สวิตช์โอนอัตโนมัติ 3P กับ 4P: เมื่อใดควรเปลี่ยนสายนิวทรัล?

การเลือกสวิตช์โอนอัตโนมัติแบบ 3P หรือ 4P สำหรับระบบสามเฟสนั้นเป็นหลัก การตัดสินใจเกี่ยวกับระบบกลางและระบบต่อดิน, ไม่ใช่การตัดสินใจตามค่าแรงดันที่ระบุไว้ ระบบ 380 V, 400 V หรือ 415 V อาจต้องการการจัดเรียงขั้วที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับวิธีการเชื่อมต่อระหว่างแหล่งจ่ายกับสายนิวทรัล ระบบต่อลงดิน ตำแหน่งของ ATS (ระบบสลับอัตโนมัติ) การต่อลงดินของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และการออกแบบระบบป้องกันความผิดปกติ.

คำตอบอย่างรวดเร็ว

ATS 3P จะสลับ L1, L2 และ L3 ในขณะที่สายนิวทรัลยังคงเชื่อมต่อต่อเนื่อง ส่วน ATS 4P จะสลับ L1, L2, L3 และสายนิวทรัล.

เลือกระหว่างทั้งสองแบบตามหลักการเชื่อมต่อและต่อดินที่ไม่ขึ้นกับแหล่งจ่ายไฟฟ้า — ไม่ใช่เพียงเพราะระบบมีแรงดัน 380 V, 400 V, 415 V หรือเป็นระบบสามเฟส. Eaton อธิบายถึงขั้วที่สี่ที่มีค่าเรตติ้งเต็มสำหรับระบบสามเฟสที่จำเป็นต้องมีการสลับสายนิวทรัล ส่วน Schneider Electric / ASCO แบ่งประเภทการจัดวางสายนิวทรัลออกเป็นแบบต่อเนื่อง แบบสลับ และแบบทับซ้อน.[2][3]

  • อย่าคิดว่าการมีสายนำกลางจะหมายความว่าเป็น 4P โดยอัตโนมัติ.
  • อย่าคิดเอาเองว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะหมายถึง 4P โดยอัตโนมัติ.
  • อย่าคิดว่า 4P จะปลอดภัยโดยธรรมชาติเสมอไป; วิธีนี้ถูกต้องเมื่อจำเป็นต้องถ่ายโอนหรือแยกวงจรนิวทรัล.
  • สำหรับระบบ TN-C-S ให้กำหนดจุดแยก PEN ก่อนที่จะตัดสินใจว่าสามารถสลับสายนิวทรัลได้หรือไม่.[6][7]

เปรียบเทียบ ATS แบบ 3P กับ 4P ในภาพรวม

วิธีที่เร็วที่สุดในการเข้าใจความแตกต่างคือถามคำถามหนึ่งข้อ: สายนิวทรัลของโหลดยังคงเป็นสายร่วมระหว่างแหล่งจ่ายไฟฟ้าต่าง ๆ หรือต้องตามแหล่งจ่ายไฟฟ้าที่เลือกไว้?

สภาพโครงการ 3P ATS ATS แบบ 4P สิ่งที่ต้องยืนยัน
โหลดสามเฟสที่ไม่มีจุดกลางแบบกระจาย อาจเพียงพอ โดยทั่วไปแล้วไม่มีประโยชน์จากการโอนแบบกลาง ระบบตรวจจับ ATS และการเดินสายโครงการ
สายกลางร่วม / สายกลางแบบแข็งที่ได้รับการอนุมัติระหว่างแหล่งจ่าย การจัดวางทั่วไป ขึ้นอยู่กับแต่ละโครงการ ที่ซึ่งระบบอ้างอิงทิศเหนือ-ตะวันออก (N-E) ถูกกำหนดขึ้น
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ถือว่าเป็นแหล่งรายได้ที่แยกออกมาต่างหาก โดยทั่วไปแล้วไม่ใช่ตัวเลือกที่ชัดเจน ระบบสายกลางที่สลับกันแบบทั่วไป แผนการเชื่อมต่อและระบบป้องกันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า N-E
ระบบ TT ขึ้นอยู่กับแต่ละโครงการ ขึ้นอยู่กับแต่ละโครงการ RCD, การจัดวางที่ไม่ขึ้นอยู่กับแหล่งจ่ายไฟฟ้า และกฎระเบียบท้องถิ่น
ระบบ TN-S สามารถทำได้หากมีสายกลางร่วมที่ได้รับการอนุมัติ สามารถใช้ได้เมื่อจำเป็นต้องแยกแหล่งที่มาอย่างเป็นกลาง การเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟและการป้องกันความผิดพลาด
TN-C-S ก่อนการแยก PEN อย่าขัดจังหวะ PEN อย่าใช้ขั้วที่สี่เพื่อตัดสัญญาณ PEN ตำแหน่ง ATS และการแบ่ง PEN
TN-C-S หลังจากแยก PEN ขึ้นอยู่กับแต่ละโครงการ ขึ้นอยู่กับแต่ละโครงการ การเชื่อมต่อแบบกลาง, RCD/GFP และกฎของโครงการ

ความหมายสำหรับผู้ซื้อ: อย่าสั่ง “4P เพราะระบบมีแรงดัน 400 V” หรือ “3P เพราะมีสายนิวทรัล” ให้ตรวจสอบแผนผังวงจรแบบเส้นเดียวและการจัดวางสายนิวทรัลจากแหล่งจ่ายก่อน.

