Πόσο γρήγορα πραγματοποιεί πραγματικά τη μεταγωγή ένας Αυτόματος Διακόπτης Μεταγωγής (ATS);
Ο χρόνος μεταγωγής του ATS είναι το διάστημα μετάβασης κατά το οποίο το φορτίο μεταφέρεται από τη μία πηγή ισχύος στην άλλη. Σε πρακτικά συστήματα, μπορεί να κυμαίνεται από μεταγωγή υπο-κύκλου σε αρχιτεκτονικές στατικών διακοπτών μεταγωγής (STS) έως εκατοντάδες χιλιοστά του δευτερολέπτου σε συμβατικούς μηχανικούς αυτόματους διακόπτες μεταγωγής. Αυτός ο χρόνος μεταγωγής σε επίπεδο συσκευής δεν είναι ο ίδιος με τον συνολικό χρόνο αποκατάστασης, ο οποίος μπορεί να περιλαμβάνει την ανίχνευση πηγής, την εκκίνηση της γεννήτριας, την προθέρμανση, την καθυστέρηση μεταφοράς και τη λογική επαναφοράς.
Όταν οι μηχανικοί συγκρίνουν 8ms, 20ms, 50ms ή 0,6s ισχυρισμούς σχετικά με την ταχύτητα μεταφοράς, δεν συγκρίνουν πάντα τον ίδιο τύπο συσκευής. Μια μεταγωγή 8ms συνήθως υποδεικνύει μεταγωγή στερεάς κατάστασης (solid-state) ή υποστηριζόμενη από UPS. Μια μεταγωγή 0,6s συνήθως υποδεικνύει έναν διακόπτη μεταγωγής που λειτουργεί με κινητήρα ή μηχανικά. Και τα δύο μπορεί να είναι σωστά στην κατάλληλη εφαρμογή.
Το πραγματικό ερώτημα δεν είναι “ποιος ATS είναι ο ταχύτερος;”. Το καλύτερο ερώτημα είναι:
Για πόση ώρα μπορεί το συνδεδεμένο φορτίο να ανεχθεί μια διακοπή τάσης και ποια αρχιτεκτονική μεταγωγής απαιτείται για να παραμείνει εντός αυτού του ορίου;
Εάν χρειάζεστε πρώτα τη βασική σημασία της συσκευής, ξεκινήστε με Πλήρης ονομασία ATS στον ηλεκτρολογικό τομέα. Εάν συγκρίνετε αυτόματη και χειροκίνητη μεταγωγή πηγής, δείτε Χειροκίνητος έναντι Αυτόματου Διακόπτη Μεταγωγής.
Βασικά συμπεράσματα
- Ο χρόνος μεταγωγής δεν είναι ο συνολικός χρόνος εφεδρείας. Το μέγεθος των 8ms έως 0,6s περιγράφει συνήθως το διάστημα μετάβασης της πηγής και όχι τον πλήρη χρόνο που απαιτείται για την εκκίνηση και τη σταθεροποίηση μιας γεννήτριας.
- Η μεταφορά υπο-κύκλου ανήκει σε αρχιτεκτονικές STS ή ηλεκτρονικής μεταφοράς. Οι συμβατικοί μηχανικοί μηχανισμοί ATS δεν είναι συνήθως σχεδιασμένοι για πραγματική μεταφορά 8ms.
- Τα 20ms αποτελούν ένα κοινό σημείο αναφοράς αντοχής (ride-through) για πολλά τροφοδοτικά IT., αλλά δεν αποτελούν καθολική εγγύηση. Η πραγματική ανοχή εξαρτάται από τον σχεδιασμό του εξοπλισμού, το επίπεδο φορτίου, την τάση εισόδου και την κατάσταση του τροφοδοτικού.
- Τα 50ms θεωρούνται γρήγορα για μια μηχανική συσκευή μεταφοράς., αλλά εξακολουθούν να αποτελούν διακοπή και μπορούν να προκαλέσουν επαναφορά σε PLC, επαφείς, ρυθμιστές στροφών (drives) ή εξοπλισμό IT χωρίς υποστήριξη αντοχής (ride-through).
- Τα 0,6s είναι αποδεκτά σε πολλές εφαρμογές γεννητριών, φωτισμού, HVAC, αντλιών και γενικής διανομής., αλλά δεν είναι κατάλληλα για φορτία που απαιτούν ισχύ χωρίς διακοπή ή σχεδόν χωρίς διακοπή, εκτός εάν χρησιμοποιείται UPS, STS ή αποθήκευση ενέργειας.
- Το ταχύτερο δεν είναι αυτόματα και καλύτερο. Οι κινητήρες, οι μετασχηματιστές και οι ρυθμιστές στροφών ενδέχεται να απαιτούν καθυστερημένη μετάβαση, μεταφορά σε φάση ή διαχείριση υπολειπόμενης τάσης.
- Τα πρότυπα και η ταξινόμηση του έργου έχουν σημασία. Τα πρότυπα IEC 60947-6-1, UL 1008, NFPA 110, NEC άρθρο 700/701, οι τοπικοί κώδικες και η αρμόδια αρχή ενδέχεται να επηρεάσουν την τελική προδιαγραφή.
