ATS สลับไฟ ทำหน้าที่ตรวจสอบไฟฟ้าหลักและสลับไปใช้ไฟสำรองโดยอัตโนมัติเมื่อเกิดไฟดับหรือไฟฟ้าผิดปกติ โดยมักทำงานร่วมกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เพื่อให้โหลดสำคัญกลับมารับไฟได้โดยไม่ต้องสับสวิตช์ด้วยมือ
บทความนี้จะอธิบายหลักการทำงานของ ATS ประเภทของการสลับแหล่งจ่าย รวมถึงปัจจัยที่ควรพิจารณาก่อนเลือกขนาดและติดตั้งให้เหมาะกับระบบไฟฟ้า
ATS คืออะไร
ATS (Automatic Transfer Switch) เป็นอุปกรณ์สวิตช์ที่ใช้ควบคุมการจ่ายไฟให้กับโหลด โดยเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟอย่างน้อย 2 แหล่ง เช่น ไฟฟ้าหลักจากการไฟฟ้าและไฟฟ้าสำรองจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ภายใน ATS มีระบบควบคุมที่ตรวจสอบสภาวะของแหล่งจ่าย เช่น แรงดันไฟฟ้าและความถี่ เมื่อไฟหลักดับหรือค่าที่ตรวจวัดอยู่นอกช่วงที่กำหนด ระบบจะเข้าสู่กระบวนการเปลี่ยนไปใช้แหล่งจ่ายสำรองตามลำดับที่ตั้งไว้
ในกรณีที่ใช้ Generator ATS จะส่งสัญญาณให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสตาร์ทก่อน จากนั้นรอจน Generator มีแรงดันและความถี่อยู่ในช่วงที่พร้อมจ่ายไฟ จึงสั่งสลับโหลดไปยังแหล่งจ่ายสำรอง
เมื่อไฟหลักกลับมาและมีเสถียรภาพตามเงื่อนไขที่กำหนด ATS จะสลับโหลดกลับไปยังไฟหลัก และส่งสัญญาณให้ Generator หยุดทำงานตามลำดับของระบบ
จุดสำคัญ:
ATS ไม่ใช่เครื่องกำเนิดไฟฟ้า แต่เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ควบคุมและสลับแหล่งจ่ายไฟ หากระบบมี Generator อยู่แล้ว ATS จะช่วยให้กระบวนการเปลี่ยนจากไฟหลักไปยังไฟสำรองเป็นไปตามลำดับที่ออกแบบไว้โดยอัตโนมัติ
ATS ทำงานอย่างไร
ATS ตรวจสอบไฟฟ้าหลักอย่างต่อเนื่อง เมื่อพบว่าไฟดับหรือแรงดันผิดปกติ ระบบจะสั่งให้ Generator เริ่มทำงาน และเมื่อไฟสำรองพร้อมจ่าย ATS จะสลับโหลดไปยังแหล่งจ่ายสำรองโดยอัตโนมัติ การทำงานของ ATS มีขั้นตอนหลักดังนี้
1. ตรวจสอบไฟฟ้าหลัก
ATS จะตรวจสอบแหล่งจ่ายไฟหลักอย่างต่อเนื่อง โดยดูค่าที่สำคัญ เช่น แรงดันไฟฟ้า ความถี่ และในบางระบบอาจตรวจสอบการสูญหายของเฟสหรือความผิดปกติอื่น ๆ เพิ่มเติม หากไฟหลักยังอยู่ในช่วงที่กำหนด โหลดจะยังคงรับไฟจากแหล่งจ่ายหลักตามปกติ ขณะเดียวกัน ATS จะตรวจสอบสถานะของไฟฟ้าต่อไป
2. ตรวจพบไฟฟ้าผิดปกติ
เมื่อไฟหลักดับ แรงดันต่ำหรือสูงเกินค่าที่ตั้งไว้ หรือเกิดความผิดปกติอื่น ๆ ATS จะเริ่มกระบวนการเปลี่ยนไปใช้ไฟสำรอง โดยทั่วไประบบจะตั้งค่า Time Delay ไว้ด้วย เพื่อยืนยันว่าไฟฟ้ามีปัญหาจริงก่อนสั่งเปลี่ยนแหล่งจ่าย ช่วยป้องกันการสลับไปมาจากไฟกระพริบหรือไฟตกเพียงช่วงสั้น ๆ
3. สั่ง Generator ให้เริ่มทำงาน
หากใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นแหล่งจ่ายสำรอง ATS จะส่งสัญญาณ Start ไปยัง Generator หลังจากตรวจพบว่าไฟหลักไม่อยู่ในเงื่อนไขที่กำหนด Generator จะเริ่มทำงานและเพิ่มรอบจนสามารถจ่ายแรงดันและความถี่ได้ตามเงื่อนไขของระบบ ขั้นตอนนี้ต้องใช้เวลาเล็กน้อย จึงไม่ใช่การสลับไฟทันทีที่ไฟหลักดับ
4. ตรวจสอบไฟสำรอง
เมื่อ Generator เริ่มทำงานแล้ว ATS จะตรวจสอบแหล่งจ่ายสำรองก่อนนำมาใช้กับโหลด โดยพิจารณาว่าแรงดันไฟฟ้าและความถี่อยู่ในช่วงที่กำหนดหรือไม่ หากไฟสำรองยังไม่พร้อม ATS จะยังไม่สลับโหลด เพื่อป้องกันการนำแหล่งจ่ายที่ยังไม่เสถียรมาใช้งานกับอุปกรณ์ เมื่อค่าต่าง ๆ อยู่ในเกณฑ์ที่กำหนด ระบบจึงพร้อมเข้าสู่ขั้นตอนถัดไป
5. สลับโหลดไปยังไฟสำรอง
เมื่อไฟจาก Generator พร้อมจ่าย ATS จะสั่งสลับโหลดจากไฟหลักไปยังแหล่งจ่ายสำรอง โดยวิธีการสลับจะขึ้นอยู่กับประเภทของ ATS ที่เลือกใช้
ตัวอย่างเช่น Open Transition จะตัดแหล่งจ่ายเดิมก่อน แล้วจึงต่อแหล่งจ่ายใหม่ ทำให้มีช่วงที่โหลดไม่ได้รับไฟ ส่วน Closed Transition สามารถเชื่อมต่อแหล่งจ่ายใหม่ก่อนตัดแหล่งจ่ายเดิมได้ ภายใต้เงื่อนไขที่ระบบกำหนด
6. สลับกลับเมื่อไฟหลักกลับมา
เมื่อไฟหลักกลับมา ATS จะยังไม่สลับโหลดกลับทันที แต่จะตรวจสอบก่อนว่าแรงดันและความถี่กลับมาอยู่ในช่วงปกติ และมีความเสถียรตามเวลาที่ตั้งไว้
เมื่อผ่านเงื่อนไขแล้ว ATS จะสลับโหลดกลับไปใช้ไฟหลัก จากนั้น Generator จะยังทำงานต่ออีกระยะหนึ่งตามการตั้งค่าของระบบ ก่อนหยุดเครื่องเพื่อเข้าสู่ช่วง Cool Down ช่วยลดความร้อนสะสมและเตรียมเครื่องให้พร้อมสำหรับการใช้งานครั้งต่อไป
กระบวนการทั้งหมดเป็นไปตามลำดับการทำงานที่ตั้งไว้ ทำให้ไม่ต้องมีเจ้าหน้าที่คอยสับเปลี่ยนแหล่งจ่ายด้วยมือทุกครั้งที่ไฟฟ้าขัดข้อง และช่วยให้โหลดสำคัญของโรงงานหรืออาคารเปลี่ยนไปใช้ไฟสำรองได้อย่างเป็นระบบ
ATS มีกี่ประเภท
ATS สามารถแบ่งตามรูปแบบการสลับแหล่งจ่ายได้ โดยประเภทที่พบได้บ่อย ได้แก่ Open Transition, Closed Transition และ Delayed Transition แต่ละแบบมีวิธีการทำงานและข้อจำกัดแตกต่างกัน ดังนี้
1. Open Transition (Break-Before-Make)
ATS จะตัดการเชื่อมต่อจากแหล่งจ่ายเดิมก่อน แล้วจึงเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายใหม่ ทำให้เกิดช่วงขาดตอนของไฟฟ้าระหว่างการสลับ เป็นรูปแบบที่ใช้งานกันทั่วไป เหมาะกับโหลดที่สามารถรองรับช่วงไฟดับสั้น ๆ ได้ เช่น ระบบแสงสว่าง เครื่องจักร หรืออุปกรณ์ทั่วไปที่ไม่ได้ต้องการไฟฟ้าต่อเนื่องแบบไร้รอยต่อ
2. Closed Transition (Make-Before-Break)
ATS จะเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายใหม่ก่อนตัดแหล่งจ่ายเดิม ทำให้แหล่งจ่ายทั้งสองมีช่วงเวลาที่เชื่อมต่อร่วมกัน การทำงานลักษณะนี้ต้องมีการควบคุมและตรวจสอบเงื่อนไขของแหล่งจ่าย เช่น แรงดัน ความถี่ และเฟส ให้เหมาะสมก่อนทำการเชื่อมต่อ จึงเหมาะกับระบบที่ต้องการลดช่วงขาดตอนของไฟฟ้า เช่น โหลดสำคัญหรือกระบวนการผลิตที่ไม่ต้องการหยุดชะงัก
