Interruptor de transferencia - Transfer switch

Diagrama unifilar del interruptor de transferencia trifásico

Interruptor de transferencia inteligente

Un interruptor de transferencia es un interruptor eléctrico que conmuta una carga entre dos fuentes. Algunos interruptores de transferencia son manuales, ya que un operador efectúa la transferencia accionando un interruptor, mientras que otros son automáticos y se activan cuando detectan que una de las fuentes ha perdido o ganado energía.

Un interruptor de transferencia automática (ATS) a menudo se instala donde se encuentra un generador de respaldo, de modo que el generador pueda proporcionar energía eléctrica temporal si falla la fuente de la red pública .

Operación de un interruptor de transferencia

Además de transferir la carga al generador de respaldo, un ATS también puede ordenar al generador de respaldo que se encienda, según el voltaje monitoreado en el suministro primario. El interruptor de transferencia aísla el generador de respaldo de la red eléctrica cuando el generador está encendido y proporciona energía temporal. La capacidad de control de un interruptor de transferencia puede ser solo manual o una combinación de automático y manual. El modo de transición del interruptor (ver más abajo) de un interruptor de transferencia puede ser Transición abierta (OT) (el tipo habitual) o Transición cerrada (CT)).

Por ejemplo, en una casa equipada con un generador de respaldo y un ATS, cuando ocurre un corte de servicio eléctrico, el ATS le indicará al generador de respaldo que arranque. Una vez que el ATS ve que el generador está listo para proporcionar energía eléctrica, el ATS interrumpe la conexión de la casa a la red eléctrica y conecta el generador al panel eléctrico principal de la casa. El generador suministra energía a la carga eléctrica de la casa, pero no está conectado a las líneas de servicios eléctricos. Es necesario aislar el generador del sistema de distribución para proteger al generador de sobrecargas al alimentar cargas en la casa y por seguridad, ya que los trabajadores de servicios públicos esperan que las líneas estén muertas.

Cuando la energía de la red eléctrica regresa por un tiempo mínimo, el interruptor de transferencia transferirá la casa de regreso a la energía de la red y ordenará al generador que se apague, después de otra cantidad especificada de tiempo de "enfriamiento" sin carga en el generador.

Se puede configurar un interruptor de transferencia para proporcionar energía solo a circuitos críticos o a paneles (sub) eléctricos completos. Algunos interruptores de transferencia permiten la eliminación de cargas o la priorización de circuitos opcionales, como equipos de calefacción y refrigeración. La aparamenta de emergencia más compleja que se utiliza en grandes instalaciones de generadores de respaldo permite una carga suave, lo que permite que la carga se transfiera sin problemas desde la red eléctrica a los generadores sincronizados, y viceversa; tales instalaciones son útiles para reducir la demanda de carga máxima de una empresa de servicios públicos.

Tipos

Transición abierta

Un interruptor de transferencia de transición abierta también se llama interruptor de transferencia de ruptura antes de hacer. Un interruptor de transferencia de ruptura antes de hacer contacto rompe el contacto con una fuente de energía antes de que haga contacto con otra. Evita la retroalimentación de un generador de emergencia a la línea de servicios públicos, por ejemplo. Un ejemplo es un interruptor de transferencia automática de transición abierta (ATS). Durante la fracción de segundo de la transferencia de energía, se interrumpe el flujo de electricidad. Otro ejemplo es un interruptor o disyuntor manual de tres posiciones, con la energía de la red pública en un lado, el generador en el otro y "apagado" en el medio, que requiere que el usuario cambie a la posición de desconexión completa "apagado" antes de realizar la operación. próxima conexión.

Transición cerrada

Un interruptor de transferencia de transición cerrada (CTTS) también se denomina interruptor de transferencia de apertura antes de la apertura.

