Miért vallanak kudarcot a legtöbb hibrid inverter-ATS telepítések (és hogyan kösse be helyesen a sajátját)
Már több száz átkapcsolót bekötött. De amikor hajnali 2-kor beérkezik egy szervizhívás, mert az RCD folyamatosan leold, vagy a generátor nem indul automatikusan, rájön, hogy a hibrid inverteres rendszerek más szabályok szerint működnek. Mi a probléma? A legtöbb villanyszerelő az automatikus átkapcsolókat egyszerű feszültségérzékelő eszközökként kezeli. Az akkumulátoros hibrid rendszerekben ez a feltételezés veszélyes földhurkokat, sikertelen generátorindításokat és elégedetlen ügyfeleket eredményez.
Ez az útmutató a két kritikus elemet foglalja össze, amelyek megkülönböztetik az amatőr telepítéseket a professzionális minőségű rendszerektől: az intelligens 2 vezetékes indításvezérlést és a megfelelő nulla-föld összekötést. Megtudhatja, hogy a 4 pólusú kapcsolás miért nem opcionális, hogyan kell megvalósítani a száraz kontaktusú generátorvezérlést, és a pontos bekötési sorrendet, amely megakadályozza a szabvány megsértését.
Alkalmazási forgatókönyvek: Mikor van szüksége a hibrid rendszerének intelligens kapcsolásra
Az automatikus átkapcsolókkal rendelkező hibrid inverteres rendszerek két különböző tartalék forgatókönyvet szolgálnak ki. Annak megértése, hogy melyik forgatókönyv alkalmazandó, meghatározza a bekötési megközelítést, a vezérlési logikát és a biztonsági követelményeket.
Hálózatról inverterre kapcsolás
Amikor a hálózati áramellátás megszűnik, az ATS leválasztja az épületet a hálózatról, és átkapcsol akkumulátoros inverteres áramellátásra. Ez a forgatókönyv gyakori a megbízhatatlan hálózati szolgáltatással rendelkező területeken, vagy a kritikus terheléseknél, amelyek nem tűrik a megszakításokat. Az inverter az akkumulátorcsomagból táplálja az áramot, amíg a hálózati áramellátás vissza nem tér. Az ATS figyeli a hálózati feszültséget és frekvenciát, és automatikusan újracsatlakozik, amikor a stabil áramellátás helyreáll.
Ez a konfiguráció megköveteli, hogy az ATS kezelje a teljes épület terhelési kapacitását. Az akkumulátor üzemideje határozza meg, hogy létesítménye mennyi ideig működik áramszünetek alatt. A legtöbb kereskedelmi telepítésnél ez 2-8 óra között van, az akkumulátor kapacitásától és a terhelési profiltól függően.
Inverterről generátorra kapcsolás
Amikor az akkumulátor töltöttségi szintje (SOC) egy előre beállított küszöb alá esik – jellemzően 20-30% –, az inverter jelzi az ATS-nek, hogy indítsa el a generátort. Ez a másodlagos tartalék megakadályozza a teljes áramkimaradást hosszabb áramszünetek esetén, vagy amikor a napenergia-termelés nem tudja feltölteni az akkumulátorokat. A generátor vagy közvetlenül táplálja a terheléseket, vagy tölti az akkumulátorokat, miközben az inverter továbbra is kondicionált áramot szolgáltat.
Ez a forgatókönyv bonyolultabb, mert három áramforrást koordinál: hálózatot, invertert és generátort. A vezérlési sorrendnek figyelembe kell vennie a generátor indítási idejét (jellemzően 10-30 másodperc), a bemelegedési időszakot és a biztonságos átkapcsolási időzítést a motor károsodásának vagy a feszültségtranziensének elkerülése érdekében.
| Forgatókönyv | Elsődleges forrás | Tartalék forrás | Kiváltó ok | Jellemző időtartam |
|---|---|---|---|---|
| Hálózatról inverterre | Közüzemi hálózat | Akkumulátoros inverter | Hálózati feszültség 110% névleges | 2-8 óra (akkumulátortól függően) |
| Inverterről generátorra | Akkumulátoros inverter | Készenléti generátor | Akkumulátor SOC <20-30% | Amíg a hálózat helyre nem áll, vagy az akkumulátorok fel nem töltődnek |
| Hálózatról generátorra (hagyományos) | Közüzemi hálózat | Csak generátor | Hálózati hiba (nincs akkumulátor) | Korlátlan (üzemanyagtól függően) |
A harmadik sor a hagyományos ATS működését mutatja akkumulátorok nélkül összehasonlításképpen. Figyelje meg, hogy a hibrid rendszerek két rétegű tartalékot biztosítanak, ami megmagyarázza, hogy miért kritikus az inverter és az ATS közötti megfelelő koordináció.
