Principio de funcionamiento y secuencia de funcionamiento del ATS
Un conmutador automático de transferencia hace mucho más que simplemente cambiar los contactos eléctricos de una fuente de alimentación a otra. En un sistema respaldado por un generador, el ATS debe supervisar la fuente preferida, decidir si dicha fuente sigue siendo adecuada, coordinar la solicitud de arranque del generador, verificar la fuente alternativa, transferir la carga, supervisar el restablecimiento del suministro de la red eléctrica, volver a transferir la carga y completar la secuencia de enfriamiento del generador.
Para los fabricantes de cuadros eléctricos, los integradores de generadores, los distribuidores, los compradores de equipos originales (OEM) y los ingenieros de proyectos, es importante comprender esta secuencia, ya que las funciones de detección, los retardos, el método de transición, los enclavamientos y las interfaces de control de los generadores influyen directamente en la configuración del ATS necesaria para un proyecto.
Índice
Respuesta rápida: ¿Cómo funciona un conmutador automático de transferencia?
Un interruptor de transferencia automática funciona como una secuencia controlada de transferencia de energía. Supervisa la fuente preferida y, si dicha fuente deja de ser aceptable, sigue la lógica programada antes de transferir la carga. En un sistema de red eléctrica a generador, el controlador puede solicitar el arranque del generador, verificar que la fuente alternativa haya alcanzado unas condiciones de tensión y frecuencia aceptables y, a continuación, ordenar al mecanismo de conmutación que transfiera la carga. Cuando se restablece el suministro de la red eléctrica y se cumplen los requisitos de la lógica de retorno, el ATS vuelve a transferir la carga y el generador puede completar su secuencia de enfriamiento antes de detenerse. [1] [3]
- Herramienta de supervisión
- Detectar una fuente inadmisible
- Solicitar la puesta en marcha del generador
- Comprobar la fuente de la copia de seguridad
- Carga de transferencia
- Supervisar el rendimiento de los servicios públicos
- Carga de retransferencia
- Tiempo de recarga del generador
- El funcionamiento del ATS es una secuencia, no un único movimiento de conmutación.
- La hora de arranque del generador y la hora de conmutación del ATS son diferentes.
- El controlador decide cuándo realizar la transferencia; el mecanismo de conmutación lleva a cabo la transferencia.
- La retransferencia suele producirse únicamente después de que la fuente preferida cumpla con la lógica de retorno requerida.
- Las transiciones abiertas, retardadas y cerradas producen un comportamiento diferente en la transferencia de carga.
Secuencia de funcionamiento del conmutador automático de transferencia: paso a paso
La forma más sencilla de comprender el principio de funcionamiento del ATS es seguir un ciclo completo de fallo y recuperación del suministro eléctrico. Los nombres exactos de los temporizadores, los umbrales de aceptación de la fuente y las funciones disponibles varían según el controlador, por lo que la secuencia de funcionamiento definitiva debe verificarse siempre con respecto al ATS seleccionado, la documentación del generador y los requisitos del proyecto. [2] [3]
| Escenario | ¿Qué ocurre? | Significado del comprador |
|---|---|---|
| 1. Funcionamiento normal | La red eléctrica u otra fuente preferida abastece la carga mientras que el ATS supervisa el estado de las fuentes. | El regulador debe ser compatible con la configuración de la fuente de alimentación y el sistema eléctrico. |
| 2. La fuente deja de ser aceptable | El controlador detecta que la fuente preferida se encuentra fuera de los límites configurados como aceptables. | Una condición de transferencia no tiene por qué implicar un fallo total con tensión nula. |
| 3. Confirmación de fallo / lógica de arranque | Tras el tiempo de confirmación o de retardo de arranque correspondiente, el controlador ATS solicita el arranque del generador. | Verifica la interfaz de arranque del generador y las funciones de sincronización necesarias. |
| 4. El generador arranca | El controlador del generador se encarga del arranque, la puesta en marcha del motor y el aumento de la potencia eléctrica. | El ATS normalmente solicita el arranque; no pone en marcha el motor de forma automática. |
| 5. La fuente de respaldo pasa a ser aceptable | La tensión y la frecuencia del generador cumplen los criterios de compatibilidad entre fuente y carga necesarios para la transferencia. | El hecho de que un motor esté en marcha no significa automáticamente que la fuente esté preparada para la carga. |
