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Ein Übertragungsschalter ist ein elektrischer Schalter , der eine Last zwischen zwei Quellen schaltet. Einige Übertragungsschalter sind manuell, da ein Bediener die Übertragung durch einen Schalter bewirkt, während andere automatisch sind und auslösen, wenn sie spüren, dass eine der Quellen verloren oder gewonnen hat.
An Orten, an denen sich ein Ersatzgenerator befindet, wird häufig ein automatischer Übertragungsschalter (ATS) installiert, damit der Generator bei Ausfall der Versorgungsquelle vorübergehend Strom liefert.
Neben der Übertragung der Last an den Backup-Generator kann ein ATS den Start des Backup-Generators auf der Grundlage der an der Primärversorgung überwachten Spannung auch befehlen. Der Übertragungsschalter isoliert den Notstromgenerator vom Stromnetz, wenn der Generator eingeschaltet ist und vorübergehend Strom liefert. Die Steuerungsmöglichkeiten eines Transferschalters können entweder nur manuell oder eine Kombination aus automatisch und manuell erfolgen. Der Übergangsmodus (siehe unten) eines Übertragungsschalters kann Open Transition (OT) (der übliche Typ) oder Closed Transition (CT) sein.
In einem Haus mit einem Notstromgenerator und einem ATS wird der Notstromgenerator beispielsweise bei einem Stromausfall anweisen, zu starten. Sobald das ATS sieht, dass der Generator bereit ist, Strom zu liefern, bricht das ATS die Verbindung des Hauses zum Elektrizitätswerk und verbindet den Generator mit dem Hauptelektriker des Hauses. Der Generator versorgt die elektrische Last des Hauses mit Strom, ist jedoch nicht an die Stromleitungen angeschlossen. Es ist notwendig, den Generator vom Verteilungssystem zu isolieren, um den Generator vor Überlastung bei der Stromversorgung von Lasten im Haus zu schützen und für die Sicherheit, da die Versorgungsarbeiter erwarten, dass die Leitungen tot sind.
Wenn die Stromversorgung für eine minimale Zeit zurückkehrt, wird der Umschalter das Haus wieder an die Stromversorgung übertragen und den Generator anweisen, nach einer anderen festgelegten Zeit „abzukühlen“ und ohne Last auf dem Generator abzuschalten.
Ein Übertragungsschalter kann so eingerichtet werden, dass nur kritische Schaltkreise oder ganze elektrische (unter-)Schalttafeln mit Strom versorgt werden. Einige Übertragungsschalter ermöglichen eine Lastableitung oder Priorisierung optionaler Stromkreise, wie z. B. Heiz- und Kühlgeräte. Komplexere Notschaltanlagen, die in großen Notstromgeneratoranlagen eingesetzt werden, ermöglichen eine weiche Belastung, so dass die Last reibungslos vom Versorgungsunternehmen zu den synchronisierten Generatoren und zurück übertragen werden kann. Solche Anlagen sind nützlich, um die Spitzenlast eines Versorgungsunternehmens zu reduzieren.
Ein offener Übergangsschalter wird auch als Umschalter für die Umschaltung vor der Herstellung bezeichnet. Ein Umschalter für die Umschaltung vor dem Einschalten bricht den Kontakt mit einer Stromquelle, bevor er Kontakt mit einer anderen macht. Es verhindert beispielsweise die Rückführung von einem Notstromgenerator in die Versorgungsleitung.[1] ein Beispiel ist ein offener Übergangs-Automatikschalter (ATS). Während des Sekundenbruchsplits der Stromübertragung wird der Stromfluss unterbrochen. Ein weiteres Beispiel ist ein manueller Schalter mit drei Stellungen oder ein Schutzschalter, der auf der einen Seite mit Netzstrom, auf der anderen Seite mit Generator und in der Mitte mit „aus“ ausgestattet ist. Der Benutzer muss vor dem nächsten Anschluss die vollständige „aus“-Stellung durchschalten.
Ein geschlossener Übergangsschalter (CTTS) wird auch als Umschalter vor dem Umschalten bezeichnet.
Ein typisches Notfallsystem verwendet einen offenen Übergang, so dass es eine inhärente kurzzeitige Unterbrechung der Stromversorgung zur Last gibt, wenn sie von einer verfügbaren Quelle zu einer anderen übertragen wird (wobei zu beachten ist, dass die Übertragung aus anderen Gründen als einem vollständigen Stromausfall erfolgen kann). In den meisten Fällen ist dieser Ausfall unbedeutend, insbesondere wenn er weniger als 1/6 Sekunden beträgt.
