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核心提示：
電源切換系統(tǒng)的相關(guān)產(chǎn)品大體分為三類:接觸器類、空氣斷路器類、電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器( ATSE) 類, 其中電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)又分為切換部件為空氣開關(guān)和負(fù)荷隔離開關(guān)兩種。接觸器類因技術(shù)問題已基本被淘汰, 空氣斷路器類因價格昂貴未能得到普及。本文針對ATSE 類電器的特點及應(yīng)用優(yōu)勢做以下分析。
1 ATSE 類電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器系統(tǒng)的特點及應(yīng)用
此類電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是集開關(guān)與邏輯控制于一體, 無需外加控制器, 真正實現(xiàn)機電一體化的自動切換開關(guān)。此類電源切換系統(tǒng)產(chǎn)品, 為統(tǒng)一設(shè)計制造, 體積小, 結(jié)構(gòu)簡單, 開關(guān)切換驅(qū)動采用電機驅(qū)動, 切換平穩(wěn)可靠, 操作器電機驅(qū)動只在開關(guān)切換瞬間有電流通過, 穩(wěn)態(tài)時無需提供工作電流, 節(jié)能顯著。產(chǎn)品無溫升發(fā)熱、觸點粘結(jié)、線圈燒毀現(xiàn)象。開關(guān)帶有機電連鎖裝置, 可實現(xiàn)自投自復(fù)、自投不自復(fù)、失壓、欠壓、斷相保護、手動- 自動轉(zhuǎn)換、延時控制等, 為電源切換類主流產(chǎn)品。
ATSE 主要適用于交流不超過1000V 的緊急供電系統(tǒng), 在換接電源期間中斷向負(fù)載供電。
根據(jù)IEC 國際標(biāo)準(zhǔn)定義: 由一個或多個轉(zhuǎn)換開關(guān)電器和其他必須的電器組成, 用于檢測電源電路, 并將一個或多個負(fù)載電路從一個電源轉(zhuǎn)換至另一個電源的自動電器。當(dāng)存在常用電源和備用電源兩個電源的情況時, ATSE 應(yīng)指定一個常用電源位置, 其操作程序由兩個自動轉(zhuǎn)換過程組成。如果常用電源被檢測到出現(xiàn)偏差時,則自動將負(fù)載從常用電源轉(zhuǎn)換至備用電源; 如果常用電源恢復(fù)正常時, 則自動將負(fù)載返回?fù)Q接到常用電源。換接時間可有預(yù)定的延時或無延時, 并可處于一個斷開位置。這類電器產(chǎn)品已在建筑電氣行業(yè)中得到了認(rèn)可, 簡稱為“雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)- ATSE”。
根據(jù)IEC- 60947- 6 國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定, ATSE 分PC 或CB 兩個級別。PC 級能夠接通、承載, 但不用于分?jǐn)喽搪冯娏鞯腁TSE。其負(fù)荷開關(guān)和接觸器雙投型的ATSE 都屬于這一類產(chǎn)品, 本體只能作為ATSE 使用, 不具備過載和短路以及其他保護功能。CB 級配備過電流脫扣器的ATSE, 其主觸頭能接通并用于分?jǐn)喽搪冯娏鳌Ｆ鋽嗦菲骱涂刂票Ｗo器投切型的ATSE 都屬于這類產(chǎn)品, 除本體作為ATSE 使用外, 還具備過載、短路以及其他保護功能, 從而實現(xiàn)對負(fù)載的兩段或三段及其他保護功能等。
2 不同型號的ATSE 的主要特點及功能針對目前國內(nèi)生產(chǎn)不同類型的ATSE, 從安全性、可靠性、保護性等諸多方面分析其主要特點及功能, 供設(shè)計選用時參考。
2.1 斷路器投切型ATSE