แผนผังสวิตช์โอนอัตโนมัติ 3P vs 4P ที่แสดงสายนิวทรัลแบบคงที่และสายนิวทรัลแบบสวิตช์ในระบบสามเฟส
รูปที่ 1. ในการเปรียบเทียบระบบสามเฟสสี่สายแบบทั่วไป ATS 3P จะโอนสายสามเฟส ส่วนสายนิวทรัลยังคงเป็นสายร่วม ส่วน ATS 4P จะโอนทั้งสามเฟสและสายนิวทรัล สายดินป้องกันไม่ใช่ขั้วโอนที่สี่.[2][3]

“ขั้วที่สี่” จะเปลี่ยนแปลงอะไรบ้าง?

ขั้วเพิ่มเติมใน ATS 4P สามเฟส ใช้เพื่อถ่ายโอน ตัวนำกลาง. ในระบบสายกลางแบบคงที่ สายกลางของแหล่งจ่ายปกติ สายกลางของแหล่งจ่ายสำรอง และสายกลางของโหลดยังคงเชื่อมต่อกันอยู่ ส่วนในระบบสายกลางแบบสลับ สายกลางของโหลดจะถูกเชื่อมต่อผ่านอุปกรณ์สลับไปยังสายกลางของแหล่งจ่ายที่เลือก.[3]

เรื่องนี้มีความสำคัญเพราะสายนิวทรัลเป็นส่วนหนึ่งของระบบต่อดินและโครงสร้างกระแสผิดปกติ หากสายนิวทรัลจากสองแหล่งมีจุดต่อดินของสายนิวทรัลที่แยกกัน แต่ยังคงเชื่อมต่อกันผ่านสายนิวทรัลที่ต่อเนื่อง เส้นทางกลับขนานที่ไม่ตั้งใจอาจส่งผลต่อการตรวจจับความผิดปกติของกระแสต่อดินและการประสานงานระบบป้องกัน ทั้ง Eaton และ Cummins ต่างได้กล่าวถึงการจัดวางระบบสายกลางที่สลับได้ (switched-neutral) ในบริบทของแหล่งจ่ายไฟฟ้าที่แยกกัน (separately derived sources) และระบบป้องกันความผิดพลาดทางดิน.[2][4]

ความหมายเชิงวิศวกรรม: ระบบ ATS 4P ไม่ใช่เพียงระบบ ATS 3P ที่มีสเปกสูงขึ้นเท่านั้น แต่ยังเปลี่ยนแปลงโครงสร้างระบบนิวทรัลด้วย และโครงสร้างดังกล่าวต้องสอดคล้องกับระบบต่อดินและระบบป้องกัน.

การต่อสายกลางของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือประเด็นสำคัญ

ก่อนที่จะเลือกรูปแบบการติดตั้งเสา ให้กำหนด ในกรณีที่จุดกลางของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกต่อลงดิน และว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวถูกออกแบบมาเพื่อทำงานในฐานะแหล่งจ่ายไฟฟ้าที่แยกออกมาหรือไม่ คำแนะนำของ Cummins เชื่อมโยงโดยตรงระหว่างการต่อดินของระบบสำรองกับว่าอุปกรณ์โอนเปลี่ยนใช้สายกลางแบบคงที่หรือสายกลางแบบสวิตช์.[4][5]

การจัดระบบสายกลางแบบทั่วไป

สายนิวทรัลของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ายังคงเชื่อมต่อกับสายนิวทรัลที่ต่อลงดินของระบบจ่ายไฟฟ้า ในโครงสร้างระบบนี้ สายนิวทรัลของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไม่ได้รับการต่อลงดินเพิ่มเติม ซึ่งจะสร้างเส้นทางกลับของกระแสผิดปกติอีกเส้นหนึ่ง.

ระบบ ATS แบบ 3P อาจเหมาะสมเมื่อการออกแบบที่ได้รับการอนุมัติตั้งใจให้สายนิวทรัลเป็นสายแข็ง/สายร่วม.

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่แยกออกมา

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะกำหนดจุดอ้างอิงระหว่างสายกลางกับสายดินของตัวเอง และต้องย้ายสายกลางของโหลดให้เหมาะสม เพื่อไม่ให้สายกลางของแหล่งจ่ายไฟฟ้าที่ไม่ได้ใช้งานยังคงเชื่อมต่อกับสายกลางของแหล่งจ่ายไฟฟ้าที่ใช้งานอยู่แบบถาวร.

ระบบ ATS แบบ 4P ที่มีสายนิวทรัลแบบสวิตช์ เป็นวิธีแก้ปัญหาที่นิยมใช้สำหรับโครงสร้างเครือข่ายนี้.

