ATSトラブルシューティングガイド:自動切換開閉器が発電機に切り替わらない原因

ATSトラブルシューティングガイド:切換開閉器が発電機に切り替わらない理由

導入:ATS切替シーケンスの理解

施設が停電し、バックアップ発電機が唸りを上げても何も起こらない場合、問題は自動切替スイッチ(ATS)シーケンスのどこかにあります。このチェーンを理解することは、迅速なトラブルシューティングに不可欠です。.

すべてのATSは、予測可能な4段階のプロセスに従います。

  1. 検出 – コントローラは商用電源電圧を監視し、停電を認識します
  2. 信号 – ATSは発電機に起動コマンドを送信します
  3. 感知 – コントローラは、発電機の電圧と周波数が安定していることを確認します
  4. 切替 – 機械式スイッチが、負荷を発電機電源に物理的に接続します

ATSが発電機電源に切り替わらない場合、故障はこれらの段階のいずれかで発生します。このガイドでは、チェーンがどこで途切れているかを正確に特定し、それを修正する方法を体系的にトラブルシューティングします。.

デュアルバスバー、LEDコントロールパネル、およびバックアップ電源システムの機械式切換機構を示す、VIOX自動切換開閉器の開放型エンクロージャ
図1:デュアルバスバー、コントロールパネル、および機械式切替機構を示すVIOX自動切替スイッチエンクロージャの内部図。.

フェーズ1:「ユーザーエラー」チェック

機器を分解したり、サービスを依頼したりする前に、すべての「ATS故障」の約40%を占める最も一般的で、最も恥ずかしい問題を排除してください。“

自動 vs. 手動モード

切替スイッチの「故障」の最も頻繁な原因は、セレクタースイッチが間違った位置にあることです。ATSコントロールパネルを確認してください。

  • AUTOモード – 自動運転に必要
  • MANUALモード – 発電機を手動で起動および切り替える必要があります
  • OFFモード – システムを完全に無効にします
  • ロックアウトタグ – スイッチの操作を防止する物理的なロック

誰かがメンテナンスまたはテストを実行した場合、スイッチがMANUALまたはOFFのままになっている可能性があります。これは誤動作ではなく、オペレーターエラーです。.

エラーコードとインジケーターライト

最新のATSコントローラは、正確な問題を特定するフォルトコードを表示します。一般的なVIOX ATSエラーインジケーターには、次のものがあります。

表示灯 意味 必要なアクション
過電圧 (赤) 発電機電圧>公称値の110% AVR設定を確認してください
低電圧 (赤) 商用電源または発電機<公称値の70% 入力電力を確認してください
欠相 (赤) 3相システムでの欠相 配線/ブレーカーを確認してください
周波数異常 (オレンジ) 発電機の周波数が範囲外 ガバナーを調整してください
コントローラ異常 (赤) 内部制御の故障 コントロールボードを交換してください
正常電源 (緑) 商用電源が利用可能 システムは正常に動作しています

お手持ちの ATS選択ガイド モデル固有のエラーコードの解釈については、こちらをご覧ください。.

簡単な目視検査

技術的な診断に進む前に:

  • すべての回路ブレーカーを確認してください – ATS内および発電機内
  • バッテリー電圧を確認してください – 発電機のクランキングバッテリーは12.5〜13.8V DCを示す必要があります
  • 明らかな損傷を探してください – 焼けた部品、水の浸入、緩んだワイヤー
  • バッテリー充電回路をテストしてください – 多くの発電機には、専用の120V充電器入力があります

フェーズ2:発電機が起動しない(2線式起動信号)

切換開閉器コントローラと発電機始動リレー間の端子接続を示す、ATS 2線式始動回路の技術配線図
図2:ATSコントローラ(ピン194/23)と発電機起動リレー間の2線式起動回路の配線図。.

