Превключвател за автоматичен трансфер (ATS): предназначение и класификация

Системите ATS се използват за непрекъснато захранване на частни къщи, предприятия и други съоръжения. Автоматичното включване на резерва повишава нивото на безопасност, предотвратява материални загуби. В някои ситуации премахва заплахите за живота и здравето на хората. За правилния избор на компоненти е необходимо да се запознаете с принципите на работа на специализираното оборудване.

Какво е ATS устройство

Запазването на работното състояние на електрозахранването се осигурява с помощта на специални инженерни решения. В случай на авария автоматиката включва генератора. Изискваните действия се извършват без внимателен контрол или намеса от страна на потребителя.

Основните функционални компоненти на типична ATS система:

• контролните устройства регистрират промени в електрическите параметри на електрозахранващата мрежа;
• при регистриране на отворена верига (късо съединение) или отклонение от зададеното прагово ниво, автоматиката изключва повредената секция;
• аларменото устройство съобщава за нарушение на режима на работа;
• контактната група свързва захранването в режим на готовност.

Освен това се предприемат необходимите мерки за възстановяване на стандартната система. Съкращението (ATS) означава „Автоматично влизане в резерва“. В допълнение към дежурния генератор се използва превключване към работеща мрежа или батерия.

Назначаване на ATS

Функционалността на системата се основава на принципите за осигуряване на непрекъсната работа на захранването. Автоматизацията на основните процеси предполага премахване на действията на обслужващия и експлоатационния персонал. Професионалните изисквания за оборудване са определени в правилата на PUE. По-специално, за свързване на потребители от 1-ва категория се използва схема за ATS за 2 входа със секционер на автоматични машини.

Дублирането на разпределителни устройства и други критични елементи осигуряват високо ниво на надеждност. Такива блокове са предназначени за автономна работа. По време на създаването на проектната документация се изключва взаимното влияние, за да се предотвратят грешни действия на превключвателя за автоматичен трансфер.     

Необходимостта от използване на такива системи се илюстрира с пример за добро оборудване на частна селска къща. Като правило в такива съоръжения е инсталирана локална отоплителна система. Управлението на съвременен газов котел се осигурява от електрониката. Помпите се използват за принудителна циркулация на охлаждащата течност по веригите. Деактивирането на тези компоненти при силен студ провокира разрушаването на тръбите и радиаторите.

Ремонтните и възстановителни работи са много по-скъпи в сравнение с автоматичното стартиране на специален генератор. Наличието на резервен източник на захранване е полезно в случай на аварии в електрозахранващите мрежи. Ако свързването на напрежението е направено достатъчно бързо, потребителите няма да изпитват дискомфорт.

Принцип на действие

За да изучите работещите алгоритми, можете да използвате пример за сглобка на проста елементарна основа.

• Непрекъснатото наблюдение на електрическите параметри на главната линия се осигурява от контактора.
• Променлив ток през превключвателя в затворена верига влиза в локалната мрежа към потребителите.
• Ако напрежението се загуби, индукционната намотка няма да може да задържи стеблото.
• Пружината ще премести контактната група на резервния вход през задвижването за затваряне.
• В същото време основната машина е изключена.
• Когато в работната линия се появи напрежение, действията се извършват в обратен ред.

Лампите в съответните вериги сигнализират за стартирането на определени режими.

Системни изисквания

Функционалността на представената схема е ограничена. Ако неизправностите в главната линия са придружени от късо съединение, повторното затваряне ще доведе до повреда на товара. Реакционните характеристики на електродвигателите оказват определено влияние. Когато свързвате машина или мощен вентилатор, спадът на напрежението може да доведе до фалшиво задействане на защитната система.

Отделно трябва да вземете предвид скоростта на свързване на резервния източник. На значителни интервали от време в някои свързани устройства се задействат схеми за локална защита. Такива ситуации са придружени от неизправности. Те провокират повреди, ускорено износване на задвижванията.

За отстраняване на недостатъците се използват логически схеми за управление, създадени на базата на електронни блокове със специализиран софтуер. Някои компоненти са оборудвани с механични блокировки. Такива елементи продължават да функционират, когато основното и аварийното захранване са напълно изключени.

Основни изисквания за ОВД на съвременно ниво:

• надеждност на свързване на резервен източник на енергия (IP) при пикови натоварвания и значителни промени в работните параметри на мрежата;
• достатъчна скорост, за да се изключат щетите на потребителите на електроенергия;
• регулируема настройка на прагови нива на активиране на системата за защита;
• блокиране на връзката към верига с късо съединение и паралелно свързване на два входа;
• единично задействане;
• автоматизирана проверка на функционалното състояние на резервния IP.

Гладкото превключване се осигурява чрез добавяне на трансформатори към веригата.

Избор на автоматизация

Промишленото оборудване и оборудването от професионална категория са стандартно оборудвани с автоматично оборудване. Най-малко те предлагат кутия с набор от контактори за възпроизвеждане на защитния алгоритъм. Бутон за спешни случаи е поставен в зоната за наличност. Ако е необходимо, изключете устройството на ръка с едно бързо движение.

Специализиран табло за ATS може да бъде закупен в сглобено състояние или можете сами да създадете функционален аналог. Когато избирате завършен продукт, трябва да обърнете внимание на репутацията на производителя. Предварително проучване на отзивите на клиентите и мненията на опитни експерти ще бъде полезно.

