Sfaturi practice pentru înțelegerea și instalarea acestor dispozitive în aplicații rezidențiale

întrerupătoare

Pe măsură ce sursele de alimentare de rezervă devin mai frecvente în construcțiile rezidențiale (Fotografia 1), mulți proprietari au aflat despre nevoile și beneficiile comutatoarelor de transfer. Ei știu că, în cazul unei întreruperi a alimentării cu energie electrică, este cel puțin de dorit să alimentați circuitele selectate într-un panou de intrare pentru a furniza lumină, căldură și refrigerare limitate. A avea opțiunea de a acționa un comutator cu dublă aruncare - sau de a sta în spate și de a nu face nimic în timp ce comutatorul funcționează singur - este o opțiune foarte atrăgătoare și sigură.

Elementele de bază ale comutatorului

În forma sa cea mai de bază, un comutator de transfer pentru un serviciu monofazat de 120/240V este pur și simplu un comutator dublu-polar, dublu-aruncat, cu un nivel de amperi adecvat, cu o poziție de oprire centrală (FIG. 1). Prin proiectare, este imposibilă fizic ca ambele surse de alimentare să furnizeze sarcina simultan, cu excepția cazului în care, desigur, aceasta este intenția. De asemenea, este imposibil ca cele două surse să se amestece - sau ca o sursă să se retroalimenteze în cealaltă.


Foto 1. Interiorul unui generator GPL de 8kW instalat în reședință pentru alimentare de rezervă. În cazul unei întreruperi a curentului electric, acesta pornește automat și intră online în mai puțin de un minut.

Instalarea unui comutator de transfer este o sarcină relativ simplă. Instalați comutatorul în amonte de panoul de intrare al serviciului, care conține de obicei deconectarea principală. Ar trebui să îl localizați lângă panoul de intrare. Pentru o modernizare, dacă deconectarea principală face parte din panoul de intrare de serviciu, este necesar să trageți contorul (cu permisiunea de utilitate electrică) pentru a dezactiva conductorii de intrare în serviciu. Apoi, redirecționați-le în comutatorul de transfer, conectați-l în generator și alimentați din nou panoul de intrare al serviciului. În toate cazurile, ar trebui să utilizați cablu sau pistă adecvată mediului înconjurător și cu o ampacitate adecvată. Asigurați-vă că neutrul este trecut neîntrerupt și că carcasa comutatorului de transfer este împământată corespunzător. În cazul în care se utilizează conductoare de aluminiu, asigurați-vă că periați sârma metalului, aplicați inhibitor de coroziune și strângeți coșurile la valoarea corectă.

Pentru electricianul care nu a adaptat niciodată un comutator de transfer, treaba este relativ simplă, deoarece seamănă foarte mult cu munca implicată în cadrul unei instalații de service obișnuite.

Manual versus automat

Proprietarul trebuie să activeze un comutator de transfer manual. După ce a constatat că întreruperea curentului electric este mai mult decât o pierdere momentană de energie, proprietarul casei trebuie să pornească manual motorul, să-i permită să se ridice la viteză și să se stabilizeze, apoi să arunce maneta de pe comutatorul de transfer în poziția generatorului.


FIG. 1. Un comutator dublu-polar, cu dublă aruncare este echipamentul de bază de transfer atunci când întreaga sarcină este furnizată fie de sursa normală, cum ar fi un utilitar electric, fie de sursa de rezervă, cum ar fi un generator diesel. Backfeed-ul sau conexiunea accidentală a celor două surse este imposibilă.

Pe de altă parte, un comutator de transfer automat (ATS) monitorizează continuu energia electrică. Fluctuațiile sau problemele grave de calitate a energiei, care ar putea preceda o întrerupere, declanșează o comandă de pornire a generatorului. După stabilizarea tensiunii și frecvenței de rezervă, comutatorul de transfer aduce generatorul online. Odată ce energia electrică este restabilită, fără fluctuații pentru o perioadă de timp prestabilită, comutatorul revine la poziția sa normală. După un interval de răcire, generatorul este oprit automat. Toate aceste acțiuni au loc fără nicio intervenție umană.

Indiferent de tipul de comutator utilizat, discuția de mai sus se bazează pe presupunerea că generatorul este capabil să furnizeze sarcina totală conectată, ceea ce nu este adesea cazul. Cu excepția cazului în care sarcina rezidențială este neobișnuit de mică sau generatorul este neobișnuit de mare, funcționarea cu succes depinde de mai mulți factori.

