二電源自動切替開閉器(ATS):動作原理、種類、配線、および選定ガイド

Dual Power Automatic Transfer Switch: Working Principle, Types, Wiring, and Selection Guide

直接回答:二電源自動切替開閉器とは何か?

A デュアルパワー自動転送スイッチ は、2つの電源間で負荷を切り替える自動切替装置です。別名として以下とも呼ばれます。 二電源ATS, 二系統電源ATS, 二電源切替開閉器あるいは 自動切換スイッチ.

一般的な設置において、2つの電源は以下の通りです:

  • 商用電源および発電機電源
  • 商用電源およびバッテリーインバーター出力
  • 商用電源および太陽光発電インバーターAC出力
  • 2系統の独立した系統電源
  • 主電源およびUPSバックアップ電源

本スイッチは、電源電圧、位相状態、および電源の可用性を監視します。常用電源に障害が発生するか、許容動作範囲外となった場合、ATSは負荷をバックアップ電源に切り替えます。常用電源が復旧し安定すると、ATSはプログラムされたロジックに従って負荷を元の電源に戻すことができます。.

製品を比較検討されるバイヤー様にとって、VIOXの ATS製品ページ は、自動電源切替ソリューションにおける中核的な製品カテゴリーです。.


デュアルパワーATSの概要

期間 実用的な意味
デュアルパワー自動切替スイッチ 2電源用自動切替スイッチ
デュアルパワーATS デュアルパワー自動切替スイッチの略称
デュアルソースATS 2系統の受電を強調
自動切替スイッチ 自動電源切替の一般的な商用名称
二重電源自動切替スイッチ サプライヤーのリストでよく使われる代替訳
2P ATS 単相線および中性線の切替
3P ATS 中性線を使用しない三相3線式切替
4P ATS 三相+中性線切替
PCクラスATS スイッチベースの切替装置、上流側の短絡保護が必要
CBクラスATS 回路遮断器機構を備えたブレーカーベースのATS設計

デュアルパワーATSと標準ATS:違いはあるのか?

多くのサプライヤーのカタログにおいて、「デュアルパワーATS」と「自動切替スイッチ(ATS)」は、2つの電源間を切り替えるATSという同じ基本的な装置を指します。「デュアルパワー」というフレーズは、 デュアルパワー 単に2電源設計であることを明示しているに過ぎません。.

ただし、この用語は住宅、商業施設、通信、発電機、軽工業システム向けのコンパクトなDINレール取り付け型、モールドケース型、または電動切替装置に対してよく使用されます。そのため、購入者は名称だけで判断すべきではありません。重要な仕様の詳細は以下の通りです:

  • 極数
  • 定格電流
  • 定格電圧
  • 転送クラス
  • 切り替え方式
  • 電源タイプ
  • 制御電圧
  • 短絡協調
  • 中性線切替の要件
  • 配線端子配置

基本的な頭字語の意味を最初に確認したい場合は、VIOXのガイドを参照してください 電気システムにおけるATSの正式名称.


デュアルパワー自動転送スイッチはどのように機能しますか?

デュアル電源ATSは、2つの入力電源を監視し、許容可能な一方の電源のみに負荷を接続することで動作します。.

Dual power ATS working sequence showing normal source monitoring, backup transfer, and automatic retransfer logic.
デュアル電源自動切替スイッチの動作シーケンスは、常用電源の監視からバックアップへの切替、および常用電源への復帰までとなります。.

一般的な切替ロジックは以下の通りです:

ステップ デュアル電源ATSの機能 なぜそれが重要なのか
1 電源Iおよび電源IIの監視 低電圧、欠相、または電源異常の検出
2 優先電源への負荷の維持 通常運転時は主電源を使用
3 電源の異常を検出する 負荷が故障中または不安定な電源に接続されたままになることを防ぐ
4 代替電源が利用可能であることを確認する 停止中または不安定な電源への切り替えを回避する
5 常用電源の経路を開放する 2つの電源が同時に接続されることを防ぐ
6 予備電源の経路を閉路する 負荷への供給を復旧する
7 商用電源の復旧を監視する 安定した復旧後に再転送の準備を行う
8 プログラム設定されている場合に再転送を行う システムを通常運転に戻す

この動作シーケンスの詳細については、VIOXのガイドを参照のこと 自動転送スイッチの仕組み.


