Einführung: Das Verständnis der ATS-Übertragungskette
Wenn Ihre Einrichtung den Strom verliert und der Notstromgenerator anspringt, aber nichts passiert, liegt das Problem irgendwo in der Sequenz des automatischen Transferschalters (ATS). Das Verständnis dieser Kette ist entscheidend für eine schnelle Fehlersuche.
Jeder ATS folgt einem vorhersehbaren vierstufigen Prozess:
- Erkennen – Die Steuerung überwacht die Netzspannung und erkennt einen Stromausfall
- Signal – Der ATS sendet einen Startbefehl an den Generator
- Erfassen – Die Steuerung überprüft, ob Generatorspannung und -frequenz stabil sind
- Übertragen – Der mechanische Schalter verbindet die Last physisch mit der Generatorleistung
Wenn Ihr ATS nicht auf Generatorstrom umschaltet, tritt der Fehler in einer dieser Phasen auf. Dieser Leitfaden führt Sie durch eine systematische Fehlersuche, um genau zu identifizieren, wo die Kette reißt – und wie Sie sie beheben können.
Phase 1: Die “Benutzerfehler”-Prüfungen
Bevor Sie Geräte demontieren oder einen Service rufen, beseitigen Sie die häufigsten – und peinlichsten – Probleme, die fast 40 % aller “ATS-Ausfälle” ausmachen.”
Auto vs. Manueller Modus
Die häufigste Ursache für einen Transferschalter-“Ausfall” ist, dass sich der Wahlschalter in der falschen Position befindet. Überprüfen Sie Ihr ATS-Bedienfeld:
- AUTO-Modus – Erforderlich für automatischen Betrieb
- MANUELLER Modus – Generator muss manuell gestartet und übertragen werden
- AUS-Modus – System vollständig deaktiviert
- Verriegelungsetikett – Physische Verriegelung, die den Schalterbetrieb verhindert
Wenn jemand Wartungsarbeiten oder Tests durchgeführt hat, wurde der Schalter möglicherweise in der Position MANUELL oder AUS belassen. Dies ist keine Fehlfunktion – es ist ein Bedienfehler.
Fehlercodes und Kontrollleuchten
Moderne ATS-Steuerungen zeigen Fehlercodes an, die das genaue Problem lokalisieren. Zu den gängigen VIOX ATS-Fehleranzeigen gehören:
| 指示灯 | Bedeutung | Erforderliche Aktion |
|---|---|---|
| Überspannung (Rot) | Generatorspannung >110 % Nennspannung | AVR-Einstellungen überprüfen |
| Unterspannung (Rot) | Netz oder Generator <70 % Nennspannung | Eingangsleistung überprüfen |
| Phasenausfall (Rot) | Fehlende Phase im 3-Phasen-System | Verkabelung/Leistungsschalter überprüfen |
| Frequenzfehler (Gelb) | Generatorfrequenz außerhalb des Bereichs | Regler einstellen |
| Steuerungsfehler (Rot) | Interner Steuerungsfehler | Steuerplatine austauschen |
| Normale Leistung (Grün) | Netzstrom verfügbar | System arbeitet normal |
Konsultieren Sie Ihr ATS-Auswahlhilfe für modellspezifische Fehlercodeinterpretationen.
Schnelle Sichtprüfung
Bevor Sie mit der technischen Diagnose fortfahren:
- Alle Leistungsschalter überprüfen – Sowohl im ATS als auch am Generator
- Batteriespannung überprüfen – Die Anlasserbatterie des Generators sollte 12,5-13,8 V DC anzeigen
- Auf offensichtliche Schäden prüfen – Verbrannte Komponenten, Wassereintritt, lose Drähte
- Den Batterieladekreis testen – Viele Generatoren haben einen dedizierten 120-V-Ladeeingang
Phase 2: Generator startet nicht (das 2-Draht-Startsignal)
Das Verständnis des 2-Draht-Startsystems
Die meisten Notstromaggregate verwenden einen einfachen potentialfreien Kontakt um den Startvorgang einzuleiten. Der ATS-Controller stellt zwei Drähte zur Verfügung:
- Draht 194 – 12 V DC positiv (konstant im AUTO-Modus)
- Draht 23 – Steuersignal (geerdet, um die Umschaltung einzuleiten)
Wenn die Netzstromversorgung ausfällt, erdet der ATS Draht 23 an der gemeinsamen Masse des Generators. Dies schließt den Startkreis und signalisiert dem Generator, anzulassen.
