Automatischer Umschalter für Notstromsysteme mit Generatoren

Eine Automatischer Umschalter für ein Notstromsystem mit Generator sollte nicht als isolierter Schalter ausgewählt werden. Die automatische Umschaltanlage (ATS) muss auf die Netzquelle, die Generatorleistung, die Generatorsteuerung, die zu versorgende Last, die Phasen- und Neutralleiteranordnung, die Umschaltsequenz, die Schutzauslegung und die Projektanforderungen abgestimmt sein.

Dieser Leitfaden richtet sich an Integratoren von Generatoraggregaten, Hersteller von ATS-Schalttafeln, Elektroinstallateure, Projektteams im Industrie- und Gewerbebereich, Händler und Einkäufer von Erstausrüstern (OEM). Der Schwerpunkt liegt auf der Architektur von Notstromversorgungssystemen mit Umschaltung vom Netz auf Generator sowie auf der technischen Auslegung und nicht auf dem Betrieb von Generatoren in Privathaushalten.

Kurzantwort: Wie funktioniert ein Generator-ATS?

Auch wenn die Netzstromversorgung akzeptabel ist, hält die ATS die gesicherte Last weiterhin an der normalen Stromquelle. Sollte die Netzstromversorgung für die konfigurierte Startverzögerung unakzeptabel werden, kann die ATS oder die zugehörige Steuerung einen Generatorstartbefehl auslösen. Die Generatorsteuerung startet daraufhin das Aggregat und baut Spannung und Frequenz auf.

Das ATS sollte die Last erst dann umschalten, wenn die Generatorquelle die vom Regler festgelegten zulässigen Betriebsbedingungen erreicht hat und eine eventuell konfigurierte Umschaltverzögerung abgelaufen ist. Wenn die Netzstromversorgung wiederhergestellt ist und während der Rückumschaltverzögerung im zulässigen Bereich bleibt, wird die Last wieder auf das Netz umgeschaltet. Eine Abschalt- oder Abkühlverzögerung kann es dem Generator dann ermöglichen, vor dem Abschalten im Leerlauf zu laufen.[2]

Gehen Sie nicht davon aus, dass jede automatische Umschaltvorrichtung über einen Ausgang zum Starten des Generatormotors verfügt. Einige Umschalter-Steuergeräte verfügen über spezielle Kontakte für den Motorstart; andere kompakte Umschaltgeräte schalten lediglich zwischen bereits verfügbaren Wechselstromquellen um. Die konkrete Schnittstelle für den Generatorstart muss vor der Bestellung bestätigt werden.[3]

Anmerkung des Käufers: Das Generatormodell, das Steuerungsmodell, die Spannung, die Frequenz, die Phase, der Strom der abgesicherten Last, die Neutralleiteranordnung und die Schnittstelle zum Generatorstart beeinflussen die Auswahl des ATS.

Auswahl von Generator-ATS auf einen Blick

Bevor Sie ATS-Modelle miteinander vergleichen, sollten Sie zunächst diese Projektbedingungen überprüfen.

Zuerst bestätigen Warum sich die Auswahl von ATS-Systemen ändert
Generatorspannung und -phase Ermittelt die kompatible ATS-Spannung und -Polkonfiguration
Maximaler gesicherter Laststrom Ermittelt den Dauerstrombedarf des ATS
Modell einer Generatorsteuerung Legt fest, ob und wie der automatische Start des Generators koordiniert werden kann
Neutralleiter- und Erdungsanordnung Legt fest, ob der Neutralleiter geschaltet werden muss und ob 3P oder 4P geeignet ist
Motor- und Transformatorlasten Anlauf- und Einschaltstrom können den Schaltzyklus und die Leistung des Generators beeinflussen
Maximal zulässige Unterbrechung Legt fest, ob eine gewöhnliche Übertragung mit offenem Übergang ausreicht
ATS-Gerät oder komplette Schalttafel Gibt an, ob der Lieferant nur das Übertragungsgerät oder einen maßgefertigten Schrank liefert
Wählen Sie einen Generator-ATS nicht allein anhand der Generatorleistung in kVA aus.
Architektur eines Notstromsystems aus Netz- und Generatorstromversorgung mit ATS, Generatorsteuerung und abgesicherter Last
Architektur des ATS für Netz- und Generatorstrom. Der Strompfad und der Steuerpfad für den Generatorstart sind voneinander getrennte Funktionen. Die Überwachung der Endstromquelle, die Neutralleiterumschaltung und die Verkabelung für den Generatorstart müssen den Vorgaben des jeweiligen ATS, der Generatorsteuerung und der Projektplanung entsprechen.

Welche Rolle spielt das ATS in einem Notstromsystem?

Das ATS wird an der Stelle installiert, an der eine abgesicherte Last zwischen der normalen Netzversorgung und der Generatorversorgung wählen muss. Sein Standort richtet sich nach der Struktur des Stromverteilungsnetzes und nicht einfach danach, wie nah es am Generator liegt.