Cu un comutator de transfer manual în poziție, proprietarul casei ar trebui mai întâi să se îndrepte spre panoul de intrare al serviciului. De multe ori, acest lucru s-ar face pe întuneric cu o lanternă în mână. Înainte de a trece la alimentarea de așteptare, proprietarul casei ar trebui să oprească întrerupătoarele individuale pentru circuitele de ramificare neesențiale, astfel încât să arunce o parte din sarcină și să o reducă pentru a se potrivi cu capacitatea centralei de așteptare. Dacă încărcăturile de pe circuitele lor de ramificare nu au fost observate corect înainte de această activitate, este ușor să supraîncărcați capacitatea generatorului chiar de la început.

Din fericire, acest proces nu este necesar cu switch-uri de transfer mai noi. Mai mulți producători furnizează comutatoare de transfer selectiv de sarcină (faceți clic aici pentru a vedea FIG. 2), care furnizează energie alternativă doar acelor circuite de ramură alese în prealabil de către proprietarul casei. Deoarece acest tip de comutator de transfer transportă doar o mică parte din sarcina totală, acesta este mai mic și cu prețuri moderate. Un model tipic cu 6 circuite, potrivit pentru un generator de 5.000 W, se vinde cu aproximativ 350 USD.

Mai mult decât atât, electricianul care efectuează instalarea inițială nu trebuie să întrerupă puterea de intrare și să efectueze lucrări grele ale conductorului de intrare în timpul instalării. În calitate de instalator, tot ce trebuie să furnizați este un întrerupător bipolar de 60A care să corespundă mărcii și modelului panoului de intrare.

Modernizarea

Foto 2. Comutator automat de transfer selectiv al circuitului adaptat la serviciul rezidențial 200A. Deoarece este pentru un sistem opțional de așteptare, proprietarul desemnează circuitele care trebuie furnizate.

Începeți o modernizare prin montarea comutatorului de transfer manual al circuitului selectiv lângă panoul de intrare al serviciului (Foto 2). O lungime de pistă flexibilă, în multe cazuri tuburi electrice nemetalice (ORL), este adesea dotată cu comutatorul de transfer. Cu toate acestea, ar trebui să înlocuiți acest lucru cu o pistă metalică dacă clădirea este cu trei sau mai multe etaje peste nivel - sau dacă ORL este interzisă de codurile locale. Notă: ENT este permis pentru versiunea 2008 a NEC.

Hrăniți hamul precablat prin această pistă de curse. Acesta include conductoare grele pentru noul întrerupător bipol în panoul de intrare existent al serviciului, împreună cu conductori de circuit ramificat desemnați. Îndepărtați acești conductori noi de la cablaj la conductorii de circuit ramificat preselectați cu conectori de sârmă de tip twist în interiorul panoului de intrare de serviciu. Pista de curse include, de asemenea, un conductor de împământare pentru echipament verde, care este furnizat în scopul împământării carcasei comutatorului de transfer. Cablajul este pre-terminat în comutatorul de transfer al circuitului selectiv, astfel încât singurele conexiuni care trebuie realizate sunt cele din panoul de intrare al serviciului. Deși întrerupătoarele de circuit originale nu mai sunt folosite, le puteți lăsa la loc ca piese de schimb sau puteți scoate două dintre ele pentru a face loc noului întrerupător bipolar 60A.

Cu o defecțiune crescută a arcului și mandatele circuitului de ramificare GFCI, poate fi necesar să actualizați unele dintre întrerupătoare în comutatorul de transfer. Unele modele nu permit această modificare. Este important să nu trecem cu vederea întreaga noțiune de compatibilitate cu întrerupătoarele. Unele întrerupătoare de la diferiți producători pot părea să se schimbe și să se potrivească corect cutiei, dar nu sunt listate în acest scop. O problemă ar putea fi o nepotrivire a aliajului metalic cu barele de autobuz. În consecință, trebuie să abordați acest detaliu.

În plus față de costul unui întrerupător cu doi poli, un alt element de cheltuieli semnificative care trebuie furnizat pentru a finaliza lucrarea este un cablu flexibil de amplitudine suficientă și adecvat mediului pentru a aduce energie de la generator la comutatorul de transfer sau - dacă este cablat - la o cutie de alimentare montată pe exteriorul locuinței.

Cunoașteți codul

Instalarea despre care am discutat este, desigur, guvernată de NEC. Comutatorul de transfer este definit în art. 100 ca: „un dispozitiv automat sau neautomatic pentru transferul uneia sau mai multor conexiuni ale conductorului de sarcină de la o sursă de alimentare la alta”. Motivul pentru care această definiție nu menționează menținerea surselor izolate unele de altele este că, în anumite cazuri, uneia sau mai multor surse de energie electrică li se permite să funcționeze în paralel cu o sursă primară de energie, în special utilitatea electrică. Această situație este acoperită de art. 705 (Surse de producere a energiei electrice interconectate) și este văzut în case cu sisteme eoliene sau solare unde există o instalație de cogenerare cu utilitatea electrică. Pentru acest tip de conectare, este necesar un invertor sincron, astfel încât puterea de curent continuu de la bateriile de stocare să fie convertită la curent alternativ de tensiune și frecvență corespunzătoare și sincronizată de fază la sursa de alimentare electrică.

