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Schéma de câblage de l'inverseur de source automatique : Réseau–Générateur, 2P/3P/4P et neutre commuté

Schéma de câblage ATS : Réseau–Génératrice, 2P, 3P et 4P

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Un schéma de câblage de l'inverseur de source automatique (ATS) comporte deux couches. La couche de puissance achemine la source normale et la source alternative vers une charge commune sans les mettre en parallèle dans une configuration conventionnelle à transition ouverte. La couche de contrôle détecte l'état des sources, actionne le mécanisme de transfert et peut commander le démarrage ou l'arrêt d'un contrôleur de générateur compatible.

La relation générique est :

Réseau → dispositif de protection de source → entrée normale de l'ATS
Générateur → dispositif de protection du générateur → entrée auxiliaire de l'ATS
Sortie commune de l'ATS → distribution/protection aval → charge

Le neutre peut rester connecté en permanence ou passer par un pôle de transfert dédié, selon la mise à la terre, la liaison équipotentielle, la protection contre les défauts à la terre et la conception de l'équipement. Le conducteur de protection (PE) appartient au réseau de liaison équipotentielle ; il ne s'agit pas d'un chemin de courant de charge normal et il ne doit pas être représenté comme passant par un contact de transfert d'ATS ordinaire.

Référence conceptuelle uniquement : Les schémas sur cette page expliquent les fonctions et les relations entre les conducteurs. Ils ne définissent pas les numéros de borne, les sections de conducteur, le couple de serrage, la tension de commande, les calibres de protection, les points de mise à la terre/liaison équipotentielle, ni une procédure d'installation sécurisée. Utilisez les dessins exacts de l'ATS, du générateur, du contrôleur et de l'équipement de distribution pour la conception et l'installation.

Légende du schéma de câblage de l'ATS

Utilisez cette légende pour chaque schéma sur cette page.

Élément graphique Signification Ce qu'il ne prouve pas
Ligne pleine épaisse Conducteur de puissance principal ou jeu de barres Section du conducteur, courant admissible, isolation ou emplacement de la borne
Ligne pleine fine Circuit de détection, d'alimentation de commande, de commande ou d'état Tension de commande, type de contact sec/humide, polarité ou numéro de broche
Ligne en pointillés Relation fonctionnelle ou logique Un câble physique ou un protocole de communication universel
Dispositif de protection contre les surintensités source MCB, MCCB, fusible, disjoncteur de générateur ou autre dispositif de protection contre les surintensités spécifié Que chaque ATS inclut cette protection en interne
Pôle de transfert Un chemin de courant commuté entre la Source I, la Source II et la charge commune Catégorie d'utilisation, type de transition, tenue au court-circuit ou compatibilité du neutre
Barre de neutre fixe Le neutre reste connecté en dehors des pôles commutés Que cet agencement est correct pour tout générateur ou schéma de défaut à la terre
Pôle de neutre commuté Le neutre est transféré avec les conducteurs de phase via un pôle dédié L'agencement de liaison équipotentielle ou la synchronisation des pôles requis pour un système particulier
Ligne PE/liaison équipotentielle Chemin du conducteur de protection et de la liaison équipotentielle des équipements Un chemin de retour normal du neutre ou une autorisation de commuter le PE

Le terme IEC équipement de transfert de source (TSE) est plus large que le terme courant ATS. IEC 60947-6-1:2026 couvre les TSE basse tension dans son champ d'application défini et inclut les configurations automatiques, télécommandées, manuelles, avec dérivation/isolement et autres configurations définies. En Amérique du Nord, UL Solutions identifie la norme UL 1008 pour les catégories d'équipements de transfert de source automatiques et non automatiques. Aucun de ces noms de norme ne remplace le dessin technique exact du produit ou les règles d'installation du projet.

Schéma unifilaire Réseau–Génératrice–ATS–Charge

Le premier schéma doit répondre à une question : quelle source peut alimenter la charge commune, et où se situe la protection ?

Le réseau et le générateur sont des chemins de source distincts. Chaque chemin atteint normalement l'ATS via le dispositif de protection et de sectionnement requis pour cette source et cette installation. À l'intérieur de l'ATS, un mécanisme de commutation verrouillé sélectionne la Source I ou la Source II. La sortie commune alimente ensuite un tableau de distribution aval, une ligne d'alimentation ou une charge définie.

