Что такое инверторный автоматический переключатель?
Определение инверторного автоматического переключателя
Автоматический переключатель с инвертором — это автоматический переключатель используется специально для переключения нагрузки между обычным источником переменного тока (как правило, сетевым) и источником переменного тока, получаемым от инвертора (аккумуляторный инвертор, гибридный инвертор или выход инвертора, питаемый от генератора). Он отслеживает доступность источников и управляет переключением, чтобы в любой момент времени нагрузку питал только один источник. В зависимости от конструкции он может переключать только фазные провода или фазные провода и нулевой провод.
Схема подключения инвертора с автоматическим переключателем
Приведенные ниже схемы представляют собой упрощенные схематические изображения. Всегда руководствуйтесь точными обозначениями клемм и схемой подключения, предоставленными производителями системы ATS и инвертора, а также согласовывайте подход к подключению нейтрали и заземления с вашей электрической схемой и местными требованиями.
Последовательная схема маркировки помогает избежать ошибок:
Вход утилиты: UTILITY IN (L1/L2[/L3], N)
Вход инвертора: INVERTER IN (L1/L2[/L3], N)
Вход генератора (при использовании): GENERATOR IN (L1/L2[/L3], N)
Выход нагрузки: LOAD OUT (L1/L2[/L3], N)
PE/заземление: к заземляющей шине корпуса и системе заземления объекта
Этикетка проводника | Типичное значение | Примечания к чертежам и маркировке |
|---|---|---|
L1, L2 | Однофазные сетевые провода | В системах с раздельной фазой фазы L1 и L2 являются фазами под напряжением; перед подачей напряжения необходимо проверить соотношения напряжений |
L1, L2, L3 | Трехфазные сетевые провода | При обслуживании двигателей, приводов или входов ИБП необходимо проверять фазовый порядок |
N | Нейтральный | Определите, является ли нейтраль постоянной или переключаемой, исходя из стратегии заземления системы |
PE / G | Защитное заземление / заземление оборудования | Защитный кожух; прокладка в соответствии со схемой заземления; ни в коем случае не использовать PE в качестве токопроводящего обратного провода |
Схема подключения основного инвертора ATS
Это типичная конфигурация, состоящая из сети и инвертора (аккумуляторного инвертора). Автоматический переключатель (ATS) выбирает либо источник питания от сети, либо выход инвертора для питания панели критически важных нагрузок.
Сетевое питание и инвертор подключаются к входам АТС. Выход АТС питает панель нагрузки.
Схема:
ПОДКЛЮЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА → ВХОД A АТС ВЫХОД ИНВЕРТОРА → ВХОД B АТС ВЫХОД АТС → ПАНЕЛЬ НАГРУЗКИ PE/ЗАЗЕМЛЕНИЕ → ЗАЗЕМЛЯЮЩАЯ ШИНА КОРПУСА АТС И ПАНЕЛИ
Если панель нагрузок содержит нагрузки, подключенные к нулю, необходимо определить, как будет организована работа нуля (постоянная или переключаемая). Наиболее простыми ошибками в данной топологии являются путаница с нулем и ошибки при соединении.
Схема подключения гибридного солнечного инвертора ATS
Гибридный солнечный инвертор может работать в режимах подключения к сети, резервного питания и работы от аккумулятора. Автоматический переключатель (ATS) обычно используется для обеспечения четкого разделения источников питания, питающих участок критически важных нагрузок, во время перебоев в подаче электроэнергии.
Схема:
СЕТЬ → ВХОД A АТС → ВЫХОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ГИБРИДНОГО ИНВЕРТОРА (РЕЗЕРВ/НАГРУЗКА) → ВХОД B АТС → ВЫХОД АТС → ПАНЕЛЬ КРИТИЧЕСКИХ НАГРУЗОК (PE/ЗАЗЕМЛЕНИЕ) → ОБЩАЯ СИСТЕМА ЗАЗЕМЛЕНИЯ
Гибридные системы часто вызывают вопросы, связанные со стратегией подключения нейтрали, поскольку инвертор может изменять состояние своего внутреннего соединения нейтрали с заземлением в зависимости от режима работы. Выбор полюсов автоматического переключателя (ATS) должен соответствовать данному поведению.
