Par S. Hussain Ather
Mis à jour le 24 mars 2022

Les commutateurs de transfert automatique (ATS) jouent un rôle essentiel dans le maintien de la continuité de l’alimentation électrique en cas d’urgence. Lorsqu'un service public tombe en panne, comme lors d'une catastrophe naturelle, un ATS redirige automatiquement la charge vers un générateur de secours, évitant ainsi les temps d'arrêt des installations critiques comme les hôpitaux.

Principes clés du contrôle de démarrage automatique

Les systèmes ATS sont conçus pour détecter une perte d'alimentation électrique et lancer une séquence de démarrage du générateur. Le processus suit généralement ces étapes :

1. L'alimentation secteur chute, ce qui déclenche le démarrage du générateur par l'ATS.
2. Une fois que le générateur atteint sa vitesse de fonctionnement, l'ATS transfère la charge du service public au générateur.
3. Lorsque l'alimentation électrique revient, l'ATS revient à l'alimentation principale et signale au générateur de s'arrêter.

En isolant le générateur du panneau de distribution jusqu'à ce qu'il soit pleinement opérationnel, ATS protège le générateur des surcharges et empêche le retour d'information dans le réseau électrique public.

Gestion des charges et techniques de chargement progressif

Les modèles ATS avancés incluent des fonctions de délestage et d'ajustement des priorités. Ces fonctionnalités permettent aux circuits critiques de conserver leur puissance tandis que les charges moins essentielles sont temporairement déconnectées, optimisant ainsi l'utilisation du générateur et empêchant la surchauffe.

Le transfert de charge progressif, également connu sous le nom de commutation « faire avant coupure », minimise l'ondulation de tension et permet au générateur de prendre le relais de manière transparente, ce qui est essentiel dans les environnements où même une brève interruption peut être dangereuse.

Créer votre propre circuit contrôlé par ATS

La conception d’un ATS nécessite une solide expérience en génie électrique. Même si les amateurs peuvent créer des panneaux de commande de base à l'aide de rails DIN, de barres omnibus et de LED, les protocoles de sécurité et une mise à la terre appropriée ne sont pas négociables. Les étapes typiques impliquent :

1. Montage de disjoncteurs sur un boîtier sur rail DIN.
2. Installation de jeux de barres neutre et de terre avec une isolation appropriée.
3. Connexion des jeux de barres aux entrées de charge et du générateur.
4. Intégrer un module ATS et un compteur CA pour surveiller la tension et le courant.
5. Tests de surchauffe, de chute de tension et d'isolation appropriée avant le déploiement.

Utiliser plusieurs générateurs avec un seul ATS

Les grandes installations peuvent utiliser plusieurs générateurs pour prendre en charge les charges distribuées. Chaque générateur est lié à son propre ATS, mais le système peut les coordonner comme une seule source virtuelle. La synchronisation (garantir que les différences de tension restent inférieures à 5 % et les différences de fréquence inférieures à 0,2 Hz) est essentielle pour des transitions fluides.

Types de commutateurs de transfert automatiques

Il existe plusieurs configurations ATS, chacune adaptée à différentes applications :

• Transition ouverte (pause‑avant‑création) – Se déconnecte du réseau électrique avant de se connecter au générateur, empêchant ainsi le retour d'alimentation.
• Transition fermée (faire avant la pause) – Maintient l'alimentation pendant le changement, idéal pour les équipements sensibles.
• Commutateurs de transfert statiques – Utilisez des dispositifs à semi-conducteurs (par exemple, des redresseurs contrôlés au silicium) pour un transfert de puissance instantané.
• ATS à chargement logiciel – Augmente progressivement la puissance du générateur pour correspondre au service public, réduisant ainsi les pics de tension.

Démarreurs de moteur et considérations relatives au courant d'appel

Lors du dimensionnement d'un ATS, les ingénieurs évaluent le courant d'appel des démarreurs de moteur. L'ATS doit s'adapter à la surtension de pointe qui se produit lorsqu'un moteur à courant alternatif est sous tension, garantissant ainsi que le générateur peut fournir un courant suffisant sans déclencher les dispositifs de protection.

Solutions ATS commerciales et résidentielles

Les systèmes résidentiels utilisent souvent des unités ATS 100 A ou 200 A de fabricants comme Generac, avec des prix commençant autour de 600 $. Les installations commerciales peuvent impliquer des conceptions ATS multibus plus grandes, capables de desservir des centres de données, des hôpitaux ou des installations industrielles.

Présentation de l'installation de l'ATS alimenté par un générateur

L'installation d'un ATS implique :

1. Intégrer l'ATS dans le panneau de service principal du bâtiment.
2. Connexion du générateur à l'entrée ATS et configuration des paramètres de synchronisation.
3. Programmation de la logique ATS pour les séquences de démarrage, de transfert et d'arrêt automatiques.
4. Mise en œuvre de verrouillages de sécurité, d'alarmes et de surveillance des pertes de charge.
5. Effectuer des tests approfondis et une mise en service pour certifier la fiabilité.

Des fabricants réputés (APC, Dell, Cummins Power Generation, General Electric et Western Telemetry) proposent des solutions ATS adaptées aux besoins spécifiques du secteur, ainsi qu'une assistance post-installation.

En déployant un ATS, les installations peuvent garantir que les opérations critiques se poursuivent sans interruption, même en cas de panne des sources d'alimentation externes.