Prepínač automatického prenosu (ATS): účel a klasifikácia

Systémy ATS sa používajú na nepretržité napájanie súkromných domov, podnikov a iných zariadení. Automatické zapnutie rezervy zvyšuje úroveň bezpečnosti, zabraňuje stratám materiálu. V niektorých situáciách eliminuje hrozby pre ľudský život a zdravie. Pre správny výber komponentov je potrebné oboznámiť sa s princípmi fungovania špecializovaného zariadenia.

Čo je to zariadenie ATS

Zachovanie funkčného stavu napájacieho zdroja je zabezpečené pomocou špeciálnych technických riešení. V prípade núdze automatika zapne generátor. Požadované činnosti sa vykonávajú bez starostlivej kontroly alebo zásahu používateľa.

Hlavné funkčné komponenty typického systému ATS:

• riadiace zariadenia zaznamenávajú zmeny v elektrických parametroch napájacej siete;
• pri registrácii prerušeného obvodu (skratu) alebo odchýlky od nastavenej prahovej úrovne automatika vypne poškodený úsek;
• výstražné zariadenie hlási porušenie prevádzkového režimu;
• skupina kontaktov pripája pohotovostný zdroj napájania.

Ďalej sa prijímajú potrebné opatrenia na obnovenie štandardného systému. Skratka (ATS) znamená „automatický vstup do rezervy“. Okrem pracujúceho generátora sa používa prepínanie na funkčnú sieť alebo batériu.

Vymenovanie ATS

Funkčnosť systému je založená na princípoch zabezpečenia nepretržitej prevádzky napájacieho zdroja. Automatizácia hlavných procesov predpokladá elimináciu činností personálu údržby a prevádzky. Profesionálne požiadavky na vybavenie sú stanovené v pravidlách PUE. Najmä na pripojenie spotrebiteľov 1. kategórie sa používa obvod ATS pre 2 vstupy so sekcionalizátorom na automatických strojoch.

Duplikácia rozvádzačov a iných kritických prvkov zaisťuje vysokú úroveň spoľahlivosti. Takéto bloky sú určené na autonómnu prevádzku. Pri vytváraní projektovej dokumentácie je vzájomný vplyv vylúčený, aby sa zabránilo chybným akciám prepínača automatického prenosu.     

Potrebu používať tieto systémy ilustruje príklad dobrého vybavenia súkromného vidieckeho domu. V takýchto zariadeniach je spravidla nainštalovaný miestny vykurovací systém. Ovládanie moderného plynového kotla je zabezpečené elektronikou. Čerpadlá sa používajú na nútený obeh chladiacej kvapaliny pozdĺž okruhov. Vypnutie týchto komponentov pri silnom mrazu vedie k zničeniu potrubí a radiátorov.

Opravy a reštaurátorské práce sú oveľa nákladnejšie v porovnaní s automatickým spustením špeciálneho generátora. Prítomnosť pohotovostného zdroja energie je užitočná v prípade nehôd v sieťach napájania. Ak je pripojenie napätia vykonané dostatočne rýchlo, používatelia nebudú mať nepríjemné pocity.

Princíp činnosti

Na štúdium pracovných algoritmov môžete použiť príklad zostavy na báze jednoduchých prvkov.

• Kontinuálne sledovanie elektrických parametrov hlavného vedenia zaisťuje stýkač.
• Striedavý prúd prepínačom v uzavretom okruhu vstupuje do miestnej siete pre spotrebiteľov.
• Ak dôjde k strate napätia, indukčná cievka nebude schopná držať driek.
• Pružina posúva kontaktnú skupinu rezervného vstupu cez pohon na zatváranie.
• Zároveň je hlavný stroj vypnutý.
• Keď sa na pracovnej linke objaví napätie, akcie sa vykonajú v opačnom poradí.

Svietidlá v zodpovedajúcich obvodoch signalizujú spustenie určitých režimov.

Požiadavky na systém

Funkčnosť predloženej schémy je obmedzená. Ak sú poruchy na hlavnej linke sprevádzané skratom, opätovné zapnutie spôsobí poškodenie záťaže. Reaktívne charakteristiky elektromotorov majú určitý vplyv. Pri pripájaní stroja alebo výkonného ventilátora môže pokles napätia spôsobiť nesprávne spustenie ochranného systému.