Схема подключения автоматического переключателя (ATS) генератора и инвертора
В системах, состоящих из генератора и инвертора, устройство автоматического переключения (ATS) может использоваться для переключения между сетевым питанием и генератором либо между сетевым питанием и инвертором, в зависимости от архитектуры системы. Один из распространенных подходов заключается в том, что генератор питает вход инвертора/зарядного устройства, а выход инвертора обеспечивает питание нагрузок.
Упрощённая схема, помогающая выбрать между сетевым и инверторным вариантом:
ВХОД СЕТИ → ВХОД A АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ (АТС) (ПИТАНИЕ ОТ АККУМУЛЯТОРА/ГЕНЕРАТОРА) → ВХОД B АТС ВЫХОД АТС → ПАНЕЛЬ НАГРУЗКИ
Упрощённая схема, иллюстрирующая выбор между сетевым питанием и генератором для питания подсистемы зарядного устройства/инвертора:
ВХОД СЕТИ → ВХОД A АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ (ATS) → ВХОД B АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ (ATS) → ВЫХОД АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ (ATS) → ВХОД ПЕРЕОДНО-ТОКОВОГО ИНВЕРТОРА/ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА (И/ИЛИ ПАНЕЛЬ, В СООТВЕТСТВИИ С ПРОЕКТОМ)
Выбор схемы зависит от того, хотите ли вы, чтобы инвертор был единственным источником питания для нагрузок (при этом инвертор обеспечивает бесперебойное переключение между источниками), или же вы предпочитаете прямое переключение нагрузки между двумя независимыми источниками.
Схема подключения однофазного инвертора с автоматическим переключением источников питания (ATS)
Схема подключения однофазного инвертора ATS обычно состоит из двух фазных проводов, а также нулевого провода и провода заземления (PE) (при наличии нулевого провода в системе).
Схема:
ВХОД УСТРОЙСТВА: L1, L2, N → ВХОД A АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ (ATS) ВХОД ИНВЕРТОРА: L1, L2, N → ВХОД B АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ (ATS) ВЫХОД АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ (ATS): L1, L2, N → НАГРУЗКА PE/ЗАЗЕМЛЕНИЕ: КОРПУС АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ (ATS) → ЗАЗЕМЛЯЮЩАЯ ШИНА → СИСТЕМА ЗАЗЕМЛЕНИЯ
Если в системе используются только нагрузки, подключенные между фазами (без нагрузок на нейтраль), нейтральный проводник со стороны нагрузки может отсутствовать. Не следует полагать, что это означает, что вопросы, связанные с нейтралью, не имеют значения; всё зависит от инвертора и конструкции вышестоящих элементов системы.
Схема подключения трехфазного инвертора с автоматическим переключением (ATS)
При подключении трехфазного инвертора ATS добавляется фаза L3, что, как правило, требует особого внимания к маркировке и последовательности фаз.
Схема:
ВХОД СЕТИ: L1, L2, L3, N → ВХОД A АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ (ATS) ВЫХОД ИНВЕРТОРА: L1, L2, L3, N → ВХОД B АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ (ATS) ВЫХОД АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ (ATS): L1, L2, L3, N → НАГРУЗКА ПАНЕЛЬ PE/ЗАЗЕМЛЕНИЕ: КОРПУС ATS И ПАНЕЛЬ СОЕДИНЕНЫ С СИСТЕМОЙ ЗАЗЕМЛЕНИЯ
Если переключение нейтрали предусмотрено конструкцией, система ATS должна переключать нейтраль (N) с использованием цепи нейтрали, рассчитанной на полную номинальную нагрузку и соответствующей требованиям оборудования.