一般的な二重電源の組み合わせ

二重電源という言葉は、必ずしも商用電源と発電機の組み合わせを意味するわけではない。適切なATSは、実際の2つの電源が何であるかによって決まる。.

Common dual power ATS source combinations including utility, generator, inverter, PV, and UPS-backed supply options.
商用電源、発電機、インバーター、太陽光発電、UPSバックアップ構成を含む、一般的な二重電源ATSの電源組み合わせ。.
電源1 電源2 一般的な使用
商用電力系統 ディーゼルまたはガス発電機 ビル用バックアップ電源、ポンプ場、商業用非常用電源
商用電力系統 バッテリーインバータAC出力 住宅用バックアップ、通信設備、小規模商業用バックアップ
商用電力系統 PVインバータAC出力 太陽光発電併用型バックアップまたは電源優先切り替え
系統A 系統B 冗長化商用電源、重要施設
主電源 UPSバックアップ電源 ITルーム、制御システム、通信設備
発電機A 発電機B 冗長発電機システム

2つの活線電源間での非常に高速な切り替えを必要とする重要負荷の場合、従来の機械式ATSでは不十分な場合があります。その際は、VIOXのATSとSTS(静止型切替スイッチ)の比較ガイドをご参照ください。 ATSとSTSの比較ガイド.


二重電源自動切替スイッチの主な種類

Dual power ATS configuration comparison showing 2-pole, 3-pole, and 4-pole automatic transfer switch arrangements.
単相および三相システムにおける2極、3極、4極の二重電源ATS構成の比較.

2極二重電源ATS

A 2極自動切替スイッチ 線と中性線の切り替えが必要な単相システムで一般的に使用されます。小規模な住宅、軽商業施設、通信設備、インバーターバックアップシステムなどでよく見られます。.

電源システムと負荷が完全に単相であり、中性線の切り替え構成が現地の法規制および機器の指示書に適合している場合にのみ、2Pを使用してください。.

3PデュアルパワーATS

A 3極ATS 負荷や配電システムで中性導体を必要としない三相3線式システムに使用される場合があります。.

負荷に中性線の切り替えが必要な場合や、システム設計上中性線の絶縁が必要な場合は、3Pを使用しないでください。そのようなケースでは、通常4Pが適切な選択となります。.

4PデュアルパワーATS

A 4極ATS 三相と中性線を切り替えます。中性線の切り替えが必要または指定されている三相4線式システムで一般的に使用されます。.

中性線開閉は、接地システム、発電機の中性点構成、漏れ電流の挙動、および現地の配線規定への準拠において重要となる場合があります。.

PCクラス自動切替開閉器(ATS)

PC class vs CB class dual power ATS comparison showing switch-based transfer and breaker-based transfer functions.
PCクラスとCBクラスの自動切替開閉器(ATS)の比較:スイッチベースの切替方式と遮断器ベースの切替方式の違い。.

PCクラスATSは、スイッチベースの切替装置です。これらは定格範囲内での負荷電流の切替および短絡電流への耐性を持つよう設計されていますが、通常、下流側の短絡電流を自ら遮断することはありません。.

つまり、上流側での保護が不可欠です。下流側で故障が発生した場合、ATSの接点が損傷する前に、上流側のMCB、MCCB、またはヒューズがそれを遮断しなければなりません。.

詳細な違いについては、VIOXの以下を参照してください。 PCクラスとCBクラスのATS選定ガイド.

CBクラス自動切替開閉器(ATS)

CBクラスのATS設計は、回路遮断器のメカニズムまたは遮断器ベースの切替ユニットを使用します。製品の設計や定格によっては、過電流保護や故障遮断機能が統合されている場合があります。.

CBクラスは、ATSが主受電点や大型の配電盤に設置される場合、または切替装置が遮断器としての機能を兼ね備える必要がある場合に検討されます。.

