Arten von automatischen Umschaltern: Funktionsweise und Verwendung

Automatischer Umschalter mit manueller Option
Automatischer Umschalter mit manueller Option
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Verschiedene Typen von automatischen Umschaltern sind für unterschiedliche Anwendungen besser geeignet. Wer den Einsatz eines automatischen Netzumschaltgeräts in Erwägung zieht, sollte daher seine Bedürfnisse sorgfältig prüfen, bevor er sich für ein bestimmtes Modell entscheidet. In diesem Artikel werden die vier gängigsten Typen von automatischen Umschaltern vorgestellt.

Über automatische Umschalter

Eine automatischer Übertragungsschalteroder ATS ist ein Gerät, das zur automatischen Umschaltung zwischen zwei verschiedenen Stromquellen dient. Diese Geräte finden überall dort Anwendung, wo eine Ersatzstromquelle benötigt wird.

Da die Schaltanforderungen je nach Anwendung unterschiedlich sind, gibt es auf dem Markt eine Reihe verschiedener Arten von automatischen Umschalteinrichtungen. Diese unterscheiden sich meist in Bezug auf die Anzahl der Pole und die Stromstärke oder Spannung.

Meistens werden die ATS jedoch nach ihren Anschluss- oder Stromübertragungsmethoden klassifiziert. Die auf dem Markt befindlichen Typen von automatischen Umschaltern sind also eine der folgenden:

  • Make before break type (offener Übergang)
  • Break before make type (geschlossener Übergang)
  • Arten des verzögerten Übergangs

Zu den anderen gehören Schalter, die eine sanfte (allmähliche) Zuschaltung ermöglichen, und solche, die zu Wartungszwecken überbrückt werden können. Hier werden die automatischen Umschaltertypen näher erläutert.

Automatischer Umschalter für Solaranlagen
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Arten von automatischen Umschaltern

Wer den Einsatz eines automatischen Umschalters in Erwägung zieht, sollte sich zunächst über die verschiedenen Typen dieser Geräte informieren. Wie bereits erwähnt, werden die meisten ATS nach ihrer Umschaltmethode klassifiziert. Im Folgenden werden die einzelnen Typen von automatischen Umschaltern im Detail vorgestellt.

1. Offener Übergangstransformator

Ein Umschalter mit offenem Übergang wird so genannt, weil er die Verbindung erst unterbricht, bevor er sie wieder herstellt. Während der Stromübertragungssequenz unterbricht der Schalter zunächst die Verbindung zu einer Quelle, bevor er die Verbindung zur anderen Quelle herstellt.

Ein offener ATS-Übergang verursacht daher in der Regel einen kurzzeitigen Stromausfall. Dieser beträgt in der Regel einige Sekunden, was für die meisten Anwendungen akzeptabel ist. Für unternehmenskritische Systeme ist diese Art von automatischem Umschalter jedoch möglicherweise nicht ideal.

Daher werden ATS-Geräte mit offenem Übergang typischerweise in kleinen Anwendungen, z. B. in Wohngebäuden, eingesetzt. Notstromanlagen. Dies ist auch in Situationen üblich, in denen ein kurzzeitiger Ausfall keinen Anlass zur Sorge gibt, z. B. bei Systemen, die die Beleuchtung in einem Gebäude betreiben.

2. Transferschalter mit geschlossenem Übergang

Ein Umschalter mit geschlossenem Übergang ist genau das Gegenteil eines ATS mit offenem Übergang - es handelt sich um ein Gerät, das die Verbindung erst herstellt, bevor es sie unterbricht. Das bedeutet, dass der Schalter während der Stromübertragungssequenz zuerst die Verbindung mit der alternativen Quelle herstellt, bevor er die Verbindung mit der bestehenden Quelle unterbricht.

Der Hauptvorteil der Verwendung eines ATS mit geschlossenem Übergang besteht darin, dass der kurzzeitige Stromverlust während der Übertragung kaum spürbar ist und nur etwa 100 Millisekunden dauert. Aufgrund der geschlossenen Übergangsmethode bietet der Schalter eine nahtlose Rückübertragung der Leistung auf die Primärquelle.

Diese Art von automatischen Umschaltern wird daher häufig in unternehmenskritischen Anwendungen eingesetzt, bei denen schon ein kurzer Stromausfall zu Problemen führen kann. Diese Anwendungen umfassen in der USV-Anlagen des Gesundheitswesens und der Sicherheits- oder Kommunikationszentren.

3. Transferschalter mit verzögertem Übergang

Ein Umschalter mit verzögerter Umschaltung ähnelt einem ATS mit geschlossener Umschaltung. Der Hauptunterschied besteht in der zeitlichen Abfolge des Stromübertragungs- oder Übergangsprozesses, der in der Regel um einige Sekunden (bis zu 10 Sekunden) verzögert wird.

