雙電源自動切換裝置的選用策略

丁興群

摘要：智能雙電源裝置就是這種在兩路電源之間進行可靠切換、以保證供電的裝置。當常用電源異常，智能雙電源裝置能自動切換到備用電源，智能雙電源裝置由開關本體和控制器兩部分組成。開關本體由電機通過機械聯鎖機構控制常用電源的斷路器和備用電源的斷路器的分合，進而控制電源的切換。控制器通過對電壓的采樣來判斷電源是否異常，如果出現異常應產生相應的切換。

關鍵詞：雙電源自動切換裝置；控制方式；選用策略

隨著供電可靠性要求的提高，反事故措施的日趨完善，越來越多的先進設備投入應用到供電系統(tǒng)中。雙電源自動切換裝置是一種由微處理器控制，用于電網系統(tǒng)中網電與網電或網電與發(fā)電機電源啟動切換的裝置，可使電源連續(xù)源供電。過去的兩路電源用戶，在低壓側采用手動操作的雙向隔離開關進行倒閘操作，因此常出現誤操作而引起事故。目前投入使用的專用智能化設備，具有自投自復、自投不自復和電網發(fā)電機三種切換功能，對兩路供電電源的三相電壓有效值及相位進行實時檢測，當任一相發(fā)生過壓、欠壓、缺相，能自動從異常電源切換到正常電源。目前，雙電源自動切換裝置在醫(yī)院、賓館和礦山等有廣泛的應用。

1 雙電源自動切換裝置的動作處理

1.1 雙電源自動切換裝置的起動原因

事故自動切換。由保護接點起動。發(fā)變組、廠變和其它保護出口跳工作電源開關的同時，起動快切裝置進行切換，快切裝置按事先設定的自動切換方式（串聯、同時）進行分合閘操作。

不正常情況自動切換。有兩種不正常情況，一是母線失壓。母線電壓低于整定電壓達整定延時后，裝置自行起動，并按自動方式進行切換。二是工作電源開關誤跳，由工作開關輔助接點起動裝置，在切換條件滿足時合上備用電源。

1.2 自動切換裝置的切換過程

當滿足自動切換裝置起動條件時，失壓側電源進線開關跳開，母聯投入，恢復供電。

2 雙電源自動切換開關的選用

自動轉換開關電器（ATSE）是由一個（或幾個）轉換開關電器和其他必需的電器組成，用于監(jiān)測電源、并將電路從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。

ATSE可分為PC級和CB級兩個級別。PC級ATSE可分為由轉換開關、電機操作機構或電磁操作機構、轉換控制器、聯鎖機構組成的PC級ATSE和由無短路保護的斷路器、電動操作機構、轉換控制器、聯鎖機構組成的PC級ATSE兩種形式。CB級ATSE是由斷路器、電機操作機構或電磁操作機構、轉換控制器、聯鎖機構組成。

目前用戶中已大量使用智能型雙電源自動切換開關，對防止誤操作、提高供電可靠性起到了一定作用。目前用戶中常用的系列智能型雙電源自動切換開關有以下幾類。

2.1 RWQ4系列智能型雙電源自動切換開關（PC級）

智能型雙電源自動切換開關由開關體和功換控制器兩大部分組成。采用電磁驅動，切換控制器的工作電源，采用主、備用電源的交流220 V電源，無需另外的控制電源。

2.2 JXQ5系列自動轉換開關

JXQ5系列自動轉換開關由一個整體塑殼式隔離開關、一個執(zhí)行機構及一個控制器組成。適用于兩路電源供電系統(tǒng)中。根據預定條件，實現將一個負載或幾個負載在兩路電源之間自動轉換；同時也適用于緊急供電系統(tǒng)，在轉換電源期間中斷向負載供電。該系列自動轉換開關現應用于高層樓宇、郵電通訊、工礦企業(yè)、船舶運輸等需不間斷供電的重要場所用戶的線路設施、電氣設備的雙回路電源供電系統(tǒng)的轉換和隔離。通過自動或手動操作，完成常用電源與備用電源之間的轉換。在城市用電急劇增加的必然趨勢下，更能滿足對用電可靠性的更高要求。

3 CB級雙電源自動切換裝置的選擇性保護策略

斷路器或熔斷器是CB級雙電源自動切換裝置中的保護電器，而雙電源自動切換裝置的配電饋出回路的線路保護電器也是斷路器或熔斷器，存在保護電器之間保護選擇性的配合問題。由于雙電源自動切換裝置的服務對象是一級負荷、一級負荷中的重要負荷、二級負荷，所以CB級雙電源自動切換裝置須認真對待保護選擇性的配合問題。