Samostatne by ste mali zvážiť rýchlosť pripojenia záložného zdroja. Vo významných časových intervaloch sa na niektorých pripojených zariadeniach spúšťajú miestne ochranné schémy. Takéto situácie sprevádzajú poruchy. Vyvolávajú poruchy, zrýchlené opotrebovanie pohonov.

Na odstránenie nedostatkov sa používajú riadiace logické obvody vytvorené na základe elektronických blokov so špecializovaným softvérom. Niektoré komponenty sú vybavené mechanickými blokovaniami. Takéto prvky zostávajú funkčné aj po úplnom odpojení hlavného a núdzového napájacieho zdroja.

Základné požiadavky na ATS modernej úrovne:

• spoľahlivosť pripojenia náhradného zdroja energie (IP) pri špičkových zaťaženiach a významných zmenách v prevádzkových parametroch siete;
• dostatočná rýchlosť na vylúčenie poškodenia spotrebiteľov elektriny;
• nastaviteľné nastavenie prahových úrovní aktivácie ochranného systému;
• blokovanie pripojenia k obvodu so skratom a paralelné pripojenie dvoch vstupov;
• jedno stlačenie;
• automatická kontrola funkčného stavu záložnej IP.

Hladké prepínanie je zabezpečené pridaním transformátorov do obvodu.

Voľba automatizácie

Priemyselné zariadenia a vybavenie profesionálnej kategórie sú štandardne vybavené automatickým zariadením. Prinajmenšom ponúkajú krabicu so sadou stýkačov na reprodukciu ochranného algoritmu. V zóne dostupnosti je umiestnené núdzové tlačidlo. Ak je to potrebné, vypnite jednotku jedným rýchlym pohybom.

Špecializovaný rozvádzač ATS je možné zakúpiť zmontovaný alebo si sami môžete vytvoriť funkčný analóg. Pri výbere hotového výrobku by ste mali venovať pozornosť reputácii výrobcu. Bude užitočná predbežná štúdia recenzií zákazníkov a názorov skúsených odborníkov.

Výrobky pochybného pôvodu sú prezentované v nižšej cenovej kategórii. Ak jednofázový ATS stojí až 1 500 - 2 000 rubľov, ťažko možno počítať s dlhou životnosťou a vysokou spoľahlivosťou. Pre falzifikáty je charakteristická zlá montáž, zlá kvalita kontaktných skupín. Docela často sa v takýchto modeloch používajú elektronické klávesy s nízkym výkonom, ktoré nie sú prispôsobené rázovým rázom a zaťaženiu s výraznými indukčnými charakteristikami.

Od 4 000 do 8 000 rubľov nájdete kvalitné AVR málo známych značiek. Spoľahlivé súpravy vybavenia používajú elektromechanické funkčné komponenty.

V rozmedzí 20 000 rubľov. a vyššie sú produkty zodpovedných výrobcov. Tieto výrobky majú oficiálnu záruku. Rýchlosť a ďalšie dôležité parametre sú kontrolované v každej jednotlivej zásielke.

Automatizácia bez ovládača

Dekódovanie označenia zdôrazňuje hlavný rys výbavy tejto kategórie. „Automatický“ spôsob pripojenia najmodernejšej rezervy neznamená iba absenciu zásahu používateľa. Elektronický radič poskytuje on-line kontrolu stavu napájacej a záložnej siete.Blokuje vykonávanie chybných operácií, zabraňuje vzniku potenciálne nebezpečných situácií. Pri výbere ATS by ste mali skontrolovať prítomnosť tohto užitočného komponentu v súprave.

ATS v sieťach 0,4 kV

Na spínanie výkonových obvodov v sieťach s relatívne nízkym napätím (0,4 kV) sa používajú sériové stýkače s magnetickým pohonom. Tiež sa používajú štartéry doplnené o AB. Komponenty obvodu sa vyberajú s prihliadnutím na prúdové zaťaženie (spotrebu energie).