Σύγκριση των τεσσάρων ταχυτήτων μεταγωγής ATS
Κάθε αναγραφόμενη ταχύτητα αντιστοιχεί σε διαφορετική αρχιτεκτονική μεταγωγής. Ο μηχανισμός, η διαθεσιμότητα της πηγής και η ικανότητα αντοχής του φορτίου έχουν τόση σημασία όση και ο αριθμός που αναγράφεται στο δελτίο τεχνικών δεδομένων.
| Ταχύτητα μεταγωγής | Κατά προσέγγιση κύκλοι στα 50 Hz / 60 Hz | Τυπική αρχιτεκτονική μεταγωγής | Ιδανικά φορτία | Κύρια προειδοποίηση |
|---|---|---|---|---|
| ≤8ms | ≤0.4 / ≤0.48 κύκλος | Στατικός διακόπτης μεταγωγής, παράκαμψη UPS, ηλεκτρονική μεταγωγή | Διακομιστές, αποθήκευση, τηλεπικοινωνίες, κρίσιμα φορτία πληροφορικής υπο-κύκλου | Συνήθως δεν πρόκειται για συμβατική μηχανική διάταξη μεταγωγής (ATS) |
| ~20ms | ~1 / ~1.2 κύκλοι | STS, μεταφορά με υποστήριξη UPS, αρχιτεκτονική μεταφοράς υψηλής ταχύτητας premium | Εξοπλισμός IT με επαληθευμένη ικανότητα ride-through, ανορθωτές τηλεπικοινωνιών, συστήματα ελέγχου με hold-up | Μην υποθέτετε ότι όλα τα ηλεκτρονικά αντέχουν τα 20ms |
| ~50ms | ~2.5 / ~3 κύκλοι | Γρήγορος μηχανικός ATS, μεταφορά βασισμένη σε επαφέα, μεταφορά κλάσης PC | Γενικά ηλεκτρονικά, φωτισμός, πολλά βιομηχανικά βοηθητικά φορτία | Εξακολουθεί να μην αποτελεί μεταγωγή χωρίς διακοπή (no-break) |
| ~0,6 δευτ. | ~30 / ~36 κύκλοι | Αυτόματη μεταγωγή με κινητήρα (ATS), τυπικός διακόπτης μεταγωγής διπλής τροφοδοσίας, κλάσης CB ή μηχανική μεταγωγή | Φωτισμός, HVAC, αντλίες, ανεμιστήρες, μη κρίσιμη διανομή υποστηριζόμενη από γεννήτρια | Πολύ αργό για φορτία IT εκτός εάν υποστηρίζεται από UPS |
Στα 50 Hz, ένας κύκλος εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) είναι 20ms. Στα 60 Hz, ένας κύκλος είναι περίπου 16,7 ms. Αυτός είναι ο λόγος που οι συζητήσεις για την ταχύτητα μεταγωγής χρησιμοποιούν συχνά τόσο χιλιοστά του δευτερολέπτου όσο και κύκλους ισχύος.
Ο χρόνος μετάβασης δεν είναι ο συνολικός χρόνος μεταγωγής
Αυτό είναι το πιο συνηθισμένο λάθος προδιαγραφών σε έργα ATS.
Ο αριθμός των χιλιοστών του δευτερολέπτου στο δελτίο τεχνικών δεδομένων μιας συσκευής περιγράφει συνήθως το διάστημα μεταγωγής ή μετάβασης. Μια πλήρης μεταγωγή από το δίκτυο στη γεννήτρια μπορεί να περιλαμβάνει:
- Ανίχνευση αστοχίας της πηγής δικτύου.
- Σκόπιμη καθυστέρηση επιβεβαίωσης για την αποφυγή ανεπιθύμητης μεταγωγής.
- Εντολή εκκίνησης γεννήτριας.
- Περιστροφή και εκκίνηση κινητήρα.
- Σταθεροποίηση τάσης και συχνότητας γεννήτριας.
- Προγραμματισμένη καθυστέρηση μεταγωγής.
- Μηχανική ή ηλεκτρονική μεταγωγή στην εναλλακτική πηγή.
Αυτό σημαίνει ότι ένα σύστημα με μηχανισμό ταχείας μεταγωγής 50ms μπορεί να αφήσει το φορτίο χωρίς ισχύ γεννήτριας για αρκετά δευτερόλεπτα κατά τη διάρκεια μιας πραγματικής διακοπής του δικτύου. Το ATS δεν “χρειάστηκε αρκετά δευτερόλεπτα για να μεταγωγέψει”· η εναλλακτική πηγή δεν ήταν ακόμη έτοιμη.