| 6. Transferencia de carga | El controlador ordena al mecanismo de conmutación que conecte la carga a la fuente alternativa. | La arquitectura de transición determina si la carga experimenta una interrupción o un solapamiento controlado. |
| 7. Operación de copia de seguridad | El generador alimenta la carga mientras el ATS sigue supervisando el estado de ambas fuentes. | El ATS permanece activo tras la transferencia y supervisa la recuperación del servicio. |
| 8. Declaraciones de servicios públicos | El controlador detecta que la fuente preferida ha vuelto a estar disponible y evalúa si es aceptable. | El restablecimiento de la tensión de la red eléctrica no implica necesariamente una retransferencia inmediata. |
| 9. Retransferencia | Tras aplicar la lógica de retorno correspondiente o el retraso de retransferencia, el mecanismo de conmutación vuelve a conectar la carga a la fuente preferida. | El momento adecuado para reincorporarse ayuda a evitar ciclos innecesarios durante una recuperación inestable. |
| 10. Enfriamiento y modo de espera | El generador puede seguir funcionando sin carga durante un periodo de enfriamiento configurado antes de detenerse. | El tiempo de enfriamiento forma parte de la secuencia de control del generador, no del tiempo de transferencia física. |
Conclusión de compras: Solicita la secuencia completa de funcionamiento del ATS, no solo el “tiempo de transferencia” indicado.”
¿Qué supervisa el ATS antes de realizar una transferencia?
Una explicación simplificada suele indicar que un ATS “detecta un corte de corriente”. En la práctica, el controlador determina si una fuente está aceptable o inaceptable según las funciones de detección y los ajustes que ofrezca dicho controlador.
La tensión y la frecuencia son parámetros fundamentales que se supervisan en muchos sistemas de transferencia automática. Los controladores más avanzados también pueden supervisar condiciones como subtensión, sobretensión, subfrecuencia, sobrefrecuencia, pérdida de fase, inversión de fase o desequilibrio de tensión. El ATC-900 de Eaton es un ejemplo de controlador que ofrece estas funciones. [1] [2]
Significado para el comprador
No definas el requisito únicamente como “conmutación cuando se produce un corte de corriente”. Confirma qué condiciones eléctricas deben hacer que una fuente sea inaceptable y si el controlador ATS propuesto supervisa realmente dichas condiciones.
Los ajustes reales de tensión, frecuencia, arranque, desconexión y temporización son específicos de cada producto y proyecto. Deben contrastarse con el manual actual del controlador, los requisitos del generador y las especificaciones técnicas del proyecto, en lugar de copiarse de unas directrices genéricas.
¿Cómo arranca el generador un ATS?
En un sistema típico de conexión entre la red eléctrica y un generador, el controlador del ATS no arranca mecánicamente el motor del generador. Envía una solicitud de arranque del generador a través de la interfaz de control prevista. A continuación, el controlador del generador lleva a cabo su propia secuencia de arranque, puesta en marcha y aumento de tensión y frecuencia.
La guía de aplicación de los interruptores de transferencia de Cummins distingue entre los siguientes eventos: el interruptor de transferencia inicia la solicitud de arranque, el motor arranca y acelera, la fuente alternativa pasa a ser aceptable y, solo entonces, la secuencia de transferencia puede continuar según la lógica configurada. [3]
Distinción importante
“El ATS pone en marcha el generador” es una forma habitual de expresarlo. En el ámbito de la ingeniería y las adquisiciones, es más preciso decir que el ATS solicita el arranque del generador. Esta distinción es importante a la hora de verificar los contactos secos, las entradas de arranque remoto, la alimentación auxiliar y la compatibilidad del controlador del generador.
¿Qué ocurre si el generador no arranca o la fuente de reserva no es adecuada?
El hecho de que el generador esté en funcionamiento no significa automáticamente que sea apto para la transferencia. El ATS sigue necesitando la fuente alternativa para cumplir con la lógica de aceptación de fuentes exigida por el controlador antes de que este ordene la transferencia. [2] [3]
Si el generador no arranca, arranca pero no alcanza una tensión o frecuencia aceptables, o se vuelve inestable antes de la transferencia, el ATS no puede dar por sentado que se dispone de energía de reserva utilizable.