2 vezetékes indításvezérlés: Az intelligencia réteg, amelyre a rendszerének szüksége van
A standard automatikus átkapcsolók feszültségérzékelést használnak az áramkimaradás észlelésére. Amikor a bemeneti feszültség a névleges 85% alá esik, az ATS átkapcsol a másik forrásra. Ez jól működik az egyszerű hálózatról generátorra beállításoknál. De a hibrid inverteres rendszerek intelligensebb vezérlési logikát igényelnek.
Ennek oka a következő: Az invertere mindig stabil 120/240 V AC-t ad ki, függetlenül attól, hogy az akkumulátorok 90%-on vagy 10%-on vannak. Egy feszültségérzékelő ATS nem tudja észlelni, hogy az akkumulátorok merülnek. Boldogan továbbítja az inverteres áramot a terheléseire, amíg az akkumulátorok el nem érik az alacsony feszültségű leválasztást, és a rendszer teljesen le nem áll. Nincs generátorindítás, nincs másodlagos tartalék – csak egy halott rendszer.
Hogyan működik a száraz kontaktusú generátorvezérlés
A professzionális hibrid inverterek tartalmaznak “Gen Start” (Generátor indítás) csatlakozókat – egy száraz kontaktusú relét, amely akkor zár, amikor az akkumulátor SOC eléri a beprogramozott küszöbértéket. Ez egy feszültségmentes kontaktuszárás, hasonló egy kapcsolóhoz. Amikor a kontaktus zár, jelet küld a generátor automatikus indításvezérlőjének az indítási sorrend megkezdéséhez.
A “száraz kontaktus” kifejezés azt jelenti, hogy a relé nem biztosít áramot önmagában. Egyszerűen csak létrehozza vagy megszakítja az áramkört. A generátor indításvezérlője biztosítja a 12 V vagy 24 V DC feszültséget, amely az indítórendszerének energiával való ellátásához szükséges. Ez az elszigetelés megvédi az inverter vezérlőpaneljét a feszültségcsúcsoktól, és lehetővé teszi, hogy bármilyen generátormárkával kommunikáljon. Tudjon meg többet a száraz és nedves kontaktus alapjairól.
Az automatizált vezérlési sorrend
- Akkumulátorfigyelés: Az inverter folyamatosan nyomon követi az akkumulátor feszültségét és kiszámítja a SOC-t
- Küszöbérzékelés: Amikor a SOC 25%-ra esik (felhasználó által programozható), az inverter aktiválja a Gen Start relét
- Generátorjel: A száraz kontaktuszárás indítási jelet küld a generátorvezérlőnek
- Bemelegedési időszak: A generátor 30-60 másodpercig (programozható késleltetés) jár, mielőtt terhelést fogadna el
- ATS átkapcsolás: Amint a generátor feszültsége stabilizálódik, az ATS átkapcsol az inverterről a generátorra
- Töltési mód: A generátor táplálja a terheléseket és tölti az akkumulátorokat az inverter AC bemenetén keresztül
- Visszatérő átkapcsolás: Amikor az akkumulátorok elérik a 80-90%-os SOC-t, az inverter kinyitja a Gen Start kontaktust, a generátor leáll, az ATS visszakapcsol az inverterre
Ez a sorrend zökkenőmentes átmeneteket biztosít az érzékeny berendezések áramkimaradása nélkül. A kulcs a megfelelő időzítési beállítások – túl gyorsan kapcsol át, és a generátor még nem stabilizálódott; túl sokat vár, és az akkumulátor károsodásának kockázata áll fenn a túlzott lemerülés miatt.
| Paraméter | Száraz kontaktus (standard) | Nedves kontaktus (nem ajánlott) |
|---|---|---|
| Feszültségellátás | 0V (passzív kapcsoló) | 12-24V DC (aktív jel) |
| Jelenlegi értékelés | 1-5A @ 30V DC tipikus | Forrásonként változó |
| Elszigetelés | Elektromosan szigetelt | Közös földelést használ |
| Generátor kompatibilitás | Univerzális (bármilyen 2 vezetékes indítás) | A feszültségillesztésre korlátozódik |
| Zajvédelem | Kiváló | Érzékeny a földhurkokra |
| Telepítés bonyolultsága | Egyszerű 2-vezetékes csatlakozás | Feszültségillesztést igényel |
| Meghibásodási mód | Nyitott áramkör (biztonságos) | Rövidzárlat (károsíthatja a vezérlőt) |
A száraz kontaktusos megközelítés dominál a professzionális telepítéseknél, mert kiküszöböli a feszültségkompatibilitási problémákat, és a galvanikus leválasztás révén inherens biztonságot nyújt.
A száraz kontaktusos áramkör bekötése
Húzzon két vezetéket az inverter Gen Start kivezetéseiről a generátor távoli indító bemenetére. A legtöbb generátor ezeket a kivezetéseket “2-Wire Start” vagy “Remote Start” néven jelöli. A polaritás általában nem számít a száraz kontaktusoknál, de ellenőrizze a generátor kézikönyvében.
