مقدمة موجزة لمبدأ مفتاح النقل التلقائي

في المجتمع الحديث ، يعد استقرار إمدادات الطاقة أمرًا ضروريًا لضمان التشغيل الطبيعي للإنتاج والتمويل وحياة الأشخاص اليومية.مفتاح النقل التلقائي، يشار إليها باسم ATS ، هو جهاز رئيسي لضمان استمرارية وموثوقية نظام إمدادات الطاقة في حالات الطوارئ. يرتبط أدائه وموثوقيته مباشرة بما إذا كان يمكن ضمان الأحمال المهمة في اللحظات الحرجة. ستقدم هذه المقالة مبدأ العمل وتكوين واختيار المعلمات الفنية ذات الصلة من ATS بالتفصيل لمساعدة القراء على فهم هذه المعدات المهمة تمامًا.

سلسلة التبديل التلقائي UEQ5

1. نظرة عامة على مبدأ العمل

يشار إلى مفتاح النقل التلقائي باسم ATS ، وهو اختصار مفتاح النقل التلقائي.
يستخدم مفتاح النقل التلقائي بشكل أساسي في نظام تزويد الطاقة في حالات الطوارئ لتبديل دائرة التحميل تلقائيًا من مصدر طاقة إلى مصدر طاقة (احتياطي) آخر لضمان التشغيل المستمر والموثوق للأحمال المهمة. لذلك ، غالبًا ما يتم استخدام مفتاح النقل التلقائي في أماكن استهلاك الطاقة المهمة ، وموثوقية منتجه مهمة بشكل خاص.
بمجرد فشل التحويل ، سيؤدي ذلك إلى أحد الخطرين التاليين: الدائرة القصيرة بين مصادر الطاقة أو انقطاع التيار الكهربائي للأحمال المهمة (حتى انقطاع التيار الكهربائي القصير) ، والعواقب خطيرة. لن يؤدي ذلك إلى خسائر اقتصادية (تعليق الإنتاج والشلل المالي فقط) ، ولكن قد يسبب أيضًا مشاكل اجتماعية (الحياة والسلامة في خطر). لذلك ، أدرجت البلدان المتقدمة صناعياً إنتاج واستخدام الأجهزة الكهربائية لمفتاح النقل التلقائي كمنتجات رئيسية وتقييدها وتنظيمها.

2. تكوين مفتاح النقل التلقائي

يتكون مفتاح النقل التلقائي بشكل عام من جزأين: تبديل الجسم + وحدة تحكم. ينقسم جسم التبديل إلى مستوى الكمبيوتر (النوع المدمج) ومستوى CB (قاطع الدائرة).

（1） مستوى الكمبيوتر: بنية متكاملة (نوع ثلاث نقاط)

إنه مفتاح خاص للتبديل المزدوج للطاقة ، مع مزايا الهيكل البسيط ، الحجم الصغير ، متداخلة ذاتية ، سرعة التبديل السريع (ضمن 0.2 ثانية) ، السلامة والموثوقية ، ولكن يجب أن تكون مزودة بأجهزة حماية الدائرة القصيرة .

（2） مستوى CB: مفتاح النقل التلقائي مزود بإصدار التيار الزائد

يمكن توصيل جهات الاتصال الرئيسية واستخدامها لفصل تيار الدائرة القصيرة. وهي تتألف من قاطعين للدوائر بالإضافة إلى متشابك ميكانيكي ، وله وظيفة حماية الدائرة القصيرة ؛
يستخدم وحدة التحكم بشكل أساسي للكشف عن حالة العمل لمصدر الطاقة المراقب (سطرين). عندما يفشل إمدادات الطاقة التي يتم مراقبتها (مثل أي فشل في الطور ، أو الجهد السفلي ، وفقدان الجهد أو انحراف التردد) ، يصدر وحدة التحكم أمر إجراء ، ويتحول هيئة التبديل تلقائيًا من مصدر طاقة إلى آخر مع الحمل. تبلغ سعة مصدر الطاقة الاحتياطي عمومًا 20 ٪ فقط ~ 30 ٪ من سعة مصدر الطاقة المشترك.
يجب أن تحتوي وحدة التحكم في مفتاح النقل التلقائي بشكل عام على وظيفة اختيار التحميل غير الحرجة. يحتوي جهاز التحكم أيضًا على شكلين: واحد يتكون من المرحلات الكهرومغناطيسية التقليدية ؛ والآخر هو منتج ذكي إلكتروني رقمي. لديها مزايا الأداء الجيد والمعلمات القابلة للتعديل ودقة عالية وموثوقية عالية وسهولة الاستخدام.