Στην πρακτική εφεδρικής ισχύος της Βόρειας Αμερικής, οι ταξινομήσεις συστημάτων NFPA 110 και οι απαιτήσεις έκτακτης ανάγκης/εφεδρείας του NEC εστιάζουν συχνά στον συνολικό χρόνο αποκατάστασης και όχι μόνο στον χρόνο κίνησης των επαφών. Για παράδειγμα, τα συστήματα παροχής ισχύος έκτακτης ανάγκης Τύπου 10 σχετίζονται με προσδοκίες αποκατάστασης 10 δευτερολέπτων, ενώ τα νομικά απαιτούμενα εφεδρικά συστήματα ενδέχεται να έχουν διαφορετικά χρονικά παράθυρα ανάλογα με την έκδοση του κώδικα και την εφαρμογή. Πάντα να επαληθεύετε την ακριβή απαίτηση με τον ισχύοντα κώδικα, τις προδιαγραφές του έργου και την αρμόδια αρχή.
Η ονομαστική τιμή σε χιλιοστά του δευτερολέπτου καθίσταται πιο καθοριστική όταν και οι δύο πηγές είναι ήδη διαθέσιμες, όπως:
- μεταφορά από δίκτυο σε δίκτυο
- μεταφορά παράκαμψης UPS
- επιλογή πηγής STS
- διαδρομές ισχύος κέντρων δεδομένων διπλής τροφοδοσίας
- μεταφορά κατάντη μιας εναλλακτικής πηγής που λειτουργεί ήδη
Σε αυτές τις περιπτώσεις, το κενό μετάβασης μπορεί να είναι κοντά στην πραγματική διακοπή που υφίσταται το φορτίο.
Μεταφορά 8ms: Συνήθως μεταγωγή επιπέδου STS ή UPS
Μια μεταφορά 8ms είναι εξαιρετικά γρήγορη. Είναι περίπου μισός κύκλος στα 60 Hz και λιγότερο από μισός κύκλος στα 50 Hz.
Αυτή η ταχύτητα συνήθως σχετίζεται με:
- στατικούς διακόπτες μεταφοράς που χρησιμοποιούν SCR ή θυρίστορ
- συστήματα παράκαμψης (bypass) UPS
- συστήματα τροφοδοσίας IT διπλής πηγής
- αρχιτεκτονικές τροφοδοσίας τηλεπικοινωνιών
- ηλεκτρονικά συστήματα μεταφοράς όπου και οι δύο πηγές είναι ήδη αποδεκτές
Οι συμβατικοί μηχανικοί μηχανισμοί ATS δεν είναι συνήθως σχεδιασμένοι για μεταφορά εντός υπο-κύκλου. Περιλαμβάνουν κινούμενες επαφές, συνδέσμους, διατάξεις αλληλομανδάλωσης, κινητήρες ή μηχανισμούς επαφέων, και αυτά τα εξαρτήματα απαιτούν χρόνο φυσικής μετακίνησης.
Πότε τα 8ms έχουν νόημα
Μια αρχιτεκτονική μεταγωγής κατηγορίας 8ms έχει νόημα όταν το φορτίο δεν μπορεί να ανεχθεί ούτε μια σύντομη μηχανική διακοπή:
- διακομιστές κέντρων δεδομένων
- συστήματα αποθήκευσης
- τηλεπικοινωνιακός εξοπλισμός
- διακόπτες δικτύου
- συστήματα ελέγχου με πολύ χαμηλή ανοχή στη διακοπή τροφοδοσίας
- ιατρικά ή εργαστηριακά ηλεκτρονικά συστήματα που απαιτούν συνέχεια ισχύος
- εξοπλισμός διεργασιών όπου μια επαναφορά προκαλεί σημαντικό χρόνο διακοπής λειτουργίας
Ωστόσο, μια συσκευή μεταγωγής 8ms εξακολουθεί να απαιτεί δύο αποδεκτές πηγές διαθέσιμες κατά τη στιγμή της μεταγωγής. Εάν η εναλλακτική πηγή είναι μια εφεδρική γεννήτρια που δεν έχει ξεκινήσει, το σύστημα δεν μπορεί να αποκαταστήσει το φορτίο σε 8ms χωρίς UPS, αποθήκευση σε μπαταρίες, εφεδρική τροφοδοσία DC ή άλλο επίπεδο υποστήριξης κατά τη διάρκεια της μεταγωγής.
Για το όριο μεταξύ ATS και STS, δείτε Αυτόματος Διακόπτης Μεταφοράς ATS έναντι Στατικού Διακόπτη Μεταφοράς STS.
Μεταγωγή 20ms: Περιοχή ενός κύκλου
Στα 50 Hz, τα 20ms ισούνται με έναν πλήρη κύκλο AC. Στα 60 Hz, είναι ελαφρώς μεγαλύτερο από έναν κύκλο.
Αυτό το σημείο αναφοράς είναι σημαντικό επειδή πολλά τροφοδοτικά τεχνολογίας πληροφοριών έχουν περιορισμένη ικανότητα υποστήριξης κατά τη διάρκεια διακοπών. Η καμπύλη ITIC/CBEMA αναφέρεται συχνά κατά τη συζήτηση για την ανοχή του εξοπλισμού πληροφορικής σε σύντομες διακοπές τάσης. Ωστόσο, δεν πρέπει να θεωρείται ως καθολική εγγύηση ότι κάθε υπολογιστής, PLC, διακομιστής ή συσκευή ελέγχου θα επιβιώσει από κάθε συμβάν μεταγωγής 20ms.
