Um esquema de ligações do comutador automático de transferência No caso de um painel de gerador, devem ficar imediatamente claras três ligações de alimentação: a rede elétrica ou fonte normal, o gerador ou fonte de emergência e a saída comum para a carga. Uma análise técnica completa deve também confirmar o tratamento do neutro, a ligação à terra de proteção, a deteção da fonte, o controlo de arranque do gerador, os contactos auxiliares e os dispositivos de proteção em torno do ATS.
Os diagramas abaixo explicam a arquitetura do sistema ATS para fabricantes de quadros elétricos, integradores de geradores, empreiteiros elétricos e responsáveis pela aquisição de projetos. Não se trata de desenhos de construção aprovados, nem de instruções para trabalhos elétricos em tensão. A ligação final deve seguir rigorosamente os manuais do ATS e do gerador, o esquema unifilar aprovado do projeto, o projeto de ligação à terra e de ligação equipotencial, os cálculos de proteção e os requisitos elétricos aplicáveis à instalação.
Índice
Resposta Rápida
Num painel ATS típico de um gerador, o A alimentação da rede elétrica liga-se à entrada «Normal» ou «Source I», o O gerador liga-se à entrada de emergência ou à entrada Source II, e o A saída comum do ATS alimenta a carga ou o quadro de distribuição a jusante. A norma IEC 60947-6-1:2026 abrange os equipamentos de comutação de transferência utilizados para transferir uma carga entre fontes de alimentação.[1]
O circuito de potência e o circuito de controlo são diferentes. Os condutores de potência transportam a corrente da rede elétrica, do gerador e da carga. A cablagem de controlo pode realizar a deteção da fonte, o arranque/paragem do gerador, a indicação de estado, os alarmes e a ligação ao BMS ou ao PLC. As funções e os terminais exatos dependem do controlador ATS selecionado.[4]
Não escolha a disposição do neutro com base apenas no número de fases. Os comutadores de transferência podem utilizar configurações de neutro sólido ou comutado. O projeto correto depende da ligação à terra, da ligação equipotencial, da proteção do sistema e dos requisitos do projeto.[3] O PE faz parte do sistema de condutor de proteção e não deve ser tratado como um polo de transferência ATS comum.[2]
Identifique os três lados de alimentação antes de efetuar a ligação elétrica
Antes de analisar os números dos terminais, identifique a função de cada ligação de alimentação. Esta abordagem é mais fiável do que partir do princípio de que a posição física de um terminal indica se se trata da fonte normal, da fonte de emergência ou da carga.
- Normal / Fonte de utilidade: A fonte de alimentação preferencial liga-se aos terminais «ATS Normal», «Fonte I» ou a terminais de fonte equivalentes.
- Fonte de emergência / gerador: A saída do gerador liga-se ao segundo lado da fonte através do sistema de proteção e isolamento exigido pelo projeto.
- Comum / Saída de carga: A saída do ATS alimenta o quadro de distribuição a jusante, o barramento de carga ou o circuito do equipamento.
Significado de engenharia: “Normal”, “Emergência”, “Fonte I”, “Fonte II” e “Carga” descrevem funções. A localização física dos terminais não é universal. Nunca copie as posições ou os números dos terminais de outro modelo de ATS.
Utilitário / Entrada de fonte normal
A fonte normal é, em regra, a fonte preferencial ou a rede elétrica. O controlador ATS monitoriza as condições da fonte exigidas pela sua lógica de controlo. Dependendo do controlador, estas funções podem incluir a deteção de subtensão, sobretensão, perda de fase, desequilíbrio de tensão, frequência e sequência de fases incorreta.[4]
No caso de um painel de gerador trifásico, a equipa do projeto deve, por conseguinte, confirmar a tensão do sistema, a frequência, a disposição das fases e as funções de deteção efetivamente disponibilizadas pelo ATS selecionado, em vez de partir do princípio de que todos os controladores monitorizam as mesmas condições.
Entrada do gerador / fonte de emergência
A fonte de emergência recebe a saída do gerador. Os condutores de potência do gerador pertencem à circuito de potência; são diferentes dos condutores de controlo, muito mais pequenos, utilizados para solicitar o arranque do gerador.