2線式起動システムの理解

ほとんどの非常用発電機は、単純な 無電圧接点閉鎖 を使用して起動を開始します。ATSコントローラーは2本のワイヤーを提供します:

  • ワイヤー194 – 12V DCプラス(AUTOモード時に一定)
  • ワイヤー23 – 制御信号(転送を開始するために接地)

商用電源が停止すると、ATSはワイヤー23を発電機の共通接地に接地します。これにより、始動回路が完了し、発電機にクランキングの信号を送ります。.

詳細な配線仕様については、当社の ハイブリッドインバーターATS配線ガイド.

診断手順

必要なツール: デジタルマルチメーター、絶縁ドライバー

ステップ1:制御電源の確認

  • マルチメーターをDC電圧に設定
  • 端子194(ATSにて)と接地の間の電圧を測定
  • 予想される読み取り値: 12-14V DC
  • 0Vの場合: 7.5Aコントローラーヒューズを確認し、バッテリー接続を確認

ステップ2:始動信号のテスト

  • 停電をシミュレート(ユーティリティブレーカーをオフにする)
  • 時間遅延エンジン始動(TDES)が満了するまで待機
  • 端子23と接地の間の電圧を測定
  • 予想される読み取り値: 0V(接地信号)または12V(システムタイプによる)

ステップ3:手動始動テスト

  • 発電機端子台で、2本の始動ワイヤーを一時的にジャンパー接続
  • 発電機はすぐにクランキングするはずです
  • 始動する場合: 問題はATS制御信号にあります
  • 始動しない場合: 問題は発電機制御またはエンジンにあります

一般的な2線式始動の失敗

症状 考えられる原因
194に電圧がない ヒューズ切れ、バッテリー上がり、配線不良 F1ヒューズ(7.5A)を確認し、バッテリーをテスト
194に電圧があるが始動しない ワイヤー23が接地されていない ATS制御ボードを交換
断続的な始動 ゆったり端末の接続 すべての接続を仕様どおりに再トルク
発電機が始動して停止する 配線極性が間違っている 2線式始動構成を確認

理解 無電圧接点と有電圧接点 は、適切なATSの設置とトラブルシューティングに不可欠です。.

フェーズ3:発電機は始動するがATSが切り替わらない

これは最もイライラするシナリオです。発電機は完全に動作し、電力を生成していますが、ATSは負荷の転送を拒否します。原因はほとんどの場合 電圧または周波数検知.

電圧/周波数保護メカニズム

ATSコントローラーには、不安定な発電機電力への転送を防ぐための保護ロジックが含まれています。コントローラーは継続的に監視します:

電圧許容範囲:

電圧パラメーター 標準範囲 注記
最小ピックアップ 85-90%公称 低すぎると=転送されません
最大ピックアップ 110-115%公称 高すぎると=転送されません
転送しきい値 90-95%公称 安定した電力が必要
位相バランス 10V以内(3相) 単相運転の防止

周波数許容範囲:

システム 許容範囲 注記
60 Hz システム 58-62 Hz ガバナー調整が必要
50 Hz システム 48-52 Hz 北米以外で一般的

例: 発電機銘板に240Vと記載されているにもかかわらず、無負荷運転時のATS端子での出力が190Vしかない場合。ATSコントローラーはこれを不安定な電力とみなし、「正常に聞こえる」発電機であっても、切り替えを拒否します。“

診断手順

ステップ 1:発電機出力の測定

  • 発電機を手動で起動
  • 30秒間の暖機運転
  • ATS非常用端子(E1、E2)で電圧を測定
  • すべての相を確認(単相の場合はL1-N、L2-N、L1-L2。3相の場合は6つの組み合わせすべて)

ステップ 2:周波数の確認

  • 周波数機能付きのマルチメーターを使用
  • 発電機出力で測定
  • 期待値: 59.5-60.5 Hz(北米)または 49.5-50.5 Hz(国際)
  • 範囲外の場合: エンジンガバナーを調整

ステップ 3:電圧調整

  • 発電機 AVR(自動電圧調整器)の位置を確認
  • 出力を監視しながらポテンショメーターを調整
  • 目標値 240V ±5%(または銘板電圧)
監視トランス、制御PCB、および電力経路ルーティングを示す、VIOX ATS電圧検出回路の断面技術図
図 3:VIOX ATS電圧検知回路の内部断面図。監視トランスと整流回路を強調表示。.

