電力工程技術(shù)精編—自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器(ATSE)解析

電力工程技術(shù)精編—自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器(ATSE)解析

一、電氣工程技術(shù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)簡(jiǎn)述

自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器，即ATSE。主要適用于額定電壓交流不超過(guò)1000V 或直流不超過(guò)1500V 的緊急供電系統(tǒng)，在轉(zhuǎn)換電源期間中斷向負(fù)載供電。

1.1 電氣工程技術(shù)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器（轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)）

將一個(gè)或幾個(gè)負(fù)載電路從一個(gè)電源轉(zhuǎn)換至另一個(gè)電源的電器。

1.2 自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器(ATSE)

由一個(gè)（或幾個(gè)）轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器和其它必需的電器組成，用于監(jiān)測(cè)電源電路、并將一個(gè)或幾個(gè)負(fù)載電路從一個(gè)電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換至另一個(gè)電源的電器。電氣行業(yè)中簡(jiǎn)稱為“雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)”或“雙電源開(kāi)關(guān)”。

二、自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)分類

雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)一般由兩部分組成：開(kāi)關(guān)本體(ats)+控制器。

雙電源主要分為PC級(jí)雙電源（整體式）和CB級(jí)雙電源（雙斷路器式）

第一類：是由接觸器組成； (CC級(jí)已經(jīng)淘汰)

第二類：是由斷路器組成； (CB級(jí)，由斷路器構(gòu)成的CB級(jí)ATSE存在無(wú)選擇性保護(hù)現(xiàn)象，停電面積擴(kuò)大，不能滿足重要負(fù)荷供電要求。)

第三類：用電動(dòng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)組成；(PC級(jí))

第四類：為PC級(jí)勵(lì)磁一體式ATSE 。(PC級(jí))

2.1PC級(jí)雙電源

能夠接通、承載、但不用于分?jǐn)喽搪冯娏鞯碾p電源，若選擇不具有過(guò)電流脫扣器的負(fù)荷開(kāi)關(guān)作為執(zhí)行器則屬于PC級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。電氣工程技術(shù)不具備保護(hù)功能，但其具備較高的耐受和接通能力，能夠確保開(kāi)關(guān)自身的安全，不因過(guò)載或短路等故障而損壞，在此情況下保證可靠的接通回路。

PC級(jí)，一體式結(jié)構(gòu)三點(diǎn)式　，它是雙電源切換的專用開(kāi)關(guān)，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、自身聯(lián)鎖、轉(zhuǎn)換速度快0.2s內(nèi)　、安全、可靠等優(yōu)點(diǎn)，但需要配備短路保護(hù)電器。

PC級(jí)ATSE ：只完成雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換的功能，不具備短路電流分?jǐn)啵▋H能接通、承載）的功能；

2.2CB級(jí)雙電源

配備過(guò)電流脫扣器的雙電源，它的主觸頭能夠接通并用于分?jǐn)喽搪冯娏鳎?/p>

雙電源若選擇具有過(guò)電流脫扣器的斷路器作為執(zhí)行器則屬于CB級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。具備選擇性的保護(hù)功能，能對(duì)下端的負(fù)荷和電纜提供短路和過(guò)載保護(hù)；其接通和分?jǐn)嗄芰h(yuǎn)大于使用接觸器和繼電器等其他元器件

CB級(jí)ATSE ：既完成雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換的功能，又具有短路電流保護(hù)（能接通并分?jǐn)啵┑墓δ堋?/p>

2.3工作原理及結(jié)構(gòu)

三、CB級(jí)和PC級(jí)的區(qū)別

3.1兩者機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)理念不同

CB級(jí)是由斷路器組成，而斷路器是以分?jǐn)嚯娀榧喝?，要求它的機(jī)構(gòu)應(yīng)快速脫扣。因而斷路器的機(jī)構(gòu)存在滑扣、再扣問(wèn)題的不可靠因素；而PC級(jí)產(chǎn)品不存在這方面問(wèn)題，PC級(jí)產(chǎn)品的可靠性遠(yuǎn)高于CB級(jí)產(chǎn)品。

3.2斷路器不承載短路耐受電流，觸頭壓力小

供電電路發(fā)生短路時(shí)，動(dòng)觸頭被斥開(kāi)產(chǎn)生限流作用，從而分?jǐn)喽搪冯娏?；而PC級(jí)ATSE應(yīng)承受20Ie及以上過(guò)載電流。觸頭壓力大不易被斥開(kāi)，因而觸頭不易被熔焊。這一特性對(duì)消防供電系統(tǒng)尤為重要。

3.3 兩路電源在轉(zhuǎn)換過(guò)程中存在電源疊加問(wèn)題

PC級(jí)ATSE充分考慮了這一因素。PC級(jí)ATSE的電氣間隙、爬電距離一般是斷路器的電氣間隙、爬電距離的180％、150％標(biāo)準(zhǔn)要求　，安全性更好。

