چنج‌اور اتوماتیک (ATS)

چنج اور اتوماتیک ATS چیست و چه کاربردی در سیستم برق اضطراری دارد؟

در بسیاری از ساختمان‌ها، مراکز اداری، دیتاسنترها، کارخانه‌ها و مجموعه‌هایی که قطع برق می‌تواند باعث توقف فعالیت شود، وجود یک سیستم مطمئن برای انتقال بین منابع برق اهمیت زیادی دارد. یکی از اصلی‌ترین تجهیزات مورد استفاده در این سیستم‌ها، چنج اور اتوماتیک یا ATS است.

چنج اور اتوماتیک وظیفه دارد در صورت قطع یا بروز اختلال در منبع اصلی برق، بار را به‌صورت خودکار به منبع جایگزین منتقل کند و پس از بازگشت شرایط عادی، دوباره سیستم را به منبع اصلی برگرداند.

چنج اور اتوماتیک چیست؟

چنج اور اتوماتیک یا Automatic Transfer Switch که به اختصار ATS نامیده می‌شود، تجهیزی برای جابه‌جایی خودکار بار الکتریکی میان دو منبع برق است.

این دو منبع می‌توانند شامل موارد زیر باشند:

• برق شبکه و ژنراتور
• برق شبکه و اینورتر
• برق شبکه و سیستم خورشیدی
• دو ورودی مستقل شبکه
• ژنراتور و سیستم ذخیره انرژی

ATS به‌صورت مداوم وضعیت منابع برق را بررسی می‌کند و در صورت بروز مشکل در منبع اصلی، فرمان انتقال را صادر می‌کند.

ATS چگونه کار می‌کند؟

در حالت عادی، مصرف‌کننده از منبع اصلی مانند برق شبکه تغذیه می‌شود.

چنج اور اتوماتیک پارامترهای منبع اصلی را کنترل می‌کند. در صورتی که:

• برق قطع شود
• ولتاژ بیش از حد کاهش پیدا کند
• ولتاژ بیش از حد افزایش پیدا کند
• یکی از فازها قطع شود
• شرایط منبع از محدوده تعریف‌شده خارج شود

ATS می‌تواند فرآیند انتقال را آغاز کند.

در سیستم دارای ژنراتور، معمولاً فرآیند به شکل زیر انجام می‌شود:

1. قطع برق شبکه شناسایی می‌شود.
2. ATS فرمان استارت ژنراتور را صادر می‌کند.
3. پس از پایدار شدن ولتاژ و فرکانس ژنراتور، بار به ژنراتور منتقل می‌شود.
4. پس از بازگشت برق شبکه، ATS مدتی پایداری شبکه را بررسی می‌کند.
5. بار دوباره به برق شبکه منتقل می‌شود.
6. ژنراتور پس از طی زمان خنک‌کاری خاموش می‌شود.

تفاوت چنج اور اتوماتیک و دستی چیست؟

در سیستم دستی، اپراتور باید به‌صورت فیزیکی وضعیت کلید را تغییر دهد.

اما در سیستم اتوماتیک این فرآیند بدون دخالت مستقیم کاربر انجام می‌شود.

چنج اور دستی

مزایا:

• ساختار ساده
• قیمت کمتر
• مناسب برای کاربردهای کم‌اهمیت

معایب:

• نیاز به حضور اپراتور
• زمان انتقال بیشتر
• احتمال خطای انسانی

چنج اور اتوماتیک

مزایا:

• انتقال خودکار
• کاهش زمان قطعی
• مناسب برای تجهیزات حساس
• قابلیت کنترل ژنراتور
• کاهش وابستگی به نیروی انسانی

به همین دلیل در بسیاری از پروژه‌های حرفه‌ای، استفاده از ATS ترجیح داده می‌شود.

کاربرد چنج اور اتوماتیک ATS

چنج اور اتوماتیک در طیف گسترده‌ای از پروژه‌ها قابل استفاده است، از جمله:

• بیمارستان‌ها
• مراکز درمانی
• دیتاسنترها
• بانک‌ها
• مراکز مخابراتی
• کارخانه‌ها
• ساختمان‌های تجاری
• مجتمع‌های مسکونی
• ویلاها
• سیستم‌های خورشیدی
• سیستم‌های برق اضطراری

هرجا تداوم تأمین برق اهمیت داشته باشد، ATS می‌تواند نقش مهمی در مدیریت منابع ایفا کند.

