مفتاح التحويل الأوتوماتيكي (ATS) هو جهاز تبديل طاقة ذكي يعمل بذاته و يحكمه منطق تحكم مخصص. الغرض الرئيسي من ATS هو ضمان التوصيل المستمر للطاقة الكهربائية من أحد مصدري الطاقة إلى دائرة تحميل متصلة (المعدات الكهربائية – الأضواء والمحركات وأجهزة الكمبيوتر، إلخ).
كيف يعمل مفتاح التحويل التلقائي
يعتمد منطق التحكم أو وحدة التحكم التلقائية عادةً على المعالجات الدقيقة ومراقبة المعلومات الكهربائية (الجهد والتردد) باستمرار لمصادر الطاقة الأولية والبديلة. عند فشل مصدر الطاقة المتصل، ستقوم ATS تلقائيًا بنقل (تبديل) دائرة التحميل إلى مصدر الطاقة الآخر (إذا كان متاحًا). كقاعدة عامة، تسعى معظم مفاتيح التحويل التلقائية إلى الاتصال بمصدر الطاقة الأساسي (الأداة المساعدة) افتراضيًا وستتصل فقط بمصدر الطاقة البديل (مولد المحرك، أداة النسخ الاحتياطي) عند الحاجة (فشل المصدر الأساسي) أو طلب ذلك (أمر عامل التشغيل).
يتضمن تسلسل النقل النموذجي ما يلي:
1. فشل مصدر طاقة المرافق العادي
يقوم مفتاح التحويل بتحويل الحمل إلى مصدر الطاقة في حالات الطوارئ عندما تكون الطاقة من المولد أو وحدة التغذية الاحتياطية مستقرة وضمن التفاوتات المسموح بها في الجهد والتردد. اعتمادًا على احتياجات المنشأة وتفضيلاتها، تكون عملية النقل ذاتية التصرف أو تبدأ يدويًا.
يقوم مفتاح التحويل بإعادة الحمل من مصدر طاقة الطوارئ إلى مصدر الطاقة العادي عند استعادة طاقة المرافق. تكون عملية إعادة النقل ذاتية الفعل أو يتم بدئها يدويًا.
2. ترتيبات ATS المتاحة
تتوفر مجموعة متنوعة من الترتيبات باستخدام مصدرين للطاقة وثلاثة مصادر للطاقة.
في حالة استخدام مصدرين للطاقة
3. مولد المرافق
يتضمن التكوين القياسي لمفتاح التحويل خدمة المرافق الكهربائية ومولدًا لمصادر الطاقة العادية والطارئة. يُشار عادةً إلى ترتيب النظام هذا على أنه نظام مولد احتياطي للطوارئ. قد يكون المولد الفردي عبارة عن عدة مجموعات مولدات محركات تعمل بالتوازي.
4. المنفعة
تستخدم حالة الاستخدام هذه مصدرين للمرافق يوفران التكرار في نظام التوزيع ويسمحان بالاستعادة السريعة لخدمة الحمل في حالة حدوث فشل في المعدات الأولية. يمكن أن يكون المصدران مستقلين عن بعضهما البعض، مما يتطلب من شركة المرافق العامة تقديم خدمات كهربائية مزدوجة، أو يمكن أن تنشأ من خدمة كهربائية واحدة يتم توزيعها من خلال مسارات زائدة داخل المنشأة.
مولد الكهرباء
يتم تطبيق مفاتيح التحويل، في بعض الأحيان، بين مجموعتين من المولدات للاستخدام الأساسي للطاقة، وغالبًا في التركيبات البعيدة. في مثل هذه الحالات، قد يُطلب من المولد توفير طاقة مستمرة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. لمشاركة وقت التشغيل بالتساوي، يتم تبديل طاقة المصدر بشكل دوري بين مجموعات المولدات.
في حالة استخدام ثلاثة مصادر للطاقة
- غالبًا ما تشتمل المرافق الحرجة المزودة بنظام مولد احتياطي للطوارئ على أحكام لاتصال مولد ثانٍ ليكون بمثابة نسخة احتياطية طارئة زائدة عن الحاجة يمكن استخدامها أثناء فترات الطقس العاصف، أو عند إجراء الصيانة المجدولة على المولد الأول.
- في بعض الحالات ، يتم تثبيت المولد الأول بشكل دائم في الموقع بينما يكون المولد الثاني من نوع التجميع المحمول الذي يتم نشره عند الحاجة.
- يتوسع هذا التكوين في التكرار الذي يوفره ترتيب المرافق المزدوجة ويتضمن مصدر مولد احتياطي للطوارئ. كما هو موضح، يمكن تخصيص المولد للاستخدام بواسطة مفتاح تحويل واحد أو مشاركته بين عدة مفاتيح تحويل تستخدم نظام تحكم بالأولوية.
أنواع انتقال ATS المختلفة
مفاتيح التحويل تنقل الأحمال بين مصادر الطاقة العادية والطوارئ بخيارات مفتوحة أو مغلقة. تلعب الوظائف المحددة التي يؤديها حمل معين وأهمية تلك الوظائف للسلامة أو الأمن دورًا مهمًا في تحديد نوع الانتقال المطلوب.
1- الانتقال المفتوح
الانتقال المفتوح هو نقل فاصل قبل إجراء. يقطع مفتاح التحويل اتصاله بأحد مصادر الطاقة قبل إجراء اتصال بالمصدر الآخر. تشمل الانتقالات المفتوحة فتح المتأخر والمفتوح في المرحلة.