แผนผังการเชื่อมต่อสายกลางของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยเปรียบเทียบระหว่างระบบ ATS 3P แบบสายกลางร่วม และระบบ ATS 4P แบบสายกลางแยกสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
รูปที่ 2. การเปรียบเทียบเชิงแนวคิดระหว่างการจัดวางระบบสายกลางร่วม (common-neutral) และระบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่แยกกัน (separately derived generator arrangement) การจัดวางการต่อสายสุดท้ายต้องเป็นไปตามการออกแบบโครงการ กฎระเบียบท้องถิ่น และคำแนะนำของอุปกรณ์; นี่ไม่ใช่แผนผังการเดินสายเฉพาะสำหรับโครงการนี้.[4][5]
อย่าใช้คำสั่งลัด “generator = 4P”

การมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวไม่ได้เป็นตัวกำหนดจำนวนขั้ว สิ่งที่สำคัญคือว่าจุดกลางของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกต่อลงดินแยกต่างหากหรือไม่ จุดกลางของแหล่งจ่ายทั้งสองสามารถยังคงเชื่อมต่อกันอยู่ได้หรือไม่ และระบบ RCD หรือระบบป้องกันความผิดพลาดทางดินถูกออกแบบให้ทำงานอย่างไร.

TT, TN-S และ TN-C-S มีผลกระทบต่อการเลือกอย่างไร?

ป้ายระบุระบบต่อดินเป็นจุดเริ่มต้นที่สำคัญ แต่ไม่ได้ให้คำตอบที่ครบถ้วนสำหรับระบบ 3P หรือ 4P ผู้ออกแบบ ATS ยังต้องตรวจสอบการจัดวางการต่อดินของแหล่งจ่ายไฟฟ้า ตำแหน่งของ ATS สถานะของสายนิวทรัลหรือสาย PEN และระบบป้องกันที่เหมาะสม.

ระบบ TT: การตรวจสอบระบบสวิตช์นิวทรัลร่วมกับระบบป้องกัน RCD

ในระบบ TT ส่วนนำไฟฟ้าที่สัมผัสได้จะถูกต่อกับขั้วดินของระบบติดตั้งท้องถิ่น ส่วนสายนิวทรัลจากแหล่งจ่ายจะถูกต่อดินที่แหล่งจ่ายไฟฟ้า คู่มือการติดตั้งระบบไฟฟ้าของ Schneider Electric อธิบายว่า ระบบป้องกันกระแสเหลือมีบทบาทสำคัญในการตัดวงจรอัตโนมัติเมื่อเกิดข้อผิดพลาดในระบบ TT เนื่องจากความต้านทานของวงจรข้อผิดพลาดต่อดินสามารถจำกัดกระแสข้อผิดพลาดได้.[8]

สำหรับโครงการ ATS ให้ตรวจสอบการจัดวางสายกลางร่วมกับ การต่อสายกลางของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า, การติดตั้ง RCD, การแยกแหล่งจ่ายไฟฟ้า และกฎการเดินสายไฟฟ้าท้องถิ่นที่บังคับใช้. อย่าใช้กฎทั่วไป เช่น “TT ต้องใช้ 4P เสมอ”

ระบบ TN-S: การแยกสาย N และ PE ไม่ส่งผลให้ระบบ ATS ทำงานโดยอัตโนมัติ

ในระบบ TN-S สายนิวทรัลและสายดินป้องกันยังคงเป็นสายนำไฟฟ้าที่แยกกันตลอดส่วนที่ติดตั้งตามระบบ TN-S.[6] นั่นไม่ได้หมายความว่าต้องเป็น 3P หรือ 4P โดยอัตโนมัติ.

หากแบบการออกแบบที่ได้รับการอนุมัติอนุญาตให้สายนิวทรัลจากแหล่งจ่ายต่าง ๆ ยังคงอยู่บนจุดอ้างอิงนิวทรัลร่วมเดียว การจัดระบบนิวทรัลแบบคงที่อาจถือว่าถูกต้องได้ แต่หากแหล่งจ่ายสำรองกำหนดจุดอ้างอิงการต่อดินที่แยกต่างหาก หรือสายนิวทรัลจากแหล่งจ่ายต่าง ๆ ต้องถูกแยกออกจากกันด้วยวิธีอื่น อาจจำเป็นต้องใช้ระบบนิวทรัลแบบสวิตช์.

การตัดสินใจขั้นสุดท้ายต้องสอดคล้องกับกฎการเดินสายไฟแห่งชาติ แผนผังวงจรไฟฟ้าแบบเส้นเดียวของโครงการ คำแนะนำของระบบ ATS และออกแบบระบบป้องกัน.