Η πραγματική ικανότητα υποστήριξης εξαρτάται από:
- τάση εισόδου πριν από τη διακοπή
- ποσοστό φορτίου
- σχεδιασμός τροφοδοτικού
- κατάσταση του DC-link ή του πυκνωτή
- ηλικία του εξοπλισμού
- εάν πολλές συσκευές επανεκκινούν ταυτόχρονα
- εάν η συσκευή διαθέτει λογική απόζευξης υπότασης
Πού μπορούν να λειτουργήσουν τα 20ms
Ένα εύρος μεταγωγής 20ms μπορεί να είναι αποδεκτό για:
- Εξοπλισμό πληροφορικής με επαληθευμένη ικανότητα διατήρησης τροφοδοσίας
- Συστήματα εισόδου ανορθωτών τηλεπικοινωνιών
- Ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου με ικανότητα λειτουργίας κατά τη διάρκεια βυθίσεων τάσης
- Φορτία υποστηριζόμενα από UPS
- Ηλεκτρονικό εξοπλισμό χαμηλής ισχύος όπου μια στιγμιαία διακοπή είναι αποδεκτή
Ο κίνδυνος
Η επικίνδυνη παραδοχή είναι: “Τα 20ms είναι αρκετά γρήγορα για ηλεκτρονικά κυκλώματα.”
Μερικές φορές είναι, άλλες φορές όχι. Ένα τροφοδοτικό PLC, ένα πηνίο επαφέα, ένα κύκλωμα ελέγχου VFD, ένα ρελέ ασφαλείας ή ένας ενσωματωμένος ελεγκτής ενδέχεται να συμπεριφέρονται διαφορετικά από ένα τροφοδοτικό διακομιστή. Για κρίσιμα συστήματα, η απάντηση πρέπει να προέρχεται από τις προδιαγραφές του εξοπλισμού, τις δοκιμές θέσης σε λειτουργία ή τις δοκιμές αποδοχής στον χώρο εγκατάστασης.
Μεταγωγή 50ms: Γρήγορη μηχανική ATS, αλλά εξακολουθεί να αποτελεί διακοπή.
Μια μεταγωγή 50ms είναι γρήγορη για μια μηχανική συσκευή μεταγωγής. Αντιστοιχεί σε περίπου 2,5 κύκλους στα 50 Hz ή 3 κύκλους στα 60 Hz.
Αυτό το εύρος μπορεί να είναι κατάλληλο για:
- κυκλώματα φωτισμού
- γενική εμπορική διανομή
- πολλά φορτία κινητήρων
- Πίνακες ελέγχου HVAC
- πίνακες αντλιών
- βιομηχανικά βοηθητικά φορτία
- πίνακες διανομής μη-IT υποστηριζόμενοι από γεννήτρια
- πίνακες ελέγχου με επαληθευμένα τροφοδοτικά αντοχής σε διακοπές (ride-through)
Ωστόσο, τα 50ms δεν αποτελούν μηδενική διακοπή. Ορισμένα φορτία θα αντέξουν τη διακοπή. Άλλα ενδέχεται να κάνουν επαναφορά, να αποσυνδεθούν, να πέσουν ή να ενεργοποιήσουν συναγερμό.
Φορτία που ενδέχεται να αντιδράσουν αρνητικά στα 50ms
Προσοχή στα εξής:
- PLC χωρίς τροφοδοτικά αντοχής σε διακοπές (ride-through)
- πηνία επαφέων που συγκρατούν κρίσιμα κυκλώματα
- ρυθμιστές στροφών (VFD) με ρυθμίσεις υποτάσεως
- ελεγκτές διεργασιών
- ρελέ ασφαλείας
- συστήματα ασφαλείας
- εξοπλισμός πληροφορικής χωρίς UPS
- ιατρικά ηλεκτρονικά συστήματα
Εάν η απώλεια του φορτίου είναι απαράδεκτη, χρησιμοποιήστε υποστήριξη UPS, αρχιτεκτονική STS, μεταγωγή κλειστού τύπου όπου ενδείκνυται ή τοπική εφεδρεία ισχύος ελέγχου (ride-through).
0.6s μεταφορά: Φυσιολογική για πολλές εφαρμογές μηχανικών ATS
A 0.6s μεταφορά είναι πολύ πιο αργή από 8ms, 20ms ή 50ms, αλλά δεν αποτελεί αυτόματα κακή απόδοση. Ανήκει σε διαφορετική κατηγορία εφαρμογών.
Για πολλούς ηλεκτροκίνητους αυτόματους διακόπτες μεταγωγής και διακόπτες μεταγωγής διπλής τροφοδοσίας, ένας χρόνος μεταγωγής της τάξης των εκατοντάδων χιλιοστών του δευτερολέπτου είναι αποδεκτός, επειδή τα συνδεδεμένα φορτία μπορούν να ανεχθούν ένα σύντομο κενό ισχύος.
