백업 전원 분야에서 대부분의 설계자는 전류 정격 또는 인클로저 유형에 집착합니다. 그러나 시설이 원활한 인계를 경험하는지 아니면 파괴적인 재부팅을 경험하는지를 결정하는 가장 중요한 요소는 스위칭 로직, 즉 개방 전환 대 폐쇄 전환에 있습니다.
패널 빌더와 시설 관리자에게 “단절 후 연결(Break-Before-Make)” 그리고 “연결 후 단절(Make-Before-Break)” 의 차이점을 이해하는 것은 단순한 용어 문제가 아니라 장비 손상 방지, 안전 규정 준수 보장 및 프로젝트 비용 최적화와 관련된 문제입니다.
이 가이드에서는 올바른 전환 유형을 지정하는 데 도움이 되도록 두 전환 유형의 기술적 차이점, 운영 위험 및 이상적인 적용 분야를 분석합니다. 자동 전환 스위치(ATS) 프로젝트에 사용할 수 있습니다.
개방 전환 전송이란 무엇입니까? (단절 후 연결)
개방 전환은 ATS 애플리케이션의 90% 이상에서 업계 표준입니다. 이름에서 알 수 있듯이 이 로직은 백업 전원에 연결하기 전에 주 전원 공급 장치에 대한 연결을 물리적으로 엽니다.
엔지니어링 용어로 이는 “단절 후 연결(Break-Before-Make)” 시퀀스입니다. “데드 밴드” 또는 “오프 타임”이라고 하는 특정 시점에 부하가 두 소스에서 모두 분리됩니다. 이 간격 동안 부하는 순간적인 전력 손실을 경험합니다.
“전력 손실”은 부정적으로 들리지만 개방 전환은 유틸리티 공급 장치와 발전기 공급 장치가 동시에 연결되지 않도록 보장하므로 일반 애플리케이션에 가장 안전하고 강력한 방법입니다. 따라서 복잡한 동기화 없이도 역전류 또는 단락의 위험을 제거합니다.
개방 전환은 일반적으로 부하 유형에 따라 두 가지 변형으로 제공됩니다.
1. 표준 개방 전환(동위상)
이것이 가장 일반적인 구성입니다. ATS 컨트롤러는 두 소스의 위상각을 모니터링합니다. 발전기가 속도를 내고 위상이 대략적으로 정렬되면 스위치가 A 소스에서 B 소스로 빠르게 전환됩니다.
- 기간: 중단은 일반적으로 100밀리초 미만으로 지속됩니다(ATS의 기계적 구조(예: PC 클래스 대 CB 클래스)에 따라 다름). ATS의 기계적 구조(예: PC 클래스 대 CB 클래스)).
- 가장 적합한 용도: 조명, 난방 및 조명 깜박임이 허용되는 일반 사무실 회로와 같은 저항성 부하.
2. 지연된 개방 전환(프로그래밍된 전환)
대형 모터(펌프, 팬, 압축기)와 관련된 산업 애플리케이션의 경우 표준 고속 스위치는 위험할 수 있습니다. 회전하는 모터가 분리되면 잔류 전압(역기전력)이 생성됩니다. ATS가 위상이 맞지 않은 상태에서 새 전원에 너무 빨리 모터를 다시 연결하면 결과적인 토크 충격으로 인해 드라이브 샤프트가 부러지거나 기어가 손상될 수 있습니다.
지연된 개방 전환은 “꺼짐”(중립) 위치에서 의도적인 일시 중지(일반적으로 초에서 분 단위로 조정 가능)를 도입하여 이 문제를 해결합니다.
- 논리: A 소스 분리 → 중립 상태에서 대기(모터 필드가 감쇠되도록 허용) → B 소스 연결.
- 가장 적합한 용도: HVAC 시스템, 수처리 플랜트 및 산업 제조 라인.
폐쇄 전환 전송이란 무엇입니까? (연결 후 단절)
20밀리초의 전력 깜박임조차 허용되지 않는 중요 업무 시설의 경우 폐쇄 전환이 선택되는 엔지니어링 솔루션입니다. 개방 전환과 달리 폐쇄 전환 로직은 “연결 후 단절(Make-Before-Break)” 시퀀스를 활용합니다.
ATS 컨트롤러는 백업 발전기를 유틸리티 그리드와 동기화하고 주 전원을 분리하기 전에 두 소스를 잠시 병렬로 연결합니다.
“무중단” 메커니즘
전송 중에는 전기 부하가 유틸리티와 발전기 모두에서 동시에 공급되는 짧은 중복(일반적으로 100밀리초 미만)이 있습니다. 회로가 끊어지지 않기 때문에 다운스트림 부하는 중단 없음. 을 확인합니다. 조명이 깜박이지 않고 민감한 의료 또는 IT 장비는 UPS 라이드 스루가 필요 없이 계속 실행됩니다.
