自動転送スイッチの動作原理

アン 自動転送スイッチ（ATS） は、特別な状況で電源を再ルーティングするために使用されるデバイスです。 たとえば、自然災害の際に、病院で公益事業の電力が失われ、自動転送スイッチがバックアップ発電機を起動する場合があります。 このような移管には多くの問題があります。特に、いつ公益事業に安全に切り替えることができるかを決定することです。

ATSは、電源の継続性を保証するために使用されますが、これはさまざまな状況でさまざまなことを意味する可能性があります。 典型的な家庭、中小企業、または機関では、継続的な電力は、短時間の中断が許容されることを意味する場合があります。

たとえば、公益事業の電力に障害が発生したときにバックアップ発電機を使用してバックアップ電力を供給する場合、発電機の起動中に一時停止が発生します。 病院では、数秒を超える中断は壊滅的である可能性があります。

ATSが中断が非常に短いことを保証できるいくつかの方法があります-バッテリーを含む 公益事業の停止からバックアップ発電機の始動までのギャップを埋めるため 供給。 一部の自動スイッチは、障害に先行する公共電力の一時的な低下とスパイクを感知し、公共電力が完全に障害になる前に発電機を起動します。

エンジニアは通常、2つの異なる電流源間で負荷を切り替えるために転送スイッチを設置します。 一部は手動で、ユーザーがスイッチを切り替えるとアクティブになりますが、自動転送スイッチのように、電源の変化に応じて切り替わるものもあります。 電力源に障害が発生すると、自動転送スイッチが有効になり、建物に電力が供給される場合があります。

ATSは、バックアップ発電機が建物の一次電源の電圧に依存するタイミングを制御できます。 これを行うときは、負荷をバックアップジェネレータに転送する必要もあります。 それらは、発電機自体が一時的な電力のためにオンになるまで、バックアップ発電機が電力源になるのをブロックすることによって機能します。

ATSが使用する可能性のある段階的なプロセスの一例は次のとおりです。

1. 建物の電力がなくなると、ATSはバックアップ発電機を始動します。 これにより、発電機は家に電力を供給する準備が整います。
2. 発電機の準備が整うと、ATSは非常用電源を負荷に切り替えます。
3. 次に、ATSは、商用電源が復旧したときに発電機をシャットダウンするように命令します。

電源に障害が発生すると、自動転送スイッチが発電機に始動を指示します。 発電機が電力を供給する準備ができると、ATSは非常用電力を負荷に切り替えます。 商用電源が復旧すると、ATSは商用電源に切り替わり、発電機のシャットダウンを指示します。

あなたの家にバックアップ発電機を制御するATSがある場合、停電が発生したときにATSが発電機を始動し、バックアップ発電機が電力を供給し始めます。 エンジニアは一般に、発電機が建物全体に電力を分配するシステムから分離されたままになるように、住宅と転送スイッチを設計します。 これにより、発電機が過負荷から保護されます。 エンジニアが使用するもう1つの保護手段は、発電機の過熱を防ぐために「冷却」時間を設けることです。

ATSの設計では、負荷制限や他の回路の優先順位の変更が可能な場合があります。 これにより、建物の目的に最適または有用な方法で電気と電力を循環させることができます。 これらのオプションは、発電機、モーターコントローラー回路基板、およびその他のコンポーネントが過熱したり、電気で過負荷になったりするのを防ぐのに役立ちます。

ソフトロードは、ユーティリティから同期発電機への負荷転送をより簡単にする方法であり、これらの転送中の電圧損失を最小限に抑えることもできます。

電力システムおよび電気エンジニアは、独自の自動転送スイッチを作成するための知識、経験、およびスキルを持っています。 この種の資格や資格を持たない個人は、必要なトレーニングを受けていないため、自分で作成しようとしないでください。 それでも、さまざまな目的でデバイス間の電気信号を処理する独自のサーキットブレーカパネルボードを作成する方法があります。

自動転送スイッチを含む電気工学プロセスで使用される一般的な機器が必要です それ自体、回路基板、ACメーター、回路ブレーカー、バスバー、DINレール、LEDライト、はんだ付け装置。 電流から身を守るための安全上の注意がない限り、これらの手順を実行しないでください。

自動転送スイッチを使用して独自の回路基板を作成するための一般的な手順は次のとおりです。

1. DINレールを取り付けて、自動転送スイッチのエンクロージャとなるコンテナに回路ブレーカーを取り付けます。 DINレールは、回路基板やワイヤなどの産業機器を使用するデバイスや電子機器を構築するときに使用されます。 しっかりと固定し、ケーブルをコンテナに通すための穴があることを確認してください。
2. 次に、ニュートラルバスバーとアースバスバーを取り付けることができます。 これらのバスバーは、ブレーカー、スイッチ機器で使用される金属ストリップとして使用され、電流が機器全体に適切に分配されるようにします。 また、適切な絶縁材料を使用して、中性点接地バスバーと安全接地バスバーの間の電位が常にゼロになるようにすることもできます。 これは、発電機間の電力差を検出することにより、発電機間の回路を遮断および作成するために不可欠です。
3. バスバーをインストールに接続します。 自動転送スイッチのブレーカーと残りの設備との間の大幅な電圧降下を防ぐために、より線を使用することができます。
4. 必要に応じて、ブレーカーと入力電源の間にLEDインジケーターを追加できます。 これは、ブレーカーが閉じているかどうかを検出するのに役立ちます。
5. 自動転送スイッチ自体とACメーターをインストールに追加します。 電流を変える変圧器は、自動転送スイッチの出力の周りにある必要があります。 ACメーターは、設備が使用している電圧を検出する必要があります。 電圧漏れやその他の問題を防ぐために、しっかりと固定してください。
6. セットアップを実装する前に、セットアップの安全性をテストしてください。 過熱などの問題を引き起こす可能性のある抵抗器からの過剰な熱がある場合は、必ず修正してください 抵抗を変更するか、回路の設定を変更するなど、より安全な予防措置を講じることによって ブレーカー。