Bloc Fonction conceptuelle Vérifier sur le projet
Réseau / source normale Alimentation privilégiée dans des conditions normales Tension, phase, fréquence, méthode de mise à la terre, configuration du service/de l'alimentation
Dispositif de protection contre les surintensités (OCPD)/sectionneur côté réseau Protège et/ou sectionne le circuit de la source normale tel que conçu Type de dispositif, calibre, emplacement, adéquation au service, conditions de tenue et de fermeture de l'ATS
Générateur / source alternative Alimente la charge une fois disponible et acceptable Puissance nominale, ordre des phases, liaison au neutre, disjoncteur du générateur, interface de démarrage automatique
Dispositif de protection contre les surintensités (OCPD) côté générateur Protège l'alimentation du générateur et assure la fonction de sectionnement de source requise Calibre du disjoncteur du générateur, coordination des conducteurs, règles d'installation applicables
Source I et Source II de l'ATS Reçoit les deux chemins d'alimentation des sources Quelle entrée est prioritaire, emplacement des bornes, ordre des phases, alimentation par le haut/bas autorisée
Sortie de charge commune de l'ATS Connecte la source sélectionnée à la charge Identification des bornes, calibre de courant, logique de transition, conducteurs commutés
Distribution aval/OCPD Distribue et protège les circuits de charge Que la protection soit intégrée, en amont, en aval ou répartie dans le système
Réseau de PE/liaison équipotentielle Relie les masses conductrices et fournit le chemin de courant de défaut de protection Liaison équipotentielle de l'enveloppe, connexion de l'électrode de terre, emplacement de la liaison au neutre, règles locales

Schéma unifilaire conceptuel utilitaire-génératrice-ATS montrant la protection séparée de la source et de la charge ainsi qu'une liaison équipotentielle PE en dehors des contacts de transfert

Ne supposez pas que l'ATS contient un MCB ou un disjoncteur boîtier moulé (MCCB). Certains systèmes de transfert utilisent des contacteurs ou des interrupteurs-sectionneurs avec une protection externe ; certains agencements de classe CB utilisent des disjoncteurs comme dispositifs de commutation ; et certains ensembles de service ou de distribution intègrent des fonctions qu'un ATS autonome ne possède pas. Le guide sur les ATS de classe PC par rapport à la classe CB explique cette distinction d'équipement, tandis que le guide de coordination entre ATS et disjoncteur traite de la coordination des courants de défaut et des dispositifs de protection.

Schéma conceptuel — ne remplace pas le schéma de câblage du produit. La protection de la source, la protection de la charge, les fonctions de sectionnement, l'orientation des bornes, le traitement du neutre et le PE/liaison équipotentielle doivent être vérifiés pour l'équipement et l'installation spécifiques.

Bornes de puissance, bornes de détection et contacts de démarrage du générateur

Une erreur de câblage courante dans les discussions conceptuelles consiste à traiter chaque petite borne comme une connexion de démarrage de générateur. Les contrôleurs ATS réels peuvent avoir plusieurs fonctions distinctes de faible puissance :

Famille de bornes Fonction typique Limite importante.
Bornes de puissance principales Conducteurs de source normale, de source auxiliaire et de charge commune Leurs étiquettes et positions physiques sont spécifiques au produit
Détection de source Mesure la tension, la fréquence, la perte de phase, l'ordre des phases ou d'autres conditions de source prises en charge La détection peut être dérivée en interne à partir des bornes d'alimentation ou câblée en externe via des circuits spécifiés
Alimentation du contrôleur Alimente le contrôleur ATS, le moteur, les bobines ou le mécanisme à accumulation d'énergie Elle peut provenir de l'une ou des deux sources ou d'une alimentation auxiliaire ; ne jamais présumer de la tension
Sortie de démarrage moteur/générateur Demande le démarrage/l'arrêt à partir d'un contrôleur de générateur compatible Souvent un contact de relais, mais la forme du contact, le calibre, la logique, et le fait qu'il soit sec ou alimenté dépendent du modèle
Contacts de position/état Indique l'état de la Source I, de la Source II, ouvert, alarme ou du mécanisme Il s'agit de contacts d'indication/logique, et non de sorties de puissance principale
Entrée à distance/communication Fonctions de test, inhibition, transfert, signal incendie, délestage ou communications La logique de disponibilité et de priorité varie selon le contrôleur et le projet