동기화의 중요한 역할
폐쇄 전환은 단순히 두 스위치를 닫는 것만큼 간단하지 않습니다. 동기화되지 않은 두 전원을 연결하면 발전기와 스위치 기어에 치명적인 손상이 발생할 수 있습니다. ATS가 연결을 “만들기” 전에 컨트롤러는 유틸리티와 발전기 간에 세 가지 매개변수를 적극적으로 모니터링하고 일치시켜야 합니다.
- 전압 차이: ±5% 이내여야 합니다.
- 주파수 차이: ±0.2Hz 이내여야 합니다.
- 위상각: ±5 전기 각도 이내여야 합니다.
고장 전류 정격이 중요한 이유
두 소스가 병렬로 연결되는 짧은 순간 동안 잠재적인 단락 전류가 두 배가 됩니다(유틸리티 전류 + 발전기 전류). 따라서 ATS와 다운스트림 보호 장치는 이러한 잠재적인 에너지 버스트를 처리할 수 있는 충분한 SCCR(단락 회로 전류 정격) 을 갖추어야 합니다.
나란히 비교: 개방 대 폐쇄 전환
단선 다이어그램에 적합한 로직을 결정하는 데 도움이 되도록 기술적 특성을 직접 비교해 보겠습니다.
| 기능 | 오픈 트랜지션(Break-Before-Make) | 폐쇄형 전환(Make-Before-Break) |
|---|---|---|
| 스위칭 시퀀스 | A 소스 단절 → 대기 → B 소스 연결 | B 소스 연결(병렬) → A 소스 단절 |
| 정전 | 예(약 30ms – 100ms) | 아니요(0ms) |
| (발전기 병렬 연결, 그리드 상호 연결) | 필요하지 않음(동위상 모니터 선택 사항) | 필수(활성 동기화 확인) |
| 유틸리티 승인 | 일반적으로 필요하지 않음 | 엄격히 필요함 |
| 장비 비용 | 낮음/표준 | 높음(30% – 50% 프리미엄) |
| 복잡성 | 낮음(플러그 앤 플레이) | 높음(시운전 필요) |
| 안전 고장 모드 | 전송 실패 | 개방 전환으로 복귀 |
| 다음에 이상적 | 주거, 상업, 산업용 모터 | 병원, 데이터 센터, 그리드 연동 발전 |
선택 가이드: 애플리케이션에 적합한 로직 선택
개방 전환과 폐쇄 전환 중에서 선택하는 것은 단순히 예산 문제가 아니라 스위치 기능을 부하의 허용 오차에 맞추는 문제입니다. 다음은 빠른 의사 결정 프레임워크입니다.
1. 주거 및 경상업 → 개방 전환 선택
가정, 소규모 사무실 및 소매점의 경우 폐쇄 전환 비용(및 유틸리티 서류 작업의 번거로움)은 거의 정당화되지 않습니다. 발전기가 인계할 때 1초 전원 깜박임은 심각한 오류가 아닌 사소한 불편입니다.
2. 산업 제조 → 지연된 개방 전환 선택
시설에서 펌프, 냉각기 또는 컨베이어 벨트와 같은 대형 유도 부하를 실행하는 경우 표준 고속 스위칭은 위험합니다. 폐쇄 전환이 반드시 필요한 것은 아닙니다. 대신, 다음이 있는 개방 전환 ATS를 지정하십시오. 프로그래밍 가능한 센터 오프 지연 (중립 위치 지연)을 통해 모터가 안전하게 감속할 수 있습니다.
3. 의료 및 데이터 센터 → 폐쇄 전환 선택
티어 3/4 데이터 센터, 수술실 또는 집중 치료실의 경우 전력 품질이 가장 중요합니다. UPS 시스템이 간격을 처리하더라도 중단 위험 없이 부하 상태에서 발전기를 테스트할 수 있는 기능은 폐쇄 전환을 업계 표준으로 만듭니다.
엔지니어 참고 사항: 폐쇄 전환을 정적 전환 스위치(STS)와 혼동하지 마십시오. 폐쇄 전환은 원활하지만 여전히 기계적 스위칭 프로세스입니다. 기계적 접점 이동의 미세한 진동조차 허용하지 않는 초고감도 IT 부하의 경우 정적 전환 스위치를 고려해야 합니다. 여기에서 ATS와 STS의 자세한 비교를 읽어보십시오.
기계적 구조가 중요합니다: 로직 대 하드웨어
“개방” 또는 “폐쇄” 전환은 작동 순서(소프트웨어 로직)만을 나타낸다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 해당 시퀀스를 실행하려면 올바른 기계적 하드웨어를 선택해야 합니다. ATS는 두 가지 주요 기계적 유형을 사용하여 구축할 수 있습니다.
- PC 클래스(솔레노이드/원피스): 높은 내구성, 더 빠른 스위칭, 순수하게 전환용으로 설계되었습니다.
