Commutatore di trasferimento automatico (ATS): scopo e classificazione

I sistemi ATS sono utilizzati per l'alimentazione ininterrotta di case private, imprese e altre strutture. L'accensione automatica della riserva aumenta il livello di sicurezza, previene perdite di materiale. In alcune situazioni, elimina le minacce alla vita e alla salute umana. Per la corretta scelta dei componenti, è necessario familiarizzare con i principi di funzionamento delle apparecchiature specializzate.

Che cos'è il dispositivo ATS?

La conservazione dello stato di funzionamento dell'alimentatore è assicurata utilizzando soluzioni ingegneristiche speciali. In caso di emergenza l'automazione accende il generatore. Le azioni richieste vengono eseguite senza un attento controllo o intervento da parte dell'utente.

I principali componenti funzionali di un tipico sistema ATS:

• i dispositivi di controllo registrano i cambiamenti nei parametri elettrici della rete di alimentazione;
• quando si registra un circuito aperto (cortocircuito) o una deviazione dal livello di soglia impostato, l'automazione spegne la sezione danneggiata;
• il dispositivo di allarme segnala una violazione della modalità di funzionamento;
• il gruppo di contatti collega l'alimentazione di standby.

Inoltre, vengono prese le misure necessarie per ripristinare il sistema standard. L'abbreviazione (ATS) sta per "Automatic Reserve Entry". Oltre al generatore in servizio, viene utilizzata la commutazione a una rete funzionante o a un pacco batteria.

Nomina di ATS

La funzionalità del sistema si basa sui principi di garantire il funzionamento ininterrotto dell'alimentazione. L'automazione dei principali processi implica l'eliminazione delle azioni del personale di manutenzione e operativo. I requisiti professionali per le attrezzature sono stabiliti nelle regole del PUE. In particolare, per collegare i consumatori di 1a categoria, viene utilizzato un circuito ATS per 2 ingressi con sezionatore su macchine automatiche.

La duplicazione del quadro e di altri elementi critici garantisce un elevato livello di affidabilità. Tali blocchi sono progettati per il funzionamento autonomo. Durante la creazione della documentazione di progettazione, l'influenza reciproca è esclusa per prevenire azioni errate dell'interruttore di trasferimento automatico.     

La necessità di utilizzare tali sistemi è illustrata da un esempio di buona dotazione di una casa di campagna privata. Di norma, in tali strutture è installato un sistema di riscaldamento locale. Il controllo di una moderna caldaia a gas è fornito dall'elettronica. Le pompe sono utilizzate per la circolazione forzata del liquido di raffreddamento lungo i circuiti. La disabilitazione di questi componenti in caso di forte gelo provoca la distruzione di tubi e radiatori.

I lavori di riparazione e ripristino sono molto più costosi rispetto all'avvio automatico di un generatore speciale. La presenza di una fonte di alimentazione in standby è utile in caso di incidenti nelle reti di alimentazione. Se la connessione di tensione viene effettuata abbastanza velocemente, gli utenti non proveranno disagio.

Principio di funzionamento

Per studiare algoritmi di lavoro, puoi usare un esempio di un assemblaggio su una semplice base di elementi.

• Il monitoraggio continuo dei parametri elettrici della linea principale è fornito dal contattore.
• La corrente alternata attraverso l'interruttore in un circuito chiuso entra nella rete locale per i consumatori.
• Se la tensione viene persa, la bobina di induzione non sarà in grado di trattenere lo stelo.
• La molla sposterà il gruppo di contatti dell'ingresso di riserva attraverso l'azionamento per la chiusura.
• Allo stesso tempo, la macchina principale è spenta.
• Quando la tensione appare nella linea di lavoro, le azioni vengono eseguite nell'ordine inverso.

Le spie nei circuiti corrispondenti segnalano l'inizio di determinate modalità.