デュアルモーター式自動切替開閉器

一部の配線用遮断器(MCCB)ベースのATS設計では、モーター駆動メカニズムを使用して2つの開閉ユニットを操作し、機械的および電気的なインターロックを行います。これは検索用語として以下のように表現されることがあります。 配線用遮断器(MCCB)デュアルモーター式ATS.

確認すべき重要なポイントは、モーターメカニズムだけでなく、以下の点も含まれます。

  • インターロック設計
  • 切替時間
  • 定格電流
  • 定格電圧
  • 短絡定格
  • 上位保護要件
  • コントローラー機能
  • 手動操作方法

オープントランジション、クローズドトランジション、および遅延トランジション

最もコンパクトな二重電源ATS製品は オープントランジション 装置です。これらは一方の電源から切り離した後に他方の電源へ接続します。これにより、同期していない2つの電源が誤って並列接続されることを防ぎます。.

トランジションタイプ 仕組み 典型的な利用
オープントランジション 一方の電源を遮断してから他方の電源を投入する ほとんどの発電機、インバーター、および一般的な二重電源システム
遅延トランジション 電源切り替え時に意図的なオフディレイ(遮断遅延)を設ける モーター負荷、変圧器負荷、残留電圧の減衰
クローズド・トランジション 同期のとれた2つの電源を一時的に並列接続 電源同期が制御される特殊なシステム

二重電源ATSが瞬断なしの切り替えを提供すると想定しないでください。負荷が中断を許容できない場合、システムにはUPSサポート、STS、または異なる電源アーキテクチャが必要になる可能性があります。.

より詳細な切り替えモードの選択については、VIOXの記事を参照してください。 オープントランジションATSとクローズドトランジションATSの比較.


デュアルパワー自動切替スイッチ(ATS)の選び方

選定項目 確認事項 よくある間違い
極数 2P、3P、または4Pの選択 三相システムにおける2Pの購入について
定格電流 負荷電流と将来の拡張性 発電機容量のみに基づいた選定
定格電圧 220V、230V、240V、400V、415V、またはその他のシステム電圧 制御電圧とシステム電圧の差異を無視すること
電源の種類 商用電源、発電機、インバータ、PV交流出力、UPS すべてのATSがすべての電源に対応していると仮定
ATSのクラス PCクラスまたはCBクラス PCクラスを回路遮断器として扱う
トランジションタイプ 開放型、遅延型、または閉鎖型 開放移行時の瞬断ゼロを期待すること
短絡協調 上位遮断器/ヒューズおよびATSのSCCR/WCR 適切な保護協調なしでのATSの設置
中性線の切り替え 中性線の切り替えが必要な場合の2極または4極の選定 切り替えるべき中性線を接続したままにすること
コントローラー機能 不足電圧・過電圧、欠相、遅延、発電機始動 必要な制御ロジックを備えていないスイッチ本体の購入
手動操作 手動ハンドル、緊急操作、ロックアウト メンテナンスおよび緊急時の使用に関する注意事項

デュアル電源ATSの配線と端子の基礎

デュアル電源自動切替スイッチ(ATS)は通常、以下を備えています:

Dual power ATS wiring terminals showing Source I, Source II, load, controller, and generator start contact points.
常用電源(Source I)、予備電源(Source II)、負荷端子、コントローラー接続、および発電機始動接点を示すデュアル電源ATSの配線端子。.
  • 常用電源(Source I)入力端子
  • 予備電源(Source II)入力端子
  • 負荷出力端子
  • コントローラー電源端子
  • 電圧検知端子
  • オプションの発電機始動接点
  • オプションのアラームまたはステータス接点

正確な端子名称は製品によって異なります。一般的なラベルは以下の通りです:

ラベル 意味
I / 電源I 常用電源または優先電源
II / 電源II バックアップまたは代替電源
負荷 / 出力 負荷側端子
N 中性線端子(該当する場合)
L1/L2/L3 三相電源端子
自動 / 手動 動作モード選択
発電機始動 発電機始動信号用ドライ接点

常にメーカーの配線図に従ってください。デュアル電源ATSは単なる双投スイッチではありません。コントローラー、インターロック、検知回路、および電源端子はすべてシステム設計と一致している必要があります。.