Bei einer Notstromversorgung für einen gesamten Abschnitt kann das ATS einen gesamten, durch den Generator abgesicherten Verteilungsabschnitt versorgen. Bei einer Notstromversorgung für ausgewählte Lasten kann es nur eine Schalttafel für kritische Lasten oder eine dedizierte Zuleitung versorgen, während nichtkritische Lasten außerhalb des durch den Generator abgesicherten Pfades bleiben.

Bedeutung der Ingenieurwissenschaft Definieren Sie die Sicherungsgrenze vor der Auswahl des ATS. Ein Generator verfügt zwar möglicherweise über eine ausreichende Leistung für mehrere Stromkreise, doch muss der ATS auf die Lasten abgestimmt sein, die tatsächlich über ihn geleitet werden.

Was passiert, wenn der Strom ausfällt?

Ein professioneller Ablauf bei der Notstromversorgung mit einem Generator erfordert mehrere Entscheidungen. “Netzausfall, Generator startet, ATS schaltet um” ist nur eine vereinfachte Zusammenfassung.

  1. Das ATS überwacht die normale Stromquelle. Je nach Regler kann die Überwachung Spannungs-, Frequenz- und phasenbezogene Parameter umfassen. Die verfügbaren Funktionen sowie die Einstellungen für die Abschaltung oder die Aktivierung sind produktspezifisch.[2]
  2. Eine Startverzögerung kann kurzzeitige Störungen herausfiltern. Cummins beschreibt eine Startverzögerung als Maßnahme, um unnötige Generatorstarts oder Umschaltvorgänge bei kurzzeitigen Störungen der normalen Stromquelle zu verhindern.[2]
  3. Der Generator erhält einen Startbefehl. Wenn das Umschaltsystem über eine Schnittstelle zum Motorstart verfügt, ändert das ATS/die Steuerung den erforderlichen Kontaktzustand oder sendet den festgelegten Startbefehl an die Generatorsteuerung. Aus der Dokumentation von Schneider Electric / ASCO geht hervor, dass die Kontaktlogik je nach Gerät variieren kann.[3]
  4. Der Generator springt an und baut seine Leistung auf. Die Aggregatsteuerung regelt den Motorstart und den Generatorbetrieb. Der Betriebszustand des Motors allein ist kein Beweis dafür, dass der Generator bereit ist, die Last zu versorgen.
  5. Das ATS überprüft, ob die Sicherungsquelle zulässig ist. Die Generatorspannung und – sofern diese überwacht wird – die Frequenz müssen die vom Regler festgelegten zulässigen Grenzwerte erreichen, bevor die Umschaltsequenz fortgesetzt wird.[2]
  6. Die Übertragungsfrist läuft ab. Durch eine Umschaltverzögerung kann sich die Generatorleistung stabilisieren, bevor die Last angeschlossen wird.[2]
  7. Das ATS überträgt die Last. Bei einer herkömmlichen offenen Umschaltanordnung wird die angeschlossene Quelle unterbrochen, bevor die alternative Quelle angeschlossen wird. Andere Umschaltmodi erfordern Übertragungsgeräte und Steuerungen, die speziell für diese Funktionen ausgelegt sind.[1]
Ablauf der ATS-Umschaltung vom Generator: vom Ausfall des Netzes über den Start des Generators, die Lastumschaltung, die Rückkehr zum Netz bis hin zur Abkühlphase
Typischer Ablauf der Umschaltung vom Netz auf den Generator. Die genauen Verzögerungszeiten sind keine allgemeingültigen Werte; sie hängen vom ATS/Regler, vom Generator, von der Last, vom Systemaufbau und von den Projekteinstellungen ab.
Wichtige Unterscheidung Die Umschaltzeit des ATS entspricht nicht der Gesamtzeit bis zur Wiederherstellung der Notstromversorgung durch den Generator. Ein Umschaltmechanismus kann schnell reagieren, sobald die Notstromquelle die Anforderungen erfüllt, doch ein stillstehender Generator benötigt dennoch Zeit, um den Startbefehl zu empfangen, anzulaufen, die Betriebsdrehzahl zu erreichen, eine akzeptable Spannung und Frequenz aufzubauen und die konfigurierten Umschaltbedingungen zu erfüllen.

Was passiert, wenn die Stromversorgung wiederhergestellt ist?

Ein ATS-Generator schaltet die Last nicht unbedingt sofort wieder auf das Netz um, sobald die normale Spannung wieder vorhanden ist. Eine gerade wiederhergestellte Stromquelle kann noch instabil sein.