Οι συνήθεις εφαρμογές περιλαμβάνουν:
- συστήματα εφεδρικών γεννητριών
- μη κρίσιμοι πίνακες διανομής
- αντλίες και ανεμιστήρες
- κυκλώματα φωτισμού
- Συστήματα HVAC
- γεωργικός εξοπλισμός
- μικροί βιομηχανικοί πίνακες
- οικιακά ή εμπορικά κυκλώματα εφεδρείας
Σε αυτά τα συστήματα, ο μεγαλύτερος παράγοντας διακοπής δεν είναι συχνά η ενέργεια μεταγωγής των 0,6 δευτερολέπτων. Είναι η ακολουθία εκκίνησης και σταθεροποίησης της γεννήτριας.
Πώς ο μηχανισμός μεταγωγής καθορίζει την ταχύτητα
Η ταχύτητα, η προστασία και η αντοχή καθορίζονται από το στοιχείο μεταγωγής. Στην ορολογία μεταγωγής φορτίου κατά IEC, ο εξοπλισμός μεταγωγής μπορεί να εξεταστεί σε σχέση με Μάθημα Η/Υ και κατηγορία CB συσκευές σύμφωνα με το πρότυπο IEC 60947-6-1. Σε εφαρμογές της Βόρειας Αμερικής, ο εξοπλισμός διακοπτών μεταγωγής αξιολογείται συνήθως σύμφωνα με το UL 1008.
| Χαρακτηριστικό | Στατικός διακόπτης μεταφοράς (STS) | ATS κατηγορίας PC | ATS κατηγορίας CB |
|---|---|---|---|
| Στοιχείο μεταγωγής | Διαδρομή SCR / θυρίστορ / ημιαγωγού | Επαφές, επαφείς ή μηχανισμός μεταγωγής χωρίς ενσωματωμένη προστασία από υπερένταση | Διαδρομή μεταγωγής βασισμένη σε αυτόματο διακόπτη ισχύος |
| Τυπικό εύρος μεταγωγής | Από υποκύκλο έως έναν κύκλο όταν οι πηγές είναι διαθέσιμες | Δεκάδες έως εκατοντάδες χιλιοστά του δευτερολέπτου ανάλογα με τον σχεδιασμό | Συχνά εκατοντάδες χιλιοστά του δευτερολέπτου ή περισσότερο |
| Κινητές επαφές ισχύος | Όχι | Ναι | Ναι |
| Ενσωματωμένη προστασία από υπερένταση | Όχι· απαιτείται εξωτερική προστασία | Όχι· απαιτείται εξωτερική προστασία | Ναι, ανάλογα με τον σχεδιασμό |
| Καλύτερη εφαρμογή | Κρίσιμη μεταγωγή IT και τηλεπικοινωνιών μεταξύ ενεργών πηγών | Μεταγωγή πηγών υψηλής αντοχής | Τροφοδοσίες που απαιτούν μεταγωγή και προστασία μέσω αυτόματων διακοπτών |
| Κύριος συμβιβασμός | Ταχύτερη μεταγωγή, μεγαλύτερη ενσωμάτωση στο σύστημα | Ταχεία μηχανική μεταγωγή πηγής | Ενσωμάτωση προστασίας, συχνά με βραδύτερο μηχανισμό |
Η πρακτική συνέπεια: η ταχύτητα και η προστασία αποτελούν διαφορετικούς άξονες σχεδιασμού. Μια ATS κατηγορίας PC (διακόπτης φορτίου) μπορεί να εξακολουθεί να απαιτεί προστασία ανάντη ή κατάντη. Μια ATS κατηγορίας CB (αυτόματος διακόπτης) μπορεί να ενσωματώνει προστασία, αλλά η μεταγωγή της είναι βραδύτερη. Μια STS μπορεί να πραγματοποιήσει μεταγωγή πολύ γρήγορα, αλλά δεν ανήκει στην ίδια κατηγορία προϊόντων με μια ATS γεννήτριας.
Για ευρύτερο πλαίσιο επιλογής, δείτε Οδηγός επιλογής ATS κατηγορίας PC έναντι κατηγορίας CB και Οδηγός Επιλογής ATS Ανοικτής έναντι Κλειστής Μετάβασης.
Ανοικτή μετάβαση, καθυστερημένη μετάβαση, κλειστή μετάβαση και στατική μεταφορά
Η ταχύτητα μεταφοράς εξαρτάται επίσης από τη μέθοδο μετάβασης.