ระบบ TN-C-S: ตรวจสอบการแยก PEN ก่อนเลือก ATS

ระบบ TN-C-S ประกอบด้วยส่วน TN-C ด้านต้นทาง ซึ่งหน้าที่การป้องกันและหน้าที่ของสายกลางถูกรวมไว้ใน ตัวนำ PEN, โดยมีส่วน TN-S ที่อยู่ด้านล่าง ซึ่ง PE และ N ถูกแยกออกจากกัน.[6]

ดังนั้น กฎสำคัญที่สถานที่ ATS จึงเป็นดังนี้: หากสายนำยังคงเป็น PEN ก็อย่าถือว่ามันเป็นสายนิวทรัลธรรมดา และอย่าใช้มันเป็นขั้วที่สี่. ในคู่มือการติดตั้งระบบไฟฟ้าของ Schneider Electric ระบุว่า สาย PEN ในระบบ TN-C ทำหน้าที่ทั้งเป็นสายนิวทรัลและสายป้องกัน และห้ามให้สายนี้ถูกตัดวงจร.[7]

หลังจากที่ PEN ได้ถูกแยกออกอย่างถูกต้องเป็นสาย PE และ N ที่ทำงานอิสระแล้ว สายนิวทรัลสามารถถูกพิจารณาเป็นสายนิวทรัลได้ ณ จุดนั้น การตัดสินใจระหว่างระบบ 3P และ 4P ยังคงขึ้นอยู่กับระบบการต่อสายแหล่งจ่าย การป้องกันกระแสเหลือ หรือการป้องกันความผิดพลาดต่อดิน และกฎระเบียบของโครงการที่เกี่ยวข้อง.

ขั้นตอนการเลือกระบบ ATS แบบ 3P หรือ 4P สำหรับระบบ TT TN-S และ TN-C-S รวมถึง PEN และการเชื่อมต่อสายกลางของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
รูปที่ 3. ขั้นตอนการคัดเลือกที่ปฏิบัติได้จริง: ตรวจสอบว่าสายนิวทรัลถูกจัดวางอย่างถูกต้องหรือไม่, ระบุสาย PEN (สายดิน) ที่มีอยู่, ตรวจสอบการเชื่อมต่อระหว่างแหล่งจ่ายกับสายนิวทรัล, ตรวจสอบการทำงานของ RCD/GFP และยืนยันระบบต่อดินของโครงการรวมถึงข้อกำหนดท้องถิ่นก่อนที่จะติดตั้งระบบ 3P หรือ 4P.

ขั้นตอนการเลือก ATS แบบ 3P เทียบกับ 4P ที่ใช้งานได้จริง

  1. ตรวจสอบว่าโหลดนั้นต้องการสายนิวทรัลหรือไม่. โหลดสามเฟสสามสาย และโหลดสามเฟสสี่สาย มีข้อกำหนดเกี่ยวกับสายนิวทรัลที่แตกต่างกัน.
  2. ระบุระบบต่อดินที่จุดติดตั้ง ATS. บันทึก TT, TN-S, TN-C-S หรือรูปแบบอื่น ๆ แต่不要หยุดเพียงที่ป้ายชื่อเท่านั้น.
  3. ตรวจสอบว่า PEN มีอยู่ที่จุดนั้นหรือไม่. หากใช่ ก็อย่าตัดกระแสไฟฟ้าของมันเหมือนอย่างสายนำไฟฟ้ากลางทั่วไป.[7]
  4. ระบุตำแหน่งของทุกจุดต่อสายดินแบบนิวทรัล. ให้รวมแหล่งพลังงานปกติ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และแหล่งพลังงานที่ได้จากเครื่องแปลงแรงดันทั้งหมด.
  5. ตรวจสอบว่าสายนิวทรัลของแหล่งจ่ายไฟฟ้าสามารถใช้ร่วมกันได้หรือไม่. หากจำเป็นต้องแยกวงจร สวิตช์นิวทรัลจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของการตัดสินใจในการออกแบบ.
  6. ตรวจสอบการทำงานของ RCD หรือ GFP. การจัดระบบการถ่ายโอนต้องรักษาเส้นทางกลับของกระแสผิดปกติและวิธีการตรวจวัดตามที่กำหนดไว้.
  7. ตรวจสอบคู่มือของผู้ผลิต ATS และข้อกำหนดของโครงการ. จำนวนเสาต้องตรงกับอุปกรณ์จริงและแผนผังสายเดี่ยว.
  8. ตรวจสอบกฎระเบียบระดับประเทศที่เกี่ยวข้อง. ข้อกำหนดเกี่ยวกับการตัดการเชื่อมต่อแบบกลางอาจแตกต่างกันไปตามเขตอำนาจและประเภทการติดตั้ง.
กฎหนึ่งที่ควรจำไว้:

การเลือกระหว่างสวิตช์โอนอัตโนมัติแบบ 3P และ 4P เป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องกับการตัดสินใจเกี่ยวกับสายนิวทรัลและสายดินเป็นหลัก โดยแรงดันสามเฟสตามค่ามาตรฐานเพียงอย่างเดียวไม่สามารถกำหนดได้ว่าควรโอนสายนิวทรัลหรือไม่.