Тип системы | Типичные полюса ATS для переключения | Примечания |
|---|---|---|
Однофазные нагрузки без нейтрали | 2-полюсный (только фазы) | Уточните конфигурацию выхода инвертора и требования к нагрузке |
Однофазные нагрузки с нейтралью | 3-полюсный или 4-полюсный (фазы + нуль) | Нейтральная стратегия имеет решающее значение для проектирования инверторных и гибридных систем |
Трехфазные нагрузки без нейтрали | 3-фазный (L1/L2/L3) | Убедитесь в отсутствии требований к нагрузкам и оборудованию на нейтрали |
Трехфазные нагрузки с нейтралью | 4-полюсный (L1/L2/L3/N) | Проверить номинальные значения нейтрали и характеристики переключения в соответствии с документацией на оборудование |
Пошаговая инструкция по подключению автоматического переключателя инвертора
Шаг 1: Отключите и проверьте все источники питания
Необходимо изолировать все источники питания, а не только сеть. Сюда входят выход инвертора, цепи аккумуляторных батарей, которые могут подать напряжение на инвертор, сигналы запуска генератора, а также любые пути обратной подачи тока через зарядные устройства.
Последовательность практической проверки:
Раскройте выключатели или разъединители на стороне источника для каждого источника питания.
Блокировка и маркировка в соответствии с процедурами вашего предприятия.
Убедитесь в отсутствии напряжения на каждой паре входных клемм АТС.
Убедитесь, что сторона нагрузки обесточена.
Завершается, когда:
Все терминалы линейной серии ATS показывают нулевое напряжение относительно эталонных значений, предусмотренных для вашей системы.
Во время подключения инвертор не может генерировать выходной переменный ток.
Шаг 2: Подключение входа сетевого питания
Подключите сетевые провода к клеммам ATS, предназначенным для основного источника питания (часто обозначенным как «utility», «line», «mains» или «source A»). Соблюдайте маркировку фаз и следите за аккуратной прокладкой проводов для удобства проверки.
Технические проверки:
Убедитесь, что сечение проводника и класс изоляции соответствуют максимальному непрерывному току и способу прокладки.
Уточните значения момента затяжки для наконечников и клемм.
Перед подачей напряжения убедитесь, что соединение корпуса ATS с заземлением выполнено.
Завершается, когда:
Входные провода сетевого кабеля заделаны, затянуты с соблюдением момента затяжки и промаркированы.
Подключение источника питания соответствует обозначениям клемм автоматического переключателя (ATS).
Шаг 3: Подключение выхода питания инвертора
Подключите выходные провода переменного тока инвертора к клеммам АТС, предназначенным для альтернативного источника питания (часто обозначенным как «инвертор», «генератор», «аварийный» или «источник B», в зависимости от модели). Не следует считать, что нулевой провод на выходе инвертора и нулевой провод сети взаимозаменяемы.
Перед прекращением работы:
Уточните конфигурацию выхода инвертора (однофазный или трехфазный).
Уточните, изменяет ли инвертор состояние соединения нейтрали с заземлением в зависимости от режима работы.
Уточните, какие средства защиты на выходе инвертора или автоматические выключатели предусмотрены в вашей конструкции.
Завершается, когда:
Выводные провода инвертора заделаны, затянуты с соблюдением момента затяжки и промаркированы.
Выход инвертора проложен и защищен таким образом, чтобы исключить контакт с острыми краями или источниками тепла.
Шаг 4: Подключите клеммы выходного заряда
Подключите выход ATS к панели нагрузки или к секции распределения критически важных нагрузок. Прокладка нейтрали и PE/заземления должна соответствовать вашей схеме заземления.
Чтобы впоследствии избежать проблем с поиском и устранением неисправностей:
Обозначьте выходные провода нагрузки надписью «ATS LOAD OUT».
При подключении к распределительной панели убедитесь, что шины нейтрали и заземления на ней настроены в соответствии с проектными требованиями системы.
Завершается, когда:
Выходные провода ATS заделываются, затягиваются с соблюдением момента затяжки и маркируются с обоих концов.
Панель нагрузки на выходе готова к пусковым испытаниям.