  1. Das ATS erkennt die zurückkehrende normale Quelle. Die Netzspannung muss wieder die vom Regler als zulässig erachteten Bedingungen erreichen.
  2. Die Verzögerung bei der Rückübertragung beginnt. Durch diese Verzögerung kann die normale Stromquelle stabil bleiben, bevor die Last vom Generatorstrom abgekoppelt wird, und es werden wiederholte Umschalt- und Rückumschaltzyklen vermieden, wenn die Netzstromversorgung instabil ist.[2]
  3. Die Last wird an das Versorgungsnetz zurückgespeist. Sobald die Bedingungen für die Rückumschaltung erfüllt sind, versorgt die normale Quelle die gesicherte Last wieder.
  4. Der Generator kann im Leerlauf weiterlaufen. Eine Generatorabschalt- oder Abkühlverzögerung kann dafür sorgen, dass das Aggregat nach der Rückumschaltung ohne Last weiterläuft.[2]
  5. Der Generator kehrt in den Standby-Modus zurück. Die Generatorsteuerung schließt ihren Abschaltvorgang ab und wartet auf die nächste gültige Startanforderung.

Wie lange dauert die Umschaltung auf den Notstromgenerator?

Es gibt keine einheitliche, allgemein gültige Umschaltzeit vom Ausfall des Netzes auf den Betrieb der Last durch den Generator. Die Gesamtdauer der Wiederherstellung hängt von den Steuerungseinstellungen und dem Generator selbst ab.

Gesamtzeit bis zur Stromversorgung durch den Generator ≈ Startverzögerung + Anlaufen/Stabilisierung des Generators + Umschaltverzögerung + Umschaltvorgang des automatischen Umschalters (ATS) Die tatsächliche Reihenfolge und der Zeitablauf müssen für den jeweiligen Regler, das jeweilige Aggregat und das jeweilige Projekt bestätigt werden.

Aus diesem Grund sollte ein Katalogwert wie die “Umschaltzeit” nicht als die gesamte Zeit vom Ausfall bis zur Wiederherstellung der Stromversorgung durch den Generator angegeben werden.

Bedeutung für Käufer Wenn in einem Projekt eine maximal zulässige Unterbrechungszeit festgelegt ist, sollten Sie sich die vollständige Abfolge des Generatorstarts und der Umschaltung erfragen, anstatt ATS-Produkte lediglich anhand ihrer Schaltzeit zu vergleichen.

ATS-Steuerung vs. Generatorsteuerung: Wer übernimmt welche Aufgabe?

Eine hilfreiche Methode, um das System zu verstehen, besteht darin, den ATS-Regler als den Quellenentscheidungssteuerung und die Steuerung des Stromaggregats als Steuerung für Generatoren.

Die unten aufgeführte Aufteilung der Zuständigkeiten ist eher typisch als allgemeingültig. Die tatsächliche Dokumentation der Steuerung und Verkabelung hat Vorrang.

Funktion Typische Aufgabenbereiche Projektbestätigung
Quelle des Monitor-Dienstprogramms ATS / Transfer-Controller Tatsächlich bereitgestellte Funktionen zur Überwachung von Spannung, Frequenz und Phase
Start des Generators anfordern ATS/Steuergerät, sofern ein Motorstart-Ausgang vorhanden ist Kontaktlogik, Anschlüsse und Schnittstellenanforderungen
Kurbel anziehen und Motor starten Generatorsteuerung Modell der Generatorsteuerung und Eingang für Fernstart
Motorschutz Generatorsteuerung Beachten Sie die Bedienungsanleitung des Herstellers des Stromaggregats
Notfallquelle akzeptieren ATS / Transfer-Controller Einstellungen für die Zulässigkeit von Generatorspannung und -frequenz
Ladung umladen Umschaltgeräte Schaltart, Pole, Nennstrom und Einschaltdauer
Abkühlphase / Abschaltung Abgestimmte ATS- und Generatorsteuerung Wo die Stoppverzögerung umgesetzt wird und wie der Abschaltbefehl erteilt wird

Fazit zur Beschaffung: Das Modell der Generatorsteuerung wird zu einem wichtigen Parameter bei der Anfrage nach einem automatischen Umschalter (ATS), sobald der automatische Start des Aggregats Teil des Projekts ist.

Startet jede automatische Umschaltvorrichtung den Generator?

Nein. Die automatische Quellenumschaltung und der automatische Motorstart sind zwar miteinander verbundene Funktionen, sollten jedoch nicht als ein und dieselbe Funktion betrachtet werden.

In der Dokumentation zu den ASCO-Umschaltern werden die speziellen Anschlüsse für den Motorstart ausgewiesen und aufgezeigt, dass die Kontaktlogik und die Anordnung der Anschlüsse je nach Umschaltermodell variieren.[3] Eine kompakte Quelle-Übertragungs-Einrichtung kann stattdessen auf eine separate Steuerung oder ein anderes System angewiesen sein, um die Generatorquelle bereitzustellen.

Beschaffungsrisiko Wenn der Generator normalerweise ausgeschaltet bleibt, stellen Sie genau fest, welches Steuergerät die Startanforderung sendet. Andernfalls erkennt die ATS möglicherweise zwar korrekt einen Netzausfall, doch bleibt der Generator weiterhin nicht verfügbar, da kein gültiger Startbefehl erteilt wurde.

Wie wählt man ein ATS für ein Notstromsystem aus?