สายนิวทรัลแบบคงที่, สายนิวทรัลแบบสวิตช์ และสายนิวทรัลแบบทับซ้อน

การจัดวางแบบกลาง สิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างการโอน วัตถุประสงค์ทางวิศวกรรมทั่วไป
สีกลางที่เรียบง่าย สายนิวทรัลแบบปกติ แบบสลับ และแบบโหลด ยังคงเชื่อมต่อกันอยู่ ใช้ในกรณีที่ระบบที่ได้รับการอนุมัติแบ่งปันจุดอ้างอิงนิวทรัลร่วมกันโดยตั้งใจ
สายนิวทรัลแบบสวิตช์ มีเสาเพิ่มเติมที่เชื่อมต่อสายนิวทรัลของโหลดกับสายนิวทรัลของแหล่งจ่ายที่เลือก ใช้ในกรณีที่จำเป็นต้องแยกสัญญาณโดยไม่ส่งผลกระทบต่อสัญญาณต้น
สีกลางที่ทับซ้อนกัน จุดสัมผัสแบบกลางจะทับซ้อนกันเป็นช่วงสั้นๆ ระหว่างการถ่ายโอน ใช้ในแอปพลิเคชันเฉพาะที่ต้องการความต่อเนื่องของสายดินที่เป็นกลาง; ตรวจสอบการออกแบบ ATS และข้อกำหนดของโครงการให้ถูกต้อง

Schneider Electric / ASCO ได้ระบุรูปแบบการต่อสายนิวทรัลแบบคงที่ แบบสวิตช์ และแบบทับซ้อนไว้แล้ว เวลาการติดต่อและความเหมาะสมขึ้นอยู่กับแบบการออกแบบสวิตช์โอนย้าย (ATS) ที่ใช้จริง ดังนั้นควรตรวจสอบเอกสารของผู้ผลิตสำหรับ ATS ที่เลือกไว้.[3]

เมื่อใดที่ระบบ ATS 4P มักถูกนำมาพิจารณา?

ระบบ ATS แบบ 4P ที่มีสายกลางสลับ (switched-neutral) มักถูกพิจารณาใช้เมื่อโครงการต้องการให้สายกลางของโหลดตามแหล่งจ่ายที่เลือกไว้ ปัจจัยทางวิศวกรรมที่มักถูกนำมาใช้เป็นเกณฑ์การตัดสินใจ ได้แก่:

  • เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือแหล่งพลังงานสำรองที่ออกแบบให้เป็นแหล่งพลังงานที่แยกออกมาได้;
  • แหล่งจ่ายไฟกลางที่ไม่ควรเชื่อมต่อกันแบบถาวร;
  • ระบบป้องกันการรั่วกระแสไฟฟ้าหรือระบบป้องกันกระแสเหลือ ซึ่งการทำงานที่ถูกต้องของระบบดังกล่าวขึ้นอยู่กับการแยกสายกลางของแหล่งจ่ายไฟฟ้า;
  • ข้อกำหนดของโครงการหรือกฎระเบียบที่เกี่ยวข้อง ซึ่งกำหนดให้ต้องทำการถ่ายโอนแบบกลางพร้อมกับสายนำไฟฟ้าที่มีกระแส.

เงื่อนไขเหล่านี้ไม่ได้หมายความว่า 4P จะ “ดีกว่า” ในทุกกรณี Eaton ได้ระบุอย่างชัดเจนว่าระบบ ATS แบบสวิตช์นิวทรัลนั้นเหมาะสำหรับการใช้งานระบบสามเฟสที่ต้องการการสวิตช์นิวทรัล และสำหรับแหล่งพลังงานที่แยกออกมาต่างหาก.[2]

เมื่อใดที่ระบบ ATS แบบ 3P จะเหมาะสม?

ระบบ ATS แบบ 3P อาจเหมาะสมในกรณีที่โครงการใช้สายนิวทรัลแบบแข็ง/ร่วมโดยตั้งใจ และออกแบบระบบป้องกันให้สายนิวทรัลของแหล่งจ่ายหลักและแหล่งจ่ายสำรองยังคงเชื่อมต่อกันอยู่.

นอกจากนี้ อาจเพียงพอในกรณีที่โหลดสามเฟสไม่ใช้สายกลางแบบกระจาย โดยต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านการตรวจจับ การควบคุม และข้อกำหนดของผู้ผลิตของระบบ ATS.

Cummins อธิบายว่า เมื่อจุดกลางของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ายังคงเชื่อมต่อกับจุดกลางที่ต่อดินของระบบจ่ายไฟฟ้าผ่านระบบสลับจุดกลางแบบต่อดินโดยตรง จุดกลางของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไม่ควรถูกต่อดินที่ตัวเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วยวิธีที่ก่อให้เกิดเส้นทางกลับของข้อผิดพลาดต่อดินหลายทาง.[4][5]

หากการจัดวางตำแหน่งนิวทรัลไม่ถูกต้อง จะเกิดปัญหาอะไรได้บ้าง?