چنج اور برق شهر و ژنراتور

یکی از رایج‌ترین کاربردهای ATS، انتقال خودکار بین برق شبکه و دیزل ژنراتور است.

در این ساختار:

برق شهر ← ATS → بار

و در زمان قطع شبکه:

ژنراتور ← ATS → بار

کنترلر ATS وضعیت برق شبکه را بررسی می‌کند و در صورت نیاز ژنراتور را روشن می‌کند.

این ساختار در بسیاری از ساختمان‌های اداری و صنعتی استفاده می‌شود.

چنج اور اتوماتیک در سیستم خورشیدی

در برخی سیستم‌های خورشیدی و ذخیره انرژی نیز از چنج اور استفاده می‌شود.

برای مثال ممکن است یک پروژه دارای:

• برق شبکه
• اینورتر هیبریدی
• باتری LiFePO4
• ژنراتور

باشد.

در چنین سیستمی باید نحوه اولویت‌بندی و انتقال منابع به‌درستی طراحی شود.

البته بسیاری از اینورترهای هیبریدی دارای قابلیت‌های داخلی برای مدیریت برق شبکه، باتری و پنل خورشیدی هستند و در برخی پروژه‌ها ممکن است نیاز به ATS مستقل وجود نداشته باشد.

بنابراین طراحی نهایی باید بر اساس معماری سیستم انجام شود.

اجزای اصلی تابلو ATS

تابلو چنج اور اتوماتیک ممکن است از بخش‌های مختلفی تشکیل شود.

مهم‌ترین اجزا عبارت‌اند از:

• کلید قدرت
• کنتاکتور یا کلید موتورایز
• کنترلر ATS
• رله‌های کنترل فاز
• تجهیزات حفاظتی
• فیوز و کلید مینیاتوری
• تایمر
• ترمینال‌ها
• تجهیزات فرمان
• نمایشگر یا HMI

نوع تجهیزات به توان پروژه و سطح اتوماسیون مورد نیاز بستگی دارد.

کنتاکتور یا کلید موتورایز؟

در ساخت تابلو ATS معمولاً از یکی از این ساختارها استفاده می‌شود.

ATS کنتاکتوری

برای توان‌های پایین و متوسط ممکن است از دو کنتاکتور استفاده شود.

این دو کنتاکتور باید دارای اینترلاک مناسب باشند تا هرگز هر دو منبع به‌طور هم‌زمان وصل نشوند.

ATS موتورایز

در توان‌های بالاتر معمولاً از کلیدهای موتورایز مانند MCCB یا ACB استفاده می‌شود.

این ساختار استحکام و قابلیت کنترل بالاتری دارد و برای پروژه‌های صنعتی مناسب است.

اینترلاک چیست؟

اینترلاک یکی از مهم‌ترین بخش‌های طراحی ATS است.

وظیفه اینترلاک جلوگیری از اتصال هم‌زمان دو منبع برق است.

در صورتی که دو منبع به‌طور ناخواسته هم‌زمان به یک باس متصل شوند، می‌تواند خطرات جدی ایجاد کند.

اینترلاک می‌تواند:

• مکانیکی
• الکتریکی
• نرم‌افزاری

باشد.

در سیستم‌های حرفه‌ای معمولاً چند لایه حفاظتی استفاده می‌شود.

ATS سه فاز چیست؟

در پروژه‌های دارای برق سه‌فاز، ATS باید وضعیت هر سه فاز را کنترل کند.

پارامترهای مهم شامل:

• قطع فاز
• جابه‌جایی فاز
• کاهش ولتاژ
• افزایش ولتاژ
• عدم تقارن ولتاژ
• فرکانس

است.

کنترل دقیق این پارامترها برای تجهیزات صنعتی اهمیت زیادی دارد.

