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¿Qué es el interruptor de transferencia automática?

Hora de publicación: 2022-08-01 11:29:57 Autor: DELIXI

El equipo de conmutación de transferencia automática (ATSE) se aplica principalmente a sistemas de suministro de energía de emergencia cuyo voltaje nominal no excede los 1000 V CA o 1500 V CC. Interrumpe el suministro de energía a las cargas durante la conversión de energía.

La norma nacional de productos para los conmutadores de transferencia automática (ATSE) se publicó en octubre de 2002 y se implementó en abril de 2003. Sin embargo, los sistemas de doble potencia se han utilizado durante décadas antes de eso. En el caso de la doble conversión de potencia, se utiliza principalmente la combinación de doble contactor y doble disyuntor, y este modo de uso todavía se utiliza hoy en día.

Cada tipo de producto tiene su propia definición, función, rol, estándares de desempeño y aplicaciones típicas, el contactor (mecánico) se define como: solo una posición de reposo, se puede encender, cargar y romper la corriente en condiciones normales de circuito (incluidas las condiciones de operación de sobrecarga) una operación no manual de aparatos de conmutación mecánicos; Su función es conectar y romper frecuentemente el circuito principal y el circuito de control de gran capacidad a distancia; Estándar de fabricación de productos GB14048.4-2003. El disyuntor (mecánico) se define como: se puede conectar, cargar y romper la corriente en condiciones normales de circuito, también se puede conectar en el circuito anormal especificado (como un cortocircuito), a menudo en un tiempo determinado para romper la corriente de un aparato de conmutación mecánico; La función del disyuntor es cortar automáticamente la línea de falla, proteger el equipo de carga y la línea de distribución, también se puede utilizar para compensar el encendido y apagado frecuente del circuito y controlar el arranque / parada del motor; Estándar de fabricación de productos GB14048.2-2001.

Los contactores se utilizan principalmente en bucles de control, mientras que los disyuntores se utilizan para proteger bucles, pero se pueden utilizar dos contactores o una combinación de dos disyuntores para completar la función de conversión de potencia dual después de un enclavamiento mecánico/eléctrico razonable.

Con el contactor doble para completar la función de conversión de doble fuente de alimentación, el historial de uso es de varias décadas, su rendimiento no se evalúa aquí, pero hay un punto que vale la pena señalar: después de la combinación del contactor solo completa la función de conversión de energía, ya no tiene la función de control de línea. Si el circuito necesita arrancar el motor y otros equipos, ¡aún es necesario aumentar el control del contactor!

Los disyuntores dobles para completar la función de conversión de potencia dual se han utilizado durante décadas. A diferencia del contactor doble, a los dos disyuntores se les asignó una doble tarea (conversión de potencia y protección de línea) desde el principio.

1. Función básica: conversión de potencia dual.

En la norma GB/T14048.11-2008, se define interruptor de transferencia como: el aparato eléctrico que convierte uno o más circuitos de carga de una fuente de alimentación a otra fuente de alimentación; Un aparato de conmutación de transferencia automática (ATSE) es un aparato que consta de uno (o varios) aparatos de conmutación de transferencia y otros aparatos necesarios para monitorear el circuito de alimentación y conmutar automáticamente uno o varios circuitos de carga de una fuente de alimentación a otra. Es decir, entre las dos fuentes de alimentación, elegir una que cumpla con la norma para suministrar energía de forma continua a la carga, que es la función más básica del ATSE.

2. Función adicional – Función de protección.

Según la norma GB/T14048.11-2008, los ATSE se dividen en clase PC y clase CB. La clase PC solo cumple la función básica de los ATSE: conversión de potencia dual. Además de la función de conversión, los ATSE CB también tienen la función de protección contra sobrecorriente (cortocircuito). De hecho, los ATSE CB son productos con una combinación de disyuntor doble para completar la función de conversión de potencia.

En los últimos años, el grado PC o grado CB para ATSE ha sido el centro de debate en la industria eléctrica de la construcción, lo que determinará si el sistema de suministro y distribución de energía está equipado con componentes de protección adicionales y aumentará el costo. Ya sea un ATSE de clase CB o una combinación de dos disyuntores para la función de conversión de energía dual, es esencial garantizar que el mecanismo de operación tenga un enclavamiento eléctrico y mecánico confiable para evitar la conexión simultánea de fuentes de alimentación normales y de reserva. El enclavamiento eléctrico requerido aquí es relativamente fácil de entender, pero ¿cómo se determina un enclavamiento mecánico confiable?

Según la clasificación de la estructura, el disyuntor tiene el disyuntor de marco y el disyuntor de caja de plástico. La construcción de los contactos del interruptor es la misma independientemente del tipo de disyuntor (Figura 1). El cuerpo vivo, incluidos los contactos móviles y estáticos, está sellado dentro del interruptor, lo que significa que los contactos del disyuntor no se pueden ver. Entonces, ¿cómo logran el enclavamiento mecánico los disyuntores dobles?