- CB 클래스(회로 차단기 기반): 과전류 보호 기능이 포함되어 있지만 스위칭 메커니즘으로 작동합니다.
필요한 전환 로직을 지원하는 기계적 구조를 잘 모르는 경우 먼저 기본 하드웨어 차이점을 검토해야 합니다. 가이드 읽기: PC 클래스 대 CB 클래스 ATS 선택 가이드.
VIOX ATS 솔루션이 안정적인 스위칭을 보장하는 이유
개방 또는 폐쇄 전환을 선택하든 물리적 전환 순간은 전기 접점에 스트레스를 줍니다. VIOX에서는 고응력 스위칭 범주(AC-33A/B)를 견딜 수 있도록 자동 전환 스위치를 설계합니다.
- 은 합금 접점: 고전류 전환 중 접촉 저항을 최소화하고 용접을 방지하기 위해 고급 은 접점을 사용합니다.
- 고급 아크 소호: 당사의 아크 슈트는 개방 전환 “차단” 중에 생성된 전기 아크를 빠르게 냉각하고 소산하도록 설계되어 스위치의 수명을 크게 연장합니다.
- 모듈식 제어: VIOX 컨트롤러는 조정 가능한 지연 타이머를 제공하므로 맞춤형 하드웨어를 구매하지 않고도 표준 ATS를 모터 보호를 위한 “지연 전환” 장치로 전환할 수 있습니다.
주요 내용
- 개방 전환(차단 후 연결): 가장 일반적이고 비용 효율적인 방법입니다. 발전기에 연결하기 전에 잠시 동안 유틸리티에서 부하를 분리하여 순간적인 정전을 유발합니다.
- 폐쇄 전환(연결 후 차단): 두 전원이 100ms 미만 동안 병렬로 작동하는 원활한 전환 방법입니다. 정확한 동기화가 필요하며 중요한 테스트에 이상적입니다.
- 지연된 전환은 모터에 매우 중요합니다. 산업용 펌프 및 HVAC의 경우 역기전력으로 인한 기계적 손상을 방지하기 위해 항상 “프로그래밍된 지연”이 있는 개방 전환을 사용하십시오.
- 유틸리티 승인: 폐쇄 전환은 일반적으로 그리드에 순간적으로 병렬 연결되기 때문에 지역 유틸리티 회사의 허가가 필요합니다.
FAQ: ATS 전환 유형에 대한 일반적인 질문
Q: 병원에 개방 전환을 사용할 수 있습니까?
A: 예, 하지만 비생명 안전 분기 또는 UPS(무정전 전원 공급 장치)로 백업된 경우에만 가능합니다. 그러나 폐쇄 전환은 병원 운영을 중단하지 않고 발전기를 테스트할 수 있는 기능에 선호됩니다.
Q: 폐쇄 전환은 UPS의 필요성을 없애줍니까?
A: 완전히는 아닙니다. 폐쇄 전환은 계획된 전환(예: 테스트) 중 정전을 방지합니다. 그러나 계획되지 않은 정전 중에는 발전기를 시작하는 데 여전히 시간이 필요합니다(일반적으로 10초). 해당 시작 간격을 연결하려면 여전히 UPS가 필요합니다.
Q: 폐쇄 전환이 개방 전환보다 안전합니까?
A: 전기적 절연 측면에서 개방 전환은 두 소스가 절대 접촉하지 않기 때문에 더 안전합니다. 폐쇄 전환은 동기화가 실패할 경우 고장 전류의 위험을 초래하므로 더 고급 보호 릴레이가 필요합니다.
Q: 폐쇄 전환 ATS가 동기화에 실패하면 어떻게 됩니까?
A: VIOX의 제품과 같은 고품질 ATS 장치에는 페일 세이프 모드가 있습니다. 특정 시간 내에 동기화할 수 없으면 표준 개방 전환 전송을 강제하여 순간적인 깜박임이 발생하더라도 부하에 전원이 공급되도록 합니다.
결론
사이의 선택 개방 전환 그리고 폐쇄 전환 한 가지 질문으로 귀결됩니다. 시설에서 1초 미만의 전원 중단을 허용할 수 있습니까?
- 만약 예 (비용과 복잡성을 절약하고 싶다면): 다음을 고수하십시오. 개방 전환. 모터 부하의 경우 지연을 프로그래밍해야 합니다.
- 만약 아니요 (발전기를 원활하게 테스트해야 하는 경우): 다음에 투자하십시오. 폐쇄 전환, 하지만 유틸리티 승인과 더 높은 초기 비용을 준비하십시오.
여전히 어떤 전환 로직이 프로젝트 사양에 맞는지 확실하지 않습니까? 지금 VIOX의 기술 지원 팀에 문의하십시오. 단선도(SLD)를 검토하고 안전과 규정 준수를 보장하는 가장 비용 효율적인 ATS 솔루션을 추천해 드릴 수 있습니다.