1. Netz- und Generatorspannung überprüfen

Die Netzspannung, die Ausgangsspannung des Generators und die Nennbetriebsspannung des ATS müssen mit dem vorgesehenen System kompatibel sein. Überprüfen Sie die tatsächliche Konfiguration der Phasen-zu-Phase- und Phase-zu-Neutralleiter-Verhältnisse, anstatt sich ausschließlich auf die Nennspannung des jeweiligen Landes zu verlassen.

2. Frequenz bestätigen

Stellen Sie sicher, ob das Projekt mit 50 Hz oder 60 Hz betrieben wird und ob sowohl die ATS-Steuerung als auch der Generator für dieses System geeignet sind. Die Funktionen zur Netzüberwachung müssen ebenfalls auf die vorgesehene Frequenz eingestellt werden.

3. Überprüfen Sie, ob es sich um eine einphasige oder dreiphasige Architektur handelt

Einphasige und dreiphasige Generatorsysteme erfordern unterschiedliche Leiter- und Polanordnungen. Die Anzahl der Phasen allein entscheidet jedoch nicht darüber, ob der Sternpunkt geschaltet werden muss.

4. Entscheiden Sie, ob der Neutralleiter geschaltet werden muss

Die neutrale Umschaltung hängt von der Erdungsanordnung der Anlage, der Behandlung des Generatoren-Neutralleiters und etwaigen Fehlerstromschutzsystemen ab. Cummins weist darauf hin, dass die Wahl zwischen einer festen Neutralleiterverbindung und einer umgeschalteten Neutralleiterverbindung davon abhängt, wie das Verteilungsnetz geerdet ist und ob ein Fehlerstromschutz eingesetzt wird.[2]

Projektbestätigung erforderlich Verwenden Sie keine allgemeingültigen Regeln wie “Einphasenbetrieb verwendet immer 2P” oder “Dreiphasenbetrieb verwendet immer 4P”. Überprüfen Sie das Einliniendiagramm, die Anordnung des Generatorschlusspunkts, die Erdungsmethode und die geltenden örtlichen Vorschriften, bevor Sie die Polkonfiguration festlegen.

5. Wählen Sie die ATS-Stromstärke entsprechend der Last, die sie tragen muss

Die Auswahl des Dauerstroms bei ATS-Systemen richtet sich nach dem Strom, den die Umschaltvorrichtung führt. Cummins beschreibt die Auswahl des Dauerstroms als eine an den Gesamtbedarf der angeschlossenen Last angepasste Festlegung, vergleichbar mit der Dimensionierung von Leitern.[2]

Die auf dem Typenschild angegebene Nennleistung des Generators ist nach wie vor nützlich, da sie die verfügbare Leistung der Quelle angibt; die kVA-Angabe des Generators und die in Ampere angegebenen Werte des ATS sind jedoch unterschiedliche Nennwerte.

Vollaststrom eines Drehstromgenerators: I = S ÷ (√3 × V) S = Scheinleistung in VA; V = Netzspannung (Phasen-zu-Phasen-Spannung). Hierbei handelt es sich um eine nützliche Berechnung des Quellstroms, nicht um das vollständige Verfahren zur Auswahl eines ATS.

Beispielsweise weist ein dreiphasiger Generator mit 30 kVA und 400 V einen berechneten Volllaststrom von etwa 43 A auf. Bei der endgültigen Auswahl des ATS müssen weiterhin die zu versorgende Last, die Schaltfrequenz, die Nutzungskategorie, der Einschaltstrom von Motoren oder Transformatoren, die Schutzkoordination sowie die Nennwerte des Geräteherstellers berücksichtigt werden.

6. Ermittlung der Lasten von Motoren, Pumpen, Kompressoren und Transformatoren

Lasten mit hohem Einschaltstrom oder induktive Lasten können sowohl die Leistung des Generators als auch den Betrieb des Umschalters beeinträchtigen. Wählen Sie einen ATS nicht ausschließlich anhand des Dauerstroms aus, wenn die versorgte Leitung große Motoren, Pumpen, Kompressoren oder Transformatoren enthält.

Überprüfen Sie die tatsächliche Einsatzkategorie, die zulässige Lastart und den Schaltbetrieb in der technischen Dokumentation des ATS.

7. Überprüfung des Kurzschluss- und vorgeschalteten Schutzes

Ein Umschalter ist Teil eines größeren Schutzsystems. Seine Kurzschlussfestigkeit bzw. bedingte Nennleistung, die vorgeschaltete Überstromschutzeinrichtung und der Fehlerpegel der Anlage müssen gemeinsam geprüft werden.

Gehen Sie nicht davon aus, dass ein ATS einen Überlast-, Kurzschluss- oder Überspannungsschutz bietet, es sei denn, diese Funktionen sind ausdrücklich in dem jeweiligen Gerät enthalten und für die jeweilige Nennleistung ausgelegt.

Müssen die Generatorleistung und die Nennstromstärke des ATS identisch sein?