Zariadenia na meranie elektrickej energie, ochranné zariadenia proti rázovým rázom, relé s funkciou oneskorenia na vytvorenie dodatočného časového intervalu pred pripojením záťaže sú nainštalované v typických doskách ATS pre 2 vstupy.

Klasifikácia ATS a možnosti implementácie

Na organizáciu pracovných algoritmov sa používajú tieto schémy:

• Jednostranný znamená pripojenie záložného vstupu, ak je to potrebné. Napríklad na dočasné napájanie z batérie.
• V obojstrannej verzii sú obe časti rovnocenné. Takéto riešenie sa používa, ak je možné prejsť na záložnú sieť s podobnými parametrami.

Logika procesu obnovy sa určuje osobitne. Použitie:

• následné automatizované pripojenie k hlavnej trati;
• prevod na záložný zdroj s manuálnou zmenou režimu.

Vlastnosti práce s generátormi pre domácnosť

Popularita takéhoto riešenia je spôsobená jednoduchosťou výberu vybavenia požadovaného výkonu. V príslušnom segmente trhu ponúkajú generátory poháňané benzínovými (naftovými, plynovými) motormi na pripojenie k jednofázovým a trojfázovým sieťam. Sú určené na dlhodobú nepretržitú prevádzku bez starostlivého sledovania. Autonómia v skutočnosti závisí iba od dodávky paliva.

Na spustenie pohonnej jednotky je sekčná automatizovaná skriňa vybavená špecializovanou riadiacou jednotkou. Dodáva energiu do štartéra podľa stanoveného algoritmu. Program je možné nastaviť najmä na predhrievanie naftového motora v zimných podmienkach.

ATS na akumulátoroch

Takéto záložné zdroje napájajú z vedenia jednosmerný prúd. Na prevod na sínusoidu s určitou amplitúdou (220 alebo 380 V) sa používa invertor. Mala by sa chápať obmedzená autonómia tejto možnosti. Avšak paralelným pripojením niekoľkých batérií je možné zabezpečiť požadovaný časový interval. Sľubným smerom je ukladanie lítium-iónovej energie. V hlavných technických vlastnostiach sú lepšie ako náprotivky s kyselinou olovnatou. Vysoká cena obmedzuje jeho široké použitie. S rastúcim dopytom a rozširovaním výroby však výrobcovia začínajú ponúkať kvalitné výrobky za prijateľné náklady.

Pripojenie batérie je v porovnaní s generátorom jednoduchšie. V tejto verzii môže byť ATS zostavený podľa štandardnej schémy bez špeciálnej riadiacej jednotky pre štart motora.

Aplikácia logického radiča

Takéto bloky sa používajú na doladenie algoritmu pracovných operácií. Špeciálne regulátory nastavujú prípustné percento odchýlky napätia od nominálneho, časového intervalu a ďalších parametrov. Obvody riadiacich signálov sú pripojené k spínacím zariadeniam.

Organizácia prepínača automatického prenosu vo vysokonapäťových obvodoch

Na zjednodušenie riadenia prevádzkových parametrov siete sa používa transformátor znižovania. Pri určitom počte závitov sa napätie zníži z 1 000 na 100 V. Ak sa k riadiacemu obvodu pridá relé fázového riadenia, rezerva sa pripojí, keď je prerušené najmenej jedno vedenie.

Schémy zapojenia

Najlepšia možnosť sa vyberá s prihliadnutím na:

• prevádzkové parametre napájacej siete;
• typ bremien;
• špeciálne požiadavky na rýchlosť prevodu rezervy a ďalšie parametre.

Pre jednofázové siete pri pripájaní súkromného domu alebo malého komerčného objektu môžete použiť najjednoduchšiu možnosť na modulárnych stýkačoch s dvojpólovým AB. Pri pripájaní výkonných záťaží sa používa obvod ATS s fázovým riadiacim relé pre dva vstupy.V príslušnej verzii sa okrem úrovne napätia sleduje aj skreslenie sínusoidy a správne fázovanie. Ak má pracovať s viacerými zdrojmi (viac ako dvoma), vytvorte systém s požadovaným počtom vstupov.