自動轉換開關電器應用常見問題探討

趙戰強

摘要 隨著社會經濟的發展，建筑電氣引起了人們的廣泛關注，而自動轉換開關電器是開關中的關鍵組成部分。因此，本文主要就自動轉換開關電器應用常見問題展開探討，并提出一些解決措施，希望可以為電氣工程實踐提供一些參考。

關鍵詞 自動轉換開關；電器雙電源切換；問題研究

中圖分類號TP3 文獻標識碼A 文章編號2095—6363（2017）03—0025—02

自動轉換開關電器用于緊急供電系統中，其工作原理是從一個電源將負載的電路轉換到另一個電源，并保證負荷的傳送是連續和可靠的。電源自動給轉換開關是保證產品的可靠和安全運行，如果一旦轉換失敗，輕則導致電源間的短路引發停電，重則會令生產停頓，造成很大的經濟損失和社會問題。

1 ATSE的核心電氣性能

自動轉換開關電器即ATSE，其核心包括開關本體和控制器兩部分，其電氣性能開關，應用較普遍開關本體的性能與本體接在主電路上，不同類型的ATSE是通過電機行程帶動開關，有的由接觸器、斷路器等元件加機械聯鎖組成，具有同步性，動觸頭開啟速度較慢；有的為一體式結構，應遵循建筑電氣的設計規律也由專用的負荷開關組成，以防止主、備電源同時接通開關本體，需具有可靠聯鎖，本體轉換驅動機構有電機驅動和電磁驅動之分。電磁驅動方式反應迅速，作為ATSE的執行機構，材料與主觸頭的結構使用動、靜觸頭的連接方式，適合快速轉換的場合，滅弧方式等多方面有關，ATSE的基本取決于此。

對于ATSE的選擇，按照使用類別和荷載的要求，進行轉換時間等，例如轉換條件上必須標明三相失電、過壓、欠壓等。如果對比較大的系統進行轉換，出現不合適的額情況，就要設定時間差，將負荷的要求、延時自復的要求進行調整，達到常用電源穩定30s以上，才能被視為正常。

2 PC級和CB級的ATSE的選擇

根據國家關于自動轉換開關電器分級的規定，一般可以分為PC和CB級。對2種級別的選擇，可以從以下幾方面進行考慮：現今，在電流等級相同的情況下，PC級的制造成本會比CB級的高，所以，CB級比PC級更具有經濟、實惠。從可靠性角度看，PC級的自動轉換開關電器對故障電源的敏感度比較高，因此在進行斷路器的自動轉換開關電器選擇的時候，一般會選用PC級的斷路器的減速電機驅動轉速來驅動開關，電機轉速一般為15r/min～20r/min，開關需要轉動到一定轉角后觸頭才能斷開，并發出了轉換信號后，才能采用勵磁直接驅動的自動轉換開關電器加以運行，大約30ms之后再斷開故障電源。

3 PC級ATSE前端是否需要加斷路器或隔離電器

由于斷路器的核心功能是保護電路避免發生過載、短路、接地故障，因此，在進行開關設置的時候，往往對于PC級的自動轉換開關電器不加載開關保護，而是將負荷一側的電源分開，使剩余電源小于等于1MA。了確保供電的穩定性，可以把高低壓屏置于配電系統的最前端，但這樣會使回路中的可開斷觸頭增多，增加了經濟成本，而且也沒有此項規定。一般情況下，在隔離電器中設置散熱性能好、儲存空間大的落地自動轉換開關電器是很有必要的，可以在建筑物中配備配電柜、消防泵房等大型的自動轉換開關電器，并采用高低壓屏可以保證供電的可靠性，但是由于隔離開關占用空間大、成本高，對可靠性有一定影響，因此不是所有出線開關都要加隔離開關。

4兩工作位與三工作位的ATSE選擇

兩工作位主要應用在消防應急系統中，當火災發生的時候，二路電源能夠保持一路的暢通，并且在火災發生的時候能夠得到及時的救援。而三工作位主要應用在柴油機電的備用電和非消防系統上，將發電機的負荷調整為正常電源的斷相狀態，對自動轉換開關電器進行電源的切斷，將自動轉換開關電器放置在零位上，然后確認電機組的電源指標都達到了穩定狀態。當電動機的荷載在轉換的時候出現了振動，或者出現了負載轉換的高感抗時，就要在相位差距較大的時候，采用零位的轉換的方法，將自動轉換開關電器的三工作位加以轉換，避免在切換大電機的時候引發負載導致的電流沖擊。

5三極和四極的ATSE選擇

在正常的供電電源和備用發電機之間進行系統的三極和四極的自動轉換開關電器開關的選擇具體表現在：備用電源為發電機組的時候，一般自動轉換開關電器的可靠性較強，因此對于CB級的脫扣的保護和PC級的電機驅動中發生的不可靠的因素，建議選擇勵磁驅動的專用PC級。作為高感性負載的發電機，在三段位的自動轉換開關電器應該具有隔離功能，并且配備現場可調的延時轉換設置，還要具備電源轉換到正常的備用電源的命令啟動功能，發出指令后，荷載將返回到常用的電源中，發電機組停止自投自復和不白復的設置功能。

6重要荷載對ATSE的選擇

根據供電電源的有關規定，智能化設計采用的是微處理器和集成芯片兩種器件，一級負荷應有兩個電源供電，如果其中一個有故障，另一個隨時可以作為備用加以替補。其他供電系統的負荷，如果有重要的負荷，參數可調，兩個電源之外再增設應急電源精度高，但是不能接入，控制器發出動指令，將采集的信號與之進行比較，當被測電源異常（如斷相、失壓或頻率偏差）時，具有性能好、可靠性高和使用方便等優點。建議在一級負荷中使用一體化結構的專業PC級。數字化、智能化控制器的工作原理是：在單片機中存儲判斷電路信號是否正常的標準值，開關本體則帶著負載從一個電源自動轉換至另一個電源。

7 ATSE的發展趨勢

ATSE向大容量、高分斷方向發展，具有可編程、自動測量、數字通信等功能，除了完成負載，產品融合了現代材料、機電、測量、控制和微機技術，不斷更新換代，技術性能不斷提升，包括控制器和開關本體部分，雙電源放射式供電，控制器的發展集數字化、智能化、網絡化于一身在兩路電源間的選擇和轉換功能外，還需考慮供電電路中的各種復雜情況，充分考慮供電系統的配電方式，如短路電流的沖擊等，如消防水泵房等，對ATSE的選擇應從技術角度出發，為確保關鍵用途設備的正常運行，符合轉換時間及負載使用性質等實際要求消防負荷容量大且比較集中時，需要在低壓配電室的母線上直接放射作雙電源轉換，或因電源進線后需要直接作雙電源轉換的場合。

8結論

建筑工程中電器的規劃和設計，關系到建筑工程整體質量，涉及到人們的生命、財產安全，因此，作為電氣設計人員，要對自動轉換開關電器的安裝中出現的問題要進行具體的分析，采用最安全可靠的消防配電系統的規劃和設計方法，進行配電系統的安裝與調試。