سوئیچ انتقال اتوماتیک (Automatic Transfer Switch – ATS) چیست و چه کاربردی برای یو پی اس (UPS) دارد؟

kalaups

17 ژانویه, 2024

بدون دیدگاه

3 دقیقه زمان مطالعه

می دانیم که امروزه با قطع برق همه چیز متوقف می شود چرا که در زندگی روزمره ما همه چیز به استفاده از نیروی الکتریکی بستگی دارد. به همین دلیل است که اکثر محیط های اداری، درمانی، حمل و نقل، محیط های صنعتی، شرکت های کوچک و بزرگ، بانکها و حتی منازل در صورت قطع برق از یک منبع برق ثانویه برای تمام یا بخشی از تجهیزات خود استفاده می کنند.

این منبع برق جایگزین متناسب با شرایط می تواند یو پی اس، ژنراتور و موتور برق، سیستم پنل خورشیدی و یا ترکیبی از آنها باشد که در اینصورت هنگامی که منبع برق اولیه در دسترس نباشد محل مورد نظر بدون تاخیر از منبع برق ثانویه برق دریافت می کند. در حالتی که از ژنراتور استفاده می کنید این انتقال خط بار از برق شهری به ژنراتور با استفاده از تجهیزی به نام کلید انتقال خودکار (ATS) در سیستم توزیع برق شما اتفاق می افتد که به آن کلید یا تابلو Change Over نیز اطلاق می شود.

در این مقاله همه چیز را در خصوص انواع ATS و نحوه کارکرد آنها خواهید دانست.

کلید انتقال اتوماتیک (Automatic Transfer Switch) چیست؟

این تجهیز بین دو منبع برق در یک سیستم توزیع برق قرار می گیرد. یک منبع به عنوان منبع برق اولیه تنظیم می شود و منبع دوم به عنوان منبع برق ثانویه یا جایگزین در حالت آماده بکار می باشد. هنگامی که منبع تغذیه اولیه با ولتاژ مناسب در دسترس است، ATS منبع اولیه را برای تغذیه بارها انتخاب می کند و در خروجی خود قرار می دهد.

هنگامی که ولتاژ منبع برق اولیه کمتر یا بیشتر از میزان استاندارد تعریف شده برای ATS شود و یا به کلی قطع شود، ATS منبع برق ثانویه را به سیستم توزیع برق شما متصل می کند که می تواند یک ژنراتور، یک فیدر برق شهری دیگر و یا یک UPS باشد. در نتیجه انرژی الکتریکی همواره در سیستم توزیع برق شما بدون هیچ تاخیری در دسترس خواهد بود. این انتقال بار آنقدر سریع انجام می شود که شما تا زمانی که پنل ATS خود را بررسی نکنید متوجه آن نخواهید شد و تجهیزات بدون قطع شدن به کار خود ادامه خواهند داد.

این تجهیز در انواع قابل نصب در تابلو، رکمونت و تاور تولید شده و در توان های مختلف قابل بهره برداری می باشد. لازم به ذکر است ATS های مخصوص یو پی اس تولید شده توسط شرکت های معتبر سازنده یو پی اس نظیر APC، EATON و فاراتل در حال حاضر موجود هستند.

نحوه عملکرد کلید انتقال اتوماتیک (ATS)

سوئیچ انتقال خودکار (ATS) یک دستگاه هوشمند است که بدون دخالت یا نظارت انسان، اتصالات برق را بین منابع اولیه و منبع جایگزین سوئیچ می کند. همچنین، ATS از منطق کنترل اختصاصی استفاده می کند تا یک منبع تغذیه پیوسته را با استفاده از بیش از یک اتصال برق، که می تواند منابع برق شهری، ژنراتورها، یو پی اس ها، پانل های خورشیدی و غیره باشد، به ما ارائه دهد.

هدف اصلی ATS حفظ منبع تغذیه برای بارهای متصل در یک سیستم توزیع برق بدون وقفه با استفاده از تمام منابع برق موجود است. منطق کنترل در ATS مبتنی بر ریزپردازنده است که توانایی اندازه گیری و نظارت بر پارامترهای مختلف منابع برق متصل را دارد. این پارامترهای الکتریکی عبارتند از فرکانس، ولتاژ، شدت جریان و غیره.

هنگامی که یک منبع تغذیه نمی تواند مقدار پارامترهای الکتریکی مورد نیاز را برای بارهای متصل در سیستم توزیع برق شما ارائه دهد، ATS در صورت در دسترس بودن منبع جایگزین دیگر، فورا اتصال را به آن منبع تغییر می دهد و این روال تا آخرین منبع متصل ادامه پیدا می کند. هنگامی که منبع تغذیه اولیه در دسترس می شود، ATS دوباره مصارف را به آن سوئیچ می کند.

به طور کلی، اتصالات برق شهری به عنوان منابع برق اولیه در پیکربندی‌های ATS و ژنراتورها، UPS و پانل‌های خورشیدی به‌عنوان منابع برق جایگزین تنظیم می‌شوند.