這種ATSE 由兩臺斷路器為基礎(chǔ), 外加單( 雙) 微型可逆電機組成電動操作機構(gòu)來實現(xiàn)雙電源自動轉(zhuǎn)換與控制, 所以斷路器的取材廣泛,從國產(chǎn)到合資生產(chǎn)以及進(jìn)口的斷路器都能進(jìn)行組裝。斷路器投切型ATSE 的主要特點:從結(jié)構(gòu)形式上采用了兩臺斷路器, 絕緣等級高, 且具有電氣與機械雙重聯(lián)鎖功能, 防止兩臺斷路器任何狀態(tài)下都不能同時合閘, 很好地保證了其安全性。
二次控制回路采用智能控制器組成, 在弱電控制、無觸點化、功能強大等方面具有先進(jìn)性, 減少了外圍元器件, 為供電的連續(xù)性提供了可靠的保障, 基本符合有關(guān)可靠性要求。
為負(fù)載提供了完整的過載與短路保護, 可實現(xiàn)兩段或三段保護功能, 并可根據(jù)需要增加接地等其他保護功能; 另外還具有限流強、選擇性能好、級聯(lián)配合以及能量保護等功能, 在選擇性能上表現(xiàn)極為突出。
具有電源各種故障保護、故障報警指示、運行參數(shù)可調(diào)及電源電壓顯示等功能, 并防止故障電源向負(fù)載供電; 由于不同用戶或設(shè)備對供電電壓及轉(zhuǎn)換時間有不同的要求, 可通過數(shù)字整定可調(diào)功能, 大大方便用戶使用, 并且為實現(xiàn)“四遙”提供了前提條件, 經(jīng)通信接口適用于智能化網(wǎng)絡(luò)的集中控制。
2.2 負(fù)荷開關(guān)雙投型ATSE
這種ATSE 由兩套負(fù)荷開關(guān)拼裝為一體, 依靠一套微型可逆電機組成電動操作機構(gòu), 并通過齒輪變速箱傳動完成雙電源的自動轉(zhuǎn)換與控制, 動作方式與單電機驅(qū)動的斷路器投切型ATSE 基本類似。
負(fù)荷開關(guān)雙投型ATSE 的主要特點:
由于本身的運動、傳動機械簡單、緊湊, 除電氣聯(lián)鎖外, 還可通過機械齒輪傳動結(jié)構(gòu)完成機械聯(lián)鎖功能, 安全性得到保證。
二次控制回路大部分產(chǎn)品都集開關(guān)與邏輯控制于一體, 由于采用電子產(chǎn)品, 故障隱患減少, 基本滿足了可靠性要求。
受結(jié)構(gòu)形式限制, 不具備過載和短路等保護, 所以體積適中, 外觀整齊統(tǒng)一, 價格適中。
2.3 控制保護器投切型ATSE
這種ATSE 主要由KBO 系列主電路基本模塊和其他輔助模塊組成�？刂票Ｗo器投切型ATSE 的主要特點:
由于采用了模塊化結(jié)構(gòu), 在單一的結(jié)構(gòu)形式上實現(xiàn)了集成化、內(nèi)部協(xié)調(diào)配合的控制與保護, 具有斷路器、接觸器及熱繼電器的各種功能與優(yōu)點, 并通過內(nèi)部電氣與機械聯(lián)鎖功能, 依靠電磁線圈吸引驅(qū)動來完成自動轉(zhuǎn)換過程, 無須再外加其它操作和轉(zhuǎn)換機構(gòu), 故結(jié)構(gòu)簡單緊湊,轉(zhuǎn)換速度快, 安全性能好。
目前該產(chǎn)品在國內(nèi)是獨家生產(chǎn), 其二次控制回路無論采用集開關(guān)與邏輯控制于一體, 還是采用智能控制器, 都能較好地滿足可靠性的要求。
可為負(fù)載提供完整的過載與短路保護, 其他功能及特點與斷路器投切型的ATS 基本相同, 不再詳述。
2.4 具有過載、短路以及故障直接報警功能, 當(dāng)選用消防型電子脫扣器時, 在過載情況下其本身具備只報警不跳閘功能, 可滿足消防設(shè)備的特殊使用要求。
3 ATSE 在低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用
在低壓配電系統(tǒng)中, 依據(jù)國家與行業(yè)現(xiàn)行規(guī)范要求, 對于一些較重要的一、二級負(fù)荷, 應(yīng)采用雙電源供電; 對消防用電設(shè)備, 除采用雙電源供電外, 還應(yīng)在最末一級配電箱處做自動切換。因此, ATSE 的使用范圍將更加廣泛, 如何正確選擇和使用ATSE 也成為設(shè)計所關(guān)注的焦點。