Nein. Die Generatorleistung wird üblicherweise in kVA oder kW angegeben. Die Dauerstromfähigkeit eines ATS wird in Ampere angegeben, zusammen mit den Nennwerten für Spannung, Schaltleistung und Kurzschlussfestigkeit.

Ein Generator kann mehrere separat abgesicherte Verbraucher über mehr als einen ATS versorgen. Umgekehrt kann ein ATS auch dann nur eine ausgewählte Schalttafel für kritische Verbraucher versorgen, wenn der Generator über zusätzliche Reservekapazität verfügt.

Bedeutung für Käufer Geben Sie bei der Anforderung eines Angebots für eine automatische Umschaltanlage (ATS) nicht nur “Generator = 100 kVA” an. Geben Sie außerdem die Systemspannung, die Anzahl der Phasen, den maximalen Notstromverbrauch, wichtige Motorlasten und die geplante Verteilungsarchitektur an.

Auswahl eines ATS für Einphasen- und Dreiphasengeneratoren

Verwenden Sie diese Tabelle ausschließlich als Grundlage für erste technische Gespräche. Die neutrale Schaltung ist weiterhin projektspezifisch.

System ATS-Vereinbarung zur Bewertung Hauptbestätigung
Einphasig Eine 2-polige Schaltung kann verwendet werden, wenn sowohl die Phase als auch der Neutralleiter geschaltet werden müssen. Spannung, Leiteranordnung und Behandlung des Neutralleiters
Dreiphasig mit festem Sternpunkt Eine 3-polige Phasenübertragung könnte möglich sein Erdung, Generator-Neutralleiter und Fehlerstromschutz
Dreiphasig mit geschaltetem Sternpunkt 4-polige Umschaltanordnung Generator-Neutralleiter, Erdungsarchitektur und Projektanforderungen

Fazit zur Beschaffung: Die Anzahl der Pole sollte sich nach der tatsächlichen Auslegung des Neutralleiters und der Erdung richten und nicht nach einer vereinfachten Regel zur Phasenanzahl.

Offener Übergang, verzögerter Übergang oder geschlossener Übergang?

Offener Übergang

Die angeschlossene Quelle wird geöffnet, bevor die alternative Quelle angeschlossen wird. Dieser „Break-before-Make“-Ansatz wird häufig dort eingesetzt, wo eine kurze Unterbrechung der Übertragung akzeptabel ist.

Besondere Übergangsbestimmungen

Systeme mit verzögerter, programmierter oder geschlossener Umschaltung erfordern Umschaltgeräte und Steuerungen, die speziell für diese Betriebsarten ausgelegt sind. Bei der geschlossenen Umschaltung müssen Aspekte der Quellensynchronisation und der Parallelschaltung berücksichtigt werden.

Die Norm IEC 60947-6-1:2026 enthält Bestimmungen für automatische Umschaltanlagen, Bypass-/Trenn-Umschaltanlagen, ATSE mit geschlossenem Übergang sowie eigenständige ATS-Steuerungen.[1]

Grenzwert für kritische Belastung Ein schnelles ATS ist nicht automatisch ein Ersatz für eine USV. Wenn die Last die Anlaufphase des Generators oder die Unterbrechung bei der Umschaltung der Stromquelle nicht verkraften kann, muss die Kontinuitätsarchitektur separat ausgelegt werden.

Benötigen Sie ein ATS-Gerät oder eine komplette ATS-Schalttafel?

Dies ist eine wichtige Frage im Zusammenhang mit der Beschaffung. Ein Hersteller von Schaltanlagen benötigt möglicherweise nur die Umschaltvorrichtung. Ein Generatorintegrator oder Projektunternehmer benötigt möglicherweise einen komplett montierten Schaltschrank.

Vergleich zwischen einem ATS-Gerät und einer kompletten ATS-Schalttafel mit Generator für Notstromprojekte
ATS-Gerät im Vergleich zu einer kompletten ATS-Schalttafel. Der Inhalt der Schalttafel ist projektspezifisch: Leistungsschalter, Steuerungen, Messgeräte, die Schnittstelle zum Generatorstart und weitere Funktionen müssen ausdrücklich angegeben werden und dürfen nicht als standardmäßig enthalten vorausgesetzt werden.
Anforderung ATS-Gerät ATS-Schalttafel / -Schrank
Umschaltgeräte Eingeschlossen Im Lieferumfang enthalten
Gehege Zur Verfügung gestellt vom Schalttafelhersteller Normalerweise Bestandteil der angegebenen Baugruppe
Schutz bei eingehenden und ausgehenden Verbindungen Normalerweise außerhalb der Übertragungsvorrichtung Kann bei entsprechender Angabe integriert werden
Schnittstelle zum Generatorstart Muss je nach Modell bestätigt werden Kann an die Generatorsteuerung angepasst werden
Messung / Anzeige / Kommunikation Produktabhängig Kann je nach Projektumfang einbezogen werden

Fazit zur Beschaffung: Legen Sie den Lieferumfang fest, bevor Sie ein Angebot einholen. “ATS” kann sich entweder nur auf das Übertragungsgerät oder auf eine komplette, technisch ausgereifte Übertragungsbaugruppe beziehen.