発電機バックアップ用デュアル電源ATS

発電機バックアップは、デュアル電源ATSの最も一般的な用途の一つです。ATSは商用電源を監視し、必要に応じて発電機に始動信号を送り、発電機の電圧が安定するのを待ってから負荷を切り替えます。.

Dual power ATS application diagram for generator, PV inverter, battery backup, and redundant power systems.
発電機バックアップ、PVインバーターシステム、バッテリーバックアップ、および冗長電源システム用のデュアル電源ATSアプリケーション図。.

重要な確認事項は以下の通りです:

  • 発電機始動信号の互換性
  • 発電機暖機運転遅延
  • 復帰遅延
  • 中性点接地方式
  • 発電機の電圧および周波数安定性
  • 負荷始動電流
  • ATS短絡定格

発電機を使用する場合、ATSの切替時間のみを比較してはなりません。発電機の始動および安定化時間が、停電時間全体を支配することが多いためです。タイミングの詳細については、VIOXの資料を参照してください。 ATS切替時間ガイド.


太陽光発電、蓄電池、インバータシステム用デュアルパワーATS

「PVデュアルパワーATS工場」や「バッテリーバックアップ用自動切替スイッチ」といった検索は、多くのユーザーが太陽光発電やエネルギー貯蔵システムにATSデバイスを適用していることを示しています。.

これらは機能しますが、電源の挙動が発電機とは異なります。

  • インバータの出力には電流制限がある場合があります。.
  • 一部のインバータは並列接続を想定して設計されていません。.
  • 系統モードとバックアップモードの間で中性点接地が変化する可能性があります。.
  • 切替遅延が敏感な負荷に影響を与える可能性があります。.
  • 一部のシステムでは、インバータ対応の切替デバイスが必要です。.
  • DC側の切り替えは、AC側のATS切り替えとは異なります。.

ATSがインバーターやPVバックアップシステムのAC側にある場合は、ATSを選択する前にインバーターの取扱説明書を確認してください。すべての発電機用ATSがインバーターのバックアップに適しているとは限りません。.


冗長電源システム用デュアルパワーATS

一部のユーザーは以下を検索しています 自動冗長電源切り替え, 冗長電源切替スイッチあるいは 高可用性切替スイッチ. 。これらの検索は通常、通信、データセンター、セキュリティ、制御、またはネットワーク機器のアプリケーションから発生します。.

デュアル電源ATSは自動電源切り替えを提供できますが、非常に繊細な負荷に対して常に最適なデバイスとは限りません。以下のルールに従ってください:

負荷要件 推奨される方向性
短時間の停電が許容される場合 機械式デュアル電源ATS
切り替え時に負荷のライドスルー(継続供給)が必要な場合 UPSとATSの組み合わせ、またはUPSバックアップ構成
2つの活線AC電源間で非常に高速な切り替えが必要な負荷の場合 静的転送スイッチ
電源は発電機バックアップ ATS(自動切替開閉器)が一般的な解決策
電源はインバーターバックアップ インバーターの取扱説明書で許可されていればATSが使用可能な場合がある

よくある選択ミス

ミス1:デュアルパワーATSを短絡保護装置として扱うこと

多くのPCクラスのデュアルパワーATSは負荷電流の切り替えは可能だが、遮断器ではない。適切に協調のとれた上流側の保護が必要である。.

ミス2:アンペア定格のみで選定すること

100AのATSがすべての100A負荷に自動的に適合するわけではない。電圧、極数、切替クラス、短絡定格、負荷の種類、電源の種類を依然として確認する必要がある。.

ミス3:中性線切り替えの無視

発電機やインバータシステムにおいて、中性線の切り替えは極めて重要です。不適切な中性線の切り替えは、不要なトリップ、接地問題、または危険な動作を引き起こす可能性があります。.

ミス4:無瞬断切り替えへの期待

ほとんどのデュアル電源ATS装置は、切り替え時に短時間の瞬断が発生します。負荷が瞬断を許容できない場合は、UPS、STS、または適切な重要電源アーキテクチャを使用してください。.