在一些工程設(shè)計中, 往往由于不了解ATSE 的類型、組成與動作原理、特點及功能等, 而單純以價格作為衡量標(biāo)準(zhǔn), 盲目地選擇和使用, 忽視了其本身的安全性和可靠性, 使低壓配電系統(tǒng)擴大了配電級數(shù), 增加了故障點, 直接影響了供電的連續(xù)性和可靠性。
1 ATSE 類電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器系統(tǒng)的特點及應(yīng)用
此類電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是集開關(guān)與邏輯控制于一體, 無需外加控制器, 真正實現(xiàn)機電一體化的自動切換開關(guān)。此類電源切換系統(tǒng)產(chǎn)品, 為統(tǒng)一設(shè)計制造, 體積小, 結(jié)構(gòu)簡單, 開關(guān)切換驅(qū)動采用電機驅(qū)動, 切換平穩(wěn)可靠, 操作器電機驅(qū)動只在開關(guān)切換瞬間有電流通過, 穩(wěn)態(tài)時無需提供工作電流, 節(jié)能顯著。產(chǎn)品無溫升發(fā)熱、觸點粘結(jié)、線圈燒毀現(xiàn)象。開關(guān)帶有機電連鎖裝置, 可實現(xiàn)自投自復(fù)、自投不自復(fù)、失壓、欠壓、斷相保護、手動- 自動轉(zhuǎn)換、延時控制等, 為電源切換類主流產(chǎn)品。
ATSE 主要適用于交流不超過1000V 的緊急供電系統(tǒng), 在換接電源期間中斷向負(fù)載供電。
根據(jù)IEC 國際標(biāo)準(zhǔn)定義: 由一個或多個轉(zhuǎn)換開關(guān)電器和其他必須的電器組成, 用于檢測電源電路, 并將一個或多個負(fù)載電路從一個電源轉(zhuǎn)換至另一個電源的自動電器。當(dāng)存在常用電源和備用電源兩個電源的情況時, ATSE 應(yīng)指定一個常用電源位置, 其操作程序由兩個自動轉(zhuǎn)換過程組成。如果常用電源被檢測到出現(xiàn)偏差時,則自動將負(fù)載從常用電源轉(zhuǎn)換至備用電源; 如果常用電源恢復(fù)正常時, 則自動將負(fù)載返回?fù)Q接到常用電源。換接時間可有預(yù)定的延時或無延時, 并可處于一個斷開位置。這類電器產(chǎn)品已在建筑電氣行業(yè)中得到了認(rèn)可, 簡稱為“雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)- ATSE”。
根據(jù)IEC- 60947- 6 國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定, ATSE 分PC 或CB 兩個級別。PC 級能夠接通、承載, 但不用于分?jǐn)喽搪冯娏鞯腁TSE。其負(fù)荷開關(guān)和接觸器雙投型的ATSE 都屬于這一類產(chǎn)品, 本體只能作為ATSE 使用, 不具備過載和短路以及其他保護功能。CB 級配備過電流脫扣器的ATSE, 其主觸頭能接通并用于分?jǐn)喽搪冯娏鳌Ｆ鋽嗦菲骱涂刂票Ｗo器投切型的ATSE 都屬于這類產(chǎn)品, 除本體作為ATSE 使用外, 還具備過載、短路以及其他保護功能, 從而實現(xiàn)對負(fù)載的兩段或三段及其他保護功能等。
2 不同型號的ATSE 的主要特點及功能針對目前國內(nèi)生產(chǎn)不同類型的ATSE, 從安全性、可靠性、保護性等諸多方面分析其主要特點及功能, 供設(shè)計選用時參考。
2.1 斷路器投切型ATSE
這種ATSE 由兩臺斷路器為基礎(chǔ), 外加單( 雙) 微型可逆電機組成電動操作機構(gòu)來實現(xiàn)雙電源自動轉(zhuǎn)換與控制, 所以斷路器的取材廣泛,從國產(chǎn)到合資生產(chǎn)以及進(jìn)口的斷路器都能進(jìn)行組裝。斷路器投切型ATSE 的主要特點:從結(jié)構(gòu)形式上采用了兩臺斷路器, 絕緣等級高, 且具有電氣與機械雙重聯(lián)鎖功能, 防止兩臺斷路器任何狀態(tài)下都不能同時合閘, 很好地保證了其安全性。