Detaillierte Verdrahtungsspezifikationen finden Sie in unserem Hybrid-Wechselrichter-ATS-Verdrahtungsanleitung.
Diagnoseverfahren
Benötigte Werkzeuge: Digitalmultimeter, isolierte Schraubendreher
Schritt 1: Steuerspannung prüfen
- Multimeter auf DC-Spannung einstellen
- Zwischen Klemme 194 (am ATS) und Masse messen
- Erwarteter Messwert: 12-14 V DC
- Wenn 0 V: 7,5-A-Controllersicherung prüfen, Batterieverbindungen überprüfen
Schritt 2: Startsignal testen
- Stromausfall simulieren (Leistungsschalter ausschalten)
- Warten, bis die Zeitverzögerung Motorstart (TDES) abgelaufen ist
- Zwischen Klemme 23 und Masse messen
- Erwarteter Messwert: 0 V (geerdetes Signal) oder 12 V (je nach Systemtyp)
Schritt 3: Manueller Starttest
- An der Generator-Anschlussleiste die beiden Startdrähte vorübergehend überbrücken
- Generator sollte sofort anlassen
- Wenn er startet: Problem liegt im ATS-Steuersignal
- Wenn er nicht startet: Problem liegt in der Generatorsteuerung oder im Motor
Häufige Fehler beim 2-Draht-Start
| Symptom | Wahrscheinliche Ursache | Lösung |
|---|---|---|
| Keine Spannung an 194 | Durchgebrannte Sicherung, leere Batterie, schlechte Verkabelung | F1-Sicherung (7,5 A) prüfen, Batterie testen |
| 194 hat Spannung, startet aber nicht | Draht 23 erdet nicht | ATS-Steuerplatine austauschen |
| Intermittierendes Starten | Lose Anschlüsse | Alle Verbindungen gemäß Spezifikation nachziehen |
| Generator startet, stoppt dann | Falsche Verdrahtungspolarität | 2-Draht-Startkonfiguration überprüfen |
Verständnis potentialfreie vs. potentialbehaftete Kontakte ist für die ordnungsgemäße Installation und Fehlersuche des ATS unerlässlich.
Phase 3: Generator startet, aber ATS schaltet nicht um
Dies ist das frustrierendste Szenario: Der Generator läuft einwandfrei und erzeugt Strom – aber der ATS weigert sich, die Last umzuschalten. Der Übeltäter ist fast immer Spannungs- oder Frequenzmessung.
Der Spannungs-/Frequenzschutzmechanismus
ATS-Controller verfügen über eine Schutzlogik, um die Umschaltung auf instabile Generatorleistung zu verhindern. Der Controller überwacht kontinuierlich:
Spannungsakzeptanzfenster:
| Spannungsparameter | Typische Reichweite | Notes |
|---|---|---|
| Minimaler Ansprechwert | 85-90 % nominal | Zu niedrig = keine Umschaltung |
| Maximaler Ansprechwert | 110-115 % nominal | Zu hoch = keine Umschaltung |
| Umschaltschwelle | 90-95 % nominal | Stabile Leistung erforderlich |
| Phasenbalance | Innerhalb von 10 V (3-phasig) | Verhindert Einphasenbetrieb |
Frequenzakzeptanzfenster:
| System | Akzeptabler Bereich | Notes |
|---|---|---|
| 60 Hz Systeme | 58-62 Hz | Reglereinstellung erforderlich |
| 50 Hz Systeme | 48-52 Hz | Üblich außerhalb Nordamerikas |
Beispielszenario: Auf Ihrem Generator-Typenschild steht 240 V, aber der Ausgang an den ATS-Klemmen misst im Leerlauf nur 190 V. Der ATS-Controller interpretiert dies als instabile Leistung und verweigert die Umschaltung, obwohl der Generator “gut klingt”.”