La respuesta exacta puede variar en función del equipo. Dependiendo del controlador y del diseño del sistema, el ATS puede permanecer en su posición actual, seguir a la espera, activar una alarma, registrar un evento o seguir otra secuencia programada.
Significado para el comprador
En el caso de proyectos críticos, pregunta al proveedor qué ocurre si la fuente alternativa no cumple los requisitos. No des por sentado que todos los sistemas de alimentación de emergencia (ATS) tienen el mismo comportamiento en cuanto a reintentos, alarmas o conmutación a la fuente de reserva.
Controlador, mecanismo de conmutación y enclavamiento: ¿quién se encarga de qué?
Un ATS resulta más fácil de entender cuando el función de toma de decisiones y el función de conmutación física de la alimentación están separados.
| Parte | Función Principal | Lo que debe comprobar un comprador |
|---|---|---|
| Controlador ATS | Supervisa las condiciones de la fuente y ejecuta la lógica de transferencia programada. | Funciones de detección, temporizadores, modos de funcionamiento, alarmas y E/S. |
| Mecanismo de conmutación | Conduce físicamente la corriente y cambia la conexión de la carga entre las fuentes. | Corriente nominal, requisitos de uso y aplicación, y mecanismo de transición. |
| Interfaz de arranque del generador | Transmite la solicitud de arranque/funcionamiento requerida al sistema de control del generador. | Tipo de señal y compatibilidad entre generador y controlador. |
| Enclavamiento mecánico/eléctrico | En los diseños en los que sea aplicable, evita que se produzcan estados de conexión a la fuente no deseados o prohibidos. | Cómo se llevan a cabo la separación en origen y el enclavamiento. |
Eaton describe el mecanismo de conmutación como la pieza que conduce físicamente la corriente nominal y cambia la conexión de la carga de una fuente a otra. La documentación de Cummins también describe los enclavamientos mecánicos y eléctricos que se utilizan para evitar una conexión involuntaria entre fuentes en las arquitecturas de interruptores de transferencia correspondientes. [1] [5]
Por qué el tiempo de conmutación del ATS no equivale al tiempo total de restablecimiento del suministro eléctrico
La acción física de conmutación del ATS es solo una parte de la secuencia completa desde la interrupción del suministro hasta el restablecimiento del mismo. Antes de que el mecanismo de conmutación pueda conectar la carga a la fuente del generador, es posible que el sistema tenga que confirmar primero el problema de la red eléctrica, solicitar el arranque del generador, esperar a que el motor y el alternador alcancen una potencia útil, verificar que la fuente sea aceptable y completar cualquier retardo de transferencia configurado. [3]
No especifiques un valor de retardo universal.
Los controladores ATS ofrecen diferentes funciones de temporización y rangos de ajuste. Los valores adecuados dependen del diseño del controlador, las características del generador, el comportamiento de la carga, la estabilidad de la fuente de alimentación y los requisitos del proyecto. Los manuales de los fabricantes indican los rangos específicos de cada producto; no se trata de ajustes universales. [2] [3]
¿Qué ocurre cuando se restablece el suministro eléctrico?
Normalmente, el ATS sigue supervisando la fuente preferida mientras la carga se alimenta mediante el generador. Cuando se restablece el suministro de la red eléctrica, el controlador evalúa si la fuente ha recuperado unas condiciones aceptables antes de ejecutar la retransferencia. [1]
¿Por qué utilizar un retraso de retorno o de retransmisión?
Un retardo de retorno impide que el ATS transfiera automáticamente la carga de vuelta simplemente porque la tensión de la red reaparezca durante un instante. El retardo da tiempo a la lógica de control para confirmar que la fuente preferida cumple las condiciones de recuperación requeridas.
Esto ayuda a reducir los ciclos repetidos de transferencia y retransferencia durante la recuperación inestable de los servicios públicos. El rango exacto de retardo, las funciones de derivación y la lógica de retorno dependen del controlador y de la configuración del proyecto. [2] [3]
¿Qué es el tiempo de recarga del generador?