| Τύπος μεταφοράς | Πώς λειτουργεί | Προφίλ διακοπής | Τυπική χρήση |
|---|---|---|---|
| ATS ανοικτής μετάβασης | Διακόπτει τη σύνδεση από τη μία πηγή πριν τη σύνδεση με την άλλη | Καθορισμένη διακοπή | Τα περισσότερα συστήματα μεταγωγής γεννητριών |
| Αυτόματη μεταγωγή με καθυστέρηση (Delayed transition ATS) | Προσθέτει σκόπιμο χρόνο ουδετέρου/διακοπής μεταξύ των πηγών | Μεγαλύτερη ελεγχόμενη διακοπή | Κινητήρες, μετασχηματιστές, απόσβεση υπολειπόμενης τάσης |
| Αυτόματη μεταγωγή κλειστού τύπου (Closed transition ATS) | Παράλληλη σύνδεση δύο αποδεκτών συγχρονισμένων πηγών για σύντομο χρονικό διάστημα | Μικρή ή καθόλου διακοπή κατά τη διάρκεια προγραμματισμένης μεταγωγής | Δοκιμές, επαναμεταφορά, κρίσιμες εγκαταστάσεις |
| Στατικός διακόπτης μεταγωγής (STS) | Χρησιμοποιεί μεταγωγή ημιαγωγών μεταξύ δύο διαθέσιμων πηγών | Πολύ γρήγορη μεταγωγή, συχνά εντός ενός κύκλου (sub-cycle) | Κέντρα δεδομένων, τηλεπικοινωνίες, κρίσιμα ηλεκτρονικά συστήματα |
Η μεταγωγή κλειστού τύπου (closed transition) μπορεί να μειώσει τη διακοπή κατά τη διάρκεια προγραμματισμένης μεταφοράς ή επαναμεταφοράς όταν και οι δύο πηγές είναι παρούσες, αποδεκτές και συγχρονισμένες. Δεν αποτελεί μια μαγική λύση χωρίς διακοπή κατά τη διάρκεια ολικής αστοχίας της πηγής. Εάν η κανονική πηγή έχει χαθεί και η εναλλακτική πηγή δεν είναι ήδη διαθέσιμη, μια άλλη πηγή υποστήριξης (ride-through) πρέπει να τροφοδοτεί το φορτίο.
Επιλογή της κατάλληλης ταχύτητας μεταγωγής για την εφαρμογή σας
Αντιστοιχίστε την ταχύτητα μεταγωγής με την ευαισθησία του φορτίου και όχι με τον μικρότερο αριθμό του καταλόγου.
| Εφαρμογή | Στρατηγική ταχύτητας μεταγωγής | Τυπική αρχιτεκτονική |
|---|---|---|
| Δίαυλος IT κέντρου δεδομένων | Μεταγωγή υπο-κύκλου ή ενός κύκλου | STS κατάντη διπλού UPS ή διπλών διαδρομών παροχής |
| Κεντρικό γραφείο τηλεπικοινωνιών | Πολύ γρήγορη μεταγωγή συν αντιστάθμιση διακοπής DC (ride-through) | Σχεδιασμός STS, UPS, μονάδας DC ή πλεονάζοντος ανορθωτή |
| PLC και έλεγχος διεργασιών | Η ικανότητα διατήρησης της τάσης ελέγχου (ride-through) είναι συχνά πιο σημαντική από την ταχύτητα του ATS | Τροφοδοσία ελέγχου υποστηριζόμενη από UPS ή επαληθευμένη εφεδρεία DC |
| Φορτία ασφαλείας ζωτικής σημασίας σε νοσοκομεία | Τήρηση των απαιτήσεων αποκατάστασης που ορίζονται από τον κανονισμό | Γεννήτρια και ATS σχεδιασμένα σύμφωνα με το πρότυπο του έργου |
| Κινητήρες και αντλίες | Η μηχανική διάταξη αυτόματης μεταγωγής (ATS) μπορεί να είναι αποδεκτή· η καθυστερημένη μετάβαση ενδέχεται να είναι επωφελής | ATS κατηγορίας PC ή CB με συντονισμό επανεκκίνησης κινητήρα |
| Εμπορική εφεδρική ισχύς | Χρονικά διαστήματα από εκατοντάδες χιλιοστά του δευτερολέπτου έως αρκετά δευτερόλεπτα μπορεί να είναι αποδεκτά | Μηχανοκίνητο ATS ή διακόπτης μεταγωγής διπλής τροφοδοσίας |
| Οικιακή ή υβριδική ηλιακή εφεδρεία | Εξαρτάται από τον μετατροπέα, τη μπαταρία, τη γεννήτρια και την ανοχή του φορτίου | ATS ταχείας απόκρισης, μετατροπέας ή UPS για ευαίσθητα φορτία |
Για κρίσιμες υποδομές πληροφορικής, η αρχιτεκτονική έχει μεγαλύτερη σημασία από έναν μεμονωμένο αριθμό ATS. Ένα UPS καλύπτει το κενό μέχρι να ξεκινήσει η γεννήτρια, ενώ ένα STS ή ένα ηλεκτρονικό σύστημα μεταγωγής διαχειρίζεται την επιλογή μεταξύ ενεργών πηγών. Για εφεδρικά συστήματα που υποστηρίζονται από γεννήτρια, η κίνηση μεταγωγής σε κλάσματα του δευτερολέπτου μπορεί να είναι λιγότερο σημαντική από την ανίχνευση της πηγής, την αξιοπιστία εκκίνησης της γεννήτριας και τη σωστή ταξινόμηση του φορτίου.