3. Delayed Transition
ATS จะเว้นช่วงเวลาระหว่างการตัดแหล่งจ่ายเดิมกับการต่อแหล่งจ่ายใหม่ โดยสามารถใช้เพื่อให้แรงดันตกค้างในระบบลดลงก่อนรับแหล่งจ่ายอีกด้าน รูปแบบนี้เหมาะกับระบบที่มีโหลดประเภทมอเตอร์หรือโหลดเหนี่ยวนำ ซึ่งอาจมีพลังงานตกค้างหลังจากถูกตัดไฟ การหน่วงเวลาช่วยให้การเปลี่ยนแหล่งจ่ายเป็นไปตามเงื่อนไขที่ออกแบบไว้
ATS เหมาะกับการใช้งานที่ไหนบ้าง
ไฟฟ้าขัดข้องไม่ได้กระทบแค่เรื่องความสะดวก แต่ในบางธุรกิจอาจส่งผลต่อกระบวนการผลิต ระบบควบคุม ข้อมูล หรือความปลอดภัยของสถานที่ สถานที่ที่มักนำ ATS มาใช้งาน ได้แก่
โรงงานอุตสาหกรรม
โรงงานที่มีกระบวนการผลิตต่อเนื่องอาจได้รับผลกระทบเมื่อไฟฟ้าดับ เช่น เครื่องจักรหยุดทำงาน ระบบควบคุมหยุดทำงาน หรือกระบวนการผลิตต้องเริ่มใหม่ การมีระบบไฟฟ้าสำรองร่วมกับ ATS ช่วยให้โหลดที่กำหนดไว้สามารถเปลี่ยนไปรับไฟจากแหล่งจ่ายสำรองได้โดยอัตโนมัติ
ในโรงงานที่มีเครื่องจักรและระบบควบคุมหลายส่วน การออกแบบจึงต้องแยกให้ชัดว่าโหลดใดจำเป็น ต้องมีไฟสำรอง และต้องใช้เวลาสลับแหล่งจ่ายนานแค่ไหน เพื่อให้เลือกขนาด ATS และรูปแบบการทำงานได้เหมาะกับลักษณะของโรงงาน
โรงพยาบาล
โรงพยาบาลมีอุปกรณ์และระบบหลายประเภทที่ต้องใช้ไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์ ระบบสื่อสาร ระบบไฟฉุกเฉิน และระบบสนับสนุนต่าง ๆ หากไฟฟ้าหลักขัดข้อง การมีแหล่งจ่ายสำรองและ ATS ช่วยให้โหลดที่กำหนดไว้สามารถเปลี่ยนไปใช้ไฟสำรองได้โดยไม่ต้องให้เจ้าหน้าที่สับเปลี่ยนด้วยตนเอง
อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทุกโหลดในโรงพยาบาลจะต้องใช้ระบบสำรองในลักษณะเดียวกัน การออกแบบจึงต้องพิจารณาความสำคัญของแต่ละพื้นที่ ลักษณะของอุปกรณ์ และข้อกำหนดด้านระบบไฟฟ้าที่เกี่ยวข้อง เพื่อให้ระบบรองรับการใช้งานได้เหมาะสม
Data Center
Data Center มีทั้งอุปกรณ์ IT และระบบโครงสร้างพื้นฐานที่ต้องทำงานต่อเนื่อง เช่น ระบบเครือข่าย ระบบจัดเก็บข้อมูล ระบบระบายความร้อน และอุปกรณ์สนับสนุนอื่น ๆ หากเกิดไฟฟ้าขัดข้อง แม้เพียงช่วงสั้น ๆ ก็อาจส่งผลต่อการให้บริการหรือการทำงานของระบบภายในได้
ATS จึงสามารถเป็นส่วนหนึ่งของระบบไฟฟ้าสำรอง โดยทำหน้าที่ตรวจสอบแหล่งจ่าย และสลับไปยังแหล่งจ่ายสำรองตามเงื่อนไขที่ออกแบบไว้ ทั้งนี้ ระบบ Data Center ที่ต้องการความต่อเนื่องสูงอาจมีอุปกรณ์และระบบสำรองหลายระดับ ดังนั้น ATS ต้องถูกออกแบบให้ทำงานร่วมกับระบบไฟฟ้าส่วนอื่นอย่างเหมาะสม
อาคารสำนักงานและอาคารขนาดใหญ่
อาคารสำนักงาน โรงแรม ห้างสรรพสินค้า หรืออาคารขนาดใหญ่ สามารถใช้ ATS เพื่อรองรับโหลดที่จำเป็นต้องทำงานต่อเมื่อไฟหลักขัดข้อง เช่น ระบบไฟฉุกเฉิน ระบบสื่อสาร ระบบรักษาความปลอดภัย ระบบควบคุมอาคาร หรืออุปกรณ์อื่น ๆ ที่เจ้าของอาคารกำหนดให้มีไฟสำรอง
