות אלה.

למערכת החשמל ולמהנדסי החשמל יש את הידע, הניסיון והמיומנויות ליצור מתגי העברה אוטומטיים משלהם. אנשים ללא תעודות או כישורים מסוג זה אינם צריכים לנסות ליצור בעצמם מכיוון שאין להם הכשרה הדרושה. ובכל זאת, ישנן דרכים בהן תוכלו ליצור לוחות מפסקים משלכם להתמודד עם אותות חשמליים בין מכשירים למטרות שונות.

זה דורש ציוד כללי המשמש בתהליכי הנדסת חשמל כולל מתג ההעברה האוטומטי עצמה, לוח מעגלים, מד זרם זרם, מפסקים, סורגים, מסילות DIN, נורות לד וציוד הלחמה. אל תבצע צעדים אלה אלא אם כן יש לך אמצעי בטיחות כדי להגן על עצמך מפני זרם.

השלבים הכלליים להכנת לוח מעגלים משלך עם מתג העברה אוטומטי הם:

1. התקן מעקה DIN כדי להתקין מפסקים במכל שיהיה המתחם של מתג ההעברה האוטומטי. מסילות DIN משמשות בבניית מכשירים ואלקטרוניקה המשתמשים בציוד תעשייתי כמו מעגלים וחוטים. דאג לאבטח אותו היטב ושיש חור שיאפשר כבלים לעבור למיכל.
2. אז אתה יכול להתקין את המעקות הניטרליים והקרקעיים. מעקות אלה משמשים כמפסקים, רצועות מתכתיות המשמשים בציוד מתגים כדי לאפשר לזרם להתפשט כראוי בכל הציוד. אתה יכול גם להשתמש בחומרי בידוד מתאימים כדי לוודא שהפוטנציאל בין פסי הארקה ניטרליים ובטיחותיים הוא תמיד אפס. זה חיוני לפירוק וליצור מעגלים בין גנרטורים על ידי גילוי הפרשי הכוח ביניהם.
3. חבר את מעקות ההתקנה להתקנה שלך. אתה יכול להשתמש בחוט תקוע כדי למנוע נפילת מתח משמעותית בין המפסקים עבור מתג ההעברה האוטומטי ושאר ההתקנה שלך.
4. אם תרצה, תוכל להוסיף מחווני LED בין המפסקים לבין ספקי הכניסה הנכנסים. זה יעזור לך לזהות אם מפסק סגור או לא.
5. הוסף את מתג ההעברה האוטומטי עצמו ואת מד ה- AC להתקנה. השנאי שמשנה את הזרם צריך להיות סביב פלט מתג ההעברה האוטומטי. מד ה- AC אמור לגלות כמה מתח משתמש בהתקנה. שמור עליו צמוד ומאובטח כדי למנוע דליפות מתח ובעיות אחרות.
6. בדוק את בטיחות ההתקנה שלך לפני היישום שלה. אם יש עודף חום מהנגדים שעלול לגרום לבעיות כמו התחממות יתר, דאג לתקן שעל ידי שינוי התנגדות או שימוש באמצעי בטיחות רבים יותר כגון שינוי הגדרת המעגל פורצים.

הגדרות ATS יכולות להשתמש במספר גנרטורים כדי להגן על פעולות חשמליות המתרחשות בו זמנית באזורים המרוחקים זה מזה. מערכות אלה משתמשות במספר הגדרות ATS כדי להתנהג כאילו היה ATS יחיד עם גנרטור יחיד. זה מאפשר למערכות ה- ATS לפעול עם מספר גנרטורים למטרות של, למשל, מבנים שונים או סוגים שונים של עיצובים אדריכליים.

כל ATS זקוק לבקר כדי לוודא שהכוח עובר בבטחה וביעילות בין מקורות השירות לגנרטורים. הם צריכים להיבדק בשני הכיוונים ולהפיץ כוח בהתאם. עליהם לוודא שהם לוקחים בחשבון אפילו את הבדלי הזמן הזעירים בין הפעלת בניינים שונים או גנרטורים שונים. בחלק מהפעולות, אפילו אלפיות השנייה ללא חשמל יכולות לפגוע במטרות של עיצובי בניין שונים.

בנוסף לעיצובי ATS רכים, ישנם מעבר פתוח, מעבר סגור ו מתג העברה סטטי עיצובים למטרות שונות של מתגי העברה. מתגי העברה פתוחים, כולל ATS, או מתגי העברה לפני הפעלה פועלים על ידי הפסקת קשר עם מקור כוח אחד ויצירת קשר עם אחר. זה מונע הזנה חוזרת לא רצויה, זרימת זרם חשמלי לכיוון לא רצוי, וכן שימוש בכוח משני מקורות המתחרים זה בזה.