Wann sind der manuelle Betrieb und der Bypass sinnvoll?

Manuelle Bedienung

Der manuelle Betrieb kann bei der Inbetriebnahme, Wartung, bei kontrollierten Tests und bei Notfallmaßnahmen hilfreich sein. Die genaue Vorgehensweise und die sicheren Betriebsbedingungen hängen von der Bauart des Umschaltgeräts und den Anweisungen des Herstellers ab.

Bypass / Isolierung

Eine Umgehung/Isolierung ist dann relevant, wenn Wartungsarbeiten an einer Übertragungsanlage durchgeführt werden müssen, während ein anderer gesteuerter Strompfad weiterhin verfügbar bleibt. Dies ist in der Regel bei technisch ausgeklügelten Systemen der Fall, bei denen Wartbarkeit und Verfügbarkeit den Einsatz zusätzlicher Ausrüstung rechtfertigen.

Die Norm IEC 60947-6-1:2026 enthält spezielle Anforderungen an Bypass-/Trenn-Umschaltgeräte.[1]

Können mehrere ATS-Geräte einen Generator nutzen?

Ja, das ist in einem fachgerecht ausgelegten System möglich. Das Steuerkonzept für den Generatorstart, die Kontaktbelastbarkeit, die Trennung und die Steuerungslogik müssen auf die jeweiligen Anlagen ausgelegt sein.

Schneider Electric / ASCO veröffentlicht ein Beispiel, bei dem mehrere Umschalter an einen gemeinsamen Generator angeschlossen sind und deren Motorstartkontakte so aufeinander abgestimmt sind, dass ein Ausfall der Normalstromversorgung an einem der beteiligten Umschalter den Start des Generators auslösen kann.[4]

Die Verkabelung nicht verallgemeinern Das ASCO-Beispiel zeigt, dass die Steuerung mehrerer Generatoren über ein ATS möglich ist; es handelt sich dabei jedoch nicht um eine allgemeingültige Verdrahtungsanleitung für alle Hersteller. Befolgen Sie die Dokumentation des ATS und der Generatorsteuerung, die im jeweiligen Projekt verwendet werden.

Häufige Fehler bei der Auswahl von ATS-Systemen für Generatoren

Falsche Annahme Mögliches Projektproblem Was stattdessen zu überprüfen ist
Jedes automatische ATS schaltet ein Aggregat ein Die Backup-Eingabe wird nie verfügbar Schnittstelle für den Motorstart und Steuerungslogik
Der ATS-Strom sollte dem Generator-kVA entsprechen Falsche Dimensionierung der Übertragungsvorrichtung Tatsächlicher Quellenstrom und gesicherter Laststrom
Dreiphasig bedeutet immer einpolige Anordnung Fehlanpassung von Neutralleiter oder Erdung Erdungssystem und Behandlung des Neutralleiters
Eine kurze Schaltzeit bedeutet eine schnelle Erholung des Generators Unrealistische Erwartungen hinsichtlich Unterbrechungen Vollständige Start-, Stabilisierungs- und Übergangssequenz
ATS ersetzt den Stromkreisschutz Unvollständige Schutzauslegung Leistungsschalter, Sicherungen, Fehlerpegel, Erdung und sonstige erforderliche Schutzmaßnahmen

Wo lässt sich ein kompakter LEEYEE ATS unterbringen?

LEEYEE liefert kompakte Niederspannungs-Umschaltanlagen für Anwendungen innerhalb der dokumentierten Nennwerte des ausgewählten Modells. Eine kompakte Umschaltanlage kann geeignet sein, wenn zwei kompatible Wechselstromquellen umgeschaltet werden müssen und der erforderliche Strom, die Spannung, die Polanordnung, die Einsatzkategorie sowie der Schaltzyklus innerhalb der Produktspezifikation liegen.

Bei einer Generatoranwendung darf die Umschaltvorrichtung jedoch nicht isoliert betrachtet werden. Da der Generator normalerweise ausgeschaltet bleibt, benötigt das System außerdem ein geeignetes Verfahren, um den Start des Generators anzufordern und zu bestätigen, dass die Notstromquelle nun einsatzbereit ist.

Produktgrenze Gehen Sie nicht davon aus, dass ein kompakter ATS für DIN-Schienen große Generatoranlagen, Anwendungen mit geschlossenem Übergang, Hochstromschaltanlagen oder Lasten, die eine unterbrechungsfreie Stromversorgung erfordern, geeignet ist. Passen Sie die Umschaltvorrichtung an die tatsächlichen Projektanforderungen an.

Aktuelle Informationen zu den LEEYEE-Umschaltern, Modelldaten und Details zur Verkabelung finden Sie im Produktseite zum automatischen Umschalter von LEEYEE.

Welche Normen sollten bei einem ATS-Projekt für Generatoren überprüft werden?