ในกรณีนี้ ATS จะช่วยให้การเปลี่ยนแหล่งจ่ายทำได้รวดเร็วและเป็นระบบ โดยไม่ต้องพึ่งการสับเปลี่ยนด้วยมือทุกครั้งที่เกิดปัญหาไฟฟ้า การเลือกใช้งานจึงควรพิจารณาทั้งประเภทของโหลด ความจุของระบบไฟฟ้าสำรอง และระยะเวลาที่โหลดสามารถหยุดทำงานได้
ข้อควรระวัง:
การออกแบบระบบสลับแหล่งจ่ายต้องป้องกันไม่ให้ไฟหลักและไฟสำรองเชื่อมต่อเข้าหากันโดยไม่ได้รับการควบคุม เพราะอาจก่อให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์และเป็นอันตรายต่อผู้ปฏิบัติงาน การออกแบบและติดตั้งจึงควรดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญด้านระบบไฟฟ้า
สรุป
ATS (Automatic Transfer Switch) คืออุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ตรวจสอบไฟหลักและสลับไปยังแหล่งจ่ายสำรองโดยอัตโนมัติเมื่อไฟดับหรือมีความผิดปกติ โดยมักทำงานร่วมกับ Generator เพื่อให้โหลดสำคัญยังสามารถใช้งานต่อได้
ATS มีหลายรูปแบบ เช่น Open Transition, Closed Transition และ Delayed Transition ซึ่งเหมาะกับลักษณะโหลดและความต้องการด้านความต่อเนื่องของไฟฟ้าที่แตกต่างกัน การเลือก ATS จึงควรพิจารณาประเภทของโหลด ขนาดระบบไฟฟ้า แหล่งจ่ายสำรอง และรูปแบบการสลับให้เหมาะกับการใช้งาน
FAQ
Q1: ATS จำเป็นต้องใช้ร่วมกับ Generator หรือไม่?
A: ไม่จำเป็น แต่ ATS ต้องมีแหล่งจ่ายไฟสำรองสำหรับสลับโหลดเมื่อไฟหลักขัดข้อง โดย Generator เป็นแหล่งจ่ายสำรองที่นิยมใช้ร่วมกับ ATS
Q2: ATS สลับไฟใช้เวลานานแค่ไหน?
A: ขึ้นอยู่กับประเภท ATS การตั้งค่า Time Delay และระยะเวลาที่แหล่งจ่ายไฟสำรองพร้อมใช้งาน จึงไม่สามารถกำหนดเวลาเดียวกันได้ทุกระบบ
Q3: ATS ทำงานเองได้หรือไม่เมื่อไฟดับ?
A: ได้ หากระบบได้รับการติดตั้งและตั้งค่าให้ทำงานแบบอัตโนมัติ ATS จะตรวจจับไฟหลัก สั่งแหล่งจ่ายสำรอง และสลับโหลดตามลำดับที่กำหนด
Q4: ATS ต้องบำรุงรักษาหรือไม่?
A: ควรบำรุงรักษาและทดสอบการทำงานเป็นระยะ เพื่อให้มั่นใจว่า ATS สามารถตรวจจับไฟหลักและสลับไปยังแหล่งจ่ายสำรองได้เมื่อจำเป็น
Q5: ATS สามารถสลับไฟด้วยมือได้หรือไม่?
A: ATS บางรุ่นรองรับการสั่งงานแบบ Manual หรือมีโหมดสำหรับการทดสอบและบำรุงรักษา แต่รายละเอียดขึ้นอยู่กับรุ่นและการออกแบบของระบบ
หากต้องการติดตั้งระบบไฟฟ้าสำรองสำหรับโรงงานหรืออาคาร CSK Power Technology ให้บริการติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้า พร้อมออกแบบระบบให้เหมาะกับลักษณะการใช้งานและโหลดของแต่ละโครงการ เพื่อให้ระบบไฟสำรองทำงานร่วมกับ ATS ได้อย่างเหมาะสม
ดูบริการได้ที่ รับติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
☎️ Tel: 02-583-1441, 065-239-4655
🟢 Line: @cskpower
📬 Email: csk.powertech.office@gmail.com
📘 Facebook: ซีเอสเค เพาเวอร์ เทคโนโลยี จำกัด