Szereljen be egy kézi bypass kapcsolót sorba ezzel az áramkörrel. Karbantartás vagy tesztelés során letilthatja az automatikus indításokat az inverter átprogramozása nélkül. Használjon DPDT kapcsolót, ha “Kézi/Ki/Auto” konfigurációt szeretne.
Adjon hozzá egy időzítő relét, ha a generátor speciális indítási sorrendet igényel, amelyet az inverter nem tud biztosítani. Néhány régebbi generátornak többszöri indítási kísérletre van szüksége a forgatások közötti szünetekkel. Az időzítő relé automatikusan kezeli ezt az időzítést.
A nulla-föld kötés csapdája: Miért nem alku tárgya a 4 pólusú kapcsolás
Ez az egyetlen probléma okozza a legtöbb szervizhívást a hibrid inverterek telepítése során. A helytelen nulla-föld kötés földhurkokat hoz létre, amelyek lekapcsolják az RCD-ket, károsítják a berendezéseket és megsértik az elektromos előírásokat. Ennek megértéséhez tudni kell, hogyan működik a földelés a különböző rendszerkonfigurációkban.
Hálózatra kapcsolt rendszerek: Egypontos földelés
Amikor az épület hálózati áramról működik, a NEC 250.24(A)(5) cikkelye pontosan egy nulla-föld kötést ír elő – a szervizbejáratnál (főelosztóban) található. Ez a kötés biztosítja a referencia pontot a földzárlat érzékeléséhez. Az áramkör-megszakítók, az RCD-k és a földzárlat elleni védelem ezen az egyetlen csatlakozási ponton alapulnak.
A nulla vezető a kiegyensúlyozatlan áramot visszavezeti a hálózati transzformátorba. A berendezés földelő vezetője (zöld vagy csupasz réz) hibás áram útvonalat biztosít, de normál esetben nem vezet áramot. Ennek a két vezetőnek mindenhol külön kell maradnia, kivéve azt az egyetlen kötési pontot.
Hálózaton kívüli rendszerek: A külön levezetett forrás problémája
Amikor a rendszer inverterre vagy generátorra kapcsol, külön levezetett rendszert hozott létre (NEC 250.20(D) cikkely). A hálózat teljesen le van választva. Most az inverter vagy a generátor válik az áramforrássá, és saját nulla-föld kötésre van szüksége a föld referencia létrehozásához.
Itt a csapda: Ha egy szabványos 3 pólusú ATS-t használ, amely nem kapcsolja a nullát, akkor a hálózati kötés és az inverter kötése is egyszerre csatlakoztatva marad. Létrehozott egy földhurkot – egy zárt áramkört a nulla és a föld vezetőkön keresztül. Ez a hurok keringő áramokat vezet, amelyek a következőket okozzák:
- RCD/GFCI zavaró lekapcsolás: Az RCD áram egyensúlyhiányt észlel a fázis és a nulla között
- Feszültség a berendezések burkolatán: Áramütés veszélyt teremtve
- EMI és zaj: Érzékeny elektronikát befolyásolva
- Szabálysértések: Többszörös nulla kötés sérti a NEC 250.24(A)(5) előírását
Miért teremt a 3 pólusú ATS veszélyes helyzeteket
A 3 pólusú automatikus átkapcsoló a három fázisvezetőt (L1, L2, L3 a háromfázisú rendszerekben, vagy L1, L2 a kétfázisú rendszerekben) szakítja meg, de a nullát szilárdan csatlakoztatva hagyja. Ez a kialakítás feltételezi, hogy mindkét áramforrás közös föld referenciával rendelkezik – ami igaz két hálózati szolgáltatásra, de hamis a hálózat-inverter vagy a hálózat-generátor esetében.
Amikor a 3 pólusú ATS a hálózatról az inverterre kapcsol, miközben a nullát csatlakoztatva hagyja, akkor a hálózat nulla kötése (a főelosztóban) és az inverter nulla kötése (a legtöbb inverter belsejében) a nulla vezetőn keresztül van összekötve. Az áram ezen a földhurok útvonalon folyik ahelyett, hogy a tervezett nulla útvonalon térne vissza.
Ez fantomfeszültségeket hoz létre a nulla és a föld között, amelyek normál körülmények között általában 1-5 V, de hibák esetén potenciálisan sokkal magasabbak. Az RCD-k lekapcsolnak, mert érzékelik ezt az áram egyensúlyhiányt. A védőeszköz megfelelően működik – érzékeli azt, ami földzárlatnak tűnik, még akkor is, ha valójában nincs hiba.