Шаг 5: Правильно подключите нейтраль и заземление
Неисправности, связанные с нейтралью и заземлением (PE), являются одними из наиболее распространённых причин ложных срабатываний, неожиданного напряжения на контактах и непредсказуемого поведения инвертора.
Два принципа, которые помогут вам избежать неприятностей:
Провода заземления оборудования ни в коем случае не должны использоваться в качестве обычного обратного пути.
Система не должна создавать непреднамеренных параллельных путей заземления.
Практическое руководство по принятию решений:
Вопрос по дизайну | Если да | Если нет |
|---|---|---|
Ведет ли себя альтернативный источник в режиме резервного питания как отдельно сформированная система со своей собственной нейтральной точкой отсчета? | Конструкция с переключаемым нулевым проводом часто требуется для обеспечения стабильного поведения нулевого провода во время переключения. | Использование однофазного нейтрального провода может быть допустимо, если конструкция системы обеспечивает наличие одного нейтрального опорного пункта и отсутствие параллельных путей обратного тока. |
Может ли инвертор или генератор создавать соединение между нейтралью и заземлением при работе в автономном режиме? | Убедитесь, что план выбора полюсов и соединений системы ATS исключает одновременную активацию нескольких соединений. | Обеспечьте эффективность единственной предусмотренной точки соединения во всех режимах работы. |
Установлены ли ниже по цепи устройства GFCI/RCD? | Обратите особое внимание на переключение и изоляцию нейтрали во время переключения, чтобы предотвратить ложные срабатывания. | Тем не менее, к нейтральным проводам следует относиться с осторожностью; отсутствие УЗО не отменяет требований безопасности. |
Контрольный список по заземлению:
Подключите корпус ATS к системе заземления оборудования.
Обеспечьте непрерывность заземляющих проводников и соблюдайте их сечение в соответствии с проектом.
Не смешивайте нейтрали между клеммами источника.
Завершается, когда:
Нейтральная схема маршрутизации соответствует выбранной стратегии полюсов ATS.
Заземляющий провод проходит непрерывно от источников питания, корпуса системы автоматического переключения (ATS) и панели нагрузки.
Шаг 6: Проверка работы системы автоматической передачи (ATS)
В ходе ввода в эксплуатацию ошибки в электромонтаже выявляются в контролируемых условиях. Следует использовать структурированный план испытаний, предусматривающий проверку работы при передаче, повторной передаче и при нагрузке.
Тест | Как выполнить | Что проверить |
|---|---|---|
Осмотр перед подачей напряжения | Визуальный осмотр маркировки, отметок момента затяжки, изоляции, прокладки проводов | Открытых участков меди нет; соединения выполнены правильно; заземление корпуса выполнено |
Подключение к электросети | Питание только от сети | Стабильное напряжение на входе A системы автоматического переключения (ATS); отсутствие непреднамеренной обратной подачи питания |
Включение инвертора | Включить выход инвертора в соответствии с инструкциями производителя | Стабильное напряжение на входе B автоматического переключателя (ATS); правильные фазовые соотношения |
Тест на перенос | Моделирование отключения энергоснабжения (открытие отсекающего устройства на входе) | Система ATS переключается на инвертор в течение заданной задержки; нагрузки остаются в пределах допустимых значений |
Тест на повторную передачу | Утилита восстановления | ATS возобновила работу в системе после задержки; аварийных отключений не зафиксировано |
Испытание с изменением нагрузки (если разрешено) | Применить известные ступени нагрузки к критическим цепям | Отсутствие перегрева в местах соединений; отсутствие ложных срабатываний системы защиты |
Завершается, когда:
Передачи и повторные передачи выполняются стабильно.
Панель загрузки работает так, как и ожидалось, в обоих режимах источника.
Любые выходы мониторинга или состояния указывают на правильный источник.
Часто задаваемые вопросы об инверторных автоматических переключателях
Может ли система ATS работать с любым инвертором?