電圧検知配線の問題

多くの設置業者は見落としがちです。 商用電源検知配線 (通常、N1/N2と表示)。これらの細いゲージの配線は、商用電源パネルから発電機コントローラーに240Vの信号を伝送し、停電を検出できるようにします。.

よくある問題:

  • メンテナンス中に配線が外れる
  • 電圧が正しくない(208Vを240V検知入力に供給)
  • 接続が緩く、断続的な検知が発生
  • ネズミや物理的な損傷による配線の損傷

フェーズ 4:タイマーと遅延の理解

“「故障ではありません。カウントダウンしているだけです。」”

ATSシステムには、機器を保護し、安定した動作を確保するために、複数の時間遅延が組み込まれています。技術者がこれらのプログラムされた遅延を待たないために、早まったトラブルシューティングが発生することがよくあります。.

標準的なATSの時間遅延

タイマー機能 標準設定 目的
エンジン始動遅延(TDES) 1~5秒 一時的な停電による不要な始動を防止
エンジン暖機運転 15~30秒 油圧と温度を安定させる
切り替え遅延(TDS) 0~5秒 発電機の電圧/周波数が安定していることを確認
復帰遅延 30-300秒 商用電源が本当に復旧したことを確認
エンジンクールダウン 5~30分 無負荷での段階的なシャットダウンを可能にする

完全な切り替えシーケンスのタイムライン

完全なシーケンスを理解することで、早まった診断を防ぐことができます。

  • T+0 秒: 商用電源の障害を検出
  • T+1~5 秒: TDESが満了し、ATSが始動信号を送信
  • T+5~10 秒: 発電機がクランキングして始動
  • T+10~40 秒: エンジン暖機運転、油圧の確立
  • T+40-45秒: 電圧と周波数が許容範囲に達する
  • T+45秒: ATSが負荷を発電機に切り替え

総経過時間:商用電源の喪失から電力復旧まで45〜60秒

システムをテストしている際に、30秒で我慢できなくなると、システムがプログラムされたシーケンスに従っているだけで、誤ってシステムが故障したと結論付ける可能性があります。.

遅延時間の調整

最新のATSコントローラーのほとんどは、これらのパラメーターの調整が可能です。

  • コントローラーメニューにアクセス(キーシーケンスについてはマニュアルを参照)
  • 「設定」または「遅延時間」に移動“
  • 許容範囲内で値を調整
  • 注意: NEC 700.12は、人命安全負荷の総切替時間を10秒に制限しています。

フェーズ5:CBクラス対PCクラスの故障モード

どのタイプのATSを使用しているかによって、故障モードとトラブルシューティングのアプローチが決まります。.

回路ブレーカークラス(CB)ATS

1つのブレーカーがトリップ位置にある、モールドケースサーキットブレーカーを示す、VIOX CBクラス自動切換開閉器の内部図
図4:VIOX CBクラスATSの内部。オレンジ色のハンドルは、トリップしたブレーカーの位置を示しています。.

仕組み: 標準的なモールドケース回路ブレーカー(MCCB)をスイッチング機構として使用します。ブレーカーは物理的に開閉して電力を切り替えます。.

一般的なCBクラスの故障:

問題 原因
発電機に切り替わらない 非常用ブレーカーがトリップ ブレーカーを手動でリセット
切り替わるが電力が供給されない ブレーカーの接点が摩耗 ブレーカーを交換
商用電源に再切り替えされない 通常ブレーカーがトリップ ブレーカーをリセット
頻繁な不要トリップ 過負荷または短絡 負荷計算を確認

トラブルシューティングのヒント: CBクラスのブレーカーは、過負荷、短絡、または機械的摩耗によりトリップする可能性があります。ブレーカーのハンドルは、完全にONまたはOFFではなく、中間の「トリップ」位置になります。障害が解消された後でも、手動でリセットする必要があります。.