ATS چهار پل چیست؟

در سیستم سه‌فاز، ATS می‌تواند سه پل یا چهار پل باشد.

در مدل چهار پل، علاوه بر سه فاز، نول نیز سوئیچ می‌شود.

انتخاب سه پل یا چهار پل به سیستم ارتینگ، نوع منبع و طراحی الکتریکی پروژه بستگی دارد و باید توسط طراح متخصص تعیین شود.

زمان انتقال ATS چقدر است؟

زمان انتقال به نوع تجهیزات و منبع جایگزین بستگی دارد.

اگر منبع جایگزین یک ژنراتور باشد، باید زمان استارت و پایدار شدن ژنراتور در نظر گرفته شود.

این فرآیند ممکن است چند ثانیه یا بیشتر طول بکشد.

بنابراین ATS به‌تنهایی معمولاً برای تجهیزاتی که حتی چند میلی‌ثانیه قطعی برای آن‌ها قابل قبول نیست، جایگزین UPS محسوب نمی‌شود.

در چنین کاربردهایی ممکن است ساختار زیر استفاده شود:

ATS + UPS + ژنراتور

UPS در فاصله زمانی روشن شدن ژنراتور برق تجهیزات حساس را تأمین می‌کند.

تفاوت ATS و UPS چیست؟

ATS و UPS عملکرد متفاوتی دارند.

ATS وظیفه انتقال بین دو منبع برق را بر عهده دارد.

اما UPS وظیفه تأمین برق بدون وقفه یا با حداقل وقفه برای تجهیزات حساس را دارد.

بنابراین در بسیاری از پروژه‌ها این دو سیستم در کنار یکدیگر استفاده می‌شوند.

تفاوت ATS با اینورتر هیبریدی چیست؟

اینورتر هیبریدی تجهیزی برای مدیریت:

• پنل خورشیدی
• باتری
• برق شبکه

است.

اما ATS اساساً برای انتقال بار میان منابع برق طراحی شده است.

برخی اینورترهای هیبریدی دارای خروجی Backup و قابلیت انتقال داخلی هستند، بنابراین در چنین سیستم‌هایی باید بررسی شود که استفاده از ATS جداگانه ضروری است یا خیر.

هنگام خرید چنج اور اتوماتیک به چه نکاتی توجه کنیم؟

در انتخاب ATS باید موارد زیر بررسی شوند:

1. تعداد فاز
2. جریان نامی
3. ولتاژ کاری
4. تعداد پل
5. نوع منبع اول و دوم
6. نوع کلید قدرت
7. زمان انتقال
8. کنترل فاز
9. قابلیت تنظیم تأخیر زمانی
10. فرمان استارت ژنراتور
11. نوع اینترلاک
12. سطح حفاظت
13. برند تجهیزات
14. قابلیت مانیتورینگ

انتخاب ATS فقط بر اساس جریان نامی کافی نیست و باید شرایط کامل پروژه بررسی شود.

جریان ATS چگونه انتخاب می‌شود؟

جریان نامی ATS باید بر اساس حداکثر جریان بار تعیین شود.

برای مثال اگر بار پروژه 100 آمپر باشد، کلید انتقال باید توان عبور ایمن این جریان را داشته باشد.

اما در بارهای موتوری، پمپ‌ها و کمپرسورها باید جریان راه‌اندازی نیز بررسی شود.

بنابراین محاسبات دقیق باید بر اساس نوع بار انجام شود.

آیا ATS برای خانه مناسب است؟

بله.

در ویلاها و ساختمان‌هایی که دارای ژنراتور یا منبع برق جایگزین هستند، ATS می‌تواند فرآیند انتقال را به‌صورت کاملاً خودکار انجام دهد.

برای مثال هنگام قطع برق، سیستم می‌تواند بدون نیاز به حضور کاربر ژنراتور را راه‌اندازی کند و پس از بازگشت برق شبکه مجدداً بار را به شبکه منتقل کند.

آیا ATS با اینورتر خورشیدی قابل استفاده است؟

بله، اما معماری سیستم باید بررسی شود.