二次控制回路采用智能控制器組成, 在弱電控制、無觸點化、功能強大等方面具有先進(jìn)性, 減少了外圍元器件, 為供電的連續(xù)性提供了可靠的保障, 基本符合有關(guān)可靠性要求。
為負(fù)載提供了完整的過載與短路保護, 可實現(xiàn)兩段或三段保護功能, 并可根據(jù)需要增加接地等其他保護功能; 另外還具有限流強、選擇性能好、級聯(lián)配合以及能量保護等功能, 在選擇性能上表現(xiàn)極為突出。
具有電源各種故障保護、故障報警指示、運行參數(shù)可調(diào)及電源電壓顯示等功能, 并防止故障電源向負(fù)載供電; 由于不同用戶或設(shè)備對供電電壓及轉(zhuǎn)換時間有不同的要求, 可通過數(shù)字整定可調(diào)功能, 大大方便用戶使用, 并且為實現(xiàn)“四遙”提供了前提條件, 經(jīng)通信接口適用于智能化網(wǎng)絡(luò)的集中控制。
2.2 負(fù)荷開關(guān)雙投型ATSE
這種ATSE 由兩套負(fù)荷開關(guān)拼裝為一體, 依靠一套微型可逆電機組成電動操作機構(gòu), 并通過齒輪變速箱傳動完成雙電源的自動轉(zhuǎn)換與控制, 動作方式與單電機驅(qū)動的斷路器投切型ATSE 基本類似。
負(fù)荷開關(guān)雙投型ATSE 的主要特點:
由于本身的運動、傳動機械簡單、緊湊, 除電氣聯(lián)鎖外, 還可通過機械齒輪傳動結(jié)構(gòu)完成機械聯(lián)鎖功能, 安全性得到保證。
二次控制回路大部分產(chǎn)品都集開關(guān)與邏輯控制于一體, 由于采用電子產(chǎn)品, 故障隱患減少, 基本滿足了可靠性要求。
受結(jié)構(gòu)形式限制, 不具備過載和短路等保護, 所以體積適中, 外觀整齊統(tǒng)一, 價格適中。
2.3 控制保護器投切型ATSE
這種ATSE 主要由KBO 系列主電路基本模塊和其他輔助模塊組成�？刂票Ｗo器投切型ATSE 的主要特點:
由于采用了模塊化結(jié)構(gòu), 在單一的結(jié)構(gòu)形式上實現(xiàn)了集成化、內(nèi)部協(xié)調(diào)配合的控制與保護, 具有斷路器、接觸器及熱繼電器的各種功能與優(yōu)點, 并通過內(nèi)部電氣與機械聯(lián)鎖功能, 依靠電磁線圈吸引驅(qū)動來完成自動轉(zhuǎn)換過程, 無須再外加其它操作和轉(zhuǎn)換機構(gòu), 故結(jié)構(gòu)簡單緊湊,轉(zhuǎn)換速度快, 安全性能好。
目前該產(chǎn)品在國內(nèi)是獨家生產(chǎn), 其二次控制回路無論采用集開關(guān)與邏輯控制于一體, 還是采用智能控制器, 都能較好地滿足可靠性的要求。
可為負(fù)載提供完整的過載與短路保護, 其他功能及特點與斷路器投切型的ATS 基本相同, 不再詳述。
2.4 具有過載、短路以及故障直接報警功能, 當(dāng)選用消防型電子脫扣器時, 在過載情況下其本身具備只報警不跳閘功能, 可滿足消防設(shè)備的特殊使用要求。
3 ATSE 在低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用
在低壓配電系統(tǒng)中, 依據(jù)國家與行業(yè)現(xiàn)行規(guī)范要求, 對于一些較重要的一、二級負(fù)荷, 應(yīng)采用雙電源供電; 對消防用電設(shè)備, 除采用雙電源供電外, 還應(yīng)在最末一級配電箱處做自動切換。因此, ATSE 的使用范圍將更加廣泛, 如何正確選擇和使用ATSE 也成為設(shè)計所關(guān)注的焦點。
在一些工程設(shè)計中, 往往由于不了解ATSE 的類型、組成與動作原理、特點及功能等, 而單純以價格作為衡量標(biāo)準(zhǔn), 盲目地選擇和使用, 忽視了其本身的安全性和可靠性, 使低壓配電系統(tǒng)擴大了配電級數(shù), 增加了故障點, 直接影響了供電的連續(xù)性和可靠性。