パワーコンタクタクラス(PC)ATS

仕組み: 電磁接触器(ヘビーデューティーリレー)を使用して、電力接続を確立および遮断します。手動リセットは不要です。.

一般的なPCクラスの故障:

問題 原因
大きなブーンという音 低い制御電圧 コイルへの12V電源を確認
切り替わらない コイルが焼損 コンタクタの交換
チャタリング 配線接続が緩んでいる 端子ネジを締め直す
接点が溶着 持続的な過負荷/短絡 コンタクタアセンブリ全体を交換

詳細な比較については、以下を確認してください。 PCクラス対CBクラスの選択ガイド.

どのクラスがあなたのアプリケーションに適していますか?

必要条件 推奨クラス
人命安全負荷(病院、消防ポンプ) PCクラス
予算重視の設置 CBクラス
頻繁な切り替え(> 10回/月) PCクラス
大きな突入負荷(モーター> 50HP) PCクラス
専門家以外による簡単なメンテナンス CBクラス
内部切換機構を示す、VIOX CBクラスおよびPCクラス自動切換開閉器の並列技術比較図
図5:CBクラス(回路ブレーカー)とPCクラス(パワーコンタクタ)の切替スイッチの内部機構の左右比較。.

高度なトラブルシューティング:標準的な方法が失敗した場合

コントローラーボードの故障

最新のATSシステムは、マイクロプロセッサベースのコントローラーに依存しています。これらが故障すると、次のような症状が現れます。

  • 不安定な切り替え(行ったり来たりする)
  • 商用電源の喪失に対する応答なし
  • 実際の状態と一致しないエラーコード
  • 正しくない電圧/周波数を示すディスプレイ

テスト手順:

  1. 端子で直接入力電圧を測定(コントローラーをバイパス)
  2. 電圧が正しいのにディスプレイにエラーが表示される場合は、コントローラーが故障しています
  3. 水による損傷、腐食、またはPCBへの物理的な損傷を確認
  4. 交換費用:モデルにより200ドル~800ドル

機械的連動の問題

機械操作式スイッチでは、制御信号がモーターまたはソレノイドに通電し、物理的に切替機構を動かします。故障には以下が含まれます。

  • 機構の詰まり(電源OFFでの点検が必要)
  • 機械的ストッパーまたはカムの摩耗
  • リターンスプリングの破損
  • ベアリングまたはピボットポイントの固着

これらは、すべての電源を遮断した状態で、資格のある技術者による目視検査が必要です。.

通信障害(スマートATSシステム)

高度なATSユニットは、Modbus、BACnet、または独自のプロトコルを介してビル管理システムと通信します。通信障害はリモート監視を妨げる可能性がありますが、リモート制御用に構成されていない限り、通常は自動運転には影響しません。.

安全上重要:してはいけないこと

⚠️ 危険: 自動切替スイッチには、2つの電源からの致死電圧が同時に含まれています。内部検査は、資格のある電気技術者のみが行う必要があります。.

絶対に試みないでください:

  • 商用電源が接続された状態でエンクロージャーを開ける
  • 安全インターロックをバイパスする
  • “制御基板またはコンポーネントを「活線挿抜」する
  • 適切な訓練を受けていない限り、負荷を接続した状態でテストする
  • ロックアウト/タグアウト手順なしで内部機構を調整する

常に:

  • 適切なPPE(アーク定格の衣服、絶縁手袋、フェイスシールド)を使用する
  • 電気安全に関するNFPA 70Eガイドラインに従う
  • 通常電源と非常用電源の両方でロックアウト/タグアウトを実施する
  • すべてのサービス作業に資格のある電気技術者を使用する

予防メンテナンス:問題が発生する前に阻止する

最良のトラブルシューティングは予防です。次の対策を実施してください。

月次:

  • 過熱、変色の兆候を目視検査する
  • エラーコードについてインジケーターライトとディスプレイを確認する
  • 自動運転サイクルが正常に完了したことを確認する

四半期ごと:

  • すべてのワイヤ終端の締め付けを検査する
  • エンクロージャーからほこりやゴミを取り除く
  • 手動操作をテストする(適切な安全手順に従って)