Es gibt jedoch einige Lasten, die selbst durch den geringsten Leistungsverlust beeinträchtigt werden. Es gibt auch Betriebsbedingungen, bei denen es wünschenswert sein kann, Lasten ohne Unterbrechung der Stromversorgung zu übertragen, wenn es die Bedingungen zulassen. Für diese Anwendungen können geschlossene Transition Transfer Switches bereitgestellt werden. Der Schalter arbeitet im Modus „Make-before-Break“, sofern beide Quellen akzeptabel und synchronisiert sind. Typische Parameter, die die Synchronisation bestimmen, sind: Spannungsdifferenz weniger als 5%, Frequenzdifferenz weniger als 0,2 Hz und maximaler Phasenwinkel zwischen den Quellen von 5 elektrischen Grad. Das bedeutet, dass der Motor, der den Generator antreibt, der eine der Quellen versorgt, in der Regel durch einen isochronen Regler gesteuert werden muss.
Es ist in der Regel erforderlich, dass der geschlossene Übergang oder die Überlappungszeit weniger als 100 Millisekunden beträgt. Wenn eine der beiden Quellen nicht vorhanden oder nicht akzeptabel ist (z. B. bei einem Stromausfall), muss der Schalter im Modus „Pause vor der Herstellung“ (Standardbetrieb mit offenem Übergang) betrieben werden, um sicherzustellen, dass keine Rückführung erfolgt.
Durch die geschlossene Übertragung von Transitions werden die monatlichen Tests mit Code-Vorgaben weniger anstößig, da die Unterbrechung kritischer Lasten, die bei der herkömmlichen Übertragung von offenen Transitions auftreten, entfällt.
Bei geschlossener Transition-Übertragung wird der Motorgeneratorsatz vor Ort kurzzeitig parallel zur Versorgungsquelle angeschlossen. Dies erfordert die Genehmigung des örtlichen Energieversorgers.
Typische Lastschaltanwendungen, für die eine geschlossene Transitionübertragung erwünscht ist, sind Datenverarbeitung und elektronische Lasten, bestimmte Motor- und Transformatorlasten, Lastaufspannungssysteme oder überall dort, wo Lastunterbrechungen auch von kürzester Dauer zu beanstanden sind. CTTS sind kein Ersatz für eine USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung); eine USV verfügt über eine integrierte gespeicherte Energie, die im Falle eines Stromausfalls für einen bestimmten Zeitraum Strom liefert. Eine CTTS allein stellt einfach sicher, dass es keinen vorübergehenden Leistungsverlust gibt, wenn die Last von einer stromführenden Stromquelle zu einer anderen übertragen wird.
Ein Soft-loading-Transfer-Switch (SLTS) nutzt CTTS und wird häufig verwendet, um die Erzeugung vor Ort parallel zur Stromversorgung zu synchronisieren und zu betreiben sowie Lasten zwischen den beiden Quellen zu übertragen und dabei Spannungs- oder Frequenztransienten zu minimieren
Ein statischer Übertragungsschalter verwendet Leistungshalbleiter wie Silizium-gesteuerte Gleichrichter (SCRS), um eine Last zwischen zwei Quellen zu übertragen. Da es keine mechanischen beweglichen Teile gibt, kann die Übertragung schnell abgeschlossen werden, möglicherweise innerhalb eines Viertelzyklus der Leistungsfrequenz. Statische Übertragungsschalter können dort eingesetzt werden, wo zuverlässige und unabhängige Energiequellen zur Verfügung stehen, und es ist notwendig, die Last vor einigen wenigen Leistungsfrequenzen Unterbrechung oder vor Überspannungen oder Einbrüchen in der Hauptstromquelle zu schützen.[6] [7]
Häuser mit Standby-Generatoren können einen Umschalter für ein paar Schaltungen oder das ganze Haus verwenden. Verschiedene Modelle sind verfügbar, sowohl mit manueller als auch mit automatischer Übertragung. Oft werden bei kleinen Verteilersystemen Leistungsschalter mit einem externen Betätigungsgestänge als Schaltmechanismus verwendet. Das Gestänge betätigt zwei Leistungsschalter gleichzeitig, wobei der eine geschlossen und der andere geöffnet wird. Hersteller von Transferschaltern können Installationsanleitungen zur Auswahl der Größe des Switches und empfohlene Installationsverfahren bereitstellen.
