Che cos'è l'interruttore automatico di trasferimento, a cosa serve?

Un interruttore di trasferimento automatico
Un interruttore di trasferimento automatico
Risorsa: https://www.youtube.com/watch?v=Jp6HprY68qk

Il interruttore di trasferimento automatico è oggi parte integrante di molti sistemi elettrici. In sostanza, aiuta a commutare tra due o più fonti di energia, garantendo un'alimentazione continua in caso di interruzione o di altri guasti. Gli ATS trovano impiego in diverse applicazioni, dall'energia solare ai sistemi di alimentazione di emergenza che utilizzano generatori e UPS. Per saperne di più su questi interruttori, leggete questo post.

Che cos'è l'interruttore automatico di trasferimento?

Cominciamo con il interruttore di trasferimento automatico significato. Successivamente, vedremo come funziona l'interruttore, tra le altre cose, come la funzione e l'uso.

Un interruttore di trasferimento automatico (ATS) è un interruttore intelligente in grado di rilevare la perdita di potenza della fonte di alimentazione primaria a cui si collega. Passa quindi automaticamente a una fonte di alimentazione secondaria o fonte di alimentazione di emergenza.

Nella maggior parte dei casi, l'ATS si collega a due fonti di alimentazione, come un sistema solare e una rete elettrica di backup. In alcune applicazioni, l'interruttore gestisce tre fonti di alimentazione, ad esempio quando si collega a una fonte di energia elettrica e a due generatori di backup.

Design dell'interruttore di trasferimento automatico

Il design dell'interruttore di trasferimento automatico varia a seconda delle esigenze dell'applicazione. I due tipi più comuni sono monofase ATS e trifase ATS. Anche questi sono disponibili con un numero diverso di poli.

Le dimensioni dei commutatori automatici variano anche in base all'applicazione. Gli interruttori di trasferimento di grandi dimensioni sono tipicamente utilizzati in ambienti industriali e spesso includono involucri o addirittura meccanismi di estrazione per consentire la sicurezza della manutenzione.

D'altra parte, gli interruttori automatici di trasferimento di dimensioni più piccole sono comunemente utilizzati nelle applicazioni residenziali. Questo tipo è spesso facile da installare e viene classificato principalmente come interruttore automatico di trasferimento a bassa tensione (inferiore a 1KV).

Componenti dell'interruttore di trasferimento automatico

Sebbene i progetti varino, i componenti dei gruppi di interruttori automatici di trasferimento sono generalmente costituiti dalle seguenti parti principali:

  • Controllore logicoQuesto è il "cervello" dell'ATS. Monitora le fonti di alimentazione e controlla l'azione di commutazione.
  •  Meccanismo di commutazione: il dispositivo che commuta l'alimentazione da una fonte all'altra. Può trattarsi di un interruttore meccanico o di un dispositivo che utilizza tecnologia a stato solido.

Altri componenti dell'interruttore di trasferimento automatico sono i contatti e il controllo.

Funzione di commutatore automatico in un impianto solare
Funzione di commutatore automatico in un impianto solare
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Cosa fa un trasferimento automatico?

Dopo la definizione di interruttore automatico di trasferimento, passiamo ad analizzare il funzionamento del dispositivo. In questo modo si avrà una visione più chiara del ruolo cruciale del dispositivo negli impianti elettrici e si capirà perché un sistema di alimentazione domestica o un'azienda dovrebbe averne bisogno.

Funzione di interruttore di trasferimento automatico

La funzione principale dei commutatori automatici è quella di garantire che un sistema elettrico continui a funzionare anche quando la fonte di alimentazione primaria viene a mancare. Ciò avviene automaticamente, senza l'intervento umano, a meno che non siano state adottate disposizioni di controllo manuale.

Ad esempio, un ATS solare in un sistema fotovoltaico collegato alla rete passerà alla batteria solare quando la rete si interrompe e viceversa. In questo modo si evitano i tempi di inattività dovuti a un'interruzione di corrente. o altri guasti, che potrebbe causare perdite in un'azienda e altri inconvenienti.

Vantaggi dell'interruttore automatico di trasferimento

L'ATS è un interruttore intelligente. Trasferisce automaticamente il carico da una fonte di alimentazione a un'altra. I vantaggi sono molteplici. I vantaggi di un interruttore di trasferimento automatico includono:

  • Transizione di potenza senza soluzione di continuitàL'ATS consente di passare senza problemi da una fonte di alimentazione all'altra. Questo è importante nelle applicazioni in cui l'alimentazione ininterrotta è fondamentale, come negli ospedali e nei centri dati.
  •  Maggiore sicurezza: Un interruttore automatico di trasferimento per un generatore o un'altra fonte di alimentazione impedisce alimentazione posterioreche può verificarsi quando un generatore è collegato a una rete senza ATS.

La retroalimentazione può essere pericolosa in quanto può mettere in tensione le linee elettriche su cui stanno lavorando le squadre di elettricisti.

