3-polig eller 4-polig ATS för reservkraft – vad är skillnaden?
Vid installation av ett reservkraftaggregat med automatisk nätomkoppling uppstår ofta frågan om ATS:en ska vara 3-polig eller 4-polig. Skillnaden kan verka liten, men valet påverkar hur neutralledaren hanteras när anläggningen växlar mellan elnät och reservkraft.
Vilken lösning som är rätt avgörs därför inte enbart av reservkraftaggregatets storlek eller ATS:ens märkström. Befintligt jordningssystem, generatorns neutralpunkt och elanläggningens skydd behöver också beaktas.
Vad är en ATS?
ATS står för Automatic Transfer Switch och är den utrustning som växlar lasten mellan ordinarie elnät och reservkraftaggregatet.
Vid ett nätavbrott känner styrningen av att nätspänningen försvinner, startar reservkraftaggregatet och kopplar över lasten när aggregatet har uppnått stabil spänning och frekvens. När elnätet återkommer sker omkoppling tillbaka till nätet enligt systemets inställda sekvens.
Vi beskriver funktionen mer utförligt i vår artikel Så fungerar ett ATS-system – automatisk övergång till reservkraft.
Vad innebär en 3-polig ATS?
I ett trefassystem med 3-polig ATS kopplas de tre fasledarna L1, L2 och L3 om mellan nät och reservkraft. Neutralledaren bryts inte av ATS:en utan förblir ansluten.
Det innebär att nät och reservkraft har en gemensam neutralledare genom omkopplingen.
En 3-polig lösning kan användas när elanläggningens jordningssystem, neutralpunktsbehandling och skydd är utformade för detta. Det är en vanlig och förhållandevis enkel lösning, men förutsättningarna i den aktuella anläggningen måste kontrolleras.
Vad innebär en 4-polig ATS?
I en 4-polig ATS kopplas även neutralledaren om. ATS:en växlar alltså L1, L2, L3 och N mellan nät och reservkraft.
När anläggningen drivs från reservkraft kan generatorns neutralledare därmed hållas elektriskt separerad från nätets neutralledare. Det kan vara nödvändigt i anläggningar där jordningssystemet, neutralpunktsbehandlingen eller skyddsfunktionerna kräver att neutralledaren kopplas om tillsammans med faserna.
Den fjärde polen är neutralledaren. Skyddsledaren PE ska inte kopplas bort av ATS:en.
3-polig och 4-polig ATS – skillnaden i korthet
| 3-polig ATS | 4-polig ATS | |
|---|---|---|
| L1, L2 och L3 kopplas om | Ja | Ja |
| Neutralledaren N kopplas om | Nej | Ja |
| Skyddsledaren PE kopplas om | Nej | Nej |
| Gemensam neutral mellan nät och reservkraft | Ja | Nej under reservkraftsdrift, beroende på systemets utförande |
Varför spelar jordningssystemet roll?
Reservkraftaggregatet blir en matande källa när det försörjer anläggningen. Därför måste jordning, neutralpunkt och skydd mot elektriska fel fungera korrekt även när det ordinarie elnätet är frånkopplat.
I svenska elanläggningar förekommer bland annat TN-C, TN-S och TN-C-S. Hur PE och N är uppbyggda och var en eventuell PEN-ledare delas har betydelse för hur reservkraften kan anslutas.
Det går därför inte att välja 3-polig eller 4-polig ATS enbart utifrån att fastigheten exempelvis är en industri, livsmedelsbutik eller kommersiell fastighet. Den befintliga elanläggningen behöver bedömas.
Vad händer om fel lösning väljs?
En felaktigt projekterad neutralpunkts- eller jordningslösning kan påverka hur skydden fungerar och skapa oönskade strömvägar i anläggningen.
Det är därför viktigt att se ATS, reservkraftaggregat och befintlig elanläggning som ett sammanhängande system. Det räcker inte att kontrollera att ATS:en klarar rätt ström.
ATS:ens märkström är en separat fråga
Antalet poler ska inte blandas ihop med ATS:ens strömkapacitet. En ATS behöver både ha rätt poltal för installationen och vara dimensionerad för den ström som ska passera genom den.
Ett reservkraftaggregat på 110 kVA vid 400 V trefas ger exempelvis en märkström på ungefär 159 A vid full belastning. En ATS till en sådan installation behöver dimensioneras utifrån denna ström och övriga förutsättningar i anläggningen.
På större anläggningar ökar strömmarna snabbt. Därför behöver även kablage, brytare och övrig distributionsutrustning dimensioneras tillsammans med reservkraftaggregatet.
Vad behöver kontrolleras före installation?
Innan slutligt val av ATS och inkopplingsprincip bör bland annat följande kontrolleras:
- Befintligt jordningssystem
- Var PE och N separeras i elanläggningen
- Generatorns neutralpunktsbehandling
- Befintlig central eller ställverk där reservkraften ska anslutas
- Jordfelsbrytare och andra skyddsfunktioner
- ATS:ens märkström och kortslutningstålighet
- Kabeldimension och förläggningssätt
På en befintlig fastighet är det därför klokt att kontrollera anslutningspunkten innan installationen fastställs slutligt. I vissa anläggningar kan reservkraften anslutas relativt enkelt, medan andra kräver förändringar i central, ställverk eller jordningssystem.
Är 4-polig ATS bättre än 3-polig?
Nej, inte generellt. En 4-polig ATS är inte automatiskt en bättre eller säkrare lösning än en 3-polig ATS. Rätt val är den lösning som är korrekt projekterad för den aktuella elanläggningen.
På samma sätt ska man inte utgå från att en 3-polig ATS alltid kan ersättas med en 4-polig, eller tvärtom, utan att samtidigt bedöma hur neutralpunkt, jordning och skydd ska fungera i både nät- och reservkraftsdrift.
Rätt ATS är en del av hela reservkraftslösningen
Vid projektering av reservkraft behöver aggregat, ATS, kablage, jordning, skydd och befintlig elanläggning fungera tillsammans. Valet mellan 3-polig och 4-polig omkoppling är därför en del av den elektriska projekteringen, inte ett fristående produktval.
SMIM levererar reservkraftaggregat och ATS samt hjälper till med dimensionering, installation och driftsättning. Vid installation i en befintlig anläggning kontrolleras förutsättningarna för att rätt omkopplingslösning ska kunna väljas.
Kontakta oss om du behöver hjälp med dimensionering eller val av ATS till en reservkraftsanläggning.