Diagnoseverfahren
Schritt 1: Generatorausgang messen
- Generator manuell starten
- 30 Sekunden Warmlaufzeit einräumen
- Spannung an den Notstromklemmen des ATS (E1, E2) messen
- Alle Phasen prüfen (L1-N, L2-N, L1-L2 für Einphasenbetrieb; alle sechs Kombinationen für Dreiphasenbetrieb)
Schritt 2: Frequenz prüfen
- Multimeter mit Frequenzfunktion verwenden
- Am Generatorausgang messen
- Erwartet: 59,5-60,5 Hz (Nordamerika) oder 49,5-50,5 Hz (international)
- Wenn außerhalb des Bereichs: Motordrehzahlregler einstellen
Schritt 3: Spannungseinstellung
- AVR (Automatic Voltage Regulator, automatische Spannungsregelung) des Generators lokalisieren
- Potentiometer einstellen und dabei den Ausgang überwachen
- Ziel: 240 V ±5% (oder Nennspannung)
Probleme mit der Spannungserfassungsleitung
Viele Installateure übersehen die Netzerkennungsleitungen (typischerweise mit N1/N2 gekennzeichnet). Diese dünnen Drähte führen 240-V-Signale vom Netzverteiler zum Generator-Controller, wodurch dieser Stromausfälle erkennen kann.
Häufige Probleme:
- Während der Wartung abgezogene Drähte
- Falsche Spannung (208 V werden an den 240-V-Erfassungseingang angelegt)
- Lose Verbindungen, die zu intermittierender Erfassung führen
- Beschädigte Drähte durch Nagetiere oder physische Beschädigung
Phase 4: Timer & Verzögerungen verstehen
“Es ist nicht kaputt – es zählt nur herunter.”
ATS-Systeme verfügen über mehrere Zeitverzögerungen, um Geräte zu schützen und einen stabilen Betrieb zu gewährleisten. Vorzeitige Fehlersuche tritt häufig auf, weil Techniker diese programmierten Verzögerungen nicht abwarten.
Standard-ATS-Zeitverzögerungen
| Timer-Funktion | Typische Einstellung | Zweck |
|---|---|---|
| Zeitverzögerung Motorstart (TDES) | 1-5 Sekunden | Verhindert unnötige Starts durch kurzzeitige Ausfälle |
| Motor Warmlauf | 15-30 Sekunden | Ermöglicht die Stabilisierung von Öldruck und Temperatur |
| Zeitverzögerung Umschaltung (TDS) | 0-5 Sekunden | Stellt sicher, dass Generatorspannung/-frequenz stabil sind |
| Rückschaltverzögerung | 30-300 Sekunden | Bestätigt, dass die Netzstromversorgung wirklich wiederhergestellt ist |
| Motor Abkühlphase | 5-30 Minuten | Ermöglicht ein allmähliches, unbelastetes Herunterfahren |
Die vollständige Zeitachse der Umschaltsequenz
Das Verständnis der vollständigen Sequenz verhindert vorzeitige Diagnosen:
- T+0 Sekunden: Netzausfall erkannt
- T+1-5 Sek.: TDES läuft ab, ATS sendet Startsignal
- T+5-10 Sek.: Generator dreht und startet
- T+10-40 Sek.: Motor warmlaufen, Öldruck aufbauen
- T+40-45 Sek: Spannung und Frequenz erreichen akzeptablen Bereich
- T+45 Sek: ATS überträgt Last auf Generator
Gesamtverstrichene Zeit: 45-60 Sekunden vom Netzausfall bis zur Wiederherstellung der Stromversorgung
Wenn Sie das System testen und nach 30 Sekunden ungeduldig werden, könnten Sie fälschlicherweise schlussfolgern, dass das System ausgefallen ist, obwohl es lediglich seiner programmierten Sequenz folgt.