Un sistema de emergencia típico utiliza una transición abierta, por lo que hay una interrupción momentánea inherente de energía a la carga cuando se transfiere de una fuente disponible a otra (teniendo en cuenta que la transferencia puede estar ocurriendo por razones distintas a una pérdida total de energía) . En la mayoría de los casos, esta interrupción es intrascendente, especialmente si es menos de 1/6 de segundo.

Sin embargo, hay algunas cargas que se ven afectadas por la más mínima pérdida de potencia. También existen condiciones operativas donde puede ser deseable transferir cargas sin interrupción de energía cuando las condiciones lo permitan. Para estas aplicaciones, se pueden proporcionar interruptores de transferencia de transición cerrados. El interruptor funcionará en un modo de cierre previo siempre que ambas fuentes sean aceptables y estén sincronizadas. Los parámetros típicos que determinan la sincronización son: diferencia de voltaje inferior al 5%, diferencia de frecuencia inferior a 0,2 Hz y ángulo de fase máximo entre las fuentes de 5 grados. Esto significa que el motor que impulsa el generador que alimenta una de las fuentes generalmente debe ser controlado por un gobernador isócrono.

Por lo general, se requiere que la transición cerrada, o el tiempo de superposición, sea inferior a 100 milisegundos. Si alguna de las fuentes no está presente o no es aceptable (como cuando falla la energía normal), el interruptor debe operar en un modo de ruptura antes de hacer (operación de transición abierta estándar) para garantizar que no se produzca retroalimentación.

La transferencia de transición cerrada hace que las pruebas mensuales exigidas por el código sean menos objetables porque elimina la interrupción de las cargas críticas que se produce durante la transferencia de transición abierta tradicional.

Con la transferencia de transición cerrada, el grupo electrógeno del motor en el sitio se conecta momentáneamente en paralelo con la fuente de servicio. Esto requiere la aprobación de la empresa de servicios públicos local.

Las aplicaciones típicas de conmutación de carga para las que es deseable la transferencia de transición cerrada incluyen procesamiento de datos y cargas electrónicas, ciertas cargas de motores y transformadores, sistemas de reducción de carga o en cualquier lugar donde las interrupciones de carga, incluso de la más corta duración, sean objetables. Un CTTS no sustituye a un UPS (sistema de alimentación ininterrumpida); un SAI tiene una energía almacenada incorporada que proporciona energía durante un período de tiempo prescrito en caso de un corte de energía. Un CTTS por sí mismo simplemente asegura que no habrá pérdida momentánea de energía cuando la carga se transfiera de una fuente de energía activa a otra.

Carga suave

Un interruptor de transferencia de carga suave (SLTS) hace uso de un CTTS y se usa comúnmente para sincronizar y operar la generación in situ en paralelo con la energía de la red pública, y para transferir cargas entre las dos fuentes mientras se minimizan los transitorios de voltaje o frecuencia.

Interruptor de transferencia estática (STS)

Un interruptor de transferencia estática utiliza semiconductores de potencia como rectificadores controlados por silicio (SCR) para transferir una carga entre dos fuentes. Debido a que no hay partes mecánicas móviles, la transferencia se puede completar rápidamente, quizás dentro de un cuarto de ciclo de la frecuencia de energía. Los interruptores de transferencia estática se pueden usar donde se encuentran disponibles fuentes de energía confiables e independientes, y es necesario proteger la carga incluso de unos pocos ciclos de frecuencia de energía, o de cualquier sobrevoltaje o caída en la fuente de energía principal.

Uso doméstico

Las casas con generadores de reserva pueden usar un interruptor de transferencia para algunos circuitos o para toda la casa. Hay diferentes modelos disponibles, con transferencia manual y automática. A menudo, los sistemas de interruptores de transferencia pequeños utilizan interruptores automáticos con un enlace operativo externo como mecanismo de conmutación. El enlace opera dos disyuntores en tándem, cerrando uno mientras abre el otro. Los fabricantes de interruptores de transferencia pueden proporcionar guías de instalación para seleccionar el tamaño del interruptor y proporcionar los procedimientos de instalación recomendados.

Referencias

enlaces externos