ミス5:確認なしで太陽光発電や蓄電池バックアップに発電機用ATSを使用すること

インバータや太陽光発電システムは、発電機とは異なる出力特性を持つ場合があります。必ず電源の互換性を確認してください。.

ミス6:コントローラの電源と検知電圧の確認漏れ

ATSコントローラは、システム電圧および検知方式と互換性がある必要があります。不一致があると、切り替えの失敗、チャタリング、または誤った電源検知を引き起こす可能性があります。.


よくあるご質問

デュアルパワー自動切替スイッチ(ATS)とは何ですか?

デュアルパワー自動切替スイッチとは、商用電源と発電機、商用電源とインバーター、あるいは2つの系統電源など、2つの電源間で負荷を自動的に切り替えるATSのことです。.

デュアルパワーATSは自動切替スイッチ(ATS)と同じものですか?

ほとんどの実用的なケースにおいて、その通りです。デュアルパワーATSという用語は、そのスイッチが2つの電源入力を備えていることを強調しています。ただし、製品の正確なタイプは、極数、クラス、切替方式、コントローラーの機能によって異なります。.

デュアルパワーATSと自動切替開閉器(Automatic Changeover Switch)の違いは何ですか?

これらの用語はしばしば同義として使用されます。自動切替開閉器は、2つの電源間で供給を自動的に切り替えるものです。デュアルパワーATSは、自動制御ロジックを備えた、より専門的な電源切替装置です。.

2極自動切替スイッチは何に使用されますか?

2極ATSは通常、ライン(相)とニュートラル(中性線)を切り替える単相システムで使用されます。小規模なバックアップシステム、通信用パネル、インバーターバックアップ回路などで一般的です。.

三相電源には3Pと4PのどちらのATSが必要ですか?

3Pは三相3線式で中性線の切り替えが不要な場合のみ使用してください。4Pはシステムに中性線が含まれ、かつ中性線の切り替えが必要な場合に使用してください。.

デュアルパワーATSは発電機と商用電源の間で切り替えが可能ですか?

はい。これは最も一般的な用途の一つです。ATSは商用電源の停電を監視し、対応している場合は発電機を始動させ、発電機の出力が安定した後に負荷を切り替えることができます。.

デュアルパワーATSは太陽光発電(PV)に使用できますか?

一部のPVシステムやインバータシステムのAC側で使用できる場合がありますが、インバータの設計および配線規則で許可されている場合に限ります。DC側のPVストリング切り替えは異なる用途であり、AC用ATSで扱うべきではありません。.

デュアルパワーATSは過負荷保護を提供しますか?

必ずしもそうではありません。PCクラスのATSデバイスは、一般的に上流側に過電流保護装置を必要とします。CBクラスのATS設計では、製品に応じてブレーカーベースの保護機能が含まれている場合があります。.

データセンターには二重電源ATSが適していますか?

負荷によります。機械式ATSはバックアップ配電には適している場合がありますが、機密性の高いIT負荷には通常、UPSのサポートや静的転送スイッチ(STS)が必要です。.

二重電源ATSを購入する前に何を確認すべきですか?

極数、定格電流、定格電圧、電源タイプ、PC/CBクラス、切替方式、短絡定格、中性線切替、コントローラー電圧、およびメーカーの配線図を確認してください。.


結論

二重電源自動切替スイッチは、バックアップ電源、冗長電源、発電機システム、インバーターバックアップ、PV交流出力切替、および産業用電源切替に使用される2電源自動切替装置です。.

適切なモデルを選択するために、「二重電源」という言葉だけに頼らないでください。以下を確認してください:

  • 2P、3P、または4Pの構成
  • 定格電流および定格電圧
  • 電源の組み合わせ
  • PCクラスまたはCBクラス
  • オープン、遅延、またはクローズド遷移
  • 中性線切替の要件
  • 上位側の保護協調
  • コントローラーおよび検知電圧
  • 配線図の互換性

正しいATSとは、単に定格電流に適合するだけでなく、電源切替システム全体に適合するものである。.

著者について
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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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