Anpassen von Zeitverzögerungen
Die meisten modernen ATS-Steuerungen ermöglichen die Anpassung dieser Parameter:
- Zugriff auf das Controller-Menü (siehe Handbuch für die Tastenfolge)
- Navigieren Sie zu “Einstellungen” oder “Zeitverzögerungen”
- Anpassen der Werte innerhalb akzeptabler Bereiche
- ACHTUNG: NEC 700.12 begrenzt die Gesamtumschaltzeit auf 10 Sekunden für sicherheitsrelevante Lasten
Phase 5: CB-Klasse vs. PC-Klasse Ausfallarten
Der Typ Ihres ATS bestimmt sowohl die Ausfallarten als auch den Ansatz zur Fehlerbehebung.
Leistungsschalter-Klasse (CB) ATS
Drähte in Ihrer Wand Verwendet Standard-Kompaktleistungsschalter (MCCBs) als Schaltmechanismus. Leistungsschalter öffnen und schließen physisch, um die Leistung zu übertragen.
Häufige Ausfälle der CB-Klasse:
| Problem | Ursache | Lösung |
|---|---|---|
| Schaltet nicht auf Generator um | Notstromschalter ausgelöst | Schalter manuell zurücksetzen |
| Schaltet um, aber keine Leistung | Schalterkontakte verschlissen | Schalter austauschen |
| Schaltet nicht auf Netz zurück | Normaler Schalter ausgelöst | Schalter zurücksetzen |
| Häufige Fehlauslösungen | Überlastung oder Kurzschluss | Lastberechnung prüfen |
Tipp zur Fehlerbehebung: CB-Klasse Schalter können durch Überlast, Kurzschluss oder mechanischen Verschleiß auslösen. Der Schaltergriff befindet sich in der mittleren “ausgelösten” Position - nicht vollständig EIN oder AUS. Sie müssen ihn auch nach Beseitigung des Fehlers manuell zurücksetzen.
Leistungsschütz-Klasse (PC) ATS
Drähte in Ihrer Wand Verwendet elektromagnetische Schütze (Hochleistungsrelais), um die Stromverbindung herzustellen und zu unterbrechen. Kein manuelles Zurücksetzen erforderlich.
Häufige Ausfälle der PC-Klasse:
| Problem | Ursache | Lösung |
|---|---|---|
| Lautes Brummgeräusch | Niedrige Steuerspannung | 12V-Versorgung der Spulen prüfen |
| Schaltet nicht um | Spule durchgebrannt | Schütz austauschen |
| Rattern | Lose Drahtverbindungen | Klemmschrauben nachziehen |
| Kontakte verschweißt | Anhaltende Überlast/Kurzschluss | Gesamte Schützbaugruppe austauschen |
Für einen detaillierten Vergleich lesen Sie die PC-Klasse vs. CB-Klasse Auswahlhilfe.
Welche Klasse ist die richtige für Ihre Anwendung?
