自动转换开关电器(ATSE)的选用技术介绍

1、自动转换开关电器（ATSE）的选用技术介绍随着各种消防负荷及重要负荷的不断增加，工程中对于用电的可靠性的需要越来越高，而双回路供电并且由ATSE&两回路电源中自动切换是一个不错的解决方案，在工程中被广泛应用。ATS/一种近年内才出现的电器，一些工程设计人员对这种电器的选用还有一些较为模糊的地方，本文对ATSE用中的几个问题进行讨论，有不准确的地方希望读者不吝指出。ATSE学名自动转换开关电器，英文名称：AutomaticTransferSwitchingEquipment,ATSE是其英文名称的缩写。ATSE勺定义：是由一个（或几个）转换开关电器和其它必需的电器组成，用于监测电源电路，

2、并将一个或几个负载电路从一个电源自动转换至另一个电源的电器。ATSEM结构上是由本体、自动转换机构、控制器三部分组成。按照ATSE的特性分类，ATSEM以分为PC级和CB级。PC级ATS/指能够接通、承载、但不用于分断短路电流的ATSECB级ATSE是指配备过电流脱扣器的ATSE,它的主触头能够接通并用于分断短路电流。PC级和CBATSE勺差别主要在于本体上的不同，PCATSE通常是以隔离开关或者负荷开关做为本体或者采用一体化结构，而CB级ATSES常是以断路器做为本体（CB级的目前没有一体化结构的）。PC级ATSE用于两个电源之间的自动转换，而CB级ATSE既用于两个电源之间的自动转换，同时

3、又具有短路保护的功能。所以，在需要短路保护的地方使用CB级ATSE可以比PC级ATSE少使用两个断路器而CB级ATSE要比PC级ATSEffl两个断路器造价要低廉。所以，在对电源可靠性不高的地方使用CB级ATSE是恰当的。但是，PC级ATSE同CB级ATSE相比又有许多优点。首先，PC级ATSE的可靠i要比ATSE高，根据调查，PC级ATSE机械故障比率极低，总的返修率不足千分之一点六。返修率不足单电动操作机构CB级ATSE的四分之一。其次，所有CB级ATSE都是由断路器做为本体构成，而由于断路器本身的固有的不足，使得CB级ATSE有许多的缺点。一方面，断路器存在滑扣、再脱扣现象，并且当出现非

4、电源故障（如过载、短路）时会自动切断电源。低压配电设计规范第435条规定“突然断电比过负载造成的损失更大的线路，其过负载保护应作用于信号而不应作用于切断电路。”而ATSE的核心功能是保障负载电源的连续供应，当为特别重要的负荷供电时，只要电源没有故障，就应确保电源的连续供应，不能因为非电源故障原因而断开电源。在这里，以断路器为本体的CB级ATS第在因非电源故障切断对重要负荷供电的可能性，而PC级ATSE没有这个问题。另一方面，断路器的触头是为了分断短路电流设置的，触头材料为银钨或银碳化钨。这有利于分断电弧，但是，触头也容易氧化，导致触头表面导电性能变化。所以，以断路器为本体的CB级ATSE存在隐

5、患，而PC级ATSE的本体的触头材料不易氧化，其本体的可靠性要高得多，特别是一体化结构的PC级ATSE的可靠性更高。所以选择PC级ATSES!以获得更高的供电可靠性。另外，从全世界范围来看，美国、日本、加拿大等国家要求使用PC级ATSE而中国和欧洲则是CB级和PC级ATSE均可以使用。在中国，几个主要的设计院也推荐使用PC级ATSE综合供电可靠性和经济性，笔者建议：对于特别重要的负荷宜采用一体化结构的PC级ATSE对于一级负荷宜采用PC级ATSE对于二级负荷可以采用CB级ATSEATSE®照工位还可以分为二位式和三位式两种结构，二位式ATSE只有正常、备用两种工作位置，除转换过程外，

6、必有一路电源处于接通状态。三位式主触头有三个工作位置，两个电源位、一个零位，即主触头可以处在空挡，从而能够长时间断开两路电源（断开时间由控制器决定）。见图1由上面可以看出，三位式的ATSE&两个电源切换之间有一个零位，可以较长时间切断对电源的供电，这一点有时是很有用处的。当两个电源切换时，电网存在电压闪变或电源瞬态波动，如果ATS芥能有效地躲过电压闪变或瞬态波动，会造成ATSE的误动作。特别是当电源质量不高（如应急发电机供电系统），ATSE应有适当的延时。另外在带高感抗或大电动机负载转换时，会产生较强的冲击电流，为易熄灭电弧和避免冲击电流，可使ATSE经零位转换。另外，当将市电供电自动

7、切换至发电机供电时应采用三位式的ATSE因为，当正常电源发生一相断相时，ATSE应切断电源，将ATSEB于零位，待发电机稳定送电一定时间后，再至于发电机位置。如果采用两段式ATSE若不切除电源（在正常位置等待），非故障两相电压升高，有可能造成设备损坏。若转换，ATSE处于备用位置，柴油发电机起动、稳定送电需要一定的时间，由于备用电源电压不稳，此时ATSE在备用位置是待不住的，会产生不良后果。最后三位式ATS斑有一个用途。当发生火灾而需要切除非消防类的重要负荷时可以使用三位式ATSE三位式ATSE空制器可以自动将ATSE切换到零位，以达到切断电源的目的。但是，相对于三位式ATSE二位式ATSES

8、专换动作时间快，负载断电时间是三位式断电时间的1/31/2,负载断电时间较短，所以较容易满足负荷允许中断的动作时间的要求。对于允许中断的动作时间较短的负荷的供电更适合使用二位式ATSE。这里补充一点，并不是ATSE的转换时间越快越好，如果ATSE动作过快就不能有效地躲过电压闪变或瞬态波动，会造成ATSE的误动作，反而会降低供电的可靠性。同时，一些负荷允许中断的动作时间是较长的，例如：一般场所的应急照明中断的动作时5秒（见消防应急照明灯具GB17945-2000），C级计算机系统、通信系统要求小于1.5秒(见电子计算机机房设计规范GB50174-93)。在允许的时间范围内适当延长转换时间可以使得

9、电力系统更加稳定，能够提高供电的可靠性，这样做是恰当的。由以上可知，当需要自动切断电源转至发电机供电、或带高感抗、或大电动机负载转换时，ATSES采用三位式；其它场所可根据需要选择二位式或三位式ATSE。再说一下三相四线制(0.4/0.23kV)电力系统中ATSE极数的选用原则：1)同一接地系统中，带漏电保护的两个电源回路下级的ATSE三相四线供电应采用四极ATSE单相供电应采用两极ATSE。2) 两种不同接地系统(包括两个不同中性线接地点的TN-S系统)间电源转换的ATSE三相四线供电应采用四极ATSE单相供电应采用两极ATSE。3) 正常供电电源与备用发电机之间，当采用不同的接地方式时其转换开关应采用四极ATSE。4)IT系统中当引出中性线时，三相四线供电应采用四极ATSE单相供电应采用两极ATSE5)在有总等电位联结的情况下，TN-S、TN-C-S系统除原则1、2、3条的情况外一般不需要设四极ATSE。6) TN-C系统严禁采用四极ATSE。最后说一点，当日常维护及损坏维修仍要确保连续供电时，建议选用旁路隔离型ATS豉采取其它相应措施。旁路隔离型ATSE的电路如图2图中，BS为一个双投刀开关，当需要检修ATSE时，将双投刀开关置于图示位置，既可以检修ATSE又不会影响对