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              自動轉換開關電器(ATSE)解析
              日期:2022-07-05    作者:玉峰電器

              一、自動轉換開關簡述

              自動轉換開關電器,即ATSE。主要適用于額定電壓交流不超過1000V或直流不超過1500V的緊急供電系統,在轉換電源期間中斷向負載供電。

              1. 轉換開關電器(轉換開關)

              將一個或幾個負載電路從一個電源轉換至另一個電源的電器。


                  2. 自動轉換開關電器(ATSE)

              由一個(或幾個)轉換開關電器和其它必需的電器組成,用于監測電源電路、并將一個或幾個負載電路從一個電源自動轉換至另一個電源的電器。電氣行業中簡稱為“雙電源自動轉換開關”或“雙電源開關”。

              二、自動轉換開關分類


              雙電源自動切換開關一般由兩部分組成:開關本體(ats)+控制器。

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

              第一類:是由接觸器組成 (CC級已經淘汰)。

              第二類:是由斷路器組成(CB級,由斷路器構成的CB級ATSE存在無選擇性保護現象,停電面積擴大,不能滿足重要負荷供電要求)。

              第三類:由電動負荷開關組成(PC級)。

              第四類:為PC級勵磁一體式ATSE (PC級)。

              1.PC級雙電源

              能夠接通、承載、但不用于分斷短路電流的雙電源,若選擇不具有過電流脫扣器的負荷開關作為執行器則屬于PC級自動轉換開關。不具備保護功能,但其具備較高的耐受和接通能力,能夠確保開關自身的安全,不因過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,一體式結構三點式,它是雙電源切換的專用開關,具有結構簡單、體積小、自身聯鎖、轉換速度快0.2s內、安全、可靠等優點,但需要配備短路保護電器。PC級ATSE :只完成雙電源自動轉換的功能,不具備短路電流分斷(僅能接通、承載)的功能。

               2.CB級雙電源

              配備過電流脫扣器的雙電源,它的主觸頭能夠接通并用于分斷短路電流,雙電源若選擇具有過電流脫扣器的斷路器作為執行器則屬于CB級自動轉換開關。具備選擇性的保護功能,能對下端的負荷和電纜提供短路和過載保護;其接通和分斷能力遠大于使用接觸器和繼電器等其他元器件。

              CB級ATSE :既完成雙電源自動轉換的功能,又具有短路電流保護(能接通并分斷)的功能。

              3.工作原理及結構

              三、CB級和PC級的區別


                 1. 兩者機構設計理念不同

              CB級是由斷路器組成,而斷路器是以分斷電弧為己任,要求它的機構應快速脫扣。因而斷路器的機構存在滑扣、再扣問題的不可靠因素;而PC級產品不存在這方面問題,PC級產品的可靠性遠高于CB級產品。

              2. 斷路器不承載短路耐受電流,觸頭壓力小

              供電電路發生短路時,動觸頭被斥開產生限流作用,從而分斷短路電流;而PC級ATSE應承受20Ie及以上過載電流。觸頭壓力大不易被斥開,因而觸頭不易被熔焊。這一特性對消防供電系統尤為重要。

              3. 兩路電源在轉換過程中存在電源疊加問題

              PC級ATSE充分考慮了這一因素。PC級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%標準要求,安全性更好。

              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,這有利于分斷電弧,但該類觸頭材料易氧化,備用觸頭長期暴露在外,在其表面易形成阻礙導電、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關燒毀甚至爆炸;而PC級ATSE充分考慮了觸頭材料氧化帶來的后果。

              5.PC與BC的轉換速度不同

              CB級的是由兩個斷路器、電動機、機械連鎖組成,切換時間1000~2500毫秒,安全沒有保障,但價格低廉。

              PC級采用一體式轉換結構,勵磁驅動,簡單可靠,動作時間快,一般100~200MS。觸頭為銀合金,觸頭分離速度大,有專門設計的滅弧室。體積小,CB級的1/2.具有耐短時電流。

              根據實際工程需要選擇合理的ATSE動作時間,且ATSE應能躲過電源電壓閃變、瞬變等干擾。

              6.總結

              CB級選用的是斷路器;PC級是隔離開關。

              普通負荷選用CB級;消防負荷應選用PC級。

              PC級無短路保護功能;CB級有短路保護功能。


              四、ATSE產品的應用

                 1.CB級ATSE在放射式供電方案中的應用

              當主電源發生故障時,自動切換到備用電源,繼續供電,滿 足重要負載的供電需要,雖然CB級ATSE可以滿足主電源和備用電源的 切換,但《民規建筑電氣設計規范》(JGJ16—2008) 中規定:“當采用CB級ATSE為消防負荷供電時,應采用僅具有短路保護的斷路器組成的ATSE,其保護選擇性應與上下級保護電器相配合”,故在消防設備中使用CB級ATSE時,應標明CB級ATSE在設備過載時只報警不動作。

                 2.CB級ATSE在樹干式供電方案中的應用

              當某一回路發生短路故障時,由于斷路器的選擇性配合,會導致該支線斷路器和ATSE的主電源斷路器同時動作,干線上主斷路器不會動作,干線正常供電。由于ATSE檢測的是ATSE進線處電源的情況,所以ATSE不會切換到備用電源,從而故障范圍僅保持在該配電箱,只會影響到該配電箱內其他支路的供電,而不會將故障范圍擴大到整個供電回路中。

              3.PC級自動轉換開關電器的應用

              PC級ATSE在放射式供電方案中的應用。 當任一支路發生短路故障時,該支路和上級正常 供電主斷路器同時動作,ATSE檢測到正常電源失電,自動切換到備用電源上繼續供電,這時故障回路已經切除,不會影響其他支路的供電,不會將故障范圍擴大。在這種供電方案中,不需要在PC級ATSE前加保護電器。

                 4.PC級ATSE在樹干式供電方案中的應用

              PC級ATSE前端加保護電器的樹干式供電系統。在這種供電方案中,當樹干中某一個配電箱內發生短路故障時,本配電箱內雙電源互投開關前的斷路器會首先斷開,啟用備用電源,將故障范圍控制在本配電箱內,而不會將故障范圍擴大;若將雙電源互投前的斷路器去掉之后,則當某一配電箱內發生短路故障時,將會使該干線上的總開關發生動作,從而將故障范圍擴大到整個干線上。由于這些負荷都是重要負荷,雙電源沒有保證供電,失去了使用意義。

              在PC級ATSE前加保護電器可以是熔斷器或斷路器,其具體選擇是保護電器的保護電流應低于PC級ATSE的額定短路限制電流。






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