Por S. Hussain Ather
Actualizado el 24 de marzo de 2022

Los interruptores de transferencia automática (ATS) desempeñan un papel vital en el mantenimiento de la continuidad del suministro eléctrico durante emergencias. Cuando falla un servicio público, como durante un desastre natural, un ATS redirige automáticamente la carga a un generador de respaldo, evitando el tiempo de inactividad en instalaciones críticas como hospitales.

Principios clave del control de arranque automático

Los sistemas ATS están diseñados para detectar una pérdida de energía de la red pública e iniciar una secuencia de arranque del generador. El proceso normalmente sigue estos pasos:

1. La energía eléctrica cae, lo que hace que el ATS encienda el generador.
2. Una vez que el generador alcanza la velocidad de funcionamiento, el ATS transfiere la carga de la empresa de servicios públicos al generador.
3. Cuando regresa la energía de la red pública, el ATS vuelve al suministro principal y le indica al generador que se apague.

Al aislar el generador del panel de distribución hasta que esté completamente operativo, ATS protege el generador contra sobrecargas y evita la retroalimentación a la red pública.

Gestión de carga y técnicas de carga suave

Los modelos ATS avanzados incluyen funciones de deslastre de carga y ajuste de prioridad. Estas características permiten que los circuitos críticos retengan energía mientras las cargas menos esenciales se desconectan temporalmente, optimizando el uso del generador y evitando el sobrecalentamiento.

La transferencia de carga suave, también conocida como conmutación "conectar antes de desconectar", minimiza la fluctuación de voltaje y permite que el generador asuma el control sin problemas, lo cual es esencial en entornos donde incluso una breve interrupción puede ser peligrosa.

Construyendo su propio circuito controlado por ATS

El diseño de un ATS requiere una sólida formación en ingeniería eléctrica. Si bien los aficionados pueden crear paneles de control básicos utilizando rieles DIN, barras colectoras y LED, los protocolos de seguridad y una conexión a tierra adecuada no son negociables. Los pasos típicos implican:

1. Montaje de disyuntores en una carcasa de carril DIN.
2. Instalación de barras de neutro y tierra con aislamiento adecuado.
3. Conexión de las barras colectoras a las entradas de carga y generador.
4. Integración de un módulo ATS y un medidor de CA para monitorear voltaje y corriente.
5. Pruebas de sobrecalentamiento, caídas de voltaje y aislamiento adecuado antes del despliegue.

Uso de múltiples generadores con un solo ATS

Las instalaciones grandes pueden emplear varios generadores para soportar cargas distribuidas. Cada generador está vinculado a su propio ATS, pero el sistema puede coordinarlos como una única fuente virtual. La sincronización (garantizar que las diferencias de voltaje se mantengan por debajo del 5 % y las diferencias de frecuencia por debajo de 0,2 Hz) es fundamental para lograr transiciones fluidas.

Tipos de interruptores de transferencia automática

Hay varias configuraciones de ATS, cada una adecuada para diferentes aplicaciones:

• Transición abierta (interrupción antes de realizar) – Se desconecta de la red pública antes de conectarse al generador, evitando la retroalimentación.
• Transición cerrada (hacer antes de romper) – Mantiene la energía durante el cambio, ideal para equipos sensibles.
• Interruptores de transferencia estática – Utilice dispositivos semiconductores (por ejemplo, rectificadores controlados por silicio) para una transferencia de energía instantánea.
• ATS de carga suave – Aumenta gradualmente la potencia del generador para adaptarla a la red pública, reduciendo los picos de voltaje.

Consideraciones sobre arrancadores de motor y corriente de irrupción

Al dimensionar un ATS, los ingenieros evalúan la corriente de entrada de los arrancadores de motor. El ATS debe adaptarse a la sobretensión máxima que se produce cuando se energiza un motor de CA, asegurando que el generador pueda suministrar suficiente corriente sin disparar los dispositivos de protección.

Soluciones ATS comerciales y residenciales

Los sistemas residenciales suelen utilizar unidades ATS de 100 A o 200 A de fabricantes como Generac, con precios que comienzan alrededor de $ 600. Las instalaciones comerciales pueden implicar diseños ATS multibus más grandes capaces de dar servicio a centros de datos, hospitales o plantas industriales.

Descripción general de la instalación de ATS accionado por generador

La instalación de un ATS implica:

1. Integración del ATS en el panel de servicio principal del edificio.
2. Conectar el generador a la entrada ATS y configurar los ajustes de sincronización.
3. Programación de la lógica ATS para secuencias automáticas de inicio, transferencia y apagado.
4. Implementar interbloqueos de seguridad, alarmas y monitoreo de pérdida de carga.
5. Realización de pruebas exhaustivas y puesta en servicio para certificar la confiabilidad.

Fabricantes de renombre (APC, Dell, Cummins Power Generation, General Electric y Western Telemetry) ofrecen soluciones ATS adaptadas a las necesidades específicas de la industria, junto con soporte posterior a la instalación.

Al implementar un ATS, las instalaciones pueden garantizar que las operaciones críticas continúen sin interrupciones, incluso cuando fallan las fuentes de energía externas.