Miért kötelező a 4 pólusú ATS a hibrid rendszerekhez
A 4 pólusú átkapcsoló tartalmaz egy negyedik kapcsoló pólust, amely a fázisvezetőkkel együtt megszakítja a nulla kapcsolatot is. Ez pozitív leválasztást biztosít a két áramforrás nullái között. Amikor az ATS átkapcsol, teljesen lekapcsolja az egyik forrást (beleértve a nullát is), mielőtt csatlakoztatná a másik forrást.
A nulla kapcsolásának “összekapcsolás-előtt-megszakítás” sorrendben kell működnie a nulla pólusnál, míg a fázis pólusok “megszakítás-előtt-összekapcsolás” műveletet használnak. Ez biztosítja, hogy a terhelések mindig rendelkezzenek nulla referenciával a rövid átkapcsolási időszak alatt, megakadályozva a feszültségtranzienset az érzékeny berendezéseken.
[VIOX 4 pólusú ATS termékajánlás]: A VIOX kifejezetten hibrid inverteres alkalmazásokhoz tervezett 4 pólusú automatikus átkapcsolókat gyárt. Kapcsolóink átfedő nulla érintkezőkkel rendelkeznek, amelyek fenntartják a nulla folytonosságát az átkapcsolás során, miközben teljes leválasztást biztosítanak a források között. Műszaki adatok és méretezési útmutató megtekintése.
| Jellemző | 3 pólusú ATS | 4 pólusú ATS (VIOX ajánlott) |
|---|---|---|
| Nulla kapcsolás | Szilárd nulla (mindig csatlakoztatva) | Kapcsolt nulla (megszakítás-előtt-összekapcsolás) |
| Földhurok kockázat | Magas – Több aktív N-G kötés | Kiküszöbölve – Csak egy aktív N-G kötés |
| RCD kompatibilitás | Gyenge – Gyakori zavaró lekapcsolások | Kiváló – Nincsenek téves lekapcsolások |
| Kód Megfelelés | Sérti a NEC 250.24(A)(5) előírását SDS esetén | Megfelel a NEC 250.20(D) előírásának |
| Hibrid inverter használat | Nem alkalmas | Kötelező |
| Költségek | $200-600 (50-200A) | $350-900 (50-200A) |
| Legjobb alkalmazás | Csak hálózat-hálózat átkapcsolás | Hálózat-inverter, Hálózat-generátor |
Az $150-300 költségkülönbsége elhanyagolható a szervizhívás költségéhez és a felelősséghez képest, ha a helytelen bekötés berendezéskárosodást vagy biztonsági kockázatot okoz.
A megfelelő nulla kötés megvalósítása
Hálózati üzem:
- Főelosztó: A nulla földelve (szervizbejárati kötés)
- Inverter: N-G kötés letiltva vagy lekapcsolva (áteresztő üzemmódban)
- Generátor: N-G kötés letiltva vagy eltávolítva
Hálózaton kívüli üzem (inverter):
- Főelosztó: Nulla-föld kötés eltávolítva
- Inverter: N-G kötés aktív (az inverter válik a forrássá)
- Generátor: N-G kötés letiltva
Hálózaton kívüli üzem (generátor):
- Főelosztó: Nulla-föld kötés eltávolítva
- Inverter: N-G kötés letiltva (áthidalás esetén)
- Generátor: N-G kötés aktív (a generátor válik a forrássá)
Sok minőségi hibrid inverter tartalmaz egy automatikus N-G relét, amely összeköti a nullát a földdel inverteres üzemmódban, és megszünteti a kötést, ha váltóáramú bemenet van jelen. Ellenőrizze ezt a funkciót az inverter specifikációiban. Ha az inverter nem rendelkezik ezzel a funkcióval, akkor egy 4 pólusú ATS-t kell használnia a nulla kapcsolásához, hatékonyan elkülönítve a földelési referencia pontokat.
A földzárlatvédelmi rendszerekkel kapcsolatos további információkért tekintse meg útmutatónkat a következő témákban: a földzárlatvédelem megértése és földelés vs. GFCI vs. túlfeszültség-védelem.
Vezetékezés megvalósítása: Lépésről lépésre történő csatlakoztatási sorrend
A megfelelő telepítési sorrend megakadályozza a veszélyes helyzeteket a vezetékezési folyamat során, és biztosítja az első alkalommal történő sikert a rendszer bekapcsolásakor. Ez az eljárás egy 120/240 V-os osztott fázisú rendszert feltételez 4 pólusú ATS-sel. Háromfázisú rendszerek esetén igazítsa a további fázisvezetők hozzáadásával.
Telepítés előtti ellenőrzés
Győződjön meg arról, hogy az ATS névleges értéke legalább 25%-kal meghaladja a maximális folyamatos terhelést. Egy 100A-es folyamatos terheléshez legalább 125A-es ATS szükséges. Ellenőrizze az inverter átmenő névleges értékét – ennek is meg kell haladnia a terhelést. Az alulméretezett átkapcsolók feszültségesést és túlmelegedést okoznak.