לעומת זאת, מתגי העברה סגורים או מתגי ביצוע לפני הפסקה מעבירים כוח מבלי לגרום להפרעה כלשהי. זה שימושי במיוחד עבור מבנים וציוד חשמלי המסתמכים על כוחם באופן שגם הפרעה לשבריר שנייה עלולה להזיק. בניגוד למתגי העברה פתוחים, מתגי הפעלה הסגורים מוצאים דרכים להעמיס חשמל בכדי לוודא שהגנרטור יכול ומספק חשמל לפני שהוא מנתק את הקשר עם מקור כוח אחד למשנהו.

סוגים אלה של מתגים מורכבים יותר ממתחים פתוחים, והם צריכים לפקח על זרימת החשמל במהלך המעבר ולהעביר את הכוח - באמצעות קבלים עוקפים - כדי למנוע זרימה חוזרת.

מהנדסים מתייחסים למקורות כוח שונים כמסונכרנים כאשר הפרש המתח ביניהם הוא פחות מ- 5% או שיש הבדלי תדרים נמוכים מ- 0.2 הרץ. מושלים איזוכרוניים שולטים בשינוי זה כּוֹחַ. המתגים הסגורים מבטיחים כי העברות הכוח הללו יכולות להתרחש בנסיבות אלה ולפעמים בזמנים של פחות מ 100 אלפיות השנייה. מתגים אלה יהפכו למתגי העברה פתוחים אם ההעברה הסגורה אינה אפשרית.

לבסוף, מתגי העברה סטטיים משתמשים במוליכים למחצה כמו מיישרים בשליטת סיליקון כדי להעביר עומסים בין מקורות. מערכים אלה משתמשים באנרגיית התנועה של האלקטרונים במוליכים למחצה אלה כדי לאפשר את ההעברה להתרחש כמעט באופן מיידי. הם אמינים מאוד ומבצעים ללא תלות במקורות הכוח הזמינים, אך עליהם להיבדק כדי להגן על העומס מפני הפרעות בתדירות החשמל.

בעת קביעת גודל ה- ATS ועקרונות הבקרה ההפעלה האוטומטיים שיש להשתמש בהם, מהנדסים לוקחים בחשבון סוגים שונים של זרם. מתנע מוטורי והמטרה שיש לו במערכת שולטת ב זרם זרםכמות הזרם שהמעגל משתמש בה כדי להמריץ מכשיר המופעל באמצעות זרם חילופין בפעם הראשונה שאתה מפעיל עליו זרם.

בתים משתמשים ב- ATS כחלק ממערכת החירום שלהם באמצעות שיטות אלה. מהנדסים ואדריכלים מתכננים אותם כדי לוודא שהם אמינים, מסתגלים, יעילים, יעילים ולא רגישים לנזק. הם בודקים באופן שגרתי את הדרכים בהן הם מעבירים עומסים בבתים כדי לוודא שהם פועלים כראוי.

עיצובי ATS משתנים משימוש במספר מעגלים לבית שלם כאשר משתמשים בהם בארכיטקטורת הבית. שני מפסקים יכולים לעבוד יחד בו זמנית כדי להבטיח שהמתג יקרה ללא מתח או אובדן חשמל. העברות אוטומטיות מבצעות מתג זה, ולאחר שהן החזירו את הכוח, הן משתמשות בתהליך "קירור" כדי למנוע התחממות יתר.

חברות כמו Generac מציעות בדרך כלל מערכות ATS או 200 אמפר. הם יכולים לעלות מעל 600 דולר.

תחנות כוח משתמשות במפסקים סגורים בדיוק כמו בתים שעושים לצרכיהם. מחקר או ציוד הנשענים על כוח רציף משתמשים במתגי העברה אוטומטיים בסידורים מסובכים יותר כדי לענות על צרכיהם הייחודיים. תהליך התקנת המתגים האוטומטיים של הגנרטור צריך להשתמש בהסדרים אלה כדי לענות על הצרכים האישיים של משקי הבית והמבנים.

מהנדסי חשמל יכולים ליצור עיצובים אלה עבור המתקנים עצמם וליצור חדרי בקרה למטרותיהם השונות, כגון בבתי חולים או במרכזי נתונים. אלה יכולים לשמש גם באורות חירום המפנים אנשים ליציאה בעת הצורך, אוורור מסוכן להסרת כימיקלים רעילים מחדרים ואפילו אזעקות בעת ניטור מתקנים לשריפות.

האופן שבו עיצובי מתגים אוטומטיים פועלים יכול לכלול אזעקות המסמנות פחות כוח. זה מצווה על מתגי ההעברה האוטומטית להפעיל את מחוללי הגיבוי, ולאחר גילוי שהם קיימים החל, ההתקנות מחלקות כוח על פני הבניין בעת ​​תכנון מתג ההעברה האוטומטי של הגנרטור הַתקָנָה.

כמה מיצרני ATS כוללים APC, Dell, Cummins Power Generation, General Electric ו- Western Telematic. חברות אלה פועלות להציע מוצרי מתג העברה לשימושים שונים תוך תמיכה ושמירה עליהם לאחר ההתקנה.