หากใช้สายนิวทรัลแบบแข็งในจุดที่สายนิวทรัลของแหล่งจ่ายควรถูกแยกออก: เส้นทางกระแสไฟฟ้าที่เป็นกลาง/สายดินแบบขนานที่ไม่ตั้งใจอาจส่งผลต่อการตรวจจับความผิดปกติของสายดิน ลดความไวของระบบป้องกัน หรือก่อให้เกิดการทำงานผิดปกติที่ไม่จำเป็น.[2][4]

หากติดตั้งระบบ ATS 4P โดยไม่มีการจัดระบบต่อดินจากแหล่งสำรองที่ถูกต้อง: เสาที่สี่ไม่สามารถแก้ไขการออกแบบระบบต่อดินที่ผิดได้ แหล่งจ่ายไฟฟ้ายังคงต้องมีจุดอ้างอิงระหว่างสายนิวทรัลกับดิน ตามข้อกำหนดของโครงการและกฎระเบียบที่เกี่ยวข้อง.

หากตัวนำ PEN ถูกตัดขาด: ฟังก์ชันการป้องกันของมันอาจสูญเสียไป ผู้ใช้ต้องไม่ถือว่าตัวนำ PEN เป็นตัวนำกลางแบบสวิตช์ธรรมดา.[7]

ตัวอย่างทางวิศวกรรมสามกรณี

ตัวอย่าง 1: แผงไฟฟ้า 400 V ที่มีสายกลางจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้ร่วมกัน

โหลดเป็นระบบสามเฟสสี่สาย แต่ตามการออกแบบที่ได้รับการอนุมัติ จุดกลางของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกเชื่อมต่อกับจุดกลางของระบบบริการ และไม่มีการสร้างการเชื่อมต่อ N-E เพิ่มเติมสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า การใช้ ATS แบบจุดกลางคงที่ 3P อาจเป็นทางเลือกที่เหมาะสม อย่างไรก็ตาม การตัดสินใจขั้นสุดท้ายยังต้องได้รับการยืนยันให้สอดคล้องกับการออกแบบระบบป้องกันและกฎระเบียบที่เกี่ยวข้อง.

ตัวอย่างที่ 2: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีสายต่อระหว่างจุดกลางกับสายดินเป็นของตัวเอง

เครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้ถูกออกแบบมาเพื่อทำงานในฐานะแหล่งจ่ายไฟฟ้าที่แยกออกมาเป็นอิสระ และจุดกลางของแหล่งจ่ายไฟฟ้าที่ไม่ใช้งานต้องถูกแยกออก โดยทั่วไปจะใช้ระบบ ATS แบบ 4P ที่มีจุดกลางสลับได้ (switched-neutral) สำหรับการจัดระบบนี้.[2][4]

ตัวอย่างที่ 3: โครงการ TN-C-S ที่ใช้ ATS ก่อนการแยก PEN

สายนำที่สี่ใน ATS ยังคงเป็น PEN ไม่ใช่สายนิวทรัลธรรมดา อย่าเลือก ATS แบบ 4P โดยสมมติว่า “สายที่สี่ควรถูกสลับ” ให้ตรวจสอบตำแหน่งของ ATS และจุดแยก PEN ก่อน การสลับสายนิวทรัลสามารถประเมินได้ก็ต่อเมื่อ PE และ N ถูกแยกอย่างถูกต้องแล้วเท่านั้น.[6][7]

ก่อนสั่งซื้อ ATS 3P หรือ 4P

รายการตรวจสอบการยืนยันโครงการ

โปรดให้ข้อมูลต่อไปนี้ก่อนที่จะกำหนดการตั้งค่าเสา:

แผนผังวงจรแบบเส้นเดียว (SLD) ของโครงการ
แรงดันและความถี่ของระบบที่กำหนด
โหลดสามเฟส 3 สาย หรือ 4 สาย
TT, TN-S, TN-C-S หรือระบบต่อดินอื่น ๆ
ตำแหน่งการติดตั้ง ATS
PEN มีอยู่ที่สถานที่ของ ATS หรือไม่
จุดเชื่อมต่อนิวทรัลจากแหล่งปกติ
จุดต่อสายกลางของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
RCD / ระบบป้องกันการรั่วกระแสไฟฟ้าลงดิน
ข้อกำหนดเกี่ยวกับกระแสไฟฟ้าที่กำหนดและกระแสไฟฟ้าลัดวงจร
โหมดการถ่ายโอนที่จำเป็น
มาตรฐานระดับประเทศหรือมาตรฐานของโครงการที่นำมาใช้
การรับรองผลิตภัณฑ์ที่จำเป็น
ปริมาณตามมาตรฐาน OEM, ข้อกำหนดเกี่ยวกับฉลากหรือบรรจุภัณฑ์
การยืนยันทางเทคนิค

อย่าส่งข้อความเพียงว่า “400 V, สามเฟส, ต้องการ ATS” เท่านั้น” ข้อมูลดังกล่าวไม่เพียงพอที่จะกำหนดการสลับแบบกลาง.

เมื่อส่งโครงการ ATS หรือคำขอข้อมูลจากผู้ผลิตอุปกรณ์ต้นทาง (OEM) ไปยัง LEEYEE โปรดส่งข้อมูลเกี่ยวกับ SLD ระบบต่อดิน ตำแหน่งติดตั้ง ATS การเดินสายโหลด และวิธีการต่อสายกลางของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เพื่อให้สามารถตรวจสอบการตั้งค่าที่จำเป็นให้สอดคล้องกับสภาพโครงการจริง.