در برخی پروژه‌ها ATS می‌تواند برای انتقال میان:

برق شبکه و خروجی اینورتر

استفاده شود.

اما در سیستم‌های هیبریدی پیشرفته، بسیاری از عملیات انتقال توسط خود اینورتر انجام می‌شود.

به همین دلیل قبل از اضافه کردن ATS باید دفترچه فنی و ساختار خروجی اینورتر بررسی شود.

قیمت چنج اور اتوماتیک به چه عواملی بستگی دارد؟

قیمت ATS به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله:

• جریان
• تک‌فاز یا سه‌فاز بودن
• تعداد پل
• نوع کلید
• برند
• نوع کنترلر
• توانایی کنترل ژنراتور
• نوع تابلو
• تجهیزات حفاظتی
• قابلیت مانیتورینگ

بنابراین دو تابلو ATS با جریان یکسان ممکن است اختلاف قیمت قابل توجهی داشته باشند.

مزایای استفاده از ATS

مهم‌ترین مزایای چنج اور اتوماتیک عبارت‌اند از:

• افزایش پایداری برق
• کاهش زمان قطعی
• انتقال خودکار منابع
• جلوگیری از خطای اپراتور
• امکان استارت اتوماتیک ژنراتور
• مناسب برای تجهیزات حساس
• افزایش قابلیت اطمینان سیستم برق اضطراری

خرید و طراحی چنج اور اتوماتیک از ایوسل

انتخاب صحیح ATS باید بر اساس توان مصرف، نوع منابع برق، جریان، نوع بار و ساختار سیستم انجام شود.

در پروژه‌هایی که از سیستم خورشیدی، اینورتر هیبریدی، باتری یا ژنراتور استفاده می‌شود، طراحی صحیح بخش انتقال برق اهمیت زیادی دارد.

ایوسل در زمینه تجهیزات سیستم‌های خورشیدی، ذخیره انرژی و برق اضطراری، راهکارهای متناسب با پروژه‌های مختلف ارائه می‌کند.

سوالات متداول درباره چنج اور اتوماتیک

ATS مخفف چیست؟

ATS مخفف Automatic Transfer Switch به معنی کلید انتقال خودکار است.

ATS چه کاری انجام می‌دهد؟

ATS در زمان بروز مشکل در منبع اصلی، بار را به منبع جایگزین منتقل می‌کند.

آیا ATS ژنراتور را روشن می‌کند؟

در سیستم‌هایی که برای این قابلیت طراحی شده‌اند، کنترلر ATS می‌تواند فرمان روشن و خاموش شدن ژنراتور را صادر کند.

آیا ATS جایگزین UPS است؟

خیر. ATS برای انتقال منابع استفاده می‌شود، اما UPS برای تأمین برق بدون وقفه تجهیزات حساس طراحی شده است.

ATS سه فاز چیست؟

ATS سه فاز برای مدیریت و انتقال منابع برق در شبکه‌های سه‌فاز استفاده می‌شود.

آیا برای اینورتر هیبریدی ATS لازم است؟

همیشه نه. برخی اینورترهای هیبریدی قابلیت انتقال و Backup داخلی دارند. نیاز به ATS باید بر اساس طراحی سیستم مشخص شود.

جمع‌بندی

چنج اور اتوماتیک ATS یکی از تجهیزات مهم سیستم‌های برق اضطراری است که امکان انتقال خودکار بار میان دو منبع برق را فراهم می‌کند.

این تجهیز می‌تواند در کنار برق شبکه، ژنراتور، UPS، اینورتر هیبریدی و سیستم خورشیدی مورد استفاده قرار گیرد.

انتخاب صحیح ATS بر اساس جریان، تعداد فاز، نوع کلید، زمان انتقال و معماری سیستم اهمیت زیادی دارد و طراحی اصولی آن می‌تواند پایداری و قابلیت اطمینان شبکه برق یک مجموعه را به‌طور قابل توجهی افزایش دهد.

بررسی تجهیزات مرتبط در ایوسل

برای بررسی گزینه‌های موجود، مشخصات و شرایط هر محصول، دسته‌های سیستم ذخیره انرژی، سانورتر را ببینید.