（3） مقارنة أداء ATS على مستوى CB ومستوى أجهزة الكمبيوتر الشخصي

مفاهيم التصميم الميكانيكي للاثنين مختلفة

يتكون مستوى CB من قواطع الدوائر ، وقاطع الدائرة مسؤول عن كسر القوس ، مما يتطلب من آلاته الرحلة بسرعة. لذلك ، فإن آلية قاطع الدائرة لديها مشكلة في الانزلاق وإعادة التغلب ؛ في حين أن المنتجات على مستوى الكمبيوتر لا تملك هذه المشكلة. موثوقية المنتجات على مستوى الكمبيوتر هي أعلى بكثير من منتجات المنتجات على مستوى CB.

لا يحمل قاطع الدائرة دائرة قصيرة تحمل التيار ، وضغط التلامس صغير

عندما تحدث دائرة قصيرة في دائرة مصدر الطاقة ، يتم صيد جهات الاتصال للحد من التيار ، وبالتالي كسر تيار الدائرة القصيرة ؛ ويجب أن يتحمل مفتاح النقل الأوتوماتيكي على مستوى الكمبيوتر الشخصي تيارًا زائد من 20ie أو أكثر. ضغط التلامس كبير وليس من السهل صده ، لذلك ليس من السهل اللحام بالاتصال. هذه الميزة مهمة بشكل خاص لأنظمة إمدادات طاقة الحرائق.

هناك مشكلة في تراكب الطاقة أثناء عملية تحويل إمدادات الطاقة اثنين

يعتبر ATSE على مستوى الكمبيوتر بالكامل هذا العامل. تبلغ المسافة الكهربائية والمسافة الزاحفة لمستوى أجهزة الكمبيوتر ATSE 180 ٪ و 150 ٪ (المتطلبات القياسية). لذلك ، فإن ATSE على مستوى الكمبيوتر أكثر أمانًا.

زاوية اختيار مواد الاتصال مختلفة

غالبًا ما تختار قواطع الدوائر تنغستن الفضة ومواد كربيد التنغستن الفضية لتتناسب ، وهو ما يفضي إلى كسر القوس.
ومع ذلك ، فإن هذا النوع من مواد التلامس سهل التأكسد ، ويتعرض جهات الاتصال الاحتياطية للخارج لفترة طويلة ، وهو أمر سهل تكوين أكاسيد يعيق الموصلية ويصعب إزالته. بمجرد استخدام جهات الاتصال الاحتياطية ، يزداد ارتفاع درجة حرارة جهات الاتصال ، مما قد يؤدي بسهولة إلى حرق المفتاح أو حتى ينفجر ؛ و ATSE على مستوى الكمبيوتر ينظر بشكل كامل في عواقب أكسدة مواد الاتصال.

