Awarie sieci elektroenergetycznej zdarzają się stosunkowo rzadko, jednak nawet krótka przerwa w zasilaniu może powodować poważne konsekwencje. W domu przestaje działać pompa ciepła, rekuperacja czy automatyka budynku. W firmie zatrzymują się maszyny, serwery i systemy odpowiedzialne za bezpieczeństwo. Właśnie w takich sytuacjach coraz częściej pojawiają się skróty SZR oraz ATS.
Oba rozwiązania służą do automatycznego przełączania zasilania na inne dostępne źródło energii. Najczęściej jest nim agregat prądotwórczy, jednak równie dobrze może to być drugie przyłącze energetyczne lub inne źródło zasilania rezerwowego. Dzięki temu wybrane urządzenia mogą pracować również wtedy, gdy w sieci energetycznej nastąpi awaria.
W praktyce pojęcia SZR i ATS bardzo często używane są zamiennie. Nie jest to dużym błędem, choć z technicznego punktu widzenia oznaczają one nieco inne elementy całego systemu. Dla inwestora znacznie ważniejsze od samego nazewnictwa jest zrozumienie, jak działa takie rozwiązanie, kiedy warto je zastosować i jakie korzyści może przynieść.
W tym artykule wyjaśniamy podstawowe informacje dotyczące układów SZR i ATS. Pokazujemy ich najczęstsze zastosowania, omawiamy zalety oraz podpowiadamy, kiedy montaż automatycznego przełączania zasilania rzeczywiście ma uzasadnienie. Szczegółowe zagadnienia dotyczące projektowania, schematów działania oraz wymagań operatorów sieci rozwiniemy w kolejnych poradnikach.
Co to jest SZR i ATS?
Układ SZR odpowiada za automatyczne przełączenie zasilania na źródło rezerwowe po zaniku napięcia z podstawowego źródła energii. Skrót pochodzi od określenia Samoczynne Załączanie Rezerwy i od wielu lat jest stosowany w elektroenergetyce do opisania tego rodzaju automatyki.
Z kolei ATS to skrót od angielskiej nazwy Automatic Transfer Switch, czyli automatycznego przełącznika źródeł zasilania. W praktyce ATS najczęściej oznacza urządzenie realizujące funkcję automatycznego przełączenia pomiędzy dwoma źródłami energii.
Choć nazwy różnią się pochodzeniem, w codziennej praktyce bardzo często odnoszą się do tego samego rozwiązania. Zarówno SZR, jak i ATS mają zapewnić ciągłość zasilania odbiorników w przypadku awarii podstawowego źródła energii.
Najczęściej układy te współpracują z agregatami prądotwórczymi. Coraz częściej spotyka się je jednak również w instalacjach wykorzystujących magazyny energii, dwa niezależne przyłącza lub inne źródła zasilania rezerwowego.
Jak działa automatyczne przełączanie zasilania?
Zasada działania jest stosunkowo prosta. Układ przez cały czas monitoruje napięcie zasilające. Gdy wykryje jego zanik lub parametry wykraczające poza dopuszczalne wartości, rozpoczyna procedurę przełączenia instalacji na źródło rezerwowe.
Jeżeli źródłem rezerwowym jest agregat prądotwórczy, układ najpierw wysyła sygnał jego uruchomienia. Po osiągnięciu odpowiednich parametrów napięcia następuje automatyczne przełączenie odbiorników. Kiedy zasilanie z sieci energetycznej wróci do normy, układ ponownie przełącza instalację na źródło podstawowe i wyłącza agregat.
Dla użytkownika cały proces przebiega praktycznie bezobsługowo. Nie ma potrzeby ręcznego uruchamiania agregatu ani przełączania rozłączników. To właśnie automatyzacja jest największą zaletą tego typu rozwiązań.
Dlaczego przełączenie nie następuje od razu?
Układ nie reaguje na każdą chwilową przerwę w zasilaniu. Krótkotrwałe zapady napięcia lub zakłócenia pojawiają się w sieci stosunkowo często i zwykle trwają zaledwie ułamki sekund. Gdyby agregat uruchamiał się przy każdym takim zdarzeniu, prowadziłoby to do jego niepotrzebnego zużycia.
