ژنراتورهای دیزلی اغلب برای تامین برق اضطراری، اصلی یا مداوم در محیطهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند. پس از تولید برق، باید آن را در سرتاسر تاسیسات توزیع کرد. برخی از صنایع تنها برای روشنایی اضطراری و سایر سیستمهای اضطراری به برق ژنراتور نیاز دارند. تاسیساتی که دارای سیستمهای حیاتی یا پشتیبانی از زندگی هستند از یک سیستم توزیع پیشرفتهتر استفاده میکنند. سیستمهای تولید و توزیع برق کوچکتر و کمتر پیشرفته میتوانند شامل موارد زیر باشند:
- تولید کننده
- کلید انتقال خودکار
- کلید زنی (بسته به اندازه)
- قطع کننده مدار
سیستمهای تولید و توزیع برق بزرگتر و پیشرفتهتر میتوانند شامل:
- مولد (ها)
- کلید اتوماتیک انتقال
- کلیدهای اتوماتیک و دستی (برای ولتاژ پایین، متوسط یا بالا)
- سیستمهای برق اضطراری – از نمونههای کوچک تا باتریهای بزرگ و سیستمهای UPS چرخشی
- قطعات الکتریکی که از راه دور قابل دسترسی هستند
- قابلیت هشدار و نظارت از راه دور
این مقاله از دیزل استار تعاریف مربوط به کلید انتقال خودکار (ATS) و انواع تجهیزات سوئیچینگ را ارائه میدهد.
کلید اتوماتیک انتقال
هنگامی که برق اصلی قطع میشود، کلید انتقال خودکار (ATS) دستور راهاندازی ژنراتور را صادر میکند. زمانی که ژنراتور آماده شد، برق اضطراری را تامین میکند. در تنظیمات تک ژنراتوری، لازم به یادآوری است که مدار شکنها تا زمانی که به دلیل اضافه بار یا اتصال کوتاه قطع شوند، بسته باقی میمانند. هنگامی که برق قطع میشود:
- کلید اتوماتیک انتقال، ژنراتور را به راه اندازی فرمان میدهد.
- هنگامی که ژنراتور آماده تامین برق میشود، ATS برق اضطراری را به بار وصل میکند.
- پس از بازگشت برق شهری، ATS به برق شهری تغییر میکند و خاموشی ژنراتور را فرمان میدهد.
تنظیمات مختلف ژنراتور
برخی از سایتها ساختمانهایی دارند که به اندازه کافی از هم دور هستند تا از انجام عملیات موازی در هنگام قطع برق جلوگیری کنند. این سایتها اغلب از چندین ژنراتور استفاده میکنند. پیکربندی نصب ژنراتورها حتی اگر پنل کنترل ژنراتور دارای نرمافزار موازیسازی باشد، اجازه انجام عملیات موازی را نمیدهد. دنباله وقایع سوئیچ انتقال خودکار اساساً مشابه پیکربندی ژنراتور واحد است. زمانی که برق شبکه در سایت قطع میشود، هر ساختمان به طور مستقل وظایف ATS خود را انجام میدهد و برق اضطراری تا زمان بازگشت برق فعال میشود. با این سبک از نصب، ممکن است یک ساختمان در سایت برق شبکه را از دست بدهد در حالی که بقیه برق دارند. فقط ژنراتور ساختمان با برق شبکه قطع شده فعال میشود.
تجهیزات الکتریکی
اولین سوئیچگیرها در نیروگاهها استفاده میشدند. این سوئیچگیرها از کلیدهای چاقویی که روی پانلهایی از سنگ مرمر یا آزبست نصب شده بودند، تشکیل میشدند. اما با افزایش نیاز به جریان و ولتاژ، مفهوم کلیدهای چاقویی باز به یک خطر ایمنی تبدیل شد. کلیدهای چاقویی به سمت قطعکنندههای مدار بسته شده پیشرفت کردند تا از برقگرفتگی جلوگیری کنند. امروزه در کاربردهای ژنراتورهای اضطراری مسکونی، از پنل قطعکننده مدار به عنوان سوئیچگیر استفاده میشود.
در این کاربرد ساده، سوئیچ انتقال اتوماتیک در صورت قطع برق، به قطعکننده مدار در پنل خانه برق میدهد. این یک نمونه از سادهترین کاربرد سوئیچگیر است. سطح بعدی سوئیچگیر برای صنایعی استفاده میشود که نیاز به برق حساس ندارند. معمولاً برق به قطعکنندههای مدار مشخص شده به صورت جداگانه تامین میشود. بسیاری از این قطعکنندههای مدار به یک LED مجهز هستند تا وجود برق را نشان دهند. نمونههایی از انواع سیستمهای تغذیه شده عبارتند از:
- روشنایی اضطراری – روشنایی راهروهای خروج و تابلوهای خروج در سرتاسر ساختمان
- تهویه خطرناک – سیستم تهویه تخلیه برای اتاقهایی که مواد شیمیایی سمی در آنها نگهداری میشوند.
- سیستم تلفنی فعال شده است یا برخی از تلفنها با سیستم فعال هستند.