Numa sequência automática típica, o ATS deteta uma fonte normal inaceitável, solicita o arranque do gerador, aguarda até que a fonte de emergência cumpra os critérios de aceitação do controlador e, em seguida, transfere a carga de acordo com a sequência programada.[5]
Comum / Saída de carga
A saída comum do ATS alimenta a carga a jusante. Dependendo do projeto, pode alimentar um quadro de distribuição, um barramento de carga essencial, um painel de controlo ou outro dispositivo de proteção a jusante.
O ATS realiza a transferência de fonte. Não se deve partir do princípio de que substitui todos os disjuntores, fusíveis ou outros dispositivos de proteção necessários. A proteção contra curto-circuito, o dimensionamento dos condutores, a seletividade e as características nominais do equipamento devem ser coordenadas de acordo com o sistema em questão.
Como é que as legendas genéricas dos diagramas correspondem a um ATS real?
Um esquema de ligações genérico do ATS explica as relações entre os componentes do sistema. A próxima tarefa de engenharia consiste em associar essas funções à documentação relativa ao interruptor e ao controlador específicos que estão a ser fornecidos.
| Função genérica | O que encontrar no ATS propriamente dito | O que deve ser confirmado |
|---|---|---|
| Normal / Fonte I | Terminais de alimentação de fonte preferencial | Identidade dos terminais, tensão, sequência de fases e prioridade da fonte |
| Emergência / Fonte II | Terminais de energia de fontes alternativas | Tensão do gerador, disposição das fases e definições de aceitação da fonte |
| Comum / Carga | Terminais do lado da carga | Ligação da carga, intensidade nominal e proteção a jusante |
| Neutro | Terminal neutro, barra de neutro contínua ou polo de neutro comutável | Aterramentos, ligações à massa e configuração neutra do projeto |
| Arranque do gerador | Saída do relé de arranque/paragem ou do controlador | Lógica COM/NO/NC, capacidade dos contactos e interface entre o gerador e o controlador |
| Detecção da fonte | Ligações de deteção interna ou ligações de deteção dedicadas | Parâmetros monitorizados, intervalo de tensão e ligações específicas do modelo |
| Alimentação de controlo | Configuração da alimentação do controlador interna ou externa | Tensão, fonte, polaridade (quando aplicável) e requisitos do fabricante |
| E/S auxiliar | Terminais de entrada/saída auxiliares ou programáveis | Estado atual, alarme, teste, função BMS ou PLC necessária |
Regra principal: Os conceitos funcionais podem ser transferidos a partir de um esquema genérico; os números dos terminais, não. Utilize sempre o esquema de ligações fornecido para o modelo específico do ATS e do controlador.
Ligações ATS de 2P, 3P e 4P: O que significa realmente o número de pólos
A contagem de pólos indica quantos percursos de corrente estão ligados. Isso significa que não por si só, indica-lhe qual é o sistema de ligação à terra ou se um determinado condutor deve ser o neutro.
| Configuração | O que isso lhe diz | Exemplo Típico | A confirmar |
|---|---|---|---|
| 2P | São comutados dois percursos de corrente | L + N em alguns sistemas monofásicos de 230 V, ou L1 + L2 em alguns sistemas monofásicos de 120/240 V | Disposição efetiva dos condutores e tratamento do neutro |
| 3P | São comutados três percursos de corrente | L1 + L2 + L3 num sistema trifásico | Configuração neutra se o sistema incluir N |
| 4P | São comutados quatro percursos de corrente | L1 + L2 + L3 + N num sistema trifásico com neutro comutado | Ligação à terra, ligação de equipamento, comutação do neutro e requisitos do projeto |
Conclusão da aquisição: “2P”, “3P” ou “4P” não constituem informação suficiente para uma encomenda de painéis a um fabricante de equipamento original (OEM). Forneça o desenho do sistema e indique quais os condutores que o projeto exige que o ATS comute.
Um ATS de 2 pólos nem sempre significa L + N
Um ATS 2P dispõe simplesmente de dois percursos de corrente comutados. Numa aplicação de 230 V entre fase e neutro, os dois pólos podem ser utilizados para a fase e o neutro. Noutros sistemas, incluindo algumas configurações monofásicas de 120/240 V, os dois pólos comutados podem ser condutores de fase, enquanto o neutro permanece numa ligação separada de neutro sólido.[7]
Nunca deduza que a ligação neutra é dada apenas com base na indicação “2P”. Confirme a configuração real do ATS e a cablagem do projeto.