Ellenőrizze, hogy az inverter tartalmaz-e megfelelő nulla-föld kötés vezérlést. A legtöbb modern, 3 kW feletti hibrid inverter automatikus N-G reléket tartalmaz. Az olcsóbb vagy régebbi egységek nem biztos, hogy tartalmazzák, ami megköveteli, hogy a kötést külsőleg, egy 4 pólusú ATS-en keresztül kezelje.
Szerezze be a megfelelő vezetékméretezést az NEC 310.16 táblázatából a vezető hőmérsékleti besorolása, a környezeti hőmérséklet és a csővezeték töltöttsége alapján. Ne hagyatkozzon a “hüvelykujjszabály” méretezésére a kritikus tartalék rendszerek esetében.
Csatlakoztatási sorrend
1. lépés: Földelő elektróda rendszer telepítése
Verjen le két 8 láb hosszú földelő rudat legalább 6 láb távolságra egymástól. Csatlakoztassa legalább 6 AWG csupasz rézzel. Ez szolgál a rendszer földelési referenciájaként. Telepítse az összes többi vezetékezés előtt. Tesztelje a földelési ellenállást – ennek <25 ohmnak kell lennie, lehetőleg <10 ohmnak. Ha az ellenállás meghaladja a 25 ohmot, adjon hozzá további földelő rudakat.
2. lépés: Szerelje fel és földelje le az ATS szekrényt
Szerelje fel a VIOX 4 pólusú ATS-t egy karbantartáshoz hozzáférhető helyre. Kösse a szekrényt a földelő elektróda rendszerhez 6 AWG vagy nagyobb vezetékkel. Az ATS szekrénynek állandó, alacsony impedanciájú földelő csatlakozással kell rendelkeznie.
3. lépés: Hálózati bemenet vezetékezése (ATS 1. bemenet)
Csatlakoztassa a hálózati áramot az ATS 1. bemeneti kapcsaihoz:
- L1 (fekete) az 1. bemenet L1 kapocsra
- L2 (piros) az 1. bemenet L2 kapocsra
- N (fehér) az 1. bemenet nulla kapocsra
- G (zöld/csupasz) a földelő sínre
Szereljen be megfelelően méretezett túláramvédelmet (megszakítót) a hálózati oldalon az NEC 408.36 szerint. A megszakító névleges értéke nem haladhatja meg az ATS névleges értékét. Ez lehetővé teszi az ATS feszültségmentesítését karbantartás céljából.
4. lépés: Inverter kimenet vezetékezése (ATS 2. bemenet)
Csatlakoztassa a hibrid inverter váltóáramú kimenetét az ATS 2. bemeneti kapcsaihoz:
- L1 (fekete) az inverterről a 2. bemenet L1 kapocsra
- L2 (piros) az inverterről a 2. bemenet L2 kapocsra
- N (fehér) az inverterről a 2. bemenet nulla kapocsra
- G (zöld/csupasz) a földelő sínre
Ne szereljen be megszakítót az inverter és az ATS 2. bemenete közé. Az inverter belső megszakítója vagy reléje biztosítja a túláramvédelmet. Egy második megszakító hozzáadása koordinációs problémákat okoz.
5. lépés: Terhelési csatlakozások vezetékezése (ATS kimenet)
Csatlakoztassa a kritikus terhelési panelt az ATS kimeneti kapcsaihoz:
- Kimenet L1 kapocs a terhelési panel L1 sínhez
- Kimenet L2 kapocs a terhelési panel L2 sínhez
- Kimenet nulla kapocs a terhelési panel nulla sínhez
- Földelő sín a terhelési panel földelő sínhez
Távolítsa el a nulla-föld kötőcsavart a terhelési panelről, ha van. A panel most egy alpanel, és csak a főpanelnek (hálózati üzemmódban) vagy az inverternek/generátornak (hálózaton kívüli üzemmódban) szabad N-G kötéssel rendelkeznie.
6. lépés: Generátor indítás vezérlés csatlakoztatása
Futtasson egy 18 AWG-s kétvezetékes kábelt az inverter Gen Start kapcsairól a generátor távoli indító bemenetére. Címkézze fel mindkét végét “Generátor automatikus indítás vezérlés”. Szereljen be egy kézi áthidaló kapcsolót, ha szükséges. Vezesse az áthidaló kapcsolót sorba az egyik vezetővel az egyszerű be/ki vezérléshez.
Adjon hozzá egy időzítő relét, ha a generátor speciális indítási sorrendet igényel, amelyet az inverter nem tud biztosítani. A legtöbb modern, elektromos indítású inverter-generátor további vezérlés nélkül elfogadja az egyszerű száraz kontaktus bemeneteket.