CB級雙電源自動切換裝置的斷路器需與上、下級保護電器具有保護選擇性。當CB級雙電源自動切換裝置保護電器為熔斷器，若饋出線路的保護電器亦為熔斷器，并安裝在同一箱體內，為上下二級熔斷器串聯連接，如果熔斷器之間的額定電流相差1.6倍或1.6倍以上，在達到額定通斷能力為止的整個過電流范圍內基本上能保護實現絕對選擇性。雙電源自動切換裝置上、下級的保護電器的保護選擇性應及時校驗。

4 雙電源自動切換裝置主電路開關電器的極數選用策略

4.1 電源的接地型式均為TN-C系統(tǒng)

TN-C系統(tǒng)中，中性導體的和保護的功能組合在一根導體中。國家標準GB50054-1995第2.2.12條規(guī)定：“在TN-C系統(tǒng)中，PEN線嚴禁接入開關設備。”；國家標準GB16895.3-2004（idtIEC60634-5-54:2002）《建筑物電氣裝置第5-54部分：電氣設備的選擇和安裝接地配置、保護導體和保護聯結導體》第543.3.3條規(guī)定：“在保護導體中，不應串入開關器件。”；IEC標準IEC60634-4-46：1981《建筑物電氣裝置第4部分：安全防護第46章：隔離和開關》第461.2條規(guī)定：“在TN-C系統(tǒng)中，PEN線不得被隔離或開關。”，所以雙電源自動切換裝置主電路開關電器的極數僅斷電源線。即交流單相二線制采用單極；交流兩相三線制采用兩極；交流三相四線制采用三極；TN-C直流系統(tǒng)引出L+和PEN（d.c.）時采用單極開關斷L+；TN-C直流系統(tǒng)引出L+、L-和PEN（d.c.）時采用兩極開關L+、L-。

4.2電源的接地型式均為TN-S系統(tǒng)

TN-S系統(tǒng)中，使用一根獨立的保護導體。若兩個電源的中性線接地點是通過同一總接地母線接地，按照IEC標準IEC60364-4-46：1981第461.2條規(guī)定：“在TN-S系統(tǒng)中，中性線線不需要隔離或開關。”雙電源自動切換裝置主電路開關電器的極數同TN-C系統(tǒng)。TN-S系統(tǒng)中，若兩個電源的中性線接地點不是通過同一總接地母線接地，即二個獨立的接地裝置接地，在TN-S系統(tǒng)中，中性線不設隔離或開關，則中性線有兩個入地點，在裝有剩余電流保護器的電路中，ATSE中性線需要隔離或開關。國家標準GB50054-1995第4.5.6條規(guī)定：“在TT或TN-S系統(tǒng)中，N線上不宜裝設電器將N線斷開，當需要斷開N線是，應裝設相線和N線一起切斷的保護電器。當裝設漏電電流動作的保護電器時，應能將其所保護的回路所有帶電導線斷開。”

4.3電源的接地型式分別為TN-S系統(tǒng)和TT系統(tǒng)

TT電源系統(tǒng)有一個直接接地，裝置的外露可導電部分通過接地極接地，該接地極在電氣上獨立于電源系統(tǒng)的接地極。在TN-S系統(tǒng)和TT系統(tǒng)中N線是電源線，TN-S電源系統(tǒng)和TT電源系統(tǒng)的接地裝置在電氣上獨立的，所以所選用的雙電源自動切換裝置主電路開關電器的極數要切全部電源線。

4.4電源的接地型式分別為TN-S系統(tǒng)和IT系統(tǒng)

IT電源系統(tǒng)中所有帶電部分都與地隔離，或有個點通過阻抗接地，電氣裝置的外露可導電部分或獨立接地或集中地與系統(tǒng)的接地點相連。在TN-S系統(tǒng)和引出N線的TT系統(tǒng)中N線是電源線，所以所選用的雙電源自動切換裝置主電路開關電器的極數要切全部電源線。

總之，經過大量用戶的實踐，在供配電系統(tǒng)中，特別在雙電源用戶中，使用雙電源自動切換裝置，是提高供電可靠性、確保系統(tǒng)安全的有效措施。

參考文獻

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