Requisiti di sistema

La funzionalità dello schema presentato è limitata. Se i guasti sulla linea principale sono accompagnati da un cortocircuito, la richiusura provocherà danni al carico. Le caratteristiche reattive dei motori elettrici hanno una certa influenza. Quando si collega una macchina o un potente ventilatore, una caduta di tensione può causare un falso intervento del sistema di protezione.

Separatamente, dovresti considerare la velocità di connessione dell'origine del backup. A intervalli di tempo significativi, in alcuni dispositivi collegati vengono attivati ​​schemi di protezione locali. Tali situazioni sono accompagnate da malfunzionamenti. Provocano guasti, usura accelerata degli azionamenti.

Per eliminare le carenze, vengono utilizzati circuiti logici di controllo, creati sulla base di blocchi elettronici con software specializzato. Alcuni componenti sono dotati di interblocchi meccanici. Tali elementi rimangono operativi quando l'alimentazione principale e di emergenza è completamente disconnessa.

Requisiti di base per l'ATS di livello moderno:

• affidabilità del collegamento di un alimentatore di riserva (IP) ai picchi di carico e cambiamenti significativi nei parametri operativi della rete;
• velocità sufficiente per escludere danni ai consumatori di elettricità;
• impostazione regolabile dei livelli di soglia di attivazione del sistema di protezione;
• blocco del collegamento a un circuito con cortocircuito e collegamento in parallelo di due ingressi;
• azionamento singolo;
• controllo automatico dello stato funzionale dell'IP di backup.

La commutazione regolare è assicurata aggiungendo trasformatori al circuito.

Scelta dell'automazione

Le attrezzature industriali e le attrezzature della categoria professionale sono dotate di attrezzature automatiche di serie. Come minimo, offrono una scatola con una serie di contattori per riprodurre l'algoritmo di protezione. Un pulsante di emergenza viene posizionato nella zona di disponibilità. Se necessario, spegnere manualmente l'unità con un movimento rapido.

Un centralino ATS specializzato può essere acquistato assemblato oppure puoi creare tu stesso un analogo funzionale. Quando si sceglie un prodotto finito, è necessario prestare attenzione alla reputazione del produttore. Sarà utile uno studio preliminare delle recensioni dei clienti e delle opinioni di esperti esperti.

I prodotti di dubbia provenienza sono presentati nella fascia di prezzo inferiore. Se un ATS monofase costa fino a 1500-2000 rubli, difficilmente si può contare su una lunga durata e un'elevata affidabilità. I falsi sono caratterizzati da uno scarso assemblaggio, bassa qualità dei gruppi di contatto. Abbastanza spesso, in tali modelli vengono utilizzate chiavi elettroniche a bassa potenza, che non sono adatte a picchi di tensione e carichi con caratteristiche induttive pronunciate.

Da 4.000 a 8.000 rubli puoi trovare AVR di qualità di marchi poco conosciuti. I kit di apparecchiature affidabili utilizzano componenti funzionali elettromeccanici.

Nella gamma di 20.000 rubli. e soprattutto sono i prodotti di produttori responsabili. Questi prodotti sono dotati di una garanzia ufficiale. Le prestazioni e altri parametri importanti sono controllati in ogni singola spedizione.

Automazione senza controller

La decodifica della designazione sottolinea la caratteristica principale delle apparecchiature di questa categoria. Il modo "automatico" di collegare un backup all'avanguardia non significa solo nessun intervento da parte dell'utente. Il controllore elettronico fornisce una verifica in linea dello stato della rete di alimentazione e di backup.Blocca l'esecuzione di operazioni errate, previene il verificarsi di situazioni potenzialmente pericolose. Quando si sceglie un ATS, è necessario verificare la presenza di questo utile componente nel kit.

ATS in reti da 0,4 kV

Per la commutazione di circuiti di alimentazione in reti con una tensione relativamente bassa (0,4 kV), vengono utilizzati contattori seriali con azionamento magnetico. Utilizzato anche avviatori completi di AB. I componenti del circuito sono selezionati tenendo conto dei carichi attuali (consumo di energia).