7. lépés: Vezérlő tápellátás telepítése
A legtöbb ATS egység 120 V AC vezérlő tápellátást igényel. Csatlakoztassa egy védett forrásból – általában az ATS terhelési oldaláról, hogy a vezérlő tápellátás a forrástól függetlenül aktív maradjon. Egyes telepítők inkább az ATS 1. bemenetéhez (hálózat) csatlakoztatják, hogy a vezérlő átkapcsolás előtt figyelhesse a forrás elérhetőségét.
| Terhelési áram (folyamatos) | Minimális ATS névleges érték | Ajánlott vezetékméret (Cu, 75°C) | OCPD névleges érték | Tipikus Alkalmazás |
|---|---|---|---|---|
| 40A | 50A | 8 AWG | 50A | Kis kabin, lakóautó, alapvető áramkörök |
| 80A | 100A | 2 AWG | 100A | Lakóház, fő kritikus terhelések |
| 120A | 150A | 1/0 AWG | 150A | Nagy lakóház, könnyű kereskedelmi |
| 160A | 200A | 4/0 AWG | 200A | Kereskedelmi létesítmény, teljes épület |
A vezetékméretek 75°C-os névleges vezetőkkel számolnak csővezetékben, legfeljebb 3 áramvezetővel. Növelje egy mérettel a hosszú futások (>100 láb) vagy a magas környezeti hőmérsékletek (>30°C/86°F) esetén.
Tesztelés és üzembe helyezés
Feszültségellenőrzés: Mérje meg és rögzítse a feszültségeket az egyes ATS kapcsokon a bekapcsolás előtt. A hálózati bemenetnek 118-122V L1-N és L2-N, 236-244V L1-L2 értéket kell mutatnia az észak-amerikai 240V-os rendszerekhez.
Átviteli tesztelés: Szimulálja a hálózat kiesését a hálózati megszakító kinyitásával. Az ATS-nek a programozott késleltetésen belül (általában 1-5 másodperc) át kell kapcsolnia az inverterre. Ellenőrizze, hogy minden terhelés áramot kap-e. Állítsa vissza a hálózati áramot – az ATS-nek a programozott késleltetés után (általában 5-30 perc, hogy a pillanatnyi kiesések megszűnjenek) vissza kell kapcsolnia.
Generátor automatikus indítás teszt: Kézzel csökkentse az akkumulátor SOC-ját, vagy használja az inverter teszt funkcióját a Gen Start relé aktiválásához. A generátornak be kell indulnia és el kell indulnia. Bemelegedés után az ATS-nek át kell kapcsolnia a generátorra. Ellenőrizze, hogy a terhelések stabil áramot kapnak-e.
Nulla-föld ellenőrzés: Ha a rendszer inverteres tápellátáson van, mérje meg a feszültséget a nulla és a föld között a terhelési panelen. Ennek <2V-nak kell lennie. A magasabb értékek nulla kötési problémákat jeleznek. Ellenőrizze újra az N-G kötéseket – győződjön meg arról, hogy csak egy aktív.
RCD funkció teszt: Nyomja meg a teszt gombot a terhelési panelen lévő összes áram-védőkapcsolón (RCD). Azoknak azonnal le kell oldaniuk. Állítsa vissza és ellenőrizze a normál működést. Ha az RCD-k normál működés közben zavaróan oldanak le, valószínűleg földhurok van több N-G kötésből.
A megfelelő ATS kiválasztásához tekintse át a mi 3 lépéses útmutatónkat az automatikus átkapcsoló kiválasztásához és az összehasonlítást az automatikus átkapcsolók és az interlock készletek között.
Gyakori hibák és hogyan kerülhetők el
1. hiba: 3 pólusú ATS használata 4 pólusú helyett
Probléma: A nulla továbbra is csatlakozik a hálózathoz és az inverterhez is, földhurkot és RCD leoldást okozva.
Javítás: Kezdetektől fogva 4 pólusú automatikus átkapcsolót specifikáljon. Ha már vásárolt 3 pólusú egységet, az nem szerelhető utólag – ki kell cserélnie. Ne próbálja meg “működésre bírni” külső kötőkapcsolókkal vagy relékkel. A biztonsági és a szabványmegfelelőségi problémák nem érik meg az alkatrész-megtakarítást.
2. hiba: A generátor indítási idő késleltetésének elfelejtése
Probléma: Az ATS megpróbál átkapcsolni a generátorra, mielőtt az eléri a stabil feszültséget/frekvenciát, ami feszültségesést, motor károsodást vagy sikertelen átkapcsolást okoz.
Javítás: Programozza be az inverter Gen Start jelét, hogy 25-30% SOC-nál zárjon (vagy a kívánt küszöbértéknél). Programozza be az ATS-t, hogy a generátor feszültségének érzékelése után 45-60 másodperccel késleltesse az átkapcsolást. A legtöbb generátornak 30-45 másodpercre van szüksége a stabilizálódáshoz az indítás után. A további ATS késleltetés biztosítja a tiszta átkapcsolást.