毎年:

  • 実際の停電条件下での全負荷切替テスト
  • 主接点間の電圧降下を測定する
  • 調整可能な場合は、電圧および周波数検知を校正する
  • すべての時間遅延設定が仕様と一致することを確認する
  • 資格のある電気技術者による専門的な検査

製品推奨:VIOX ATSシリーズ

信頼性の高いバックアップ電源切替のために、VIOXは産業用および商業用アプリケーション向けに設計された商用グレードの自動切替スイッチを提供しています。当社のATSユニットの特長:

  • 自己診断機能を備えたマイクロプロセッサベースのコントローラー
  • 広い電圧および周波数許容範囲
  • 最適化されたパフォーマンスのためのプログラム可能な時間遅延
  • CBクラスとPCクラスの両方の構成で利用可能
  • UL 1008リストおよびNFPA 110準拠

完全な VIOX ATS製品ライン 仕様および技術データについて。.

トラブルシューティングフローチャートの概要

商用電源障害

FAQ:一般的なATSの質問

Q:切り替わっていないATSのトラブルシューティングを行う前に、どのくらい待つべきですか?

A:完全な切替シーケンスには、少なくとも60秒かかります。時間遅延エンジン始動(TDES)とエンジンのウォームアップだけで合計30〜45秒かかる場合があります。時期尚早のトラブルシューティングは時間を浪費し、誤った診断につながる可能性があります。.

Q:私の発電機は毎週のテスト中に作動しますが、実際の停電時には切り替わりません。なぜですか?

A:運転モードは、実際の切替操作をバイパスすることがよくあります。問題は、切替機構自体(CBクラスのブレーカーがトリップ、PCクラスのコンタクタの故障)または電圧/周波数検知回路にある可能性があります。発電機は正常ですが、ATSの切替が問題です。.

Q:建物への電源を遮断せずにATSをテストできますか?

A:はい、ほとんどのATSユニットには、実際の電源を切断せずに商用電源障害をシミュレートするTESTモードがあります。特定のモデルのマニュアルを参照してください。ただし、実際の停電条件下での全負荷切替テストは、完全なシステム動作を確認する唯一の方法です。.

Q:「時間遅延エンジン始動」と「時間遅延切替」の違いは何ですか?

A: TDES 一時的な電力変動による迷惑な始動を防ぐために、発電機への始動信号を遅らせます(通常1〜5秒)。. TDS 発電機が許容可能な電圧/周波数に達した後、切替前に安定した電力を確保するために、実際の負荷切替を遅らせます(通常0〜5秒)。どちらも機器を保護しますが、異なる目的を果たします。.

Q:私のATSは発電機に切り替わりますが、商用電源に戻りません。何が問題ですか?

A:再切替遅延タイマーを確認してください。商用電源が本当に安定していることを確認するために、数分に設定されている場合があります。また、商用電源の3相すべてが存在することを確認してください(3相システムの場合)。商用電源の電圧が変動している場合、ATSは安定した電力を検出するまで再切替を拒否します。.

Q:私の施設にはCBクラスとPCクラスのどちらを選択すべきですか?

A:PCクラスは、重要な負荷(病院、データセンター)および頻繁な切替を伴うアプリケーションに推奨されます。CBクラスは、切替頻度が少ない重要度の低いアプリケーションに費用対効果が高くなります。当社の 包括的な比較ガイド どのクラスがお客様の要件に適合するかを判断するため。.


自動切換開閉器の専門的な設置およびメンテナンスには、資格のある電気工事士が必要です。VIOX Electricは、すべてのATS設置に関する技術サポートを提供しています。アプリケーション固有のガイダンスについては、当社のエンジニアリングチームにお問い合わせください。.

著絵

こんにちは、私はジョー、専用のプロフェッショナルで12年以上の経験を電気産業です。 でVIOX電気、私は高品質の電気的ソリューションのニーズに応えております。 私の専門知識に及ぶ産業用オートメーション、住宅の配線は、商用電気システム。お問い合わせ[email protected] がることができます。

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