El disyuntor de caja moldeada utiliza un mecanismo de accionamiento/enclavamiento mecánico para fijar la palanca del disyuntor de caja moldeada de modo que una palanca del disyuntor esté hacia arriba (donde el disyuntor está cerrado) y la otra palanca del disyuntor esté hacia abajo (donde el disyuntor está desconectado) para lograr el enclavamiento mecánico. Sin embargo, en el uso real, descubrimos que la palanca del disyuntor no es tan confiable, lo que no puede reflejar verdaderamente la posición del contacto del interruptor. Si la palanca de enclavamiento entre la palanca y el contacto del interruptor está rota, es posible que el movimiento de la palanca no impulse el movimiento del contacto del interruptor y no se pueda lograr en absoluto el enclavamiento mecánico confiable de los dos disyuntores.

El interruptor de marco ampliamente utilizado y su mecanismo de enclavamiento, resorte de acero o varilla de acero, pueden completar la función de protección y conversión de energía. De manera similar, los contactos dinámicos y estáticos del disyuntor de marco están sellados en el marco y no pueden ser alcanzados ni por el resorte de acero ni por la varilla de acero; incluso si se alcanzan, ¡es bastante peligroso! Por lo tanto, el enclavamiento real de este enclavamiento rígido externo es el nodo de posición que refleja el estado del interruptor. El disyuntor tiene tres posiciones: "ON", "OFF" y "TRIP", y un nodo de posición responderá a cada posición. Esta retroalimentación de posición se puede transmitir mediante una señal eléctrica ----, que a menudo se utiliza como enclavamiento eléctrico de disyuntores dobles. También se puede utilizar como enclavamiento mecánico de disyuntores dobles a través de la retroalimentación de desplazamiento de elementos rígidos como varilla de acero y resorte de alambre de acero. Sin embargo, existe una relación de enclavamiento entre el nodo de posición que refleja el estado del interruptor y el contacto móvil del interruptor, que no está conectado directamente al contacto del interruptor. Si la relación de enclavamiento falla, el nodo de posición no puede realimentar realmente la posición del contacto móvil del interruptor. Por lo tanto, no se puede garantizar de manera confiable que el enclavamiento mecánico realizado en este nodo de ubicación no conecte dos fuentes de alimentación al mismo tiempo.

Muchos diseñadores y usuarios considerarán que este enfoque no es confiable. Por lo tanto, la doble función de protección y conversión con doble disyuntor se cumple en realidad a expensas de la seguridad y la confiabilidad de la conversión.
Al utilizar disyuntores dobles para la conversión de energía, se deben tener en cuenta varios problemas:

1) Aislamiento efectivo de disyuntores.

Los disyuntores se clasifican en aptos para aislamiento () y no aptos para aislamiento () según si son aptos para aislamiento. Debido a que el disyuntor es un elemento de protección, la estructura de contacto tiene forma de división rápida y cierre rápido, y la distancia entre los contactos móviles y estáticos es pequeña. Por lo tanto, el aislamiento es una debilidad. Nuestros sistemas de distribución comunes son los siguientes:

El interruptor de aislamiento aumenta, ya que no se puede determinar la función de aislamiento del disyuntor, por lo que se teme que la posición de visualización del disyuntor para la separación del estado y el contacto del interruptor real (o aislado), sin necesidad de personal de mantenimiento y operación por separado, puede provocar un accidente de descarga eléctrica, por lo que se agrega el efecto de aislamiento del interruptor de circuito para garantizar la separación de la línea. Otra solución es utilizar un disyuntor con una función de aislamiento explícita.

La conversión de la fuente de alimentación doble no debe ser un cortocircuito entre las dos fuentes de alimentación, por lo que también se requiere la conversión de interruptores eléctricos, ya sea disyuntor, contactor o interruptor mecánico, debe tener una separación de contactos de interruptor muy clara (aislamiento) y luego requisitos de entrada. Nuevamente, no podemos determinar la función de aislamiento de contactos de los disyuntores convencionales, por lo que la elección de la conversión de potencia de combinación de disyuntores dobles o el uso de interruptores ATSE de clase CB, debe elegir el disyuntor con función de aislamiento.

2) Problemas de mantenimiento del disyuntor.

