จุดประสงค์ของสวิตช์สลับไฟอัตโนมัติคืออะไร?

วัตถุประสงค์หลักของระบบ ATS ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของระบบไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ คือการเชื่อมต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าในโรงงานเข้ากับแหล่งจ่ายไฟสำรอง ในกรณีที่แหล่งจ่ายไฟหลักของโรงงานดับหรือขัดข้อง การติดตั้งระบบ ATS ในระบบไฟฟ้าจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าเครื่องจักรทั้งหมดที่ต้องการการทำงานอย่างต่อเนื่องหรือเกือบต่อเนื่องจะยังคงทำงานต่อไปได้แม้ว่าจะเกิดไฟฟ้าดับหรือขัดข้องก็ตาม

ระบบ ATS มักถูกนำไปใช้ในทุกที่ที่การหยุดทำงานของเครื่องจักรอาจส่งผลกระทบอย่างร้ายแรงต่อประสิทธิภาพการทำงานขององค์กร การส่งมอบบริการ หรือแม้กระทั่งชีวิตของผู้คนโรงพยาบาล ศูนย์ข้อมูล และโรงงานสถานที่ต่างๆ เหล่านี้เป็นหนึ่งในสถานที่มากมายที่สามารถได้รับประโยชน์จากการนำระบบ ATS มาใช้ เนื่องจากช่วยลดการหยุดชะงักหรือการหยุดทำงานของระบบไฟฟ้าให้น้อยที่สุด

หน้าที่ของระบบ ATS

การตรวจจับไฟดับเป็นหนึ่งในหน้าที่ที่สำคัญที่สุดของระบบ ATS ใดๆ ระบบจะตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าและความถี่ของแหล่งจ่ายไฟหลักอย่างต่อเนื่อง เมื่อค่าเหล่านี้อยู่นอกช่วงที่กำหนด ระบบ ATS จะเริ่มทำการสลับโหลดและเปลี่ยนไปใช้แหล่งจ่ายไฟสำรอง

เนื่องจาก ATS เชื่อมต่อกับทั้งแหล่งจ่ายไฟหลักและแหล่งจ่ายไฟสำรอง จึงทำหน้าที่เป็นตัวกลางระหว่างอุปกรณ์และแหล่งจ่ายไฟ โดยทำหน้าที่เสมือนรีเลย์ไฟฟ้า ATS ถูกออกแบบมาให้สามารถนำกระแสไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่อง ทำให้โหลดไฟฟ้าทั้งหมดเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟใดแหล่งจ่ายไฟหนึ่ง (หลักหรือสำรอง) อยู่เสมอ เพื่อป้องกันการหยุดทำงาน ATS จะยังคงเชื่อมต่อกับวงจรจ่ายไฟ แม้ในสถานการณ์ที่เกิดไฟฟ้าลัดวงจรหรือกระแสไฟฟ้าผิดปกติก็ตาม

นอกจากนี้ ATS ยังสามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งจ่ายไฟสำรองแบบติดตั้งบนแร็คสำหรับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟที่มีสายไฟเพียงเส้นเดียว สุดท้ายแล้ว ATS มีหน้าที่ตรวจจับเมื่อแหล่งจ่ายไฟหลักกลับมาใช้งานได้ และถ่ายโอนโหลดกลับไปยังแหล่งจ่ายไฟหลัก (จากแหล่งจ่ายไฟสำรอง) หลังจากที่แหล่งจ่ายไฟหลักกลับมาใช้งานได้แล้ว

ระบบ ATS ทำงานอย่างไร?

โดยปกติแล้ว ATS จะเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟหลัก เมื่อเกิดความผิดพลาดในระบบนี้ ATS จะเรียกใช้แหล่งจ่ายไฟสำรอง เช่น เครื่องสำรองไฟ (UPS) นอกจากนี้ ATS ยังสามารถเริ่มต้นระบบสำรองระยะยาวอื่นๆ เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลในพื้นที่ เพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าจนกว่าไฟฟ้าจากแหล่งหลักจะกลับมาใช้งานได้ตามปกติ

กระบวนการสลับโหลดโดยทั่วไปประกอบด้วยขั้นตอนดังต่อไปนี้:

• แหล่งจ่ายไฟหลักขัดข้อง
• ระบบ ATS ตรวจสอบว่ากำลังไฟจากแหล่งจ่ายไฟสำรองมีความเสถียรและอยู่ในช่วงความคลาดเคลื่อนของแรงดันและความถี่ที่ยอมรับได้
• ระบบ ATS จะสลับวงจรโหลดไปยังแหล่งจ่ายไฟสำรองโดยอัตโนมัติและเกือบจะในทันที
• เมื่อแหล่งจ่ายไฟหลักกลับมาใช้งานได้ตามปกติ ระบบ ATS จะส่งโหลดจากแหล่งจ่ายไฟสำรองกลับไปยังแหล่งจ่ายไฟหลัก

ขึ้นอยู่กับการออกแบบ อุปกรณ์ ATS สามารถสลับหรือเปลี่ยนการเชื่อมต่อระหว่างแหล่งจ่ายไฟหลักและแหล่งจ่ายไฟสำรองได้ 3 วิธี ดังนี้:

• การเปลี่ยนผ่านแบบปิดกระบวนการนี้เรียกว่าการถ่ายโอนแบบ "เชื่อมต่อก่อนตัด" ซึ่งหมายถึงการที่ ATS เชื่อมต่ออุปกรณ์เข้ากับแหล่งจ่ายไฟสำรองก่อนที่จะตัดการเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟหลัก เพื่อให้มั่นใจว่าเครื่องจักรจะทำงานได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่หยุดชะงักและป้องกันการหยุดทำงาน
• เปิดการเปลี่ยนผ่านการถ่ายโอนแบบ "ตัดก่อนเชื่อมต่อ" นี้เกิดขึ้นเมื่อ ATS ตัดการเชื่อมต่อของอุปกรณ์กับแหล่งสัญญาณหลักก่อน จากนั้นจึงเชื่อมต่อกับแหล่งสัญญาณสำรอง
• การเปลี่ยนผ่านที่ล่าช้าในวิธีการนี้ ATS จะตัดการเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟหลักก่อนที่จะเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟสำรอง โดยการเพิ่มช่วงเวลาหน่วงระหว่างการเชื่อมต่อ ซึ่งโดยปกติแล้วจะช่วยให้แรงดันไฟฟ้าตกค้างจากโหลดเหนี่ยวนำลดลงก่อนที่จะเกิดการเปลี่ยนผ่าน