| Anforderung | Empfohlene Klasse |
|---|---|
| Sicherheitsrelevante Lasten (Krankenhäuser, Feuerlöschpumpen) | PC-Klasse |
| Kostenbewusste Installationen | CB-Klasse |
| Häufige Umschaltungen (>10/Monat) | PC-Klasse |
| Hohe Einschaltströme (Motoren >50 PS) | PC-Klasse |
| Einfache Wartung durch Nicht-Spezialisten | CB-Klasse |
Erweiterte Fehlerbehebung: Wenn Standardmethoden fehlschlagen
Ausfälle der Controller-Platine
Moderne ATS-Systeme basieren auf mikroprozessorgesteuerten Controllern. Wenn diese ausfallen, sind die Symptome:
- Unregelmäßige Umschaltungen (Hin- und Herschalten)
- Keine Reaktion auf Netzausfall
- Fehlercodes, die nicht mit den tatsächlichen Bedingungen übereinstimmen
- Anzeige falscher Spannungs-/Frequenzwerte
Testverfahren:
- Eingangsspannungen direkt an den Klemmen messen (Controller umgehen)
- Wenn die Spannungen korrekt sind, die Anzeige aber Fehler anzeigt, ist der Controller defekt
- Auf Wasserschäden, Korrosion oder physische Schäden an der Leiterplatte prüfen
- Wiederbeschaffungskosten: 200 € - 800 €, je nach Modell
Probleme mit der mechanischen Verbindung
Bei mechanisch betätigten Schaltern erregt das Steuersignal einen Motor oder ein Solenoid, das den Umschaltmechanismus physisch bewegt. Zu den Fehlern gehören:
- Blockierter Mechanismus (erfordert eine Inspektion bei ausgeschalteter Stromversorgung)
- Abgenutzte mechanische Anschläge oder Nocken
- Gebrochene Rückholfedern
- Festgefressene Lager oder Drehpunkte
Diese erfordern eine Sichtprüfung durch einen qualifizierten Techniker bei ausgeschalteten Stromquellen.
Kommunikationsfehler (Smart ATS-Systeme)
Moderne ATS-Einheiten kommunizieren mit Gebäudeleitsystemen über Modbus, BACnet oder proprietäre Protokolle. Kommunikationsfehler können die Fernüberwachung verhindern, beeinträchtigen aber in der Regel nicht den automatischen Betrieb, es sei denn, er ist für die Fernsteuerung konfiguriert.
Sicherheitskritisch: Was Sie NICHT tun sollten
⚠️ GEFAHR: Automatische Umschalter enthalten gleichzeitig lebensgefährliche Spannungen aus zwei Quellen. Nur qualifizierte Elektriker sollten interne Inspektionen durchführen.
Niemals versuchen:
- Gehäuse bei angeschlossener Netzspannung öffnen
- Sicherheitsverriegelungen umgehen
- “Steuerkarten oder Komponenten im laufenden Betrieb austauschen (”Hot-Swapping")
- Testen mit angeschlossenen Lasten, es sei denn, Sie sind entsprechend geschult
- Interne Mechanismen ohne Lockout/Tagout-Verfahren einstellen
Immer:
- Geeignete PSA verwenden (lichtbogenfeste Kleidung, isolierte Handschuhe, Gesichtsschutz)
- NFPA 70E-Richtlinien für elektrische Sicherheit befolgen
- Lockout/Tagout sowohl für normale als auch für Notstromquellen implementieren
- Für alle Servicearbeiten einen qualifizierten Elektriker hinzuziehen
Vorbeugende Wartung: Probleme verhindern, bevor sie entstehen
Die beste Fehlersuche ist die Prävention. Implementieren Sie diese Praktiken:
Monatlich:
- Sichtprüfung auf Anzeichen von Überhitzung, Verfärbung
- Kontrollieren Sie die Kontrollleuchten und das Display auf Fehlercodes
- Überprüfen Sie, ob der automatische Testzyklus erfolgreich abgeschlossen wurde
Vierteljährlich:
- Überprüfen Sie alle Drahtanschlüsse auf festen Sitz
- Reinigen Sie Staub und Schmutz aus dem Gehäuse
- Testen Sie den manuellen Betrieb (mit den entsprechenden Sicherheitsvorkehrungen)
Jährlich:
- Volllast-Umschaltungstest unter tatsächlichen Ausfallbedingungen
- Messen Sie den Spannungsabfall über die Hauptkontakte
- Kalibrieren Sie die Spannungs- und Frequenzmessung, falls einstellbar
- Überprüfen Sie, ob alle Zeitverzögerungseinstellungen den Spezifikationen entsprechen
- Professionelle Inspektion durch einen zugelassenen Elektriker
Produktempfehlung: VIOX ATS-Serie
Für eine zuverlässige Notstromversorgung bietet VIOX automatische Umschalter in Industriequalität an, die für industrielle und gewerbliche Anwendungen entwickelt wurden. Unsere ATS-Einheiten verfügen über:
- Mikroprozessorbasierte Steuerungen mit Selbstdiagnose
- Große Spannungs- und Frequenztoleranzbereiche
- Programmierbare Zeitverzögerungen für optimierte Leistung
- Erhältlich in CB- und PC-Klassenkonfigurationen
- UL 1008-gelistet und NFPA 110-konform
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Zusammenfassung des Flussdiagramms zur Fehlersuche
Netzausfall
FAQ: Häufige Fragen zu ATS
F: Wie lange sollte ich warten, bevor ich einen ATS untersuche, der nicht umgeschaltet hat?