Продуктите със съмнителен произход са представени в по-ниския ценови диапазон. Ако еднофазният ATS струва до 1500-2000 рубли, едва ли може да се разчита на дълъг експлоатационен живот и висока надеждност. Фалшификатите се характеризират с лошо сглобяване, лошо качество на контактните групи. Доста често в такива модели се използват електронни ключове с ниска мощност, които не са адаптирани към скокове на напрежение и натоварвания с изразени индуктивни характеристики.

От 4000 до 8000 рубли можете да намерите качествени AVR на малко известни марки. Надеждните комплекти оборудване използват електромеханични функционални компоненти.

В диапазона от 20 000 рубли. и по-горе са продуктите на отговорни производители. Тези продукти се доставят с официална гаранция. Скоростта и други важни параметри се контролират във всяка отделна пратка.

Автоматизация без контролер

Декодирането на обозначението подчертава основната характеристика на оборудването от тази категория. „Автоматичният“ метод за свързване на най-съвременен резерв не означава само отсъствие на намеса на потребителя. Електронният контролер осигурява онлайн проверка на състоянието на захранващата и резервната мрежа.Той блокира изпълнението на грешни операции, предотвратява възникването на потенциално опасни ситуации. Когато избирате ATS, трябва да проверите наличието на този полезен компонент в комплекта.

ATS в мрежи 0,4 kV

За превключване на силови вериги в мрежи с относително ниско напрежение (0,4 kV) се използват серийни контактори с магнитно задвижване. Използвани са и стартери в комплект с AB. Компонентите на веригата са избрани, като се вземат предвид текущите натоварвания (консумация на енергия).

Устройства за измерване на електричество, защитни устройства срещу импулсни пренапрежения, реле с функция за забавяне за създаване на допълнителен интервал от време преди свързване на товара са инсталирани в типични ATS платки за 2 входа.

Възможности за класификация и изпълнение на ATS

Прилагат се следните схеми за организиране на работещи алгоритми:

• Едностранно означава свързване на резервен вход, ако е необходимо. Например за временно захранване от батерията.
• В двустранен вариант и двата раздела са еквивалентни. Такова решение се използва, ако е възможно да се премине към резервна мрежа с подобни параметри.

Логиката на процеса на възстановяване се определя отделно. Употреба:

• последваща автоматизирана връзка с основната линия;
• прехвърляне към резервно захранване с ръчна промяна на режима.

Особености при работа с домакински генератори

Популярността на такова решение се дължи на простотата на избора на оборудване с необходимата мощност. В съответния пазарен сегмент те предлагат генератори, задвижвани от бензинови (дизелови, газови) двигатели за свързване към еднофазни и трифазни мрежи. Те са предназначени за продължителна продължителна работа без внимателно наблюдение. Автономността всъщност зависи само от захранването с гориво.

За да стартира захранващия блок, секционният шкаф за автоматизация е оборудван със специализиран блок за управление. Той захранва стартера според установения алгоритъм. По-специално, програмата може да бъде настроена за предварително загряване на дизеловия двигател при зимни условия.

ATS на акумулатори

Такива резервни захранвания подават постоянен ток към линията. За преобразуване в синусоида с определена амплитуда (220 или 380 V) се използва инвертор. Трябва да се разбере ограничената автономност на тази опция. Чрез свързване на няколко батерии паралелно може да се осигури необходимия интервал от време. Обещаваща посока е съхранението на литиево-йонна енергия. Те превъзхождат оловно-киселинните аналози по основните технически характеристики. Високата цена ограничава широкото му използване. Тъй като обаче търсенето се увеличава и производството се разширява, производителите започват да предлагат качествени продукти на приемлива цена.

Свързването на батерията е по-лесно в сравнение с генератора. В тази версия ATS може да се сглоби съгласно стандартната схема без специален блок за управление на старта на двигателя.

Приложение на логически контролер

Такива блокове се използват за фина настройка на алгоритъма на работните операции. Специалните регулатори задават допустимия процент на отклонение на напрежението от номинала, интервалите от време и други параметри. Веригите на управляващия сигнал са свързани към комутационни устройства.

Организация на превключвател за автоматичен трансфер във вериги за високо напрежение

За да се опрости контролът на работните параметри на мрежата, се използва понижаващ трансформатор. С определен брой завъртания напрежението се намалява от 1000 на 100 V. Ако към управляващата верига се добави фазореле за управление, резервът се свързва, когато поне една линия е прекъсната.

Схеми на свързване

Най-добрият вариант е избран, като се вземат предвид:

• работни параметри на електрозахранващата мрежа;
• вид товари;
• специални изисквания за скоростта на прехвърляне на резерва и други параметри.

За еднофазни мрежи при свързване на частна къща или малко търговско съоръжение можете да използвате най-простата опция за модулни контактори с двуполюсен AB. При свързване на мощни товари се използва схема ATS с реле за фазово управление за два входа.В съответната версия, в допълнение към нивото на напрежението, се наблюдава изкривяването на синусоидата и правилната фаза. Ако трябва да работи с няколко източника (повече от два), създайте система с необходимия брой входове.