Z tego powodu producenci stosują odpowiednio dobrane opóźnienia czasowe. Układ rozpoczyna przełączanie dopiero wtedy, gdy zanik napięcia trwa wystarczająco długo, aby uznać go za rzeczywistą awarię.
Dlaczego bezpieczeństwo ma tak duże znaczenie?
Jednym z najważniejszych zadań układu SZR lub ATS jest uniemożliwienie jednoczesnego połączenia dwóch źródeł zasilania. Instalacja nie może dopuścić do sytuacji, w której agregat podaje energię do sieci elektroenergetycznej lub oba źródła zostają zwarte ze sobą.
Dlatego poprawnie wykonany układ wymaga odpowiednio zaprojektowanej rozdzielnicy elektrycznej, właściwego doboru aparatury oraz wykonania końcowych pomiarów elektrycznych. W praktyce projekt i montaż warto powierzyć firmie specjalizującej się w wykonywaniu instalacji elektrycznych, ponieważ od poprawności działania zależy bezpieczeństwo użytkowników oraz niezawodność całego systemu.
Gdzie stosuje się układy SZR i ATS?
Jeszcze kilkanaście lat temu układy SZR kojarzyły się głównie z dużymi zakładami przemysłowymi oraz infrastrukturą krytyczną. Obecnie coraz częściej trafiają również do domów jednorodzinnych, niewielkich firm i gospodarstw rolnych. Wynika to z rosnącej liczby urządzeń, które wymagają ciągłego zasilania oraz coraz większej dostępności agregatów prądotwórczych i magazynów energii.
Nie oznacza to jednak, że automatyczne przełączanie zasilania jest potrzebne w każdym obiekcie. Wszystko zależy od tego, jakie skutki wywoła nawet krótka przerwa w dostawie energii elektrycznej.
Dom jednorodzinny
W większości domów jednorodzinnych brak zasilania przez kilkadziesiąt minut nie stanowi dużego problemu. Są jednak sytuacje, w których automatyczne przełączenie zasilania znacząco poprawia komfort i bezpieczeństwo użytkowników.
Dotyczy to między innymi budynków wyposażonych w pompę ciepła, automatykę domową, system alarmowy, monitoring czy urządzenia wymagające ciągłej pracy. W takich przypadkach współpraca agregatu z układem SZR pozwala ograniczyć skutki awarii sieci praktycznie do minimum.
Firma i obiekty usługowe
W przedsiębiorstwach nawet krótki zanik napięcia może oznaczać wymierne straty finansowe. Zatrzymanie maszyn, przerwanie pracy serwerów, wyłączenie kas fiskalnych czy systemów kontroli dostępu często powoduje znacznie większe koszty niż zakup układu automatycznego przełączania zasilania.
Dlatego rozwiązania SZR i ATS są powszechnie stosowane w biurach, sklepach, warsztatach, hotelach oraz wielu innych obiektach usługowych.
Przemysł i infrastruktura krytyczna
W zakładach produkcyjnych, szpitalach, centrach danych czy oczyszczalniach ścieków ciągłość zasilania ma kluczowe znaczenie. W takich obiektach układy SZR są standardowym elementem instalacji elektrycznej i często współpracują nie tylko z agregatami, ale również z systemami UPS, magazynami energii lub dwoma niezależnymi liniami zasilającymi.
Takie rozwiązania są znacznie bardziej rozbudowane niż instalacje stosowane w budynkach mieszkalnych i wymagają indywidualnego projektu oraz odpowiednio dobranej automatyki.
Jakie korzyści daje układ SZR lub ATS?
Największą zaletą automatycznego przełączania zasilania jest możliwość utrzymania pracy najważniejszych urządzeń bez konieczności ręcznej obsługi instalacji. Użytkownik nie musi uruchamiać agregatu ani przełączać zasilania – cały proces odbywa się automatycznie.
To rozwiązanie zwiększa również bezpieczeństwo pracy instalacji. Odpowiednio zaprojektowany układ nadzoruje kolejność wykonywanych operacji oraz kontroluje parametry obu źródeł zasilania, dzięki czemu ogranicza ryzyko błędów podczas przełączania.
Dodatkową zaletą jest możliwość zabezpieczenia urządzeń szczególnie wrażliwych na przerwy w zasilaniu. Dotyczy to między innymi serwerów, systemów alarmowych, urządzeń telekomunikacyjnych, automatyki przemysłowej czy instalacji odpowiedzialnych za ogrzewanie budynku.