Не каждая система автоматического переключения (ATS) совместима со всеми инверторами. Совместимость зависит от типа выхода (однофазный или трехфазный), напряжения, частоты, номинального постоянного тока, а также от того, как инвертор обрабатывает нейтраль и заземление в автономном режиме. Некоторые инверторы изменяют соотношение между нейтралью и заземлением во время работы в режиме резервного питания, что может потребовать использования ATS с переключаемой нейтралью. Также необходимо убедиться, что время переключения и пусковой ток не вызовут срабатывание защиты инвертора.
Нужен ли гибридному инвертору автоматический переключатель?
Не всегда. Многие гибридные инверторы оснащены встроенным реле переключения для выделенного резервного выхода, поэтому для данной панели нагрузки внешний автоматический переключатель (ATS) может оказаться ненужным. Внешний ATS обычно используется в тех случаях, когда требуется иная архитектура, при подключении генератора или дополнительных источников питания, либо при необходимости выбора источника питания на входе.
Требуется ли в инверторном автоматическом переключателе (ATS) переключение на нулевой провод?
Иногда. Переключение нейтрали — это конструктивное решение, а не универсальное правило. Это имеет значение, когда альтернативный источник устанавливает собственную опорную точку нейтрали в режиме резервирования или когда в противном случае в системе возникает несколько соединений нейтрали с заземлением либо параллельных путей возврата нейтрали. Автоматический переключатель источников питания (ATS) с переключаемым нейтральным проводом может изолировать нейтральные провода между источниками, чтобы уменьшить циркулирующий ток, ложные срабатывания устройств защитного отключения (GFCI/RCD) и риск поражения током при прикосновении.
Какой размер ATS мне нужен для моего инвертора?
Подбирайте ATS с учетом максимального непрерывного тока, который будет через него проходить, а не только исходя из номинальной мощности инвертора, указанной на заводской табличке. Начните с автоматического выключателя питающей линии и допустимой нагрузки проводника для распределительного щита критической нагрузки, учтите ожидаемую непрерывную нагрузку, а также, при необходимости, ток, проходящий через инвертор. Выбирайте ATS с запасом по тепловыделению и возможностью будущего расширения, а также убедитесь в совместимости клемм.
Можно ли использовать систему ATS с аккумуляторными инверторами?
Да. В инверторах на аккумуляторных батареях обычно используется автоматический переключатель (ATS) для автоматического переключения между сетевым питанием и выходом инвертора для критически важных цепей. Убедитесь, что выходная мощность инвертора соответствует нагрузкам, и проверьте, что время переключения не приведет к сбоям в работе инвертора или отключению нагрузок. Обратите особое внимание на организацию работы нейтрали при автономной работе инвертора, особенно при использовании устройств GFCI/RCD, общих нейтралей и многожильных ответвленных цепей.
Почему стоит выбрать решения LSP в области инверторных автоматических переключателей?
Продукты LSP ATS обеспечивают стабильную работу при перебоях в электроснабжении и гарантируют бесперебойное электроснабжение в жилых, коммерческих и промышленных объектах. Благодаря оптимизированным характеристикам коммутации, четкой маркировке клемм и удобной для монтажа конструкции продукция LSP помогает инженерам обеспечить более безопасную прокладку электропроводки и упростить ввод в эксплуатацию.
Благодаря гибким конфигурациям, различным вариантам полюсов и совместимости с различными архитектурами инверторов система LSP обеспечивает надёжные решения для переключения, которые помогают предотвратить такие распространённые проблемы, как неправильное подключение, нестабильное переключение и проблемы с подключением нейтрали.
Являясь опытным производителем электротехнической продукции, компания LSP предоставляет услуги по индивидуальной настройке в формате OEM и ODM для мировых брендов инверторов, компаний, работающих в сфере солнечной энергетики, и системных интеграторов. От индивидуальных технических характеристик, конструкции корпусов и конфигураций клеммных колодок до технических рекомендаций и поставок напрямую с завода — LSP помогает клиентам разрабатывать надежные решения ATS, обеспечивая стабильное качество, эффективное производство и профессиональную поддержку для долгосрочного сотрудничества.