Diese Arten von automatischen Umschaltern sind nützlich für die Stromversorgung eines induktive Belastung oder wenn die Last ein großer Elektromotor ist (20 PS und mehr). Wenn diese Lasten vom Stromnetz getrennt werden, erzeugen sie in der Regel kurzzeitige Spannungen, die Schäden verursachen oder Unterbrecher unnötig auslösen können.

Durch die Verzögerung können diese Spannungen auf ein sicheres Niveau abfallen und einen Einschaltstromstoß verhindern. Ein ATS mit verzögertem Übergang findet daher Anwendung in industriellen Umgebungen, wo es sichere Übergänge von der Primär- zur Sekundärstromquelle und umgekehrt gewährleistet.

4. Soft Loading Transfer Switch

Der Soft-Loading-Umschalter ist eine Variante des ATS mit geschlossenem Übergang. Bei dieser Art von Schalter wird die Verbindung zur neuen Stromquelle nicht sofort hergestellt, sondern langsam hochgefahren. Dies geschieht, um plötzliche Änderungen in der Spannung oder Stromstärke die Geräte beschädigen könnten.

Diese Arten von automatischen Umschaltverbindungen werden in Anwendungen eingesetzt, bei denen eine plötzliche Laständerung Probleme verursachen könnte. So werden z. B. in Rechenzentren häufig Soft-Loading-ATS eingesetzt, um Störungen empfindlicher elektronischer Geräte zu vermeiden.

5. Bypass-Isolationstransferschalter

Beim Bypass-Umschalter handelt es sich technisch gesehen um zwei Umschalter in derselben Baugruppe, die parallel geschaltet sind. Der primäre ATS dient als Hauptschalter, der die Last auf die Notstromquelle überträgt und umgekehrt. Der Bypass-Schalter hingegen kommt bei der routinemäßigen ATS-Wartung zum Einsatz.

Der Bypass-ATS ist in der Regel ein manueller Typ, obwohl einige Schalter mit beiden Schaltern automatisch geliefert werden. Um eine Demontage zu ermöglichen, ohne die Last währenddessen abzuschalten, wird das primäre ATS in der Regel in einem ausziehbaren Wagen installiert.

Der Bypass-Isolationsumschalter wird üblicherweise in kritischen Installationen verwendet, bei denen das System während des gesamten Prozesses eingeschaltet bleiben muss, um das ATS zu testen oder zu überprüfen. Er ermöglicht es Technikern, den Hauptschalter für Wartungsarbeiten zu umgehen oder zu isolieren.

Installation eines automatischen Umschalters
Installation eines automatischen Umschalters
Ressource: https://www.youtube.com/watch?v=XiQPWpfx3nY

Offener vs. geschlossener Übergangstransferschalter

Der Hauptunterschied zwischen einem offenen und einem geschlossenen Umschalter besteht darin, wie der Strom von einer Quelle zur anderen übertragen wird. Ein offener Übergangsschalter unterbricht kurz die Stromzufuhr, bevor er sie auf die andere Quelle überträgt, während ein geschlossener Übergangsschalter den Strom nahtlos und ohne spürbare Unterbrechung überträgt.

Je nach Bedarf können beide Arten von ATS eine gute Wahl sein. Wenn Sie jegliche Stromunterbrechung vermeiden müssen, ist ein geschlossener Übergangsschalter die bessere Wahl.

Wenn Ihr elektrisches System jedoch ein paar Sekunden Stromausfall verkraften kann, ist ein ATS-Schalter mit offenem Übergang möglicherweise die bessere Wahl, da er den Strom kurzzeitig unterbricht, bevor er ihn wieder mit der anderen Quelle verbindet.

Welcher Typ von automatischem Umschalter für Sie am besten geeignet ist, hängt letztendlich von Ihren spezifischen Bedürfnissen und Ihrer Anwendung ab, daher sollten Sie alle Aspekte des elektrischen Systems berücksichtigen.

Schlussfolgerung

Auf dem heutigen Markt gibt es verschiedene Arten von automatischen Umschaltern und Modellen. Diese unterscheiden sich vor allem in Bezug auf ihre Funktionsweise, ihre Merkmale und ihre Anwendungen. Die Auswahl des am besten geeigneten Geräts erfordert daher eine sorgfältige Bewertung des elektrischen Systems, vor allem aber ein klares Verständnis der Typen dieser Schalter.

Wir hoffen, dass dieser Artikel Ihnen geholfen hat, die Grundlagen von automatischen Umschaltern und die verschiedenen Typen zu verstehen, die Sie in Ihrem Haus oder Unternehmen einsetzen können.

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