คำถามที่พบบ่อย

ความแตกต่างหลักระหว่าง ATS 3P และ 4P คืออะไร?

ในบริบทระบบสามเฟสสี่สายที่กล่าวถึงในที่นี้ ATS 3P จะโอนสาย L1, L2 และ L3 ในขณะที่สายนิวทรัลยังคงเป็นสายคงที่/สายร่วม ส่วน ATS 4P จะเพิ่มขั้วนิวทรัลที่มีกำลังเต็ม ทำให้สายนิวทรัลถูกโอนไปพร้อมกับแหล่งจ่ายที่เลือก.[2][3]

ระบบสามเฟส 400 V ต้องใช้ ATS 4P โดยอัตโนมัติหรือไม่?

ไม่. แรงดันระบบเพียงอย่างเดียวไม่สามารถกำหนดได้ว่าต้องสลับสายนิวทรัลหรือไม่ ให้ตรวจสอบข้อกำหนดเกี่ยวกับสายนิวทรัลของโหลด การเชื่อมต่อสายนิวทรัลของแหล่งจ่าย ระบบต่อดิน การจัดระบบป้องกัน และกฎระเบียบของโครงการ.

ผมจำเป็นต้องใช้ ATS 4P สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือไม่?

ไม่ทำโดยอัตโนมัติ ระบบ ATS 4P ที่มีสายกลางแบบสวิตช์มักถูกใช้เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกพิจารณาเป็นแหล่งจ่ายไฟฟ้าที่แยกต่างหาก หรือเมื่อจำเป็นต้องแยกสายกลางของแหล่งจ่ายไฟฟ้า ระบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีสายกลางร่วมกันอาจใช้ระบบ ATS 3P ได้ หากการออกแบบระบบต่อดินและระบบป้องกันอนุญาต.[2][4]

สามารถใช้ ATS 3P ในระบบสามเฟสสี่สายได้หรือไม่?

ใช่ ในบางแบบการออกแบบ สายนิวทรัลสามารถยังคงเป็นสายเดียว/สายร่วมได้ ในขณะที่มีการโอนสายนำกระแสสามเฟสเท่านั้น สิ่งนี้ถูกต้องเฉพาะในกรณีที่แบบการออกแบบระบบต่อดินและระบบป้องกันที่ได้รับการอนุมัติอนุญาตให้สายนิวทรัลของทั้งสองแหล่งยังคงเชื่อมต่อกันอยู่.

ควรเปลี่ยนสายนิวทรัลในระบบ TN-S หรือไม่?

TN-S ยืนยันว่า N และ PE เป็นสายที่แยกกัน แต่สิ่งนี้เองยังไม่สามารถตอบคำถามเกี่ยวกับ ATS ได้ ให้ตรวจสอบว่าสายนิวทรัลของแหล่งจ่ายไฟฟ้าสามารถใช้ร่วมกันได้หรือต้องแยกกัน จากนั้นตรวจสอบการออกแบบระบบป้องกันและกฎระเบียบระดับชาติที่เกี่ยวข้อง.[6]

ระบบ TT ต้องใช้ ATS 4P เสมอหรือไม่?

ไม่ควรใช้กฎทั่วไปใด ๆ โดยไม่ได้รับการยืนยันจากโครงการ ระบบป้องกันความผิดพลาดของ TT มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการต่อดินและการจัดวาง RCD ดังนั้น การตัดสินใจเกี่ยวกับสายนิวทรัลของ ATS จึงต้องได้รับการประสานงานกับการออกแบบสายนิวทรัลของแหล่งจ่ายไฟฟ้า ระบบป้องกันกระแสเหลือ และข้อกำหนดท้องถิ่น.[8]

ระบบ ATS สามารถเปลี่ยนขั้ว PEN ในระบบ TN-C-S ได้หรือไม่?

สาย PEN ไม่ควรถูกพิจารณาเป็นสายนิวทรัลแบบสวิตช์ธรรมดา หากสาย PEN ยังคงมีอยู่ที่ตำแหน่ง ATS ให้ตรวจสอบตำแหน่งของ ATS และออกแบบระบบก่อน หลังจากที่สาย PEN ได้ถูกแยกออกอย่างถูกต้องเป็น PE และ N แล้ว จึงสามารถประเมินสายนิวทรัลเพื่อทำการสวิตช์ได้.[6][7]

ระบบ ATS 4P ปลอดภัยกว่าระบบ ATS 3P หรือไม่?

ไม่ใช่โดยธรรมชาติ ระบบ ATS 4P เหมาะสมเมื่อจำเป็นต้องโอนหรือแยกสายนิวทรัล ส่วนระบบ ATS 3P เหมาะสมเมื่อการออกแบบที่ได้รับการอนุมัติต้องการสายนิวทรัลร่วมที่ต่อเนื่อง ความปลอดภัยขึ้นอยู่กับการปรับให้ระบบโอนสอดคล้องกับการออกแบบระบบต่อดินและระบบป้องกัน.