Couches de puissance et de commande de l'ATS séparant les bornes de puissance principales de la détection de source, de l'alimentation du contrôleur, de la commande de démarrage de la génératrice et des contacts d'état

La relation de commande pour un inverseur de source (ATS) secouru par un générateur est conceptuelle :

  1. Le contrôleur de l'ATS évalue la source normale via son chemin de détection.
  2. Lorsque sa logique programmée déclare la source inacceptable, le contrôleur peut actionner une sortie de démarrage spécifique au modèle.
  3. Le contrôleur du générateur — et non les contacts de puissance de l'ATS — lance et régule le groupe électrogène.
  4. L'ATS évalue la source alternative via son dispositif de détection pris en charge.
  5. Lorsque les conditions et les temporisations du contrôleur sont satisfaites, le mécanisme de transfert modifie la connexion de la charge.

La documentation technique actuelle d'ABB pour les OTM_C_D illustre pourquoi ces couches doivent être séparées : son schéma du circuit principal, les connexions des bornes du contrôleur, la sortie de démarrage du générateur, la détection d'état, l'alimentation du moteur et les alimentations de commande apparaissent comme des circuits distincts. Un schéma d'ATS résidentiel Generac utilise des étiquettes telles que N1, N2, E1, E2, T1et T2, mais ces étiquettes appartiennent à cette famille de produits ; il ne s'agit pas d'un brochage ATS universel.

Pour la séquence de détection, de démarrage, d'acceptation de source, de transfert, de retransfert et de refroidissement, voir Comment fonctionne un inverseur de source automatique ?.

Schéma conceptuel — ne remplace pas le schéma de câblage du produit. Vérifiez si la détection est interne ou externe, l'alimentation du contrôleur, la forme et le calibre du contact de démarrage du générateur, l'état de sécurité intégrée, les calibres des contacts auxiliaires, les communications et la numérotation des bornes.

Schémas de câblage d'inverseur de source (ATS) 2P monophasé

L'étiquette 2P signifie que deux chemins de courant sont commutés. Cela n'identifie pas, en soi, le système de tension et ne prouve pas si l'un de ces chemins est le neutre.

230 V monophasé, phase et neutre commutés

Dans un système courant 230 V phase-neutre, un ATS 2P peut utiliser un pôle pour la phase L et le second pôle pour le neutre N. Les deux sources présentent donc L + N vers l'interrupteur, et la sortie commune présente L + N vers la charge.

Ce schéma n'est valide qu'en tant que concept de cheminement de conducteur. La commutation du neutre requise, la construction et la temporisation du pôle neutre, la liaison à la source et le comportement du dispositif de protection doivent être déterminés par la conception du système et la documentation du produit.

120/240 V monophasé à phase divisée avec neutre permanent

Dans un système nord-américain 120/240 V à phase divisée, un ATS 2P peut commuter les deux conducteurs non mis à la terre L1 et L2 tandis que le neutre reste permanent. Il s'agit également d'un “ ATS 2P monophasé ”, mais ce n'est pas la même disposition de conducteurs qu'un 230 V L + N transfert bipolaire.

Si le neutre de la phase divisée doit être transféré, l'équipement nécessite un pôle neutre supplémentaire approprié ou une autre disposition homologuée/configurée. Ne pas dessiner L1, L2et N à travers seulement deux pôles.

Concept de système Deux chemins commutés Traitement du neutre Ne pas faire de suppositions
230 V monophasé L + N L et N Neutre commuté Que chaque appareil 2P possède un pôle neutre dimensionné de manière appropriée
120/240 V biphasé L1 + L2 + N L1 et L2 Neutre direct en dehors des deux pôles Qu'un neutre solide est correct pour chaque schéma de générateur/liaison à la terre
Charge biphasée entre phases Deux conducteurs non mis à la terre Aucun neutre de charge Que la source et la charge ne nécessitent aucun neutre ailleurs

Concepts d'ATS 2P comparant la commutation de phase et de neutre avec la commutation de conducteurs en phase divisée et un bypass de neutre direct

Le choix détaillé appartient à la page de sélection d'ATS 2P vs 3P vs 4P; cette référence montre uniquement comment lire les chemins de conducteurs résultants.