Cerințele prevăzute la art. 445 (Generatoare) este foarte scurt și nu menționează comutatorul de transfer necesar. Acest și alte detalii sunt acoperite în art. 702 (sisteme opționale de așteptare).

Sistemele de urgență sunt cele care furnizează energie și/sau lumină în cazul unei întreruperi a curentului electric în zonele desemnate în care o astfel de alimentare electrică este esențială pentru siguranța vieții umane. Aceste sisteme necesită ATS și este specificat un interval minim de timp pentru ca trecerea să fie completă.

Sistemele de așteptare obligatorii din punct de vedere legal sunt cele mandatate de coduri municipale, de stat, federale sau de altă natură sau de către o agenție guvernamentală jurisdicțională. Acestea necesită, de asemenea, ATS-uri. Există, de asemenea, un timp minim necesar, dar este mai lung decât pentru sistemele de urgență.

Sistemele opționale de așteptare furnizează energie instalațiilor în care siguranța vieții nu este o problemă și unde nu sunt impuse de coduri sau reglementări guvernamentale. Comutatoarele de transfer pot fi manuale sau automate. În plus, nu există un timp minim de transfer specificat. În majoritatea cazurilor, acest articol este cel care guvernează sistemele de alimentare de rezervă rezidențiale, inclusiv comutatoarele de transfer. Înainte de a efectua o astfel de instalare, trebuie să examinați cu atenție acest articol pentru a vă asigura că munca dvs. este conformă cu NEC.

Alimentarea opțională de așteptare este utilă pentru alimentarea acelor încărcături care, atunci când nu sunt deservite din cauza unei întreruperi a curentului electric, ar putea provoca disconfort sau pierderi financiare, dar nu sunt legate de siguranța vieții. Dacă numai anumite sarcini sunt preluate de sursa de alimentare opțională de așteptare, atunci este responsabilitatea proprietarului casei sau a managerului desemnat să selecteze aceste încărcături. Alegeri tipice sunt încălzirea și refrigerarea (în special congelatoarele în care dezghețarea ar putea fi costisitoare), prelucrarea datelor și comunicațiile, alimentarea cu apă și evacuarea apelor uzate (în cazul în care sunt implicate pompe electrice), iluminatul selectat, deschizătoarele ușilor de garaj (astfel încât un vehicul să nu fie blocat în interior), unele echipamente de gătit (inclusiv sobe pe gaz cu aprindere electrică), un ceas electric și altele asemenea. Alegerile se pot baza pe nevoie și cantitatea de energie consumată. Ar trebui să fie posibil să furnizați tot ceea ce este esențial pentru o existență normală și chiar să includeți televizor și computer fără a supraîncărca un generator de dimensiuni moderate.

Articolul 702 prevede că trebuie să existe semnalele sonore și vizuale pentru a indica defectarea sursei opționale de așteptare și pentru a indica când sursa opțională de așteptare își transportă sarcina. O excepție permite ca aceste semnale să fie permise dacă sursa opțională de așteptare este portabilă, dar nu dacă este instalată permanent într-o anumită locație.

O altă artă. Cerința 702 este ca un panou să fie plasat pe panoul de intrare al serviciului, precizând tipul și locația echipamentului opțional de așteptare.

Pentru a dimensiona corect generatorul de rezervă și comutatorul de transfer, urmați procedurile prevăzute la art. 220 (Circuite de ramificare, calculatoare de alimentare și servicii). Dacă două sarcini nu vor fi utilizate simultan, cea mai mică dintre acestea poate fi permisă în calculul sarcinii totale. Exemplul clasic este căldura și aerul condiționat. Acest calcul va influența dimensiunea generatorului și a comutatorului de transfer.

După cum am văzut, un comutator de transfer este un element cheie într-o instalație de rezervă rezidențială. Cu toate acestea, este pur și simplu un dispozitiv de bază dual-pole, double-throw, cu o poziție oprită la mijloc.

Herres este un maestru electrician autorizat în Stewartstown, N.H. El poate fi contactat la adresa [email protected].

Bara laterală: siguranța în primul rând

Într-adevăr, nu există o modalitate sigură de a vă asigura că fiecare clădire de pe rețeaua electrică are deconectarea principală deschisă înainte ca generatorul la fața locului să fie aprins. Din acest motiv, unele linii de alimentare cu utilități vor primi un backfeed în timpul perioadelor de întrerupere. În această situație, ieșirea de 240V a generatorului se aplică înfășurărilor secundare ale transformatorului electric. De acolo, este crescut până la tensiunea de linie, invariabil în gama kilovoltilor. Această situație pune în pericol viața lucrătorilor din sectorul electric.