- سیستمهای هشدار و نظارت – نظارت بر آتشسوزی و سیستمهای الکترونیکی درب
بیمارستان ها، تأسیسات هوافضا، مراکز داده و سایر صنایعی که در زمان قطع برق شهری به برق مستمر نیاز دارند، از سیستم های سوئیچینگ پیشرفتهتر استفاده میکنند. این سیستم ها توسط مهندسین برق برای هر تأسیسات به طور اختصاصی طراحی میشوند. تأسیسات بزرگ با نیازهای بحرانی برق میتوانند اتاق کنترل داشته باشند. اتاق کنترل مرکز اصلی توزیع برق است.
در صورت افت ولتاژ یا قطع کامل برق، میتوان چندین ژنراتور اضطراری را به صورت موازی به سیستم وصل کرد. پنلهای توزیع برق میتوانند ولتاژ بالا داشته باشند و به پنلهای فرعی مجهز به ترانسفورماتورهای کاهنده ولتاژ برای کار با ولتاژ پایین متصل شوند. یک نمونه از قطعی برق معمولی در زیر آمده است:
- تمامی برق تأمین کننده به دلیل خرابی چندین کلید اتوماتیک انتقال ژنراتور قطع شده است. زنگ هشدار برای خاموشی برق به صدا درآمده است.
- سیستم ATS دستور شروع ژنراتورها را صادر میکند.
- وقتی ژنراتورها به سرعت و قدرت اسمی خود میرسند، کلید اتوماتیک به برق اضطراری ژنراتور تغییر وضعیت میدهد.
- نرمافزارهای مربوط به کلیدهای قدرت و ژنراتور امکان موازی سازی خودکار ژنراتورها را فراهم میکنند.
- کلید زنی برق را به مدارهای مشخص شده توزیع می کند.
- یک اپراتور داخلی یا از راه دور، مدارهای حیاتی را روشن و بارهای غیر ضروری را خاموش میکند (بسته به عملیات فعلی تاسیسات).
- وقتی برق برگشت، کلیدهای ATS به برق شهری وصل میشوند و ژنراتورها خاموش میشوند.
هر تاسیسات، نیازهای متفاوتی در زمینه برق اضطراری دارد. نیازمندیهای سوئیچینگ با توجه به نوع سیستم مورد نیاز پیچیدهتر میشوند.
تفاوت بین کلید انتقال خودکار (ATS) و تجهیزات سوئیچینگ
کلید انتقال خودکار (ATS) و تجهیزات سوئیچینگ هر دو در سیستمهای برق و توزیع انرژی استفاده میشوند، اما عملکرد و کاربردهای متفاوتی دارند. در ادامه به بررسی تفاوتهای اصلی بین این دو میپردازیم:
1- تعریف
کلید انتقال خودکار (ATS): ATS یک دستگاه است که به طور خودکار بین دو منبع برق (معمولاً منبع اصلی و منبع پشتیبان) انتقال مییابد. این دستگاه به طور معمول در مواقعی که منبع اصلی برق قطع میشود، به سرعت منبع پشتیبان را فعال میکند.
تجهیزات سوئیچینگ: این تجهیزات شامل انواع کلیدها، کنتاکتورها و دیگر دستگاههای الکتریکی هستند که برای کنترل و مدیریت جریان برق در مدارها استفاده میشوند. تجهیزات سوئیچینگ میتوانند به صورت دستی یا خودکار عمل کنند و برای توزیع و کنترل انرژی در سیستمهای مختلف به کار میروند.
2- عملکرد
ATS: عملکرد ATS به گونهای است که به محض شناسایی قطع برق در منبع اصلی، به طور خودکار منبع پشتیبان را فعال میکند و پس از بازگشت برق به منبع اصلی، دوباره به آن برمیگردد. این فرآیند معمولاً در عرض چند ثانیه انجام میشود.
تجهیزات سوئیچینگ: این تجهیزات میتوانند به صورت دستی یا خودکار عمل کنند و برای قطع و وصل جریان برق در مدارها به کار میروند. عملکرد آنها بستگی به نوع و طراحی تجهیزات دارد و میتواند شامل کنترل بار، حفاظت از مدار و توزیع انرژی باشد.
3- کاربرد
ATS: ATS معمولاً در سیستمهای اضطراری، مانند ژنراتورها، برای اطمینان از تأمین برق در مواقع قطع برق استفاده میشود. این دستگاهها در بیمارستانها، مراکز داده و سایر مکانهایی که نیاز به برق مداوم دارند، بسیار رایج هستند.
تجهیزات سوئیچینگ: این تجهیزات در انواع مختلف سیستمهای برق، از جمله توزیع برق، کنترل موتور و سیستمهای روشنایی استفاده میشوند. آنها برای مدیریت و کنترل جریان برق در مدارها و اطمینان از عملکرد صحیح سیستمهای الکتریکی طراحی شدهاند.
نتیجهگیری
به طور خلاصه، کلید انتقال خودکار (ATS) به طور خاص برای انتقال بین منابع برق طراحی شده است، در حالی که تجهیزات سوئیچینگ برای کنترل و مدیریت جریان برق در مدارهای مختلف به کار میروند. هر دو ابزار مهمی در سیستمهای برق هستند، اما کاربردها و عملکردهای متفاوتی دارند.