A: Warten Sie mindestens 60 Sekunden, bis die Umschaltsequenz abgeschlossen ist. Die Zeitverzögerung für den Motorstart (TDES) plus das Warmlaufen des Motors können allein 30-45 Sekunden dauern. Vorzeitige Fehlersuche verschwendet Zeit und kann zu einer falschen Diagnose führen.
F: Mein Generator läuft bei wöchentlichen Tests, schaltet aber bei echten Ausfällen nicht um. Warum?
A: Der Testmodus umgeht oft den eigentlichen Umschaltvorgang. Das Problem liegt wahrscheinlich im Umschaltmechanismus selbst (CB-Schutzschalter ausgelöst, PC-Schütz ausgefallen) oder im Spannungs-/Frequenzmesskreis. Der Generator ist in Ordnung - das Problem ist die ATS-Umschaltung.
F: Kann ich einen ATS testen, ohne die Stromversorgung meines Gebäudes zu unterbrechen?
A: Ja, die meisten ATS-Einheiten verfügen über einen TEST-Modus, der einen Netzausfall simuliert, ohne die tatsächliche Stromversorgung zu unterbrechen. Lesen Sie das Handbuch Ihres spezifischen Modells. Ein Volllast-Umschaltungstest unter tatsächlichen Ausfallbedingungen ist jedoch die einzige Möglichkeit, den vollständigen Systembetrieb zu überprüfen.
F: Was ist der Unterschied zwischen “Zeitverzögerung Motorstart” und “Zeitverzögerung Umschaltung”?
A: TDES verzögert das Startsignal an den Generator (typischerweise 1-5 Sekunden), um Fehlstarts durch kurzzeitige Stromausfälle zu verhindern. TDS verzögert die eigentliche Lastumschaltung, nachdem der Generator eine akzeptable Spannung/Frequenz erreicht hat (typischerweise 0-5 Sekunden), um eine stabile Stromversorgung vor dem Umschalten zu gewährleisten. Beide schützen die Geräte, dienen aber unterschiedlichen Zwecken.
F: Mein ATS schaltet auf Generator um, aber nicht zurück auf das Netz. Was ist falsch?
A: Überprüfen Sie den Rückschaltverzögerungstimer - er kann auf mehrere Minuten eingestellt sein, um sicherzustellen, dass sich die Netzspannung wirklich stabilisiert hat. Überprüfen Sie auch, ob alle drei Phasen der Netzspannung vorhanden sind (bei 3-Phasen-Systemen). Wenn die Netzspannung schwankt, weigert sich der ATS, zurückzuschalten, bis er eine stabile Stromversorgung erkennt.
F: Sollte ich für meine Einrichtung CB- oder PC-Klasse wählen?
A: Die PC-Klasse wird für kritische Lasten (Krankenhäuser, Rechenzentren) und Anwendungen mit häufigen Umschaltungen empfohlen. Die CB-Klasse ist kostengünstig für weniger kritische Anwendungen mit seltenen Umschaltungen. Lesen Sie unsere umfassender Vergleichsleitfaden um zu bestimmen, welche Klasse Ihren Anforderungen entspricht.
Die professionelle Installation und Wartung von automatischen Umschaltern erfordert qualifizierte Elektrofachkräfte. VIOX Electric bietet technische Unterstützung für alle ATS-Installationen – kontaktieren Sie unser Engineering-Team für anwendungsspezifische Beratung.