Für IEC-orientierte Projekte lautet die aktuelle internationale Norm für die Umschaltung zwischen Stromquellen IEC 60947-6-1:2026, Ausgabe 4.0. Sie gilt für Umschaltanlagen und umfasst Anforderungen in Bezug auf automatische Umschaltung, eigenständige ATS-Steuerungen, Bypass-/Trennvorrichtungen sowie Anlagen mit geschlossener Umschaltung.[1]

Für nordamerikanische Projekte ermittelt UL Solutions UL 1008 für automatische Umschalter, die in Notstromsystemen und optionalen Standby-Systemen zum Einsatz kommen.[5]

Zertifikatbereich Ein Verweis auf IEC 60947-6-1 oder UL 1008 belegt nicht, dass ein bestimmtes ATS-Modell nach dieser Norm oder Ausgabe zertifiziert ist. Für die Projektgenehmigung sind das genaue Modell, der Geltungsbereich des Zertifikats oder Prüfberichts, die ausstellende Stelle sowie die vom Kunden oder der Behörde geforderte Ausgabe zu überprüfen.

Vor der Bestellung eines automatischen Umschalters für einen Generator

Ein aussagekräftiges Angebot beginnt mit einer vollständigen Systembeschreibung. Wenn nur “63 A ATS” oder “100-kVA-Generator” angegeben wird, bleiben wichtige technische Fragen offen.

Checkliste für das Generator-ATS-Projekt

Netzspannung und Netzfrequenz
Ausgangsspannung und -frequenz des Generators
Einphasiges oder dreiphasiges System
Einleitungsdiagramm, falls vorhanden
Erdung und Neutralleiteranordnung
Maximaler Dauerstrom bei Sicherheitsabschaltung
Motor-, Pumpen- oder Transformatorlasten
Nennleistung des Generators in kW / kVA und Stromstärke
Marke und Modell des Generators
Modell einer Generatorsteuerung
Schnittstelle für Fernstart / Motorstart
Erforderliche Polkonfiguration
Maximal zulässige Unterbrechungsdauer
Erforderliche Übergangsmethode
Anforderung an den manuellen Betrieb
Anforderungen an Bypass und Isolierung
Verfügbare Informationen zum Fehlerstrom
Informationen zu vorgeschalteten Schutzvorrichtungen
ATS-Gerät oder komplette ATS-Schalttafel
Gehäuse und Aufstellungsort
Erforderliche Norm / Geltungsbereich des Zertifikats
Anforderungen hinsichtlich Menge und OEM-Dokumentation

Benötigen Sie eine Überprüfung der ATS-Konfiguration Ihres Generators?

Übermitteln Sie die Netzspannung, die Generatorspannung, die Phase, den Strom der im Notstrombetrieb betriebenen Last, das Modell des Generatorreglers sowie die Informationen zum Startsignal. LEEYEE kann dabei helfen, zu prüfen, ob eine geeignete Konfiguration des Umschalters den elektrischen Anforderungen entspricht, und festzustellen, welche Bedingungen noch einer Projektbestätigung bedürfen.