Programozzon be egy “kikapcsolási késleltetést” is, hogy a generátor az akkumulátorok újratöltése után is tovább működjön. A teljes töltés utáni azonnali leállítás hőterhelést okoz a motorban. Egy 5-10 perces lehűlési időszak meghosszabbítja a generátor élettartamát.
3. hiba: Helytelen földelő elektróda csatlakoztatás
Probléma: A földelő rudak túl közel vannak egymáshoz (<6 láb), nem megfelelő a vezeték mérete (10 AWG helyett minimum 6 AWG), vagy a rossz csatlakozások idővel korrodálódnak.
Javítás: Pontosan kövesse az NEC 250.53 cikkét. Minimum két rúd, 6 láb távolságra egymástól, teljes mélységig (8 láb) beverve. Használjon listázott földelő bilincseket, ne barkácsáruházban kapható tömlőbilincseket. Vigyen fel antioxidáns vegyületet minden csatlakozásra. Telepítés után és évente ellenőrizze a földelési ellenállást.
Ha sziklás talajban van, ahol nehéz a rudak beverése, használjon alternatív földelési módszereket, például földelő lemezeket vagy kémiai földelő rudakat. Dokumentálja a megépített földelő rendszert fényképekkel és ellenállásmérésekkel.
4. hiba: Terheléskiegyensúlyozatlanság az L1 és L2 között
Probléma: Minden 120 V-os terhelés az L1-re van csatlakoztatva, az L2 pedig alig van terhelve. Ez nulla áram problémákat okoz, és összezavarhatja az ATS feszültségérzékelését.
Javítás: Egyensúlyozza ki a terheléseket az L1 és L2 között egymástól 20%-on belül. Például, ha az L1 60A-t visz, az L2-nek 48-72A-t kell vinnie. Használjon lakatfogót az egyes ágak tényleges áramának mérésére tipikus működés közben. Helyezze át az áramköröket az ágak között az egyensúly eléréséhez.
Sok hibrid inverter méri az áramot áganként, és riaszt, ha az egyensúlytalanság meghaladja a programozott küszöbértéket (általában 30-40% különbség). A megfelelő terheléskiegyensúlyozás megakadályozza ezeket a zavaró riasztásokat és meghosszabbítja az alkatrészek élettartamát.
5. hiba: Alulméretezett vezeték a jövőbeli bővítéshez
Probléma: A minimális vezeték méretének telepítése a jelenlegi terheléshez, majd később olyan áramkörök hozzáadása, amelyek meghaladják a kapacitást.
Javítás: Méretezze a vezetéket a várható maximális terhelés 125%-ára, nem a jelenlegi terhelésre. A 2 AWG és az 1/0 AWG közötti költségkülönbség csekély ahhoz képest, hogy később új vezetéket kell húzni. A csővezeték töltési szabályai (NEC 9. fejezet, 1. táblázat) korlátozzák, hogy hány vezetéket adhat hozzá később, ezért a kezdeti túlméretezés bővítési lehetőséget biztosít.
Dokumentálja a vezeték méretezési számításait, és tartsa azokat a rendszerdokumentációval együtt. A jövőbeli technikusoknak ismerniük kell az áramerősség határait a terhelések hozzáadásakor.
A kapcsolódó ATS témákhoz fedezze fel a különbségeket a PC-osztályú és a CB-osztályú átkapcsolók között és tudjon meg többet a kettős tápellátású automatikus átkapcsoló konfigurációkról.
Gyakran Ismételt Kérdések
K: Használhatok 3 pólusú ATS-t hibrid inverterrel, ha letiltom az N-G kötést az inverterben?
V: Nem. Az inverter N-G kötésének letiltása akkumulátoros üzemmódban veszélyes lebegő nulla állapotot hoz létre. Az RCD-k nem fognak működni, és a berendezések burkolatai veszélyes feszültségeket fejleszthetnek ki földzárlatok során. A 4 pólusú ATS megfelelően kezeli a nulla kapcsolást, így az aktív forrás mindig biztosítja az N-G kötést. Ne kössön kompromisszumot ezen – a villamos biztonság megköveteli a megfelelő nulla-föld kötést az aktív forrásban.
K: Mi történik, ha a nulla-föld kötés helytelen?
V: Több egyidejű N-G kötés földhurkokat hoz létre, amelyek keringő áramokat vezetnek. Ezek az áramok az RCD-k kiszámíthatatlan leoldását okozzák, mert áramkiegyensúlyozatlanságot észlelnek a fázis- és a nulla vezetők között. Elektromágneses interferenciát is tapasztalhat, amely befolyásolja a számítógépeket és a LED-es lámpákat, fantomfeszültségeket a nulla és a föld között (általában 1-5V), és potenciális áramütés veszélyt a berendezések burkolatain lévő feszültség miatt. Súlyos esetekben a helytelen kötés károsíthatja az érzékeny elektronikát, vagy tűzveszélyt okozhat a túlmelegedett nulla vezetők miatt.