4. اختيار المعلمة ذات الصلة لمفتاح النقل التلقائي على مستوى الكمبيوتر الشخصي

اختيار الفئة

حاليًا ، هناك فئتان للاستخدام من مفتاح نقل التلقائي على مستوى الكمبيوتر الشخصي في السوق الصينية. واحد مناسب لـ AC-33B ؛ والآخر مناسب لـ AC-31B ؛ تشير فئة استخدام المفتاح إلى قدرتها على التحكم في الحمل.
①. C-33b/a*: قابلة للتطبيق على أحمال المحرك المختلطة. ويشمل المحركات وأحمال المقاومة وأحمال المصباح المتوهج أقل من 30 ٪ ، والاتصال والانفصال الحالي هو 6ie ، cosj = 0.5 ؛
②. C-31B/A*: قابلة للتطبيق على الأحمال غير الحثية أو الاستقرائية قليلاً ، فإن تيار التوصيل والفصل هو 1.5ie ، cosj = 0.8 ؛ (*ب: يشير إلى التشغيل النادر ؛ أ: يشير إلى التشغيل المتكرر.)
نظرًا لأنه من الصعب على مفتاح النقل التلقائي اجتياز اختبار AC-33B ، فإن بعض الشركات المصنعة تخفض متطلبات استخدام التبديل واختيار فئة استخدام AC-31B. من الواضح ، أنه أكثر أمانًا وأكثر موثوقية لاختيار مفتاح النقل التلقائي باستخدام AC-33B بدلاً من اختيار ATSE باستخدام AC-31B.
عادةً ما يقوم مفتاح النقل التلقائي ذو السعة الصغيرة (≤100a) بتحويل أحمال المحرك مباشرة (مثل مضخات الحريق) ، ومن الأفضل أن يكون لديك مؤشرات AC-3 (قم بتوصيل محركات القفص السنوية مباشرة وافصلها) ، ويتم تقييمها وفقًا لمتطلبات متطلبات ربط 10ie/فصل 8ie/cosj = 0.45. إنه أكثر أمانًا لاستخدام هذا المنتج.

اختيار جهاز حماية الدائرة القصيرة

لا يحتوي مفتاح النقل التلقائي على مستوى الكمبيوتر على وظيفة حماية الدائرة القصيرة ، لذلك يجب تجهيزه بأجهزة حماية الدائرة القصيرة.
هناك عمومًا نوعان من أجهزة حماية الدائرة القصيرة أو الصمامات أو قواطع الدوائر. نظرًا لأن الصمامات لها أداء محدد الحالي جيدًا وقدرة محددة تيار الدائرة القصيرة القصيرة ، فغالبًا ما يتم استخدامها في الأماكن التي يوجد فيها النظام تيارًا كبيرًا كبيرًا في الدائرة القصيرة ؛ في حين أن قواطع الدوائر لها أداء سيء الحد من الحد الأدنى وقدرة على الحد من الدائرة القصيرة التي تحد من الدائرة القصيرة. تيار الدائرة القصيرة المقدرة المحددة من قبل منتجات ATSE لشركات مختلفة مختلفة. يوضح الجدول التالي تيار الدائرة القصيرة المصنفة المحددة بواسطة RTQ1 (TP1) المحول التلقائي للمفتاح الكهربائي.
عند اختيار القيمة الحالية المقدرة للأجهزة الكهربائية لحماية الدائرة القصيرة ، فإن المبدأ العام هو أن القيمة الحالية للإطار الحالي للجهاز الكهربائي لحماية الدائرة القصيرة (الصمامات أو قاطع الدائرة) تتوافق مع القيمة الحالية للإطار المحمي للكهرباء المحمية الجهاز (ATSE) (أي 1: 1).

اختيار القطاع والثلاث مراحل

يحتوي التلامس الرئيسي لمفتاح النقل التلقائي على مرحلتين على وضعين عمل فقط ، وهما "موضع إمداد الطاقة العادي" و "موضع إمدادات الطاقة الاحتياطية". لن يعاني الحمل من انقطاع التيار الكهربائي على المدى الطويل ، وموثوقية إمدادات الطاقة عالية ، ووقت إجراء التبديل سريع.
يحتوي التلامس الرئيسي لمفتاح ATSE على ثلاث مراحل على ثلاثة مواقف عمل و "مواقع صفر صفر (تشير إلى الحالة الكهربائية)" ، أي أن التلامس الرئيسي محايد ، ووقت إطفاء الطاقة طويل نسبيًا ، وهو أمر طويل نسبيًا ، وهو أمر طويل نسبيًا ، وهو أمر طويل نسبيًا. هو 2-3 أضعاف وقت الضغط لنوع المرحلتين.
يستخدم "الموضع الصفري" من ثلاث مراحل بشكل أساسي لـ "التوقف المؤقت" لتجنب تأثير تيار التأثير عندما يتم تبديل مفتاح النقل التلقائي بتفاعل استقرائي عالي أو أحمال محرك كبيرة ؛ لا يستخدم للعزلة أثناء صيانة الحمل. يجب أن تختار العزلة أثناء الصيانة مفتاح عزل ، وهو أكثر أمانًا. نظرًا لأن مفتاح العزل يجب أن يحتوي على الوظائف التالية: ① يمكن قفل جهة الاتصال المتحركة أو مرئية عندما تكون في الوضع غير المتصل ؛ ② لديها دافع أعلى مقاومة للجهد (1.25 مرة) ؛ ③ على أي حال ، يجب ألا يتجاوز تيار تسرب الحد 6MA.