Schéma conceptuel — ne remplace pas le schéma de câblage du produit. “ 2P ” compte les chemins commutés ; cela ne signifie pas universellement phase-plus-neutre, phase divisée, une tension particulière ou une méthode de mise à la terre particulière.

Schéma de câblage d'un ATS triphasé : 3P vs 4P

Un schéma d'ATS triphasé doit indiquer si le système de charge possède un neutre et si ce neutre est fixe ou commuté.

ATS 3P

Un mécanisme de transfert 3P commute L1, L2et L3. Il représente directement une charge triphasée à trois fils lorsqu'aucun neutre n'est requis. Dans un système triphasé à quatre fils, un ATS 3P peut être utilisé avec un neutre fixe qui se connecte en dehors des trois pôles de transfert, mais uniquement lorsque cet agencement de neutre et de mise à la terre est correct pour les sources, la protection et les règles applicables.

ATS 4P

Un mécanisme de transfert 4P commute L1, L2, L3et N. Le quatrième pôle fournit un chemin de neutre transféré. Il ne prouve pas, en soi, que le générateur est un système dérivé séparément, que chaque liaison de neutre est correcte, ou que la séquence des pôles convient au schéma de protection contre les défauts à la terre.

Schéma Conducteurs commutés Neutre représenté Utilisation conceptuelle typique
3P, trois fils L1, L2, L3 Aucun requis par la charge représentée Charge/distribution triphasée sans conducteur neutre
3P, quatre fils avec neutre direct L1, L2, L3 Neutre continu hors pôles de commutation Système tétrapolaire dont la conception vérifiée conserve un neutre commun
4P, tétrapolaire avec neutre commuté L1, L2, L3, N Le neutre passe par un pôle de transfert dédié Système tétrapolaire dont la conception vérifiée transfère le neutre avec la source

Concepts d'ATS à neutre direct tripolaire et à neutre commuté tétrapolaire avec le PE restant en dehors des chemins de transfert

Bulletin de configuration du neutre d'ASCO indique que les inverseurs de source sont disponibles avec ou sans pôle de neutre dédié et lie cette décision au fait que l'alimentation de secours utilise ou non un schéma de mise à la terre séparé. C'est le niveau de généralisation correct : le neutre commuté est une décision liée au système, et non un synonyme universel de “ plus sûr ”.”

Pour les onduleurs hybrides, les batteries, les relais de liaison dépendants de la source et le démarrage de générateur à deux fils, utilisez le séparé Guide de câblage ATS d’onduleur hybride puis vérifiez les manuels réels de l'onduleur, de l'ATS et du générateur.

Schéma conceptuel — ne remplace pas le schéma de câblage du produit. Vérifiez les conducteurs du système, la séquence de phase, le calibre et la temporisation du pôle neutre, la liaison à la source, la protection contre les défauts à la terre et la détection du contrôleur pour le projet spécifique.

Neutre direct, neutre commuté et limites du PE

Le neutre et le PE ne doivent pas être représentés comme des conducteurs interchangeables.

Neutre direct

Une configuration à neutre direct maintient les neutres de la source et de la charge connectés via un chemin de neutre continu en dehors des pôles de phase commutés. Cela peut être valide lorsque la conception de la mise à la terre et de la liaison utilise intentionnellement une référence de neutre commune. Cela peut être incorrect lorsque la source alternative, le schéma de protection contre les défauts à la terre ou les réglementations locales exigent une isolation du neutre.

Neutre commuté

Une configuration à neutre commuté achemine le neutre via un pôle de transfert dédié. La documentation de l'équipement doit établir le calibre et la séquence de commutation du pôle neutre. Certaines applications nécessitent un comportement de neutre à chevauchement ou temporisé plutôt que de traiter le pôle neutre comme identique à un pôle de phase, ainsi “ 4P ” seul ne constitue pas une spécification complète.

Conducteur de protection/conducteur de mise à la terre de l'équipement

Le PE relie les masses conductrices et fait partie du chemin de courant de défaut de protection. Dans les schémas conceptuels, il doit connecter le châssis/l'enveloppe du générateur, l'enveloppe de l'ATS, l'équipement en aval et le réseau de mise à la terre/liaison selon les exigences de la conception. Il ne doit pas être acheminé via un contact de sélection de source normal de l'ATS ni être représenté comme s'il était transféré entre la Source I et la Source II.

