Консалтинг - вказівка інженера Розуміння роботи перемикача передач
Інженери-консультанти повинні розуміти конструкцію перемикача передач, вимоги до продуктивності, критерії вибору та бажану роботу, щоб забезпечити, щоб критичні системи та обладнання забезпечувались надійним резервним живленням, коли це необхідно.
Мета навчання:
- Поясніть основні дії перемикача передачі.
- Опишіть типи резервних систем та вимоги до комутатора передачі.
- Порівняйте типи комутаторів передачі та їх операції.
- Оцініть вимоги до конструкції перемикача передач та продуктивності.
Коли мережеве живлення переривається, відмова енергосистеми не є варіантом для багатьох об'єктів. Резервні системи живлення мають багато компонентів, включаючи перемикачі передачі, які повинні бути спроектовані правильно. Під час переходів живлення час та послідовність перемикачів передачі є критично важливими для забезпечення належної роботи системи. Інженери-консультанти повинні розуміти типи перемикачів передач, вимоги до часу, рейтинги та типи резервних систем, де перемикачі передачі використовуються для переключення на резервне живлення. Основою цієї статті є NFPA 70-2014: Національний електричний кодекс (NEC), якщо не зазначено інше.
Основна операція перемикача передачі
Перемикачі передачі відповідають за перехід електричної енергії від первинного джерела до вторинного джерела у разі переривання, обслуговування або відмови первинного джерела. Першоджерело найчастіше складається з комунальних послуг. Вторинне джерело, як правило, складається з резервного або аварійного джерела живлення. Послідовність операцій зазвичай відбувається наступним чином:
- Першоджерело перервано або не працює.
- Коли вторинне джерело стабільне і знаходиться в межах допусків напруги та частоти, перемикач перемикається на вторинне джерело живлення. Цей перехід може відбуватися автоматично або вручну.
- Коли первинне джерело відновлюється і стабілізується, перемикач передачі переходить назад до первинного джерела і відновлюється при нормальній роботі. Цей перехід до первинного джерела може відбуватися автоматично або вручну.
Типи резервних систем
Типи резервних систем включають аварійні системи, законодавчо необхідні резервні системи, додаткові резервні системи, енергосистеми для критичних операцій (COPS) та системи, що підтримують медичні заклади (див. Рисунок 1).
Аварійні системи (стаття 700 NEC): Аварійні системи визначаються NFPA як "призначені для автоматичного подавання освітлення, електроживлення або того й іншого в призначені зони та обладнання у випадку відмови нормального живлення або у випадку аварії на елементи системи, призначені для постачання, розподілу та контролювати потужність та освітлення, необхідні для безпеки життя людей ". Ці системи можуть включати системи пожежної сигналізації та сигналізації, ліфти, пожежні насоси та висвітлення.
Передавальне обладнання, включаючи перемикачі передачі, повинно бути автоматичним, ідентифікованим для екстреного використання та затвердженим компетентним органом (AHJ). Передавальне обладнання повинно бути спроектоване та встановлене для запобігання ненавмисному одночасному підключенню первинного та вторинного джерел живлення. Передавальне обладнання має забезпечувати лише аварійні навантаження системи. Потужність повинна передаватися на вторинне джерело за 10 секунд або менше.
Законодавчо необхідні резервні системи (стаття 701 NEC): Законодавчо необхідні резервні системи визначаються NFPA як "призначені для автоматичного живлення вибраних навантажень (крім тих, що класифікуються як аварійні системи) у разі виходу з ладу нормального джерела". Ці системи можуть включати системи опалення та охолодження, комунікаційні системи, системи вентиляції та димовидалення та інші процеси, які, зупинившись у випадку переривання роботи первинного джерела, можуть створити небезпеку або перешкодити рятувальним або пожежним операціям.
Передавальне обладнання, включаючи перемикачі передачі, повинно бути автоматичним, ідентифікованим для використання в режимі очікування та схваленим AHJ. Передавальне обладнання повинно бути спроектоване та встановлене для запобігання ненавмисному одночасному підключенню первинного та вторинного джерел живлення. Потужність повинна передаватися на вторинне джерело за 60 секунд або менше.
Додаткові резервні системи (стаття 702 NEC): Необов'язкові резервні системи визначаються NFPA як "призначені для постачання електроенергії до державних або приватних об'єктів або майна, де безпека життя не залежить від продуктивності системи". Ці системи можуть включати системи обробки даних та зв'язку, а також критично важливі системи, які законодавчо не вимагаються AHJ.
Передавальне обладнання, включаючи перемикачі передачі, для додаткових резервних систем не обмежуються тими ж вимогами, що й аварійне та законодавчо необхідне обладнання для передачі системи. Однак передавальне обладнання повинно бути спроектоване та встановлене для запобігання ненавмисному одночасному підключенню первинного та вторинного джерел живлення. Не існує вимог до коду для передачі живлення на вторинне джерело протягом певного періоду часу.
Системи живлення для критичних операцій (COPS) (Стаття 708 NEC): Перебої або перебої у визначених критично важливих зонах можуть негативно вплинути на національну безпеку, економіку, охорону здоров'я та безпеку. Вимога дотримуватись статті 708 NEC передбачена будь-яким державним органом, що має юрисдикцію, або установою, що надає документацію, що підтверджує необхідність такої системи. Ці системи можуть включати енергосистеми, опалення, вентиляцію, пожежну сигналізацію, охорону та зв'язок у цих районах. NFPA 1600-2013: Стандарт щодо програм ліквідації наслідків катастроф/надзвичайних ситуацій та забезпечення безперервності бізнесу містить додаткову інформацію з цієї теми.
Передавальне обладнання, включаючи перемикачі передачі, повинно бути автоматичним та ідентифікованим для використання в режимі очікування. Передавальне обладнання повинно бути спроектоване та встановлене для запобігання ненавмисному одночасному підключенню первинного та вторинного джерел живлення.
Типи перемикачів передачі
Типи перемикачів передачі включають відкритий, закритий, швидкий закритий, м'який закритий перехід та байпас/ізоляцію.
Перемикачі передачі з відкритим переходом: Передача з відкритим переходом зазвичай описується як "перерва перед виготовленням". Це означає, що комутатор передачі відключається від первинного джерела перед встановленням з'єднання із вторинним джерелом (див. Малюнок 2). Під час цього переходу короткочасне відключення електричної системи. Крім того, відкритий перехід, за задумом, не дозволяє паралельно виконувати обидва джерела одночасно. Перемикачі передачі з відкритим переходом є найбільш часто використовуваними типами. Вони дешевші за інші варіанти.
Перемикачі перемикання із закритим переходом: Передача із закритим переходом зазвичай описується як "зробити до перерви". Це означає, що перемикач передачі створює з'єднання з вторинним джерелом, коли підключений до первинного джерела (див. Малюнок 3). Коли встановлено підключення до вторинного джерела, першоджерело від'єднається. Це забезпечує постійне джерело живлення електричної системи, оскільки два джерела паралельно розташовані. Паралельно розташовані (або взаємопов’язані) джерела повинні відповідати Статті 705 NEC: Взаємозв’язані джерела виробництва електроенергії, яка розглядає основні вимоги безпеки, пов’язані з паралельною роботою генераторів та звичайних/первинних джерел (зазвичай комунальна служба).