2- انتقال مغلق
الانتقال المغلق هو تحويل قبل الفاصل. يقوم مفتاح التحويل بإجراء اتصال بمصدر طاقة ثانٍ قبل قطع اتصاله بمصدر الطاقة الأول. نظرًا لعدم وجود فجوة بين الانفصال والتوصيل، تتلقى أحمال المصب طاقة مستمرة طوال عملية النقل.
3- أوضاع ATS للعمل
الوضع اليدوي يتم إجراء عملية بدء النقل وتشغيله يدويًا، عادةً عن طريق الضغط على زر أو تحريك المقبض؛ البدء يحدث محليا
غير تلقائي بدء النقل يدويًا عن طريق الضغط على زر أو تدوير مفتاح لجعل جهاز كهروميكانيكي داخلي يعمل كهربائيًا لآلية التبديل؛ يمكن أن يحدث البدء محليًا أو عن بُعد
تلقائي جهاز التحكم في مفتاح التحويل يعمل بشكل ذاتي ويدير كلاً من البدء والتشغيل بشكل كامل؛ يتم تشغيل البدء عندما تستشعر وحدة التحكم التلقائية عدم توفر أو فقدان طاقة المصدر متبوعًا بتشغيل آلية التبديل
4- أنواع آليات التحويل المتوفرة
آلية التبديل هي جزء من مفتاح التحويل الأوتوماتيكي (ATS) المسؤول ماديًا عن حمل التيار الكهربائي المقدر وتحويل اتصال الحمل من مصدر طاقة إلى آخر. وتشمل هذه:
- نوع الكونتاكتور هذا هو نوع آلية التحويل الأكثر شيوعًا والأكثر اقتصادا. يتم إنشاء الموصلات كمفتاح مزدوج يتم التحكم فيه كهربائيًا حيث يفتح مشغل واحد مجموعة واحدة من ملامسات الطاقة أثناء إغلاق مجموعة ثانية.
- نوع حالة مصبوب تستخدم بشكل روتيني لإغلاق ومقاطعة دائرة بين جهات الاتصال القابلة للفصل في ظل كل من الظروف العادية وغير العادية، تتميز مفاتيح الحالة المصبوبة بتصميمات بسيطة وقادرة على دعم إما مفتاح تبديل يعمل ميكانيكيًا أو فوق المركز أو مشغل محرك.
- نوع إطار الطاقة تعد مفاتيح إطارات الطاقة أكبر وأسرع وأكثر قوة من مفاتيح الحالة المصبوبة، وهي قادرة على التعامل مع ما يصل إلى 5000 أمبير. يتم استخدام تقنية الطاقة المخزنة المكونة من خطوتين والتي تسمح بالتشغيل اليدوي والكهربائي تحت الحمل.
كيف تختلف ATS حسب التطبيق
*تبديل محايد بالنسبة لتطبيقات الطاقة ثلاثية الطور التي تتطلب تبديل الموصل المحايد، يمكن تكوين مفاتيح التحويل بقطب رابع مُصنَّف بالكامل يعمل بشكل مماثل لأقطاب الطاقة الخاصة بالطور الفردي (A ، B ، C). بالنسبة للتطبيقات أحادية الطور، يمكن تكوين عمود ثالث كامل التصنيف. يتم استخدام المحول بشكل شائع عند تغذية مفتاح التحويل بمصادر طاقة مشتقة بشكل منفصل.
*مفاتيح التحويل التلقائي لعزل التجاوز من أجل صيانة مبسطة وتحسين وقت التشغيل، توفر مفاتيح التحويل التلقائي لعزل التجاوز وظيفة التبديل المزدوجة والتكرار للتطبيقات الهامة. يتعامل ATS الأساسي مع التوزيع اليومي للطاقة الكهربائية على الحمل، بينما يعمل مفتاح التحويل كجهاز احتياطي أو احتياطي.
كثيرًا ما يتم اختيار مفتاح تحويل عزل التجاوز للاستخدام في الرعاية الصحية والتطبيقات الهامة الأخرى لأنه يسمح بسحب ATS، وفي بعض الحالات مفتاح التحويل الجانبي، وعزله عن مصدر (مصادر) الطاقة لتسهيل الصيانة الدورية والفحص و الاختبار
*مفاتيح تحويل مدخل الخدمة غالبًا ما يكون للمنشآت التي تحتوي على اتصال مرفق واحد ومصدر طاقة طوارئ واحد، ATS موجود عند مدخل الخدمة لضمان أن الأحمال الحرجة يمكن أن تتحول بسرعة وأمان إلى طاقة الطوارئ في حالة انقطاع طاقة المرافق. غالبًا ما يتم منع الأحمال غير الحرجة أو التخلص منها من الاتصال بمصدر طاقة الطوارئ لتجنب الحمل الزائد على السعة.
التقييمات
عند تطبيق مفتاح التحويل الأوتوماتيكي (ATS) للاستخدام في نظام توزيع الطاقة، يجب مراعاة تصنيف مقاومة الإغلاق الحالي (WCR) لضمان سلامة النظام وموثوقيته. يسمح معيار UL1008 بتمييز مفاتيح التحويل بواحد أو أكثر من الدوائر القصيرة و / أو WCR قصير الوقت الخاص بنوع جهاز حماية التيار الزائد. توفر مفاتيح التحويل ذات التصنيفات المتعددة مرونة أكبر في التطبيق.
مقالات مميزة:
- المقاومات الكهربائية وانواعها different types of resistors
- ما تود معرفته عن اختصاص التبريد والتكييف
- شرح UPS SYSTEM| التقنيات الأساسية الثلاثة لإمدادات الطاقة غير المنقطعة
هل سبق لك ان استخدمت مفتاح التحويل الأوتوماتيكي (ATS) ولديك معلومات حوله غير المذكورة في مقالتنا هذه ؟اخبرنا عنها في التعليقات.