ATSセットアップでは、複数の発電機を使用して、互いに遠く離れたエリアで同時に発生する電気操作を保護できます。 これらのシステムは、複数のATSセットアップを使用して、単一のジェネレーターを備えた単一のATSがあるかのように動作します。 これにより、ATSシステムは、たとえば、さまざまな建物やさまざまなタイプの建築設計の目的で、複数の発電機と連動することができます。

各ATSには、電力がユーティリティソースと発電機の間で安全かつ効果的に転送されるようにするためのコントローラーが必要です。 それらは両方向でテストされ、それに応じて電力を分配する必要があります。 彼らは、異なる建物や異なる発電機に電力を供給する間のわずかな時間差さえも考慮に入れる必要があります。 一部の操作では、電力がないミリ秒でも、さまざまな建物の設計の目的に悪影響を与える可能性があります。

ソフトロードされたATSデザインに加えて、 オープントランジション, クローズドトランジション そして 静的転送スイッチ 転送スイッチのさまざまな目的のための設計。 ATSスイッチを含むオープン転送スイッチ、またはブレークビフォアメイク転送スイッチは、ある電源との接触を停止し、別の電源との接触を作成することによって動作します。 これにより、不要な逆潮流、不要な方向への電流の流れ、および互いに競合する2つの電源からの電力の使用が防止されます。

対照的に、閉じた転送スイッチまたはブレーク前のスイッチは、いかなる種類の中断も引き起こさずに電力を転送します。 これは、ほんの一瞬の中断でも有害になる可能性があるような方法で電力に依存している建物や電気機器に特に役立ちます。 オープントランスファースイッチとは異なり、クローズドパワースイッチは、一方の電源からもう一方の電源への接続を切断する前に、発電機が電力を供給できることと実際に供給できることを確認するために電力をロードする方法を見つけます。

これらのタイプのスイッチは、開いているスイッチよりも複雑であり、遷移中の電力の流れを監視し、逆流を防ぐためにバイパスコンデンサを使用して電力を迂回させる必要があります。

エンジニアは、それらの間の電圧差が 5％未満、または0.2Hz未満の周波数差がある。 アイソクロナスガバナがこのシフトを制御します パワー。 閉じたスイッチは、これらの電力の転送がこれらの状況下で、場合によっては100ミリ秒未満の時間内に発生することを保証します。 クローズド転送が不可能な場合、これらのスイッチはオープン転送スイッチに変わります。

最後に、静的転送スイッチは、シリコン制御整流子などの半導体を使用して、ソース間で負荷を転送します。 これらのセットアップでは、これらの半導体内の電子の運動エネルギーを使用して、転送がほぼ瞬時に行われるようにします。 これらは非常に信頼性が高く、使用可能な電源とは独立して動作しますが、電源周波数の中断から負荷を保護するためにテストする必要があります。

ATSのサイズと、使用する必要のある自動始動制御の原理を決定する際、エンジニアはさまざまなタイプの電流を考慮に入れます。 モータースターターとそれがシステムで持つ目的は、 突入電流、最初に電流を印加したときに回路がAC電源デバイスに電力を供給するために使用する電流の量。

家庭では、これらの方法を通じて緊急システムの一部としてATSを使用しています。 エンジニアと建築家は、信頼性が高く、適応性があり、効率的で、効果的で、損傷を受けにくいように設計します。 彼らは定期的に家の中で荷物を運ぶ方法をテストして、適切に動作することを確認します。

ATSの設計は、家の建築で使用される場合、いくつかの回路での使用から家全体での使用までさまざまです。 2つの回路ブレーカーが同時に動作して、電圧や電力の損失なしにスイッチを確実に実行できます。 自動転送はこの切り替えを実行し、電力が回復した後、過熱を防ぐために「クールダウン」プロセスを使用します。

Generacのような企業は、通常、100アンペアまたは200アンペアのATSシステムを提供しています。 彼らは600ドル以上の費用がかかる可能性があります。

発電所は、住宅が必要に応じて使用するのと同じように、密閉型回路ブレーカーを使用します。 連続電力に依存する研究または機器は、独自のニーズを満たすために、より複雑な配置で自動転送スイッチを使用します。 発電機の自動スイッチ設置プロセスでは、これらの配置を使用して、家庭や建物の個々のニーズを満たす必要があります。

電気技師は、施設自体にこれらの設計を作成し、病院やデータセンターなどのさまざまな目的のために制御室を作成できます。 これらは、必要に応じて個人に出口を示す非常灯にも使用できます。 部屋から有毒化学物質を除去するための危険な換気、さらには施設を監視する際の警報 火事のために。

これらの自動スイッチ設計が機能する方法には、電力の信号が少ないアラームが含まれる場合があります。 これは、自動転送スイッチにバックアップジェネレーターを起動するように命令し、バックアップジェネレーターが起動したことを検出した後 開始すると、発電機の自動転送スイッチを設計するときに、セットアップが建物全体に電力を分配します インストール。

一部のATSメーカーには、APC、Dell、Cummins Power Generation、General Electric、WesternTelematicなどがあります。 これらの企業は、設置後のサポートと保守を行いながら、さまざまな用途のトランスファースイッチ製品の提供に取り組んでいます。