Como se deve lidar com a posição neutra?
O neutro é uma das decisões mais importantes num projeto ATS. A documentação da Schneider Electric / ASCO distingue as configurações de neutro fixo e de neutro comutável e explica que a escolha está relacionada com o esquema de ligação à terra das fontes normal e alternativa.[3]
Neutro sólido
Numa configuração com neutro sólido, o neutro não é transferido por um polo de comutação dedicado do ATS. O neutro do sistema permanece ligado através do percurso de neutro previsto.
Isto não deve ser feito simplesmente adicionando um jumper arbitrário. O percurso do neutro deve ser coordenado com a ligação à terra do gerador, a ligação da fonte e o esquema de proteção.
Neutro comutado
Numa configuração com neutro comutável, o neutro da carga é transferido entre as fontes normal e de emergência através de um pólo de comutação específico. Esta é uma das razões pelas quais se utilizam equipamentos ATS de 4P em algumas instalações de geradores trifásicos de quatro fios.[3]
Um ATS de 4P não é automaticamente melhor do que um ATS de 3P. A escolha correta depende do projeto de ligação à terra e de ligação equipotencial, do método de proteção, da documentação do equipamento e dos requisitos aplicáveis ao projeto.
Não copie a ligação do neutro ou da ligação N-PE a partir de um esquema genérico encontrado na Internet. A configuração correta pode variar consoante a ligação à terra da fonte, o projeto do gerador, a proteção contra falhas à terra, as normas de instalação e o esquema unifilar aprovado do projeto.
Como se deve lidar com a liga à terra de proteção (PE)?
O PE e o condutor neutro desempenham funções diferentes. A norma IEC 60364-5-54 aborda os esquemas de ligação à terra, os condutores de proteção e os condutores de ligação de proteção utilizados para a segurança das instalações de baixa tensão.[2]
Um diagrama conceptual do ATS deve, por conseguinte, apresentar o PE como parte do sistema de condutor de proteção e ligação à terra, em vez de o apresentar como mais um polo de transferência comum.
As ligações finais do PE, de ligação e entre o gerador e a estrutura devem seguir o projeto de ligação à terra específico do projeto.
Sinal de arranque do gerador e cablagem de controlo do ATS
A cablagem de arranque do gerador não é a cablagem de alimentação do gerador. Os condutores de potência do gerador alimentam a fonte de emergência do ATS. O circuito de arranque transmite um comando de controlo entre o controlador do ATS e o controlador do gerador.
O guia da Cummins sobre comutadores de transferência descreve uma sequência típica de transição da rede elétrica para o gerador como sendo: monitorização da fonte, arranque do gerador, aumento gradual da tensão e da frequência do gerador, transferência, retransferência após o restabelecimento da alimentação normal e paragem do gerador após o atraso relevante.[5]
Interface de arranque/paragem do gerador
Muitos controladores ATS orientados para geradores dispõem de um relé ou de uma interface equivalente para o arranque e a paragem do gerador. Dependendo do equipamento, os contactos do relé podem ser identificados por funções como COM, NO e NC.
Não presuma que o mesmo estado do contacto ativa todos os geradores. Antes de o esquema do quadro ser aprovado, confirme:
- se o controlador do gerador espera um contacto seco, um sinal alimentado ou outro tipo de interface;
- que estado de contacto solicita o arranque do gerador;
- a tensão e a corrente de contacto permitidas;
- se o comando permanece ativo enquanto o gerador está a funcionar;
- a entrada exata para o arranque remoto especificada pelo fabricante do gerador.
Detecção na fonte: O que é que o ATS monitoriza, na realidade?
Um ATS necessita de informações sobre as suas fontes antes de poder tomar uma decisão de transferência. Dependendo do controlador, as condições monitorizadas podem incluir ausência de tensão, subtensão, sobretensão, perda de fase, desequilíbrio de tensão, frequência inválida e sequência de fases incorreta. A documentação do controlador ABB TruONE enumera estes tipos de funções de deteção de falhas nas fontes, mas a disponibilidade varia consoante o nível e o modelo do controlador.[4]
A deteção na fonte pode ser integrada no ATS ou pode exigir ligações específicas para cada modelo. Um esquema de ligações genérico deve explicar o funcionamento sem inventar números de terminais.