Una vez que la carga ha vuelto a la fuente preferida, un sistema respaldado por un generador puede mantener el motor en marcha sin carga durante un periodo de enfriamiento configurado antes de completar la secuencia de parada. Cummins identifica el enfriamiento del motor como una función de sincronización independiente del sistema de transferencia tras la retransferencia. [3]
Significado para el comprador
A la hora de comparar controladores ATS, pregunta por Retraso de arranque, retraso de transferencia, retraso de retransferencia y tiempo de enfriamiento del motor por separado. Un único término como “tiempo de transferencia” no basta para describir la secuencia operativa completa.
Transición abierta, diferida y cerrada: ¿qué ocurre durante la transferencia propiamente dicha?
El método de transición determina qué ocurre desde el punto de vista eléctrico mientras la carga pasa de una fuente a otra. Para los compradores, esto es importante porque los motores, los sistemas de control, los equipos de datos y otras cargas pueden responder de forma diferente ante una interrupción, un periodo de neutro intencionado o una superposición controlada de fuentes.
| Tipo de transición | ¿Qué ocurre? | Significado del comprador |
|---|---|---|
| Transición abierta | La fuente A se abre antes de que se cierre la fuente B: «break before make». | Se produce una interrupción en la carga durante la transferencia. |
| Transición retrasada | La carga se desconecta de ambas fuentes durante un intervalo de neutro intencionado antes de conectar la segunda fuente. | Resulta útil cuando es necesario que la tensión residual de la carga se reduzca antes de la reconexión. |
| Transición cerrada | Una secuencia controlada de «make-before-break» superpone brevemente fuentes adecuadas en condiciones definidas. | Requiere un diseño adecuado del sistema de transporte de aire (ATS), unas condiciones de la fuente adecuadas y una coordinación adecuada del sistema. |
Schneider Electric / ASCO describe la transición retardada como una secuencia de transferencia con un intervalo intencionado de desconexión o de estado neutro entre las fuentes, mientras que ABB también identifica la transición abierta, la retardada y la cerrada como métodos de transferencia distintos. [4] [8]
Una transición cerrada no significa que cada fallo en el suministro eléctrico se traduzca en una interrupción nula.
Si la fuente de suministro preferida ya ha fallado, no hay ninguna fuente normal activa disponible que pueda funcionar en paralelo con el generador. Schneider Electric / ASCO señala que, por lo tanto, la transferencia de una fuente normal que ha fallado a la alimentación de emergencia es un evento de transición abierta; la transición cerrada es aplicable cuando ambas fuentes están disponibles y cumplen las condiciones requeridas. [4]
La capacidad de transición cerrada no es simplemente un ajuste del temporizador añadido a un interruptor convencional. Requiere un equipo de transferencia adecuado, una lógica de control y una coordinación del sistema. La edición actual de la norma IEC 60947-6-1:2026 incluye específicamente requisitos para los ATSE que cuenten con capacidad de transición cerrada. [6]
Modo automático frente a modo manual
La terminología relativa a los modos de funcionamiento puede variar según el fabricante. Eaton, por ejemplo, distingue entre sistemas de transferencia manuales, no automáticos y automáticos. En un sistema automático, el controlador detecta el estado de las fuentes de alimentación y gestiona la secuencia de transferencia. En otros sistemas, un operador puede iniciar o llevar a cabo físicamente parte del proceso de transferencia. [1]
El controlador supervisa las condiciones de la fuente e inicia la transferencia de acuerdo con la lógica configurada y las funciones disponibles.
Una persona inicia o lleva a cabo la transferencia según el diseño del ATS. El comportamiento del arranque del generador y del control puede variar según el producto.
Es necesario confirmar el proyecto. No des por sentado que al poner un ATS en modo “manual” se desactivan todas las funciones automáticas. Algunos modelos de controladores pueden mantener las funciones de supervisión o de arranque del generador, aunque requieran la intervención humana para la transferencia. Consulta el manual del controlador seleccionado.
Por qué los compradores deberían interesarse por el principio de funcionamiento del ATS
La intensidad nominal por sí sola no indica si un ATS funcionará correctamente en la red eléctrica prevista. Dos interruptores con la misma intensidad nominal pueden presentar capacidades muy diferentes en cuanto a detección, temporización, transición y control.
- El tiempo real que tarda en estar disponible la energía de reserva.
- ¿Qué anomalías en los servicios públicos deberían dar lugar al inicio de la secuencia?.