En comparación con el fusible, la mayor ventaja del disyuntor es el uso repetido, cuando se elimina la falla de cortocircuito, el disyuntor se puede restablecer para continuar usándose. El disyuntor tiene dos especificaciones técnicas: corriente nominal y corriente de interrupción/conmutación de cortocircuito. Después del impacto de la corriente de cortocircuito, aunque el dispositivo de disparo actúa rápidamente para proteger el circuito y el interruptor del disyuntor, el contacto del interruptor aún pasa el impacto de la corriente de cortocircuito y la superficie del contacto se cauterizará, lo que reducirá el rendimiento del interruptor. Es decir, el disyuntor en el impacto del cortocircuito, la corriente nominal no cambia, puede continuar usándose, pero la capacidad de interrupción del cortocircuito se reducirá, perdiendo el rendimiento del diseño original. Por lo tanto, el disyuntor también debe revisarse y mantenerse.
Si el disyuntor se utiliza como una conversión de potencia dual, con un mecanismo de enclavamiento fijo, un disyuntor fijo enchufable no puede romper el mecanismo de enclavamiento y mantener un solo disyuntor. Si es necesario reparar o reemplazar el disyuntor de protección, desconecte ambas fuentes de alimentación aguas arriba del ATSE, lo que da como resultado una falla total de la fuente de alimentación de doble circuito. En el caso de un disyuntor de cajón, si el interruptor se puede quitar y cambiar fácilmente, el enclavamiento entre dos dispositivos será más inestable.

3) Tipo de protección del disyuntor.

Los disyuntores se clasifican en modelos eléctricos y tipos de distribución de energía, así como en tipos de protección contra sobrecorriente, sobrecarga y falla a tierra. En el sistema de suministro de energía, se seleccionan diferentes tipos de disyuntores de protección según los requisitos de carga reales. Pero esta posición especial del disyuntor, en la realización de la función de conversión de energía dual, tendrá muchos inconvenientes. Por ejemplo, si el interruptor de transferencia en la parte delantera de la bomba contra incendios utiliza productos de grado CB y el disyuntor tiene protección contra sobrecarga, la bomba contra incendios no puede funcionar bajo sobrecarga cuando ocurre un incendio, de lo contrario, los dos disyuntores saltarán, lo que limitará el uso de la bomba contra incendios.

La selección del disyuntor y su valor de ajuste en el sistema de suministro y distribución de energía es un trabajo complejo; la elección del disyuntor también tiene en cuenta el problema de la doble conversión de energía: uso normal, cortocircuito, sobrecarga, pérdida de voltaje/frecuencia, dos fuentes de alimentación en paralelo, conexión de equipos y muchos otros problemas, lo que dificulta la elección por parte de los diseñadores y fabricantes de productos. Por lo tanto, se recomienda que el ATSE no tenga función de protección.
Por lo tanto, no recomendamos el uso de ATSE de clase CB o disyuntores duales para conversión y protección.

3. Características adicionales: Capacidades de aislamiento.

Gb14048.3-2002 /IEC60947-3:2001 es una norma nacional de productos para equipos de control y aparamenta de baja tensión: interruptores, aisladores, aisladores y fusibles. Cuando se habla de aislamiento eléctrico de líneas de suministro y distribución de energía, es importante comprender esta norma de productos, ya que utilizamos aisladores o aisladores para completar el aislamiento eléctrico de la línea.

En esta norma de producto, primero comprenda la definición relevante:

Interruptor (mecánico): un dispositivo de conmutación mecánico que puede encender, conducir y cortar corriente en condiciones de circuito normales (incluidas las condiciones de trabajo de sobrecarga especificadas) y conducir corriente durante un período de tiempo específico en condiciones de circuito anormales especificadas (como un cortocircuito);

Aislador: en el estado desconectado puede cumplir los requisitos de la función de aislamiento de los aparatos de conmutación mecánicos;

Seccionador: Un interruptor que cumple los requisitos de aislamiento del seccionador en el estado apagado.

Las normas de productos ATSE se han emitido durante casi 6 años, pero aún existen muchos problemas en el diseño y uso, y se han producido algunos accidentes y pérdidas. Una de las razones es que las normas nacionales de productos son imperfectas. Por ejemplo, no se prevé la leyenda ATSE, por lo que los dibujos de diseño aparecen de muchas formas de expresión, pero también provocan que el constructor y el usuario comprendan muchas cosas. También es fácil provocar el caos en el papel de ATSE.

Entonces, no hay suficiente conciencia. Mucha gente conoce el número de la norma nacional ATSE, pero el contenido principal y la selección de los principales indicadores técnicos de ATSE no están claros, por lo que la aplicación de los parámetros técnicos de los disyuntores y seccionadores a los requisitos, cada vez más gente confunde los disyuntores, seccionadores y ATSE. Además, los fabricantes de ATSE deben proporcionar parámetros técnicos detallados y reales a los diseñadores y usuarios, y dar una orientación correcta al diseño y a los usuarios. Después de todo, ATSE todavía está en una etapa de desarrollo en China.


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