Significado de engenharia: Se o projeto exigir um comportamento específico em caso de subtensão, frequência, perda de fase ou sequência de fases, inclua esse requisito nas especificações do ATS, em vez de partir do princípio de que todos os controladores dispõem da mesma lógica de monitorização.
Alimentação de controlo
Não se deve partir do princípio de que todos os ATS necessitam da mesma tensão de controlo externa. Os modelos de ATS diferem entre si. Alguns controladores obtêm a alimentação de funcionamento a partir das fontes ligadas, enquanto outras plataformas disponibilizam ou aceitam opções de alimentação de controlo auxiliar.[4]
O manual do produto deve indicar a fonte de alimentação do sistema de controlo, a tensão e o método de ligação.
Contactos auxiliares, contactos secos e indicação remota
Dependendo do controlador, as E/S auxiliares ou programáveis podem suportar o estado da fonte, a posição do comutador, alarmes, testes de funcionamento do gerador, lógica de desconexão de carga ou monitorização remota. A documentação do ABB TruONE, por exemplo, identifica os contactos de posição auxiliares e as E/S digitais programáveis nos níveis de controlador aplicáveis.[4]
Para a integração com o BMS ou o PLC, defina a função necessária, em vez de indicar apenas “é necessário um contacto seco”. Algumas descrições úteis do projeto incluem:
- Fonte normal disponível
- Fonte de emergência disponível
- Carga numa fonte normal
- Carga no gerador
- Indicação da posição do ATS
- Alarme ou indicação de avaria do ATS
- Entrada de teste ou inibição remota, se necessário
Significado do comprador: Solicitar a tabela de E/S do controlador, juntamente com o esquema de ligações do ATS, antes de aprovar o esquema de controlo. O termo “contacto auxiliar” pode referir-se a várias funções diferentes.
ATS e disjuntores: têm funções diferentes
O ATS transfere uma carga entre fontes. Os disjuntores, fusíveis e outros dispositivos de proteção desempenham funções de proteção e isolamento definidas pela conceção completa do sistema.
No caso de um painel de gerador, verifique os dispositivos de proteção do lado da fonte, a disposição do lado da carga, quando aplicável, as condições potenciais de curto-circuito, as características nominais do ATS e os requisitos de coordenação, comparando-os com a documentação do equipamento selecionado.
A norma IEC 60947-6-1:2026 aplica-se a equipamentos de comutação de transferência, incluindo equipamentos automáticos de comutação de transferência e controladores ATS autónomos.[1]
Erros comuns na instalação elétrica do ATS
1. As fontes normais e de emergência são identificadas incorretamente
O ATS pode utilizar as convenções «Normal/Emergência», «Fonte I/Fonte II», «Fonte A/Fonte B» ou outra convenção do fabricante. Identifique a função com base no manual, e não apenas pela posição dos terminais.
2. A carga está ligada a um terminal de alimentação
A saída de carga comum deve ser distinguida de ambas as entradas de alimentação antes da produção do painel ou da sua colocação em serviço.
3. “2P” é automaticamente interpretado como L + N
Dois pólos significam dois percursos de corrente comutados. Os condutores atribuídos a esses percursos dependem do sistema em questão. Alguns modelos de comutadores de transferência 2P utilizam um neutro sólido separado.[7]
4. O neutro é selecionado apenas através da contagem de fases
Um sistema trifásico, por si só, não determina se o neutro deve ser contínuo ou comutável. É também necessário analisar a arquitetura de ligação à terra e de ligação equipotencial.[3]
5. O PE é tratado como um condutor de transferência normal
A ligação à terra de proteção faz parte do sistema de condutores de proteção da instalação. A sua continuidade e disposição das ligações devem respeitar o projeto de ligação à terra aprovado.[2]
6. Os terminais de arranque do gerador são determinados por estimativa
COM, NO, NC, a tensão de controlo e os números dos terminais são específicos de cada produto. O manual do ATS e o manual do controlador do gerador devem estar em conformidade antes de o circuito de controlo ser aprovado.
7. Um contacto seco é considerado uma saída de alimentação universal
Um contacto seco não é, por si só, uma fonte de tensão de controlo. Verifique a interface exata, a tensão permitida e a capacidade do contacto antes de ligar um controlador de gerador, um PLC ou um BMS.