  • Riduzione dei tempi di inattività: I tempi di inattività possono essere costosi e un ATS contribuisce a ridurli. Infatti, l'interruttore previene le interruzioni causate da interruzioni di corrente e garantisce che i sistemi critici siano operativi anche dopo un'interruzione.
Interruttore di trasferimento automatico con possibilità di controllo non automatico
Interruttore di trasferimento automatico con possibilità di controllo non automatico
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Come funzionano i commutatori automatici?

Vediamo ora come funziona un interruttore di trasferimento automatico.

In sostanza, gli ATS funzionano monitorando costantemente la potenza della fonte di alimentazione primaria. Quando la fonte di alimentazione primaria viene a mancare o scende al di sotto di un certo livello, l'interruttore a

passa automaticamente alla fonte di alimentazione secondaria o alternativa.

Ecco una sequenza di eventi che caratterizzano il funzionamento del commutatore automatico in un sistema solare o di backup del generatore collegato alla rete.

  • Perdita di potenza dalla rete elettrica (cali di frequenza o di tensione sulla rete elettrica)
  •  L'ATS rileva il cambiamento e si collega rapidamente all'energia solare o ordina al generatore di avviarsi. (Non appena il generatore è stabile e in velocità, l'interruttore gli trasferisce il carico).
  •  La tensione e la frequenza di rete tornano alla normalità. L'ATS controllore logico rileva il ritorno di energia e trasferisce il carico alla rete elettrica.

L'interruttore istruisce anche lo spegnimento del generatore (in un sistema di backup del generatore), ma di solito dopo un ritardo per garantire la stabilità della rete e consentire al generatore di raffreddarsi).

Sebbene il funzionamento dell'interruttore di trasferimento automatico sia destinato ad essere autonomo, molti interruttori offrono un controllo manuale o semiautomatico attraverso la commutazione a distanza. Ciò consente agli utenti di escludere la funzione automatica quando o dove necessario.

Commutatore automatico di trasferimento per sistemi di alimentazione sola
Commutatore automatico di trasferimento per sistemi di alimentazione sola
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Interruttore di trasferimento manuale o automatico

I dispositivi di trasferimento possono essere manuali o automatici. Un interruttore di trasferimento non automatico richiede l'intervento fisico di un operatore, mentre un controllo automatico non lo richiede. Gli interruttori di trasferimento automatici offrono diversi vantaggi rispetto a quelli manuali.

Oltre a sollevare l'operatore dalla necessità di essere presente durante un'interruzione di corrente o una commutazione, gli interruttori automatici sono anche più veloci nel funzionamento.

Questo perché sono dotati di sensori e controllori logici che monitorano costantemente le fonti di alimentazione e commutano rapidamente quando necessario.

Inoltre, gli interruttori automatici di trasferimento possono essere dotati di funzioni che li rendono più flessibili e facili da usare, come il controllo remoto, orologio generatore di esercizio, e distacco del carico.

Usi dell'interruttore di trasferimento automatico

Gli interruttori automatici di trasferimento hanno un'ampia gamma di applicazioni in ambito residenziale, commerciale e industriale. Di seguito sono riportati alcuni esempi:

  • Sistemi solariCome abbiamo detto nell'introduzione, un interruttore di trasferimento automatico è un componente fondamentale di qualsiasi sistema solare collegato alla rete. Senza di esso, è necessario passare manualmente alle fonti di alimentazione ogni volta che si verifica un'interruzione della rete.
  •  Sistemi UPSUn UPS ATS viene utilizzato nei data center e in altre applicazioni critiche in cui l'alimentazione non deve essere interrotta. L'interruttore assicura che l'alimentazione di riserva sia immediatamente disponibile quando necessario.
  •  Sistemi di backup dei generatoriCome abbiamo già detto, un interruttore di trasferimento automatico per i sistemi di backup del generatore garantisce che il generatore venga utilizzato solo quando necessario. In questo modo si risparmiano i costi di carburante e di manutenzione.
  •  Sistemi di gestione degli edifici: un ATS in un sistema di gestione degli edifici aiuta a garantire che apparecchiature essenziali come ascensori, luci e sistemi di sicurezza continuino a funzionare anche in caso di interruzione di corrente.
  •  Ambienti industriali: Gli ATS sono utilizzati in una varietà di ambienti industriali, come le fabbriche, dove contribuiscono a garantire che la produzione possa continuare anche in caso di interruzione dell'alimentazione. L'interruttore può essere un interruttore di trasferimento automatico per generatori, energia eolica o solare.

Conclusione

Gli interruttori automatici di trasferimento sono parti fondamentali dei sistemi elettrici che includono fonti di alimentazione di emergenza. Dalla possibilità di passare comodamente da una fonte di alimentazione all'altra e di collegare e scollegare in modo sicuro i carichi durante un'interruzione, gli interruttori automatici di trasferimento offrono una serie di vantaggi. Inoltre, questi interruttori funzionano automaticamente, il che significa che non richiedono alcun intervento da parte dell'utente.

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