3.4 觸頭材料的選擇角度不同

斷路器常常選擇銀鎢、銀碳化鎢材料配對(duì)，這有利于分?jǐn)嚯娀?，但該類觸頭材料易氧化，備用觸頭長(zhǎng)期暴露在外，在其表面易形成阻礙導(dǎo)電、難去除的氧化物。備用觸頭一旦投入使用，觸頭溫升增高易造成開(kāi)關(guān)燒毀甚至爆炸；而PC級(jí)ATSE充分考慮了觸頭材料氧化帶來(lái)的后果。

3.5PC與BC的轉(zhuǎn)換速度不同

CB級(jí)的是由兩個(gè)斷路器、電動(dòng)機(jī)、機(jī)械連鎖組成，切換時(shí)間1000毫秒-2500毫秒，安全沒(méi)有保障，但價(jià)格低廉。

PC級(jí)采用一體式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)，簡(jiǎn)單可靠，動(dòng)作時(shí)間快，一般100-200MS。觸頭為銀合金，觸頭分離速度大，有專門設(shè)計(jì)的滅弧室。體積小，CB級(jí)的1/2.具有耐短時(shí)電流。

根據(jù)實(shí)際工程需要選擇合理的ATSE動(dòng)作時(shí)間，且ATSE應(yīng)能躲過(guò)電源電壓閃變、瞬變等干擾。

3.6總結(jié)：

CB級(jí)選用的是斷路器；PC級(jí)是隔離開(kāi)關(guān)。

普通負(fù)荷選用CB級(jí)；消防負(fù)荷應(yīng)選用PC級(jí)。

PC級(jí)無(wú)短路保護(hù)功能；CB級(jí)有短路保護(hù)功能

四、ATSE產(chǎn)品的應(yīng)用

4.1CB 級(jí) ATSE 在放射式供電方案中的應(yīng)用

當(dāng)主 電源發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)切換到備用電源，繼續(xù)供電，滿 足重要負(fù)載的供電需要，雖然 CB 級(jí) ATSE 可以滿足主電源和備用電源的 切換，但《民規(guī)建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ16—2008) 中規(guī)定：“當(dāng)采用 CB 級(jí) ATSE 為消防負(fù)荷供電時(shí)，應(yīng) 采用僅具有短路保護(hù)的斷路器組成的 ATSE，其保護(hù) 選擇性應(yīng)與上下級(jí)保護(hù)電器相配合”，故在消防設(shè)備 中使用 CB 級(jí) ATSE 時(shí)，應(yīng)標(biāo)明 CB 級(jí) ATSE 在設(shè)備 過(guò)載時(shí)只報(bào)警不動(dòng)作．

4.2CB 級(jí)ATSE 在樹(shù)干式供電方案中的應(yīng)用

當(dāng)某一回路發(fā)生短路故障時(shí)， 由于斷路器的選擇性配合，會(huì)導(dǎo)致該支線斷路器和 ATSE 的主電源斷路器同時(shí)動(dòng)作，干線上主斷路器不會(huì)動(dòng)作，干線正常供電．由于 ATSE 檢測(cè)的是 ATSE 進(jìn) 線處電源的情況，所以 ATSE 不會(huì)切換到備用電源， 從而故障范圍僅保持在該配電箱，只會(huì)影響到該配電 箱內(nèi)其他支路的供電，而不會(huì)將故障范圍擴(kuò)大到整個(gè) 供電回路中．

4.3PC 級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器的應(yīng)用

PC 級(jí) ATSE 在放射式供電方案中的應(yīng)用． 當(dāng)任一支路發(fā)生短路故障時(shí)，該支路和上級(jí)正常 供電主斷路器同時(shí)動(dòng)作，ATSE 檢測(cè)到正常電源失電， 自動(dòng)切換到備用電源上繼續(xù)供電，這時(shí)故障回路已經(jīng) 切除，不會(huì)影響其他支路的供電，不會(huì)將故障范圍擴(kuò) 大．在這種供電方案中，不需要在 PC 級(jí) ATSE 前加保 護(hù)電器．

4.4PC 級(jí) ATSE 在樹(shù)干式供電方案中的應(yīng)用

PC 級(jí) ATSE 前端加保護(hù)電器的樹(shù)干式供電系 統(tǒng)．在這種供電方案中，當(dāng)樹(shù)干中某一個(gè)配電箱內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)，本配電箱內(nèi)雙電源互投開(kāi)關(guān)前的斷路 器會(huì)首先斷開(kāi)，啟用備用電源，將故障范圍控制在本 配電箱內(nèi)，而不會(huì)將故障范圍擴(kuò)大；若將雙電源互投 前的斷路器去掉之后，則當(dāng)某一配電箱 內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)，將會(huì)使該干線上的總開(kāi)關(guān)發(fā)生動(dòng) 作，從而將故障范圍擴(kuò)大到整個(gè)干線上．由于這些負(fù) 荷都是重要負(fù)荷，雙電源沒(méi)有保證供電，失去了使用 意義．

在 PC 級(jí) ATSE 前加保護(hù)電器可以是熔斷器或斷路器，電氣工程技術(shù)其具體選擇是保護(hù)電器的保護(hù)電流應(yīng)低于 PC 級(jí) ATSE 的額定短路限制電流。