8. Presume-se a deteção da fonte em vez de esta ser especificada
Se o projeto exigir um comportamento específico em termos de tensão, frequência, perda de fase ou sequência de fases, verifique se o controlador escolhido o proporciona e confirme as definições necessárias ou as ligações de deteção.[4]
O que deve ser verificado antes da aprovação do painel ATS?
O que se segue é uma lista de verificação para revisão técnica, não um procedimento operacional. Os ensaios e a colocação em serviço efetivos devem ser realizados de acordo com o método aprovado para o projeto, por pessoal devidamente qualificado.
Lista de verificação para a inspeção do painel ATS do gerador
- Identidade da fonte normal confirmada
- Identidade da fonte da emergência confirmada
- Saída de carga comum confirmada
- Tensão do sistema verificada
- Frequência do sistema verificada
- Confirmação da disposição das fases
- Número de postes necessários confirmado
- Esquema neutro confirmado
- Projeto de PE e ligação confirmado
- Coordenação da proteção das fontes
- Análise dos dados relativos a curto-circuitos do ATS
- Interface de arranque do gerador verificada
- Configuração de controlo e alimentação verificada
- Funções de deteção da fonte verificadas
- Funções de E/S auxiliares verificadas
- Revisão da sequência «normal para gerador»
- Sequência de retransferência revista
- Requisitos de indicação remota confirmados
- Desenhos do fabricante incluídos no ficheiro do projeto
O que deve um comprador enviar antes de encomendar um painel ATS para um gerador?
Um pedido do tipo “ATS trifásico de 100 A” não é suficiente para confirmar a arquitetura da cablagem. O fornecedor necessita de informações suficientes para compreender tanto o circuito de potência como o circuito de controlo.
Antes de encomendar / Informações sobre OEM
- Esquema unifilar do projeto
- Tensão da rede elétrica
- Tensão de saída do gerador
- 50 Hz ou 60 Hz
- Monofásico ou trifásico
- Sistema de cablagem: de 2 fios, de 3 fios ou de 4 fios, conforme aplicável
- Sistema de ligação à terra
- Configuração neutra obrigatória
- Corrente de carga nominal
- Nível de falha previsto, quando necessário
- Informações sobre o disjuntor do lado da fonte
- Modelo de controlador de gerador
- Requisitos da interface de arranque remoto
- Contactos obrigatórios relativos ao estado do ATS
- Requisitos de interface do PLC ou do BMS
- Requisitos de alimentação do sistema de controlo
- Funções de deteção da fonte obrigatórias
- Requisitos de funcionamento automático/manual
- Documentos normativos ou de homologação exigidos
- Dimensões dos painéis e restrições de instalação
- Requisitos relativos à etiqueta ou à documentação do fabricante original (OEM)
No caso de projetos que utilizem equipamento de comutação de transferência baseado na norma IEC, confirme a norma aplicável ao produto e os requisitos do projeto. A norma IEC 60947-6-1:2026 é a atual quarta edição relativa ao equipamento de comutação de transferência.[1]
No que diz respeito aos projetos norte-americanos, a UL Solutions identifica UL 1008 para comutadores automáticos utilizados em sistemas de emergência e de reserva opcionais. A aplicabilidade e o âmbito da certificação devem ser confirmados para o produto e o projeto em questão.[6]
Precisa de confirmar uma configuração de cablagem do ATS?
Envie o seu esquema unifilar, as tensões de alimentação, a disposição das fases e dos fios, os requisitos relativos ao neutro, a corrente nominal, as informações sobre o controlador do gerador e os sinais de controlo necessários. A LEEYEE pode utilizar esses detalhes do projeto como base para a discussão da configuração antes da aprovação do modelo.
Perguntas mais frequentes
Onde é que os cabos da rede elétrica, do gerador e da carga se ligam num ATS?
Conceitualmente, a rede elétrica liga-se ao lado «Normal» ou «Fonte I», o gerador liga-se ao lado «Emergência» ou «Fonte II» e a saída comum do ATS alimenta a carga. As posições físicas dos terminais e os nomes dos mesmos variam consoante o produto, pelo que deve ser utilizado o esquema de ligações exato do fabricante.
Um ATS de 2P comuta sempre a fase e o neutro?
