Welchen Zweck hat ein automatischer Umschalter?

Die Hauptaufgabe eines automatischen Umschaltgeräts (ATS) als kritische Komponente eines funktionsfähigen Stromversorgungssystems besteht darin, die elektrischen Anlagen einer Einrichtung an eine Notstromversorgung anzuschließen, falls die primäre Stromversorgung der Einrichtung ausfällt. Der Einsatz eines ATS im Stromversorgungssystem gewährleistet, dass alle Maschinen, die einen kontinuierlichen oder nahezu kontinuierlichen Betrieb erfordern, auch bei einem Stromausfall weiterlaufen.

Ein ATS wird üblicherweise überall dort eingesetzt, wo Maschinenstillstand katastrophale Auswirkungen auf die Produktivität des Unternehmens, die Leistungserbringung oder sogar auf Menschenleben haben kann.Krankenhäuser, Rechenzentren und Fabrikensind unter den vielen Einrichtungen, die von der Implementierung eines ATS profitieren können, da es minimale Unterbrechungen oder Ausfallzeiten der Stromversorgung gewährleistet.

Funktionen eines ATS

Die Erkennung von Stromausfällen gehört zu den wichtigsten Funktionen eines automatischen Umschalters (ATS). Dieser überwacht kontinuierlich Spannung und Frequenz der primären Stromquelle. Sobald diese Parameter den zulässigen Bereich verlassen, leitet der ATS die Lastumschaltung auf die sekundäre Stromquelle ein.

Da die automatische Umschalteinrichtung (ATS) sowohl an die primäre als auch an die sekundäre Stromversorgung angeschlossen ist, fungiert sie als Schnittstelle zwischen den Geräten und den Stromversorgungen und wirkt wie ein elektrisches Relais. Sie ist für den Dauerbetrieb ausgelegt und hält alle elektrischen Verbraucher an die primäre oder sekundäre Stromversorgung angeschlossen. Um Ausfallzeiten zu vermeiden, bleibt die ATS auch bei Kurzschluss- oder Fehlerströmen mit den Stromverteilungskreisen verbunden.

Ein ATS kann auch als redundantes, rackmontiertes Netzteil für Geräte dienen, die über nur ein Kabel an eine Stromquelle angeschlossen sind. Schließlich soll der ATS erkennen, wann die primäre Stromquelle wiederhergestellt ist, und die Last nach der Wiederherstellung von der sekundären Quelle auf diese umschalten.

Wie funktioniert ein ATS?

Standardmäßig ist die automatische Umschalteinrichtung (ATS) an die primäre Stromversorgung angeschlossen. Bei einem Ausfall dieses Systems schaltet die ATS eine Notstromversorgung, beispielsweise eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV), zu. Zusätzlich kann die ATS auch längerfristige Notstromsysteme, wie z. B. lokale Dieselgeneratoren, starten, um elektrische Geräte zu betreiben, bis die Stromversorgung durch das primäre Netz vollständig wiederhergestellt ist.

Der typische Lastumschaltprozess umfasst folgende Schritte:

• Die primäre Stromquelle fällt aus.
• Die automatische Umschalteinrichtung (ATS) prüft, ob die Leistung der Sekundärquelle stabil ist und innerhalb akzeptabler Spannungs- und Frequenztoleranzgrenzen liegt.
• Der ATS schaltet den Lastkreis automatisch und nahezu verzögerungsfrei auf die sekundäre Stromquelle um.
• Sobald die primäre Stromquelle wiederhergestellt ist, leitet das ATS die Last von der sekundären Stromquelle zurück zur primären Stromquelle.

Je nach Bauart kann ein ATS die Verbindung zwischen primärer und sekundärer Stromquelle auf drei verschiedene Arten umschalten oder umschalten:

• Geschlossener Übergang.Bei dieser sogenannten Make-before-Break-Umschaltung verbindet die automatische Umschalteinrichtung (ATS) die Geräte mit der Sekundärstromversorgung, bevor die Verbindung zur Primärstromversorgung unterbrochen wird. Dadurch wird sichergestellt, dass die Maschinen ohne Unterbrechungen weiterlaufen und Ausfallzeiten vermieden werden.
• Offener Übergang.Dies wird als Break-Before-Make-Transfer bezeichnet und tritt auf, wenn das ATS zuerst die Verbindung des Geräts zur primären Quelle unterbricht und es erst dann mit der Backup-Quelle verbindet.
• Verzögerter Übergang.Bei dieser Methode unterbricht die automatische Umschalteinrichtung (ATS) die Verbindung zur primären Stromquelle, bevor sie auf die Backup-Stromquelle umschaltet, indem sie eine Verzögerung zwischen den Verbindungen einfügt, üblicherweise um induktiven Lastrestspannungen vor dem Übergang abzubauen.