Comprendere il funzionamento dell'interruttore di trasferimento

Jul 01, 2023

Obiettivi formativi:

Quando l'energia elettrica viene interrotta, il guasto del sistema di alimentazione non è un'opzione per molte strutture. I sistemi di alimentazione di standby hanno molti componenti, inclusi gli interruttori di trasferimento, che devono essere progettati correttamente. Durante le transizioni di potenza, la tempistica e la sequenza dell'interruttore di trasferimento sono fondamentali per garantire il corretto funzionamento del sistema. I consulenti tecnici devono comprendere i tipi di commutatori di trasferimento, i requisiti di temporizzazione, i valori nominali e i tipi di sistemi di standby in cui i commutatori di trasferimento vengono utilizzati per il trasferimento all'alimentazione di backup. La base di questo articolo è NFPA 70-2014: National Electrical Code (NEC), salvo diversa indicazione.

Funzionamento di base dell'interruttore di trasferimento

Gli interruttori di trasferimento sono responsabili della transizione dell'energia elettrica dalla fonte primaria a una fonte secondaria in caso di interruzione, manutenzione o guasto della fonte primaria. La fonte primaria è costituita più comunemente dal servizio di pubblica utilità. La fonte secondaria è generalmente costituita dalla fonte di alimentazione di riserva o di emergenza. La sequenza delle operazioni avviene tipicamente come segue:

Tipi di sistemi di standby

I tipi di sistemi di standby includono sistemi di emergenza, sistemi di standby richiesti dalla legge, sistemi di standby opzionali, sistemi di alimentazione per operazioni critiche (COPS) e sistemi che supportano le strutture sanitarie (vedere Figura 1).

Sistemi di emergenza (articolo 700 NEC): i sistemi di emergenza sono definiti dalla NFPA come "destinati a fornire automaticamente illuminazione, energia, o entrambi, ad aree e apparecchiature designate in caso di interruzione della normale alimentazione o in caso di incidente con elementi di un sistema destinato a fornire, distribuire e controllare l'energia e l'illuminazione essenziali per la sicurezza della vita umana." Questi sistemi possono includere sistemi di rilevamento e allarme antincendio, ascensori, pompe antincendio e illuminazione di uscita.

Le apparecchiature di trasferimento, compresi gli interruttori di trasferimento, devono essere automatiche, identificate per l'uso di emergenza e approvate dall'autorità competente (AHJ). Le apparecchiature di trasferimento devono essere progettate e installate in modo da impedire il collegamento simultaneo e involontario delle forniture di energia primarie e secondarie. Le apparecchiature di trasferimento devono alimentare solo i carichi del sistema di emergenza. L'alimentazione deve essere trasferita alla fonte secondaria in 10 secondi o meno.

Sistemi di standby richiesti dalla legge (articolo 701 NEC): i sistemi di standby richiesti dalla legge sono definiti dalla NFPA come "destinati a fornire automaticamente energia a carichi selezionati (diversi da quelli classificati come sistemi di emergenza) in caso di guasto della fonte normale". Questi sistemi possono includere sistemi di riscaldamento e refrigerazione, sistemi di comunicazione, sistemi di ventilazione e di rimozione del fumo e altri processi che, se interrotti in caso di interruzione della fonte primaria, potrebbero creare pericoli o ostacolare le operazioni di salvataggio o antincendio.

Le apparecchiature di trasferimento, compresi gli interruttori di trasferimento, devono essere automatiche, identificate per l'uso in standby e approvate dall'AHJ. Le apparecchiature di trasferimento devono essere progettate e installate in modo da impedire il collegamento simultaneo e involontario delle forniture di energia primarie e secondarie. L'alimentazione deve essere trasferita alla fonte secondaria in 60 secondi o meno.

Sistemi di standby opzionali (articolo 702 NEC): i sistemi di standby opzionali sono definiti dalla NFPA come "destinati a fornire energia a strutture o proprietà pubbliche o private in cui la sicurezza della vita non dipende dalle prestazioni del sistema". Questi sistemi possono includere sistemi di elaborazione e comunicazione dei dati e sistemi mission-critical che non sono legalmente richiesti dall'AHJ.

Le apparecchiature di trasferimento, compresi gli interruttori di trasferimento, per i sistemi di standby opzionali non sono limitate agli stessi requisiti delle apparecchiature di trasferimento del sistema di emergenza e richieste dalla legge. Tuttavia, le apparecchiature di trasferimento devono essere progettate e installate in modo da impedire il collegamento simultaneo e involontario delle alimentazioni elettriche primarie e secondarie. Non esistono requisiti di codice per il trasferimento di energia alla fonte secondaria entro un determinato intervallo di tempo.

Sistemi di alimentazione per operazioni critiche (COPS) (Articolo 708 NEC): interruzioni o interruzioni nelle aree designate per le operazioni critiche possono avere un impatto negativo sulla sicurezza nazionale, sull'economia, sulla salute pubblica o sulla sicurezza. Il requisito di conformità all'articolo 708 NEC è fornito da qualsiasi agenzia governativa avente giurisdizione o da una struttura che fornisce la documentazione che attesta la necessità di tale sistema. Questi sistemi possono includere sistemi di alimentazione, HVAC, allarme antincendio, sicurezza e comunicazioni in queste aree. NFPA 1600-2013: Standard on Disaster/Emergency Management and Business Continuity Programs contiene ulteriori informazioni su questo argomento.