Ceci ne détermine pas où les liaisons neutre-terre ou les connexions d'électrodes de mise à la terre doivent être effectuées. Ces emplacements dépendent du statut de l'équipement de service, de la liaison à la source, du traitement du système dérivé séparément, de la construction de l'équipement et du cadre d'installation applicable. Pour cette raison, les schémas d'interconnexion des fabricants montrent généralement les barres de terre et les connexions de mise à la terre/liaison équipotentielle séparément des bornes de puissance de phase et de neutre.

Où les MCB et MCCB apparaissent autour d'un ATS

Un commutateur de transfert sélectionne une source. À moins que le produit n'intègre explicitement des dispositifs de protection contre les surintensités appropriés, il ne faut pas supposer qu'il protège les conducteurs de source ou de charge contre la surcharge ou le court-circuit.

La carte de protection conceptuelle est :

  • Source normale : dispositif de protection et de sectionnement de service/départ avant l'ATS, tel que requis par la conception.
  • Source du générateur : disjoncteur de générateur ou protection de départ spécifiée avant l'entrée alternative de l'ATS.
  • ATS : sélectionné en fonction du courant de charge, du service de commutation, des pôles, de la transition, des fonctions du contrôleur et des conditions de défaut disponibles avec les dispositifs de protection spécifiés.
  • Côté charge : protection de départ ou de dérivation au niveau de l'équipement de distribution aval, sauf si un ensemble intégré vérifié assure la fonction requise.

Un MCB peut être approprié dans un petit système électrique basse tension ; un MCCB, un fusible, un disjoncteur de puissance ou un autre dispositif peut être nécessaire dans une installation plus grande ou soumise à un courant de défaut plus élevé. Le schéma ne permet pas de choisir entre eux sans données sur le courant de charge, le conducteur, la tension du système, le courant de défaut, la coordination, le service et le produit.

Comment traduire cette référence vers un schéma de câblage de produit

Avant que quiconque ne conçoive ou n'installe le circuit, remplacez chaque bloc générique par des informations produit vérifiées.

Étiquette de référence générique Trouvez ceci dans la documentation exacte
Source I / normale / réseau Noms et emplacements des bornes, logique de source privilégiée, sens d'alimentation autorisé, tension et phase
Source II / auxiliaire / secours Noms et emplacements des bornes, exigences du générateur/de la source, séquence de phases
Charge commune Identité de la borne de charge, capacité du conducteur, disposition en aval
Détection Points de détection internes ou externes, fusibles, plage, fonctions de phase/fréquence
Alimentation du contrôleur Source d'alimentation, tension, polarité, dispositif de protection, comportement en cas de coupure de courant
Démarrage du générateur Configuration des contacts, état normal, calibre, interface alimentée ou sèche, logique de démarrage/arrêt, compatibilité avec les générateurs
Neutre Solide ou commuté, calibre/temporisation des pôles, implications en matière de liaison équipotentielle et de défaut à la terre
PE/terre Liaison de l'enveloppe, mise à la terre des équipements, instructions pour l'électrode de terre et la liaison de service/source
OCPD de source/charge Type de dispositif, courant nominal, pouvoir de coupure, conditions de coordination WCR/SCCR ATS ou IEC
E/S auxiliaires État, alarme, test, inhibition, entrée incendie, délestage, communications, logique de priorité

Rejetez le schéma générique comme base d'installation si le plan exact de l'ATS, la documentation de l'interface du générateur, le schéma unifilaire de la source et de la charge, le plan de neutre/liaison équipotentielle ou la coordination des dispositifs de protection sont manquants.

Pour le concept général de l'équipement et la terminologie, commencez par Qu'est-ce qu'un inverseur de source automatique à double alimentation ?. Une fois l'architecture définie, le Guide des inverseurs de source pour générateur fournit le flux de travail de spécification. Les acheteurs qualifiés et les tableautiers peuvent alors comparer le Gamme d'inverseurs de source VIOX ATS par rapport à la tension, au courant, aux pôles, à la logique de transfert, au pouvoir de coupure et à l'interface de commande documentée requis ; confirmez chaque valeur à partir des données du modèle sélectionné avant l'approvisionnement.

Sources