I dispositivi di misura dell'energia elettrica, i dispositivi di protezione contro le sovratensioni impulsive, un relè con funzione di ritardo per creare un intervallo di tempo aggiuntivo prima di collegare il carico sono installati nelle tipiche schede ATS per 2 ingressi.

Classificazione ATS e opzioni di implementazione

Vengono applicati i seguenti schemi per l'organizzazione degli algoritmi di lavoro:

• Unilaterale significa collegare un ingresso di backup, se necessario. Ad esempio, per l'alimentazione temporanea dalla batteria.
• Nel design a doppia faccia, entrambe le sezioni sono equivalenti. Tale soluzione viene utilizzata se è possibile passare a una rete di backup con parametri simili.

La logica del processo di recupero è determinata separatamente. Uso:

• successivo collegamento automatizzato alla linea principale;
• trasferimento all'alimentatore di backup con cambio di modalità manuale.

Caratteristiche del lavoro con i generatori domestici

La popolarità di tale soluzione è dovuta alla semplicità di scegliere l'attrezzatura della potenza richiesta. Nel corrispondente segmento di mercato, offrono generatori azionati da motori a benzina (diesel, gas) per il collegamento a reti monofase e trifase. Sono progettati per un funzionamento continuo a lungo termine senza un attento monitoraggio. L'autonomia in realtà dipende solo dalla fornitura di carburante.

Per avviare l'unità di potenza, l'armadio di automazione sezionale è dotato di un'unità di controllo specializzata. Fornisce alimentazione all'avviatore secondo l'algoritmo stabilito. In particolare, il programma può essere impostato per preriscaldare il motore diesel in condizioni invernali.

ATS sugli accumulatori

Tali alimentatori di backup forniscono corrente continua alla linea. Per convertire in una sinusoide di una certa ampiezza (220 o 380 V), viene utilizzato un inverter. Va compresa la limitata autonomia di questa opzione. Tuttavia, collegando più batterie in parallelo, è possibile fornire l'intervallo di tempo richiesto. Una direzione promettente è lo stoccaggio di energia agli ioni di litio. Sono superiori alle controparti al piombo nelle principali caratteristiche tecniche. Il prezzo elevato ne limita l'uso diffuso. Tuttavia, con l'aumento della domanda e l'espansione della produzione, i produttori iniziano a offrire prodotti di qualità a un costo accettabile.

Il collegamento della batteria è più semplice rispetto al generatore. In questa versione, l'ATS può essere assemblato secondo lo schema standard senza una speciale centralina di controllo avviamento motore.

Applicazione del controllore logico

Tali blocchi vengono utilizzati per mettere a punto l'algoritmo delle operazioni di lavoro. Regolatori speciali impostano la percentuale consentita di deviazione di tensione dal valore nominale, intervalli di tempo e altri parametri. I circuiti dei segnali di controllo sono collegati a dispositivi di commutazione.

Organizzazione dell'interruttore di trasferimento automatico nei circuiti ad alta tensione

Per semplificare il controllo dei parametri operativi della rete, viene utilizzato un trasformatore step-down. Con un certo numero di giri, la tensione viene ridotta da 1000 a 100 V. Se viene aggiunto un relè di controllo di fase al circuito di controllo, la riserva viene collegata quando viene interrotta almeno una linea.

Schemi di collegamento

L'opzione migliore viene scelta tenendo conto:

• parametri di funzionamento della rete di alimentazione;
• tipo di carichi;
• requisiti speciali per la velocità di trasferimento della riserva e altri parametri.

Per le reti monofase quando si collega una casa privata o una piccola struttura commerciale, è possibile utilizzare l'opzione più semplice sui contattori modulari con AB bipolare. Quando si collegano carichi potenti, viene utilizzato un circuito ATS con un relè di controllo di fase per due ingressi.Nella versione corrispondente, oltre al livello di tensione, vengono monitorate la distorsione della sinusoide e la corretta fasatura. Se si suppone che funzioni con più sorgenti (più di due), creare un sistema con il numero di ingressi richiesto.