- Si la interfaz de control del generador puede recibir la orden de arranque necesaria.
- Si la carga puede soportar una transición en abierto, requiere un periodo de neutralización retardado o necesita otro método de transferencia.
- Si es posible coordinar los plazos de inicio, transferencia, retransferencia y periodo de espera con el proyecto.
Por eso, un comprador técnico debería solicitar el Funciones del controlador y secuencia de funcionamiento, y no solo la intensidad nominal, el número de polos y la velocidad de transferencia indicada.
¿Qué debe comprobar un comprador antes de encargar un ATS?
Para realizar una revisión técnica útil, recopila la información del sistema que influye directamente en la secuencia de funcionamiento del ATS.
- Disposición de la fuente: generador de servicios, servicio-servicio u otra configuración autorizada.
- Voltaje y frecuencia del sistema.
- Disposición de fase y neutro que exige el diseño eléctrico.
- Corriente de carga continua y las características de carga pertinentes.
- Interfaz de arranque del generador y los requisitos del controlador del generador.
- Funciones de detección de la fuente necesarias como la supervisión de la tensión y la frecuencia.
- Tipo de transición requerido: transición abierta, diferida o cerrada, según corresponda.
- Funciones de sincronización necesarias: inicio, transferencia, retransferencia y tiempo de espera.
- Requisitos para los modos automático, manual y de prueba.
- Requisitos de interconexión y separación en origen.
- Coordinación de cortocircuitos / requisitos de resistencia y cierre cuando proceda.
- Normas aplicables, requisitos de certificación y de acceso al mercado.
¿Necesitas confirmar la secuencia de funcionamiento de un ATS?
Envíe la configuración de la fuente, la tensión y la frecuencia, el tipo de carga, la interfaz del generador, el método de transición requerido y los requisitos de sincronización. LEEYEE puede revisar la lógica de funcionamiento requerida en relación con la configuración propuesta del ATS de baja tensión.
La selección definitiva debe confirmarse aún contrastándola con la ficha técnica exacta del modelo, el esquema eléctrico, el alcance del certificado y los requisitos del proyecto.
Normas y límites del proyecto
En el caso de los proyectos de baja tensión basados en la norma IEC, la norma internacional vigente sobre interruptores de transferencia es IEC 60947-6-1:2026, edición 4.0, publicada en abril de 2026. Se aplica a los equipos de conmutación de transferencia utilizados para transferir una carga entre fuentes de alimentación a tensiones nominales que no superen los 1.000 V CA o los 1.500 V CC. La edición de 2026 también abarca los equipos de conmutación automática de transferencia, los controladores ATS autónomos y los ATSE con capacidad de transición cerrada. [6]
Para aplicaciones en Norteamérica, UL 1008 es una norma fundamental para los equipos de conmutación de transferencia, incluidos los conmutadores automáticos de transferencia utilizados en los sistemas de emergencia y de reserva opcionales correspondientes. [7]
El alcance de la certificación debe comprobarse para cada modelo.
El hecho de que se mencione una norma en esta guía no implica que todos los modelos LEEYEE ATS o todos los ATS del mercado estén certificados según dicha norma. Los compradores deben solicitar el certificado, la homologación o la documentación de ensayo correspondiente al modelo concreto y al mercado de destino.
Preguntas frecuentes
¿El ATS pone en marcha el generador automáticamente?
En un sistema típico de conexión entre una empresa de suministro eléctrico y un generador, el controlador del ATS puede enviar una solicitud de arranque del generador una vez que la fuente preferida deja de ser válida y se cumplen las condiciones de la lógica de arranque correspondiente. A continuación, el controlador del generador lleva a cabo el proceso de arranque del motor. [3]
¿Por qué un ATS no realiza la conmutación inmediatamente después de un fallo en el suministro eléctrico?
¿Cuánto tarda un interruptor de transferencia automática en realizar la transferencia?
No existe un tiempo total universal. La conmutación por contacto físico puede ser mucho más breve que la secuencia completa de restablecimiento del suministro eléctrico. La puesta en marcha del generador, la estabilización de la tensión y la frecuencia, la aceptación de la fuente y los retrasos del controlador pueden alargar el tiempo que tarda la carga en recibir la alimentación de reserva.
¿Qué es el retraso en la devolución o la retransferencia del ATS?