ความแตกต่างระหว่างสายนิวทรัลแบบคงที่และสายนิวทรัลแบบสวิตช์คืออะไร?

เมื่อใช้สายกลางแบบคงที่ สายกลางของแหล่งจ่ายปกติ แหล่งจ่ายสำรอง และโหลดจะยังคงเชื่อมต่อกันอยู่ ส่วนเมื่อใช้สายกลางแบบสวิตช์ ขั้วสายกลางของ ATS จะเชื่อมต่อสายกลางของโหลดกับสายกลางของแหล่งจ่ายที่เลือกไว้เท่านั้น.[3]

การจัดวางแบบ 4P ATS ที่เป็นกลางทุกแบบมีลักษณะเหมือนกันหรือไม่?

ไม่ครับ ผู้ผลิตสามารถเสนอรูปแบบการจัดวางและจังหวะการทำงานของสายกลางที่แตกต่างกันได้ ตัวอย่างเช่น Schneider Electric / ASCO แบ่งรูปแบบการจัดวางเป็นแบบสวิตช์สายกลาง (switched-neutral) และแบบสายกลางทับซ้อน (overlapping-neutral) ดังนั้น ควรตรวจสอบโครงสร้าง ATS ที่ใช้ในโครงการและลำดับการโอนย้ายของผู้ผลิตให้ถูกต้องเสมอ.[3]

ขอบเขตด้านวิศวกรรม:

บทความนี้เป็นคู่มือการเลือกอุปกรณ์ทางวิศวกรรม ไม่ใช่คู่มือการเดินสายไฟฟ้าสำหรับโครงการเฉพาะตัว จำนวนขั้ว ATS ที่ใช้จริง การสลับสายนิวทรัล การต่อสายดิน การเชื่อมต่อสายดิน และการป้องกัน ต้องได้รับการยืนยันให้สอดคล้องกับเอกสาร SLD ของโครงการ กฎระเบียบการเดินสายไฟฟ้าแห่งชาติที่เกี่ยวข้อง เอกสารของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า คำแนะนำจากผู้ผลิต ATS และแบบการออกแบบของวิศวกรไฟฟ้าผู้รับผิดชอบ.

เอกสารอ้างอิง

  1. IEC. IEC 60947-6-1:2026, อุปกรณ์สวิตช์และควบคุมแรงดันต่ำ – ส่วน 6-1: อุปกรณ์หลายฟังก์ชัน – อุปกรณ์สวิตช์โอนถ่าย. สิ่งพิมพ์อย่างเป็นทางการของ IEC.
  2. อีตัน. หลักการพื้นฐานของสวิตช์เปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟฟ้าอัตโนมัติ (ATS). แหล่งข้อมูลอย่างเป็นทางการจาก Eaton.
  3. Schneider Electric / ASCO. การตั้งค่าแบบกลางในสวิตช์โอนสาย. ข่าวสารข้อมูล ASCO; คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการตั้งค่าแบบกลางของ ASCO.
  4. Cummins. คู่มือการใช้งาน – สวิตช์โอนกำลัง. คู่มืออย่างเป็นทางการของ Cummins.
  5. Cummins. คู่มือการใช้งาน – การออกแบบระบบไฟฟ้า, ส่วน 5.3.5 การต่อดินของระบบ. คู่มือการออกแบบระบบไฟฟ้าอย่างเป็นทางการของ Cummins.
  6. คู่มือการติดตั้งระบบไฟฟ้า Schneider Electric. คำนิยามของระบบต่อดินมาตรฐาน. คู่มือทางเทคนิคอย่างเป็นทางการ.
  7. คู่มือการติดตั้งระบบไฟฟ้า Schneider Electric. การขาดของสายนำกลาง. คู่มือทางเทคนิคอย่างเป็นทางการ.
  8. คู่มือการติดตั้งระบบไฟฟ้า Schneider Electric. ระบบ TT – หลักการ. คู่มือทางเทคนิคอย่างเป็นทางการ.
โพสต์ก่อนหน้า.
แผนผังการเดินสายสวิตช์โอนอัตโนมัติสำหรับแผงควบคุมเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
โพสต์ถัดไป.
การเลือกขนาดสวิตช์โอนอัตโนมัติ (ATS): ฉันต้องการ ATS ขนาดเท่าใด? คู่มือ 63A–3200A
Devin Ling - วิศวกรไฟฟ้าที่ LEEYEE Electrics

เดวิน ลิง

วิศวกรไฟฟ้าที่ LEEYEE Electrics

ประสบการณ์มากกว่า 10 ปีในอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก
เชี่ยวชาญใน IEC 61643 / UL 1449
มีประสบการณ์ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์และอุตสาหกรรม

พูดคุยกับวิศวกร ขอคำแนะนำทางเทคนิค

ไม่แน่ใจว่า SPD ไหนเหมาะกับระบบของคุณ?
ขอคำแนะนำอย่างรวดเร็วจากวิศวกรของเรา.

LEEYEE Electric

ที่เกี่ยวข้อง
และผลิตภัณฑ์