5. اختيار وقت العمل ATS

هناك 5 أوقات عمل لقياس سرعة التحويل لمفتاح النقل التلقائي (انظر GB/T14048.11). يجب أن توفر ATSE للمستخدمين وقت إجراء واحد على الأقل لتسهيل المستخدمين للاختيار وفقًا لمتطلبات استخدامهم.

الاتصال وقت التحويل

قم بقياس الوقت من المجموعة الأولى من جهات الاتصال الرئيسية التي تفصل عن مصدر الطاقة العادي إلى المجموعة الثانية من جهات الاتصال الرئيسية التي تغلق مصدر الطاقة الاحتياطي.

تبديل وقت العمل

قم بقياس الوقت من اللحظة التي يتم فيها اكتشاف مصدر الطاقة الرئيسي إلى اللحظة التي يغلق فيها جهة الاتصال الرئيسية مصدر الطاقة الاحتياطية (بما في ذلك وقت عمل الآلية) ، باستثناء التأخير الذي أدخلته وحدة التحكم.

إجمالي وقت العمل

مجموع وقت التبديل والتأخير الذي أدخلته وحدة التحكم.

إرجاع وقت التبديل

الوقت من اللحظة التي يتم فيها استعادة مصدر الطاقة المشترك بالكامل إلى الطبيعة إلى اللحظة التي تغلق فيها مجموعة من جهات الاتصال الرئيسية من مصدر الطاقة المشترك بالإضافة إلى التأخير الذي أدخلته وحدة التحكم.

وقت انقطاع التيار الكهربائي

قياس وقت عملية التبديل من اللحظة التي يتم فيها إطفاء قوس كل مرحلة إلى اللحظة التي يغلق فيها جهة الاتصال الرئيسية مصدر طاقة آخر ، بما في ذلك التأخير الذي أدخلته وحدة التحكم.

يجب على المستخدمين العامين الانتباه إلى "وقت الإجراء الكلي" أو "وقت إجراء التحويل" لتلبية متطلبات أنظمة توزيع الطاقة المختلفة. يبلغ إجمالي وقت الحركة من ATSE على مستوى جهاز الكمبيوتر على مستوى المرحلتين عمومًا 50-250 مللي ثانية ؛
يبلغ إجمالي وقت العمل من ثلاث مراحل على مستوى الكمبيوتر الشخصي 350-600 مللي ثانية ؛
إن إجمالي وقت العمل لمستوى CB هو عمومًا 2000-3000ms.

سلسلة UEQ5 من مفتاح النقل التلقائي

من خلال التحليل المتعمق أعلاه لـ ATS ، يمكننا أن نفهم بوضوح الدور الأساسي لـ ATS في أنظمة الطاقة الحديثة. لا يحتاج ATS فقط إلى التبديل بسرعة ودقة بين مصدر الطاقة الرئيسي ومصدر الطاقة الاحتياطية للتعامل مع فشل الطاقة المفاجئ ، ولكن أيضًا ضمان السلامة والموثوقية طوال عملية التحويل. سواء أكان ذلك على مستوى الكمبيوتر الشخصي أو ATS على مستوى CB ، فإن لكل منها مفاهيم تصميم فريدة وسيناريوهات التطبيق. يعد اختيار ATS المناسب أمرًا ضروريًا لضمان إمدادات الطاقة المستمرة لأحمال الطاقة الحرجة.