Auswirkungsanalyse der Spannungswandlerinstallation auf der Leitungs- versus Lastseite des Hauptschalters für (ATS)
Automatische Umschaltvorrichtungen (ABTS) sind Kernkomponenten, die die sichere, zuverlässige und stabile Betriebsführung von Fabrikstromnetzen gewährleisten. Ihre Startlogik folgt streng den Doppelkriterien „Verlust der Spannung in der Arbeitsstromquelle + keine Stromdetektion“, um Fehlurteile durch sekundäre Trennungen von Spannungswandlern (VTs) oder Fehlfunktionen des ABTS aufgrund von Sekundärfehler im Stromkreis von Stromwandler (CTs) effektiv zu vermeiden. Die Aktivierungsbedingung erfordert sowohl „keine Spannung und keinen Strom“ oder „Spannungs-/Stromwerte unter dem Schutzeinstellungswert“, ohne Ausnahmen.
Das ABTS stützt sich auf VTs zur Sammlung von Spannungssignalen und CTs zur Sammlung von Stromsignalen. Daher bestimmt die Installationsposition dieser Transformatoren direkt die Genauigkeit des Geräts bei der Beurteilung des Status der Arbeitsstromquelle. Dabei kann das ABTS unabhängig davon, ob die CTs oberhalb oder unterhalb des Eingangsschalters installiert sind, den „Schalterstromstatus und Buslastzustand“ präzise identifizieren; jedoch gibt es signifikante Unterschiede in der Art und Weise, wie das ABTS den Lebendstatus der Busse beurteilt, wenn VTs oberhalb (Eingangsseite) oder unterhalb (Busseite) des Schalters installiert sind, was eine gezielte Analyse erfordert. Das Systemwiring ist in Abbildung 1 dargestellt.
1. Spannungswandler auf der oberen Seite des Eingangsschalters (Eingangs-VT)
(1) Normaler Betrieb der Eingangsstromquelle
Wenn das ABTS seine Energie vom Linien-Spannungswandler TV1 bezieht und der Schalter 1DL in der „Arbeitsposition + geschlossen“ ist, sammelt TV1 die Eingangsspannung, was der Busspannung entspricht. Das ABTS bestimmt dann, dass der Abschnitt I-Bus lebendig ist.
(2) Verlust der Eingangsstromquelle
Wenn die Eingangsstromquelle ausfällt, sammelt TV1 eine Spannung von Null und der CT einen Strom von Null, was das ABTS auslöst: Zuerst wird 1DL getriggert, dann wird der Buskopplungsschalter 3DL geschlossen, um die Spannung am Abschnitt I-Bus wiederherzustellen und den Betrieb der Last fortzusetzen.
(3) Fehlfunktion des Schalters (Kernrisikoszenario)
Falls 1DL aufgrund von Fehlbedienung oder mechanischem Versagen von „geschlossen“ auf „geöffnet“ wechselt, verliert der Abschnitt I-Bus die Spannung und die Last schaltet ab. Der CT sammelt einen Strom von Null, aber TV1 sammelt weiterhin die normale Eingangsspannung (ohne auf den Schutzeinstellungswert abzufallen), sodass das ABTS keinen „Busspannungsverlust“ detektiert und nicht startet. 3DL kann nicht geschlossen werden, was zu einem langanhaltenden Spannungsverlust am Abschnitt I-Bus und schwerwiegenden Produktionsunterbrechungen führt.
(4) Lösung für die Logikoptimierung
Eine präzise Identifizierung erfordert die Implementierung einer „Schalterpositionsinterlock + Spannungskriterium“-Logik: Die von TV1 gesammelte Spannung entspricht nur der Busspannung, wenn 1DL in der „Arbeitsposition + geschlossen“ ist; wenn die Schalterposition abnormal (nicht-Arbeitsposition/geöffnet) ist, bewertet das ABTS die Busspannung als 0. Darüber hinaus muss eine „Schalterpositionsverifizierungs“-Logik hinzugefügt werden: Nachdem ein Busspannungsverlust detektiert wurde, überprüft das ABTS den Status von 1DL, bevor es entscheidet, „1DL zu öffnen + 3DL zu schließen“ oder direkt „3DL zu schließen“.
2. Spannungswandler auf der unteren Seite des Eingangsschalters (Bus-VT)
Wenn das ABTS seine Energie vom Bus-Spannungswandler TV3 bezieht und der Schalter 1DL in der „Arbeitsposition + geschlossen“ ist, sammelt TV3 direkt die Spannung des Abschnitt I-Bus, und das ABTS erhält das tatsächliche Busspannungssignal.
(1) Verlust der Eingangsstromquelle
Wenn die Eingangsstromquelle ausfällt oder 1DL fällt aufgrund von Fehlfunktion in die offene Position, sammelt TV3 eine Spannung von Null und der CT einen Strom von Null, was das ABTS auslöst:
(2) Vorteilsanalyse
Der Bus-VT kann „in Echtzeit und direkt den Lebendstatus des Busses widerspiegeln“ ohne Abhängigkeit von Schalterpositions-Kriterien. Das ABTS hat eine einfachere Aktionlogik, identifiziert präzise Busspannungsverlustszenarien und vermeidet Fehlfunktionen/Nichtfunktionsrisiken.
3. Vergleichende Analyse der beiden Installationskonzepte
(1) Komplexität der Aktionlogik
(2) Potenzielle Risiken (Hauptgefahr der Eingangsseite-Installation)
Wenn TV1 an der Eingangsseite parallel zur Leitung L1 geschaltet ist, löst das ABTS beim Ausfall von L1 die Aktion „1DL öffnen → 3DL schließen“ aus. Die Busspannung wird dann über TV1 rückwärts in L1 eingespeist, was zu einem „Rückwärtsladestromunfall“ führt: Im besten Fall löst dies den Luftschutzschalter auf der L1-Seite aus und führt zu einem sekundären Spannungsverlust; im schlimmsten Fall kann es zu Schäden an Geräten und sogar zu elektrischen Unfällen kommen.
4. Schlussfolgerung und Empfehlungen
Um sicherzustellen, dass das ABTS „präzise und zuverlässig“ bei Busspannungsverlust handelt und Spannungsrückwärtsladestromunfälle bei parallelem Anschluss von VTs vermeidet, sollten VTs auf der unteren Seite (Busseite) des Eingangsschalters installiert werden, um die Busspannung direkt über den Bus-VT zu sammeln. Dies ermöglicht eine Echtzeitwiderspiegelung des tatsächlichen Busstatus, bietet zuverlässige Kriterien für das ABTS und stellt sicher, dass das Gerät bei Busspannungsverlust schnell und präzise reagiert, wodurch Auswirkungen auf Produktion und Alltag minimiert werden.