Πρακτική λίστα ελέγχου προδιαγραφών
Πριν καθορίσετε τον χρόνο μεταγωγής του ATS, επιβεβαιώστε:
- Ποιος είναι ο τύπος φορτίου: IT, κινητήρας, φωτισμός, έλεγχος, ιατρικός εξοπλισμός, διεργασία, HVAC ή γενική διανομή;
- Είναι η εναλλακτική πηγή ήδη διαθέσιμη ή πρέπει να ξεκινήσει;
- Η τιμή στο δελτίο τεχνικών δεδομένων αναφέρεται στον χρόνο μετάβασης, τον χρόνο μηχανικής μεταφοράς, τον χρόνο διακοπής φορτίου ή τον συνολικό χρόνο αποκατάστασης;
- Η μεταγωγή είναι ανοιχτή, καθυστερημένη, κλειστή ή στατική;
- Μπορεί το φορτίο να αντέξει τη δηλωμένη διακοπή;
- Απαιτείται UPS, εφεδρική τροφοδοσία DC ή διατήρηση ισχύος ελέγχου (ride-through);
- Απαιτείται συγχρονισμός πηγών και έγκριση από τον πάροχο δικτύου για κλειστή μεταγωγή (closed transition);
- Η συσκευή είναι κατηγορίας PC, κατηγορίας CB, STS, μεταγωγέας inverter ή άλλης αρχιτεκτονικής;
- Απαιτεί το έργο συμμόρφωση με τα πρότυπα IEC 60947-6-1, UL 1008, NFPA 110, NEC άρθρο 700/701 ή άλλο τοπικό πρότυπο;
- Θα επαληθευτεί η συμπεριφορά μεταγωγής κατά τη θέση σε λειτουργία (commissioning);
Για τη λογική δοκιμών και θέσης σε λειτουργία στον χώρο του έργου, δείτε Πώς να δοκιμάσετε έναν Αυτόματο Μεταγωγέα (ATS) με ασφάλεια.
Συνηθισμένα λάθη επιλογής
Λάθος 1: Σύγκριση ενός STS 8ms με έναν ATS 0,6s σαν να πρόκειται για την ίδια συσκευή
Ένας STS και ένας μηχανικός ATS επιλύουν διαφορετικά προβλήματα. Ένας STS πραγματοποιεί μεταγωγή πολύ γρήγορα μεταξύ αποδεκτών ενεργών πηγών. Ένας μηχανικός ATS χρησιμοποιείται συχνά για τη διαχείριση της μεταφοράς ισχύος από γεννήτρια με ασφαλή και οικονομικό τρόπο.
Λάθος 2: Σύγχυση του χρόνου μεταγωγής με τον συνολικό χρόνο διακοπής
Ένας ATS 50ms δεν σημαίνει ότι το φορτίο αποκαθίσταται σε 50ms μετά από διακοπή του δικτύου, εάν η εναλλακτική πηγή είναι μια γεννήτρια. Η εκκίνηση και η σταθεροποίηση της γεννήτριας κυριαρχούν στη διάρκεια της διακοπής.
Λάθος 3: Υπόθεση ότι η ταχύτερη μεταγωγή είναι πάντα καλύτερη
Ορισμένα φορτία επωφελούνται από την καθυστερημένη μετάβαση. Οι κινητήρες, οι μετασχηματιστές και οι ρυθμιστές στροφών ενδέχεται να χρειάζονται χρόνο για να εξασθενήσει η υπολειπόμενη τάση πριν από την επανασύνδεση. Η γρήγορη μεταγωγή μπορεί να είναι χρήσιμη, αλλά δεν είναι καθολικά η σωστή επιλογή.
Λάθος 4: Αγνοώντας τον συγχρονισμό των πηγών
Η κλειστή μετάβαση απαιτεί αποδεκτή τάση, συχνότητα και σχέση φάσης μεταξύ των πηγών. Χωρίς συγχρονισμό και έγκριση, η παράλληλη σύνδεση πηγών μπορεί να δημιουργήσει σοβαρό κίνδυνο για το σύστημα.
Λάθος 5: Επιλογή ταχύτητας ATS χωρίς δοκιμή φορτίου
Εάν το φορτίο είναι κρίσιμο, μην βασίζεστε μόνο στην τιμή του καταλόγου. Επιβεβαιώστε την ανοχή στη διακοπή τροφοδοσίας (ride-through), δοκιμάστε τη συμπεριφορά μεταγωγής κατά τη θέση σε λειτουργία και τεκμηριώστε τα αποδεκτά αποτελέσματα.
ΣΥΧΝΈΣ ΕΡΩΤΉΣΕΙΣ
Ποιος είναι ο χρόνος μεταγωγής ενός ATS;
Ο χρόνος μεταγωγής του ATS είναι ο χρόνος που απαιτείται από τη διάταξη μεταγωγής για να αλλάξει τη σύνδεση του φορτίου από τη μία πηγή στην άλλη μετά την εντολή μεταγωγής. Ενδέχεται να μην περιλαμβάνει την ανίχνευση πηγής, την προγραμματισμένη καθυστέρηση, την εκκίνηση της γεννήτριας, τη σταθεροποίηση της πηγής ή τη λογική επαναμεταγωγής.
Είναι ρεαλιστικός ο χρόνος μεταγωγής ATS στα 8ms;
Τα 8ms είναι ρεαλιστικά για στατικούς διακόπτες μεταγωγής (STS), συστήματα παράκαμψης UPS και ηλεκτρονικές αρχιτεκτονικές μεταγωγής. Συνήθως δεν είναι ρεαλιστικά για έναν συμβατικό μηχανικό ATS με κινούμενες επαφές ισχύος.