Häufig gestellte Fragen zu ATS-Systemen für Generatoren

Startet ein ATS den Generator automatisch?
Einige ATS-Steuerungen verfügen über Kontakte zum Starten des Motors oder eine andere Schnittstelle zum Starten des Generators. Andere Umschaltgeräte schalten lediglich zwischen bereits verfügbaren Stromquellen um. Überprüfen Sie den ATS-Ausgang und den Eingang der Generatorsteuerung, bevor Sie davon ausgehen, dass der Generator automatisch startet.
Welches Signal sendet ein ATS an einen Generator?
Ein Startsignal über ein Relais oder einen potentialfreien Kontakt ist üblich, die Logik ist jedoch gerätespezifisch. In der Dokumentation von Schneider Electric / ASCO werden sowohl „Close-to-Start“- als auch „Open-to-Start“-Konfigurationen beschrieben. Verwenden Sie die Schaltpläne für den jeweiligen ATS und die Generatorsteuerung.
Schaltet das ATS sofort um, sobald der Generator anspringt?
Nicht unbedingt. Die Generatorquelle sollte zunächst die vom ATS-Regler vorgegebenen Anforderungen an die Spannung und gegebenenfalls an die Frequenz erfüllen. Eine Umschaltverzögerung kann es dann ermöglichen, dass sich die Quelle stabilisiert, bevor die Last angeschlossen wird.
Wie lange dauert es, bis ein ATS auf Generatorstrom umschaltet?
Die Gesamtdauer vom Stromausfall bis zur Wiederherstellung der Stromversorgung durch den Generator hängt von der Startverzögerung, dem Anlaufen und der Stabilisierung des Generators, den Bedingungen für die Netzübernahme, der Umschaltverzögerung und dem Schaltvorgang des ATS ab. Die Angabe der Umschaltzeit des Schalters ist nur ein Teil dieses Ablaufs.
Warum läuft der Generator weiter, nachdem die Netzstromversorgung wiederhergestellt ist?
Viele Systeme sehen eine Rückübertragungsverzögerung vor, bevor die Last wieder an das Netz zurückgeführt wird, sowie eine separate Verzögerung für das Abschalten des Generators oder die Abkühlphase, nachdem die Last zurückübertragen wurde. Der genaue Zeitablauf ist steuerungs- und projektspezifisch.
Sollte die kVA-Leistung des Generators der Nennstromstärke der ATS entsprechen?
Nein. Die Generatorleistung und die Dauerstrombelastbarkeit des ATS sind unterschiedliche elektrische Größen. Berechnen Sie den verfügbaren Quellstrom und überprüfen Sie anschließend die tatsächliche zu versorgende Last, den Schaltzyklus, die Einschaltstromcharakteristik, die Kurzschlussanforderungen sowie die Herstellerangaben.
Benötige ich für einen Generator einen 2P-, 3P- oder 4P-ATS?
Die Wahl der Pole hängt von der Leiteranordnung ab und davon, ob der Neutralleiter geschaltet werden muss. Die Behandlung des Neutralleiters hängt vom Erdungssystem, der Anordnung des Generator-Neutralleiters und der Auslegung des Erdschlussschutzes ab, sodass die endgültige Entscheidung anhand des tatsächlichen Projektschemas getroffen werden sollte.
Kann ein Generator mehrere ATS-Einheiten versorgen?
Ja, sofern die Stromverteilung und die Steuerung des Generatorstarts entsprechend ausgelegt sind. Schließen Sie die Steuerleitungen nicht einfach parallel an, es sei denn, die Dokumentation der Hersteller des automatischen Umschalters (ATS) und des Generators lässt diese Anordnung zu.
Benötige ich ein ATS-Gerät oder eine komplette ATS-Schalttafel für den Generator?
Ein Schalttafelbauer benötigt möglicherweise nur die Übertragungsvorrichtung. Ein Generatorintegrator oder Auftragnehmer benötigt möglicherweise ein komplettes Gehäuse mit Schutzvorrichtungen, Klemmen, Steuerungen, Anzeigen und einer Generatorschnittstelle. Legen Sie den Lieferumfang fest, bevor Sie ein Angebot anfordern.
Wann sollte ein Bypass bzw. eine Isolierung in Betracht gezogen werden?
Eine Umgehung/Isolierung ist dann relevant, wenn die Übertragungsausrüstung gewartet werden muss, während ein anderer gesteuerter Versorgungsweg weiterhin verfügbar bleiben muss. Ob dies erforderlich ist, hängt vom Verfügbarkeitsziel, der Projektarchitektur und den geltenden Anforderungen ab.
Ist ein schnelles ATS dasselbe wie eine USV?
Nein. Ein ATS leitet die Last zwischen den Stromquellen um; während der Anlaufphase des Generators stellt es keine gespeicherte Energie zur Verfügung. Lasten, die die erforderliche Unterbrechung nicht tolerieren können, benötigen möglicherweise eine USV oder eine andere Lösung zur Aufrechterhaltung der Stromversorgung als Teil des Gesamtsystems.

Referenzen

  1. Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC). IEC 60947-6-1:2026, Niederspannungsschalt- und Steuergeräte – Teil 6-1: Multifunktionsgeräte – Umschaltgeräte. Ausgabe 4.0. Offizielle Informationen der IEC: IEC 60947-6-1:2026.
  2. Cummins Power Generation. T-011 – Bedienungsanleitung für den Umschalter. Wird für die Quellenüberwachung, Startverzögerung, Übertragungsverzögerung, erneute Übertragungsverzögerung, Generator-Stopp-/Abkühlverzögerung, die Auswahl des Dauerstroms und die Funktionsprinzipien der Neutralleiterschaltung verwendet. Offizielles Dokument: Anwendungshandbuch für Cummins-Umschalter.
  3. Schneider Electric / ASCO Power Technologies. Technische Hinweise zu Motorstartsignalen und Umschaltern. Wird für Motorstart-Schaltkreise und modellabhängige Startsteuerungslogik verwendet. Offizielle technische Informationen: Technische FAQ zum ASCO-Motorstart.
  4. Schneider Electric / ASCO Power Technologies. Mehrere Umschalter mit einem gemeinsamen Generator. Wird als gerätespezifisches Beispiel verwendet, um zu veranschaulichen, dass mehrere ATS-Einheiten in einem technisch ausgearbeiteten System die Kontakte für den Generatorstart koordinieren können. Offizielle technische Informationen: ASCO – Häufige Fragen zu mehreren ATS-Systemen und gemeinsamen Generatoren.
  5. UL-Lösungen. Zertifizierungs- und Bewertungsdienstleistungen für Switches. Bezieht sich auf die Norm UL 1008 für automatische Umschalter, die in Notstrom- und optionalen Standby-Systemen zum Einsatz kommen. Offizielle Informationen der UL: Informationen zu UL-Umschaltern.
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Devin Ling - Elektroingenieur bei LEEYEE Electrics

Devin Ling

Elektroingenieur bei LEEYEE Electrics

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