Se trata de una función de temporización del regulador que se utiliza antes de volver a conectar la carga a la fuente preferida una vez que dicha fuente vuelve a ser apta. Ayuda a evitar una retransferencia inmediata durante la recuperación inestable de la red eléctrica. El valor requerido debe confirmarse para el regulador y el proyecto seleccionados.
¿Cuál es la diferencia entre una transición abierta y una transición diferida?
Ambas opciones evitan la conexión simultánea intencionada de las dos fuentes, pero la transición retardada añade un intervalo neutral o de desconexión intencionado antes de que se conecte la segunda fuente. Esto puede resultar útil cuando es necesario que la tensión residual de los motores u otras cargas se disipe antes de la reconexión. [4] [8]
¿Significa «transición cerrada» que nunca se produce una interrupción del suministro eléctrico?
No. Si la fuente normal ya ha fallado, no puede participar en una superposición controlada de fuentes. Schneider Electric / ASCO explica que, por lo tanto, la transferencia de una fuente normal que ha fallado a la alimentación de emergencia constituye un evento de transición abierta. El funcionamiento en transición cerrada es aplicable cuando ambas fuentes están disponibles y cumplen las condiciones requeridas. [4]
¿Qué ocurre si el generador no alcanza una tensión o frecuencia aceptables?
No debe darse por sentado que el ATS va a realizar la conmutación simplemente porque el motor del generador esté en marcha. La fuente alternativa debe cumplir normalmente las condiciones de aceptación de la fuente establecidas por el controlador. El comportamiento exacto en caso de alarma, espera, reintento o conmutación de reserva debe verificarse en la documentación del controlador ATS seleccionado. [2] [3]
¿El modo manual es igual en todos los interruptores de transferencia automáticos?
No. Los modos manual, no automático, de prueba y automático pueden comportarse de forma diferente según el producto. Comprueba qué funciones de supervisión de la fuente, arranque del generador y transferencia permanecen activas en cada modo antes de aprobar el ATS para un proyecto.
Referencias
- Eaton, Fundamentos de los interruptores de transferencia automática (ATS). Explica la lógica de control del ATS, la supervisión de la fuente, las configuraciones de funcionamiento, la secuencia de transferencia y los mecanismos de conmutación. Fuente oficial
- Eaton, Manual de funcionamiento y mantenimiento del controlador de conmutador automático ATC-900, Manual de instrucciones IB140012EN. Describe las funciones de estado de las fuentes, entre las que se incluyen la subtensión, la sobretensión, la subfrecuencia, la sobrefrecuencia, el desequilibrio de tensión, la pérdida de fase y la inversión de fase. PDF oficial
- Cummins, Manual de aplicación del interruptor de transferencia. Describe la supervisión de la fuente de alimentación, la solicitud de arranque del generador, los tiempos de transferencia, la lógica de retransferencia y el enfriamiento del motor como partes diferenciadas de la secuencia de funcionamiento. PDF oficial
- Schneider Electric / ASCO, guía técnica sobre los métodos de transición de los conmutadores de transferencia y su comportamiento en funcionamiento, incluyendo la transición abierta, retardada y cerrada, así como la limitación de la transición cerrada tras la pérdida de la fuente normal. Fuente oficial
- Cummins, Interruptor de transferencia con aislamiento y derivación CBL de la serie B. Documentación del fabricante en la que se describen los enclavamientos mecánicos y eléctricos utilizados en dicha arquitectura de conmutador de transferencia. Fuente oficial
- Comisión Electrotécnica Internacional, IEC 60947-6-1:2026 — Aparamenta de baja tensión — Parte 6-1: Equipos multifuncionales — Equipos de conmutación de transferencia, Edición 4.0. Página de publicaciones oficiales de la IEC
- UL Solutions, Servicios de certificación y evaluación de conmutadores. Establece la norma UL 1008 para los equipos de conmutación de transferencia utilizados en los sistemas de emergencia y de reserva opcionales correspondientes. Fuente oficial de UL Solutions
- ABB, Documento técnico sobre interruptores de transferencia automática. Describe la transición abierta, la transición diferida y la transición cerrada como métodos distintos de transición ATS y explica el papel de una posición neutral intencionada en la transición diferida. PDF oficial de ABB