Μπορεί ένας μηχανικός ATS να πραγματοποιήσει μεταγωγή σε 8ms;
Οι συμβατικές μηχανικές διατάξεις ATS δεν έχουν σχεδιαστεί κανονικά για μεταγωγή εντός υπο-κύκλου. Εάν ένα δελτίο τεχνικών δεδομένων αναφέρει 8ms, ελέγξτε εάν η συσκευή είναι όντως STS, υβριδικό ηλεκτρονικό σύστημα μεταγωγής, παράκαμψη UPS ή άλλη αρχιτεκτονική.
Είναι τα 20ms αρκετά γρήγορα για υπολογιστές;
Μερικές φορές, αλλά όχι πάντα. Πολλά τροφοδοτικά IT μπορούν να αντέξουν σύντομες διακοπές, αλλά η ανοχή εξαρτάται από τον σχεδιασμό του τροφοδοτικού, το επίπεδο φορτίου, την τάση εισόδου, την κατάσταση των πυκνωτών και το αν υπάρχει υποστήριξη από UPS.
Θεωρείται γρήγορος ο χρόνος μεταγωγής 50ms για έναν ATS;
Ναι, τα 50ms είναι γρήγορος χρόνος για μια μηχανική διάταξη μεταγωγής. Εξακολουθεί να αποτελεί διακοπή, επομένως τα PLC, οι ρυθμιστές στροφών (drives), τα πηνία επαφέων και τα ευαίσθητα ηλεκτρονικά ενδέχεται να κάνουν επανεκκίνηση, εκτός εάν διαθέτουν υποστήριξη για διατήρηση λειτουργίας κατά τη διάρκεια της διακοπής (ride-through).
Είναι τα 0,6s πολύ αργός χρόνος για έναν ATS;
Όχι για πολλές εφαρμογές γεννητριών, φωτισμού, HVAC, αντλιών και γενικής διανομής. Είναι πολύ αργός για φορτία που απαιτούν αδιάλειπτη ισχύ, εκτός εάν αυτά τα φορτία υποστηρίζονται από UPS, STS, μεταγωγή αντιστροφέα ή άλλο σύστημα διατήρησης λειτουργίας.
Μειώνει ένας ταχύτερος ATS την καθυστέρηση εκκίνησης της γεννήτριας;
Όχι. Εάν η εναλλακτική πηγή είναι μια γεννήτρια, η γεννήτρια πρέπει να ξεκινήσει και να σταθεροποιηθεί πριν από τη μεταγωγή. Η ταχύτητα μεταγωγής του ATS περιγράφει μόνο ένα μέρος της συνολικής ακολουθίας διακοπής.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του χρόνου μεταγωγής ATS και STS;
Ένας ATS χρησιμοποιεί συνήθως μηχανική μεταγωγή και χρησιμοποιείται συχνά για μεταγωγή γεννήτριας ή διανομής. Ένας STS χρησιμοποιεί μεταγωγή ημιαγωγών και έχει σχεδιαστεί για πολύ γρήγορη μεταγωγή μεταξύ διαθέσιμων πηγών, συνήθως σε κέντρα δεδομένων, τηλεπικοινωνιακά συστήματα και εφαρμογές κρίσιμης ισχύος.
Μπορεί ένας ATS κλειστής μετάβασης (closed-transition) να παρέχει μηδενική διακοπή;
Η κλειστή μετάβαση μπορεί να μειώσει ή να εξαλείψει τη διακοπή κατά τη διάρκεια προγραμματισμένων μεταγωγών όταν και οι δύο πηγές είναι παρούσες, αποδεκτές και συγχρονισμένες. Δεν παρέχει μεταγωγή χωρίς διακοπή κατά τη διάρκεια ολικής αστοχίας της πηγής, εκτός εάν μια άλλη πηγή ενέργειας υποστηρίζει το φορτίο.
Σχετικοί πόροι VIOX
- Πλήρης ονομασία ATS στον ηλεκτρολογικό τομέα
- Χειροκίνητος έναντι Αυτόματου Διακόπτη Μεταγωγής
- Αυτόματος Διακόπτης Μεταφοράς ATS έναντι Στατικού Διακόπτη Μεταφοράς STS
- Οδηγός Επιλογής ATS Ανοικτής έναντι Κλειστής Μετάβασης
- Οδηγός επιλογής ATS κατηγορίας PC έναντι κατηγορίας CB
- Οδηγός Επιλογής Μονοφασικού έναντι Τριφασικού ATS
- Πώς να δοκιμάσετε έναν Αυτόματο Μεταγωγέα (ATS) με ασφάλεια
Πηγές και Πρότυπα που Αναφέρονται
- Οικογένεια προτύπων IEC 60947-6-1 – Εξοπλισμός μεταγωγής
- Οικογένεια προτύπων UL 1008 – Εξοπλισμός μεταγωγής (Transfer Switch Equipment)
- NFPA 110 – Πρότυπο για συστήματα ισχύος έκτακτης ανάγκης και εφεδρείας
- Επισκόπηση διακοπτών μεταγωγής: έννοιες ανοικτής μετάβασης, κλειστής μετάβασης και στατικής μεταγωγής