Najważniejsze zalety
- automatyczne przełączenie na zasilanie rezerwowe,
- ograniczenie skutków awarii sieci energetycznej,
- większy komfort użytkowania instalacji,
- ochrona ciągłości pracy wybranych urządzeń,
- większe bezpieczeństwo całego układu zasilania.
Czy układ SZR ma jakieś wady?
Jak każde rozwiązanie techniczne, również układ SZR nie jest pozbawiony ograniczeń. Przede wszystkim wymaga odpowiednio dobranego źródła zasilania rezerwowego oraz właściwie zaprojektowanej rozdzielnicy elektrycznej. Sam montaż agregatu nie oznacza jeszcze, że instalacja będzie mogła pracować automatycznie.
Należy również pamiętać o okresowych przeglądach i testach działania. Agregat, który nie był uruchamiany przez wiele miesięcy, może nie zadziałać w chwili rzeczywistej awarii. Z tego powodu regularna kontrola całego układu jest równie ważna jak jego poprawny montaż.
Warto również uwzględnić koszty inwestycji. Oprócz samego agregatu niezbędne może być wykonanie nowej rozdzielnicy elektrycznej, modernizacja istniejącej instalacji oraz wykonanie końcowych pomiarów elektrycznych. Zakres prac zależy od rodzaju obiektu oraz przyjętego rozwiązania technicznego.
Czy każdy obiekt potrzebuje układu SZR?
Tak. Jeżeli instalacja wyposażona jest w agregat prądotwórczy lub inne źródło zasilania rezerwowego współpracujące z instalacją odbiorczą, sposób jego podłączenia musi spełniać wymagania operatora systemu dystrybucyjnego.
Podstawową zasadą jest zapewnienie pełnej separacji pomiędzy źródłem rezerwowym a siecią elektroenergetyczną. Układ nie może dopuścić do podania napięcia z agregatu do sieci operatora, ponieważ mogłoby to stworzyć zagrożenie dla osób prowadzących prace na liniach energetycznych oraz doprowadzić do uszkodzenia urządzeń.
Szczegółowe wymagania zależą od sposobu wykonania instalacji, rodzaju źródła zasilania oraz warunków przyłączenia wydanych przez operatora. Dlatego projektując takie rozwiązanie, warto korzystać z usług doświadczonych projektantów i wykonawców instalacji elektrycznych.
W jednym z kolejnych artykułów szczegółowo omówimy wymagania stawiane przez Tauron oraz pokażemy, jak prawidłowo zaprojektować układ współpracujący z agregatem prądotwórczym.
Podsumowanie
Układy SZR i ATS pozwalają automatycznie przełączyć instalację na zasilanie rezerwowe w przypadku zaniku napięcia z sieci elektroenergetycznej. Dzięki temu możliwe jest utrzymanie pracy najważniejszych urządzeń bez konieczności ręcznej obsługi całego systemu.
Choć oba pojęcia często stosowane są zamiennie, najważniejsze jest nie nazewnictwo, lecz poprawne zaprojektowanie i wykonanie całego układu. Właściwie dobrana rozdzielnica elektryczna, odpowiednie zabezpieczenia oraz wykonane pomiary elektryczne mają bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo i niezawodność instalacji.
Przed podjęciem decyzji o montażu warto przeanalizować, jakie skutki powoduje brak zasilania w danym obiekcie. W niektórych przypadkach będzie to inwestycja zwiększająca jedynie komfort użytkowania, natomiast w innych pozwoli uniknąć kosztownych przestojów lub zapewni ciągłość pracy urządzeń o kluczowym znaczeniu.
Jeżeli planujesz budowę nowej instalacji, modernizację istniejącej rozdzielnicy lub montaż agregatu prądotwórczego, odpowiedni projekt oraz profesjonalne wykonanie mają kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa całego systemu. W ZUN wykonujemy instalacje elektryczne, projektujemy i budujemy rozdzielnice elektryczne, realizujemy przyłącza elektryczne oraz wykonujemy końcowe pomiary elektryczne, dzięki którym instalacja spełnia wymagania obowiązujących przepisów i może bezpiecznie pracować przez wiele lat.