K: Hogyan állíthatom be a 2 vezetékes generátor indítást?
V: Csatlakoztasson két vezetéket az inverter “Gen Start” potenciálmentes érintkező termináljairól a generátor távoli indító bemenetére (gyakran “2-Wire Start” felirattal). A potenciálmentes érintkező egyszerűen egy relé, amely akkor zár, amikor az akkumulátor SOC-ja a programozott küszöbérték alá esik. Szereljen be egy bypass kapcsolót sorba, ha kézi vezérlést szeretne. Programozza be az inverter Gen Start küszöbértékét (általában 20-30% SOC) és a Gen Stop küszöbértékét (általában 80-90% SOC). A legtöbb modern, elektromos indítású generátor elfogadja ezt az egyszerű érintkező zárást további vezérlő elektronika nélkül. Régebbi generátorokhoz szükség lehet egy automatikus indító vezérlő modulra, amely kezeli a szívatót, az indítási időtartamot és a leállítási sorrendet.
K: Milyen ATS névleges értékre van szükségem a rendszeremhez?
V: Az ATS névleges értékének legalább 25%-kal meg kell haladnia a maximális folyamatos terhelési áramot. Például egy 100A-es folyamatos terheléshez minimum 125A-es ATS szükséges. Ez figyelembe veszi a bekapcsolási áramokat a motorok és kompresszorok indításakor. Ellenőrizze azt is, hogy az inverter átmenő névleges értéke megegyezik-e vagy meghaladja-e az ATS névleges értékét – egyes inverterek alacsonyabb átmenő névleges értékkel rendelkeznek, mint az inverter névleges értékük. Ellenőrizze az ATS és az inverter specifikációit is. Ha kétségei vannak, méretezze túl kissé. A névleges lépések közötti költségkülönbség csekély ahhoz képest, hogy egy alulméretezett egységet kell kicserélni.
K: Szüksége van a generátoromnak saját N-G kötésre, ha 4 pólusú ATS-t használok?
V: Igen, amikor a generátor az aktív forrás (táplálja a terheléseket), annak rendelkeznie kell N-G kötéssel. 4 pólusú ATS-sel a nulla kapcsolás biztosítja, hogy egyszerre csak egy kötés legyen aktív. Amikor az ATS hálózati áramon van, a hálózat nullája (a közmű transzformátoránál vagy a szerviz bejáratánál kötve) aktív. Amikor inverteres áramon van, az inverter N-G kötése aktív. Amikor generátoros áramon van, a generátor N-G kötése aktív. Sok hordozható generátor nulla lebegő állapotban van – telepítenie kell a kötőcsavart vagy áthidalót a gyártó utasításai szerint, hogy külön levezetett rendszerként használhassa.
Következtetés: Elsőre csinálja jól
Az automatikus átkapcsolókkal ellátott hibrid inverter rendszerek kifinomult tartalék tápellátási képességet biztosítanak, de csak akkor, ha megfelelően vannak megtervezve és telepítve. A két kritikus elem – az intelligens 2 vezetékes indításvezérlés és a helyes nulla-föld kötés – megkülönbözteti az amatőr telepítéseket a professzionális minőségű rendszerektől.
A 4 pólusú ATS használata nem luxus vagy opcionális frissítés. Ez az egyetlen szabványmegfelelő módja a földhurkok megelőzésének, miközben biztosítja a megfelelő biztonsági földelési referenciákat. A potenciálmentes érintkezős generátor indító rendszer olyan intelligenciát biztosít, amelyet az egyszerű feszültségérzékelés nem tud felülmúlni, automatikusan kezelve az akkumulátor, az inverter és a generátor áramellátása közötti átmenetet.
A további mérnöki erőfeszítés és a megfelelő alkatrészekért fizetett csekély költségprémium megtérül a rendszer megbízhatóságában, a szabványmegfelelőségben és az ügyfelek elégedettségében. Ennél is fontosabb, hogy a helyes vezetékezés megakadályozza azokat a biztonsági kockázatokat, amelyek a helytelen nulla kötésből és a földhurkokból származnak.
Készen áll a megfelelő alkatrészek specifikálására? Böngéssze a VIOX teljes kínálatát a 4 pólusú automatikus átkapcsolóknak amelyeket kifejezetten hibrid inverter alkalmazásokhoz terveztek. Az UL 1008 listás kapcsolóink átfedő nulla érintkezőket, programozható időzítéseket és feszültség/frekvencia figyelést tartalmaznak – mindent, ami egy professzionális telepítéshez szükséges, amely elsőre megfelel az ellenőrzésnek.