Não. Dois pólos significam apenas que são comutados dois percursos de corrente. Em alguns sistemas monofásicos de 230 V, estes podem ser L e N. Em alguns sistemas monofásicos com interruptor de transferência de 120/240 V, os dois pólos comutados são os condutores de linha, podendo o neutro permanecer inalterado. Confirme a construção efetiva do ATS e a conceção do sistema.[7]
Um gerador trifásico necessita sempre de um ATS de 4P?
Não. Um ATS de 4P pode comutar L1, L2, L3 e o neutro, enquanto um ATS de 3P comuta três circuitos de corrente. A necessidade de comutação do neutro no projeto depende da ligação à terra, da ligação equipotencial, da proteção e da conceção do sistema em questão.[3]
Qual é a diferença entre a cablagem de alimentação do ATS e a cablagem de arranque do gerador?
A cablagem de alimentação transporta a saída do gerador para o lado da fonte de emergência do ATS. A cablagem de arranque do gerador constitui uma interface de controlo entre o controlador do ATS e o controlador do gerador. A interface de arranque específica depende do equipamento em questão.[5]
O que é que um ATS monitoriza antes de transferir a alimentação para o gerador?
Depende do controlador. As funções de deteção disponíveis podem incluir tensão, frequência, perda de fase, desequilíbrio de tensão e sequência de fases. O controlador selecionado e as definições do projeto determinam quais as condições que são efetivamente utilizadas.[4]
Posso utilizar os números dos terminais «generator-start» indicados noutro diagrama ATS?
Não. Os diagramas genéricos podem explicar o funcionamento, mas a numeração dos terminais, a lógica NO/NC, a tensão de controlo e as características dos contactos são específicas de cada modelo. Consulte a documentação tanto do ATS selecionado como do controlador do gerador.
A ligação à terra de proteção deve passar pelo ATS?
O PE não deve ser tratado como um poste comum de transferência de carga num esquema genérico de ATS. Os condutores de proteção e as ligações de equilíbrio fazem parte do sistema de ligação à terra da instalação e devem respeitar o projeto de ligação à terra aprovado e os requisitos aplicáveis.[2]
O ATS substitui os disjuntores da rede elétrica e do gerador?
Não se deve partir desse pressuposto. A transferência da fonte e a proteção do circuito são funções diferentes. Os disjuntores, fusíveis, capacidades de curto-circuito e coordenação necessários dependem do ATS selecionado e da conceção completa do sistema.
Que informações devo enviar para uma análise da cablagem do ATS?
Envie o esquema unifilar, as tensões da rede pública e do gerador, a disposição das fases e dos condutores, o sistema de ligação à terra, os requisitos relativos ao neutro, a corrente nominal, o modelo do controlador do gerador, as informações sobre os disjuntores e os sinais necessários de arranque, de estado, do BMS ou do PLC.
Referências
- IEC. IEC 60947-6-1:2026, Aparelhagem de baixa tensão – Parte 6-1: Equipamento multifuncional – Equipamento de comutação de transferência. Página de publicações oficiais da IEC.
- IEC. IEC 60364-5-54:2011+A1:2021, Instalações elétricas de baixa tensão – Parte 5-54: Seleção e montagem de equipamentos elétricos – Dispositivos de aterramento e condutores de proteção. Página de publicações oficiais da IEC.
- Schneider Electric / ASCO. Configurações neutras em comutadores de transferência, Documento ASC-DB-NCTS. Página de documentos oficiais.
- ABB. Comutadores de transferência automáticos TruONE – Documentação do produto e do controlador. Documento da Biblioteca da ABB.
- Cummins. Manual de Aplicação – Comutadores de transferência. Manual de aplicações da Cummins.
- Soluções UL. Serviços de certificação e avaliação de comutadores. Página oficial da UL Solutions.
- Eaton. Comutador de transferência automática, isolamento de derivação, tipo contactor – Manual de funcionamento e manutenção, IB140021EN. Manual oficial da Eaton.
Estas referências apoiam os princípios gerais dos comutadores de transferência, as normas e os exemplos específicos de cada fabricante. Não se deve partir do princípio de que uma configuração apresentada por um fabricante se aplique a outro modelo de ATS. Os desenhos do projeto e a documentação do equipamento selecionado continuam a ser a base para a aprovação final da ligação elétrica.