انواع مختلف انتقال بار در ATS

انتقال بین منابع برق اولیه و ثانویه را می توان با سوئیچ های انتقال با استفاده از گزینه های باز یا بسته انجام داد. هر سیستم توزیع برق نیاز به نوع خاصی از انتقال دارد که با سطح ایمنی مورد نیاز پروژه تعیین می شود.

انتقال بار با تاخیر (Open Transition)

در این نوع انتقال المان سوئیچ کننده قبل از اتصال به منبع برق ثانویه، اتصال خود را با منبع تغذیه اولیه قطع می کند. این نوع انتقال‌ بار دارای تاخیر بوده و برای لحظاتی موجب خاموشی تجهیزات متصل می شود.

انتقال بار بدون تاخیر (Close Transition)

در این نوع انتقال المان سوئیچ کننده قبل از قطع اتصال خود با منبع تغذیه اولیه اتصال خود را با منبع تغذیه ثانویه برقرار می کند در نتیجه هیچ تاخیری در برقرسانی در سیستم توزیع بوجود نمی آید.

بررسی تیپ های مختلف سیستم ATS

هدف از ساخت تمام کلیدهای انتقال خودکار (ATS) تنها در دسترس قرار دادن منبع تغذیه در سیستم توزیع برق بدون هیچگونه تاخیری است. با این حال طراحی سیم کشی برق و انواع بار در ساختمان شما تعیین می کند که از چه نوع ATS باید استفاده کنید. اساساً چهار نوع سیستم ATS در بازار موجود است که در ادامه شرح خواهیم داد:

ATS نوع تاخیردار (Open Transition ATS) : این نوع در جایی استفاده می شود که تاخیر در وصل مجدد برق امکان پذیر باشد. این زمان تاخیر می تواند کمتر از یک ثانیه باشد.

ATS نوع بدون تاخیر (Closed Transition ATS) : این نوع انتقال در مواردی استفاده می شود که بروز هیچ تاخیری در وصل مجدد منبع تغذیه میسر نباشد.

سوئیچ انتقال بار نرم (Soft Loading Transfer Switch): سوئیچ های انتقال نرم در جاهایی که به منبع تغذیه بدون وقفه در کنار مدیریت انواع مختلف بارها نیاز دارید استفاده می شود. به عبارت دیگر، زمانی که باید بارهای دینامیکی را مدیریت کنید می توانید از سوئیچ های بارگذاری نرم استفاده کنید.

ATS جداسازی بای پس (Bypass Isolation ATS) : ATS ایزوله بای پس در جایی استفاده می شود که انواع مختلفی از سیستم های قدرت مانند زیرساخت های مخابراتی، سیستم های کنترل ترافیک هوایی، سیستم های پشتیبانی و غیره نصب شده اند. با استفاده از این کلیدها می توانید یک قسمت از سیستم توزیع برق را از بقیه سیستم جدا کنید.

مزایا و معایب بکارگیری ATS چیست؟

در صنعت هر دو نوع سوئیچ های انتقال دستی و سوئیچ های انتقال خودکار را خواهید یافت. می توان گفت هر دو با توجه به شرایط در سیستم های توزیع برق کارایی و قابلیت منحصر بفردی از خود ارائه می کنند. در زیر خلاصه ای از تمام مزایا و معایب سوئیچ های انتقال خودکار آورده شده است.

مزایا :

امکان انتقال خط بار بر روی منبع برق ثانویه بصورت کاملا اتوماتیک و بدون نیاز به حضور شخص
امکان راه اندازی خودکار ژنراتور بدون دخالت کاربر
سوئیچ های انتقال خودکار در کسری از ثانیه واکنش نشان می دهند

معایب :

سوئیچ های انتقال خودکار نسبتا گران هستند و شما باید بابت آن هزینه بیشتری نسبت به سوئیچ های انتقال دستی بپردازید
اگر می خواهید سوئیچ انتقال خودکار نصب کنید باید سیم کشی اضافی بیشتری انجام دهید که فضای بیشتری میطلبد و همچنین هزینه های شما را افزایش می دهد
در محیط هایی که در روزها و ساعات مشخص تعطیل هستند در صورت قطع برق باز هم ژنراتور توسط ATS روشن خواهد شد. البته در ATS های پیشرفته امروزی امکان تنظیم زمان کارکرد و بسیاری تنظیمات دیگر برای جلوگیری از این پیامد وجود دارد که این مشکل را مرتفع می نماید.

سوئیچ انتقال اتوماتیک ATS چه کاربردی در یو پی اس UPS دارد؟

در مورد یو پی اس سوئیچ های انتقال خودکار معمولا برای تامین انعطاف پذیری یو پی اس های با توان کمتر استفاده می شوند که معمولا تا 10 کیلو ولت آمپر هستند.

از طرفی استفاده از ATS برای یو پی اس در شرایطی مجاز است که یو پی اس ها در حالت پیکربندی موازی قرار نداشته باشند.

در این شرایط می توان یک یا چند یو پی اس به همراه برق شهر را در ورودی ATS قرار داد. باید گفت معمولا یو پی اس و ژنراتور با هم در ورودی ATS قرار نمی گیرند چرا که ژنراتور دقت و کیفیت لازم برای تامین بارهای حساس را نداشته و نمی توان آن را جایگزین یو پی اس نمود.