摘要:ATSE在正常工作方式下,控制器對常用電源和備用電源同時進行監(jiān)測并顯示ATSE運行狀態(tài)。當常用電源出現(xiàn)停電或出線故障時,ATSE轉換延時后自動將從常用電源轉換至備用電源。
關鍵詞:ATSE,控制器,PC級
雙電源自動轉換開關(ATSE)主要用在應急供電系統(tǒng)中,是將負載電路從一個電源自動轉換至另一個(備用)電源的開關,以確保重要負荷連續(xù)、可靠運行。因此,ATSE常常應用在重要用電場所,其產(chǎn)品可靠性尤為重要。轉換一旦失敗,將會造成以下二種危害之一:電源間的短路或重要負荷斷電(甚至短暫停電),其后果都是比較嚴重的。這不僅僅會帶來經(jīng)濟損失(使生產(chǎn)停頓、金融癱瘓),也可能造成秩序混亂(使生命及安全處于危險之中),因此ATSE的選擇尤為重要,以下我談談個人對ATSE的理解和選擇。
ATSE一般由兩部分組成:①開關電器本體;②控制器。
1.1開關電器本體
開關電器本體又分兩類:
第一類為CB級。它是由兩臺斷路器加機械連鎖組成,具有短路保護功能;
第二類為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、自身連鎖、轉換速度快(0.2s內(nèi))、安全、可靠等優(yōu)點,但需要配備短路保護電器。
1.2控制器
控制器也有兩種形式:一種由傳統(tǒng)的電磁式繼電器構成;另一種是數(shù)字電子型智能化產(chǎn)品。它具有性能好,參數(shù)可調(diào)及精度高,可靠性高,使用方便等優(yōu)點。
2產(chǎn)品結構分析對比及ATSE的選擇
目前,國內(nèi)市場上用于兩路電源切換的大致有三種開關電器:①CB級ATSE;②PC級ATSE;③刀開關(電動)。
下面從產(chǎn)品結構、性能及所遵循的標準三個方面,分別將CB級與PC級ATSE;PC級ATSE與刀開關(電動)進行對比和分析。
2.1CB級與PC級ATSE兩者有以下區(qū)別
2.1.1兩者
機械設計理念不同
CB級是由斷路器組成,而斷路器是以分斷電弧為已任,要求它的機械應快速脫扣。因而斷路器的機構存在滑扣、再扣問題;而PC級產(chǎn)品不存在該方面問題。PC級產(chǎn)品的可靠性遠高于CB級產(chǎn)品。
2.1.2斷路器不承載短路耐受電流,觸頭壓力小
供電電路發(fā)生短路時,當觸頭被斥開產(chǎn)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(tǒng)尤為重要。
2.1.3兩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、爬電距離的180%、150%(標準要求)。因而PC級ATSE安全性更好。
2.1.4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,在其表現(xiàn)易形成阻礙導電、難驅(qū)除的氧化物,當備用觸頭一但投入使用,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。
2.2PC級ATSE與刀開關(電動)區(qū)別
2.2.1兩者遵循的標準不同
PC級ATSE符合GB/T14048.11《自動轉換開關電器》。刀開關(電動)符合GB14048.3《開關、隔離器、隔離開關以及熔斷器組合電器》。
2.2.2滅弧系統(tǒng)不同
PC級ATSE充分考慮了在電源轉換過程中可能出現(xiàn)的二次電弧擊穿問題,所以對觸頭開距有一定要求,而且要求電弧的游離氣體應迅速排放。否則,易造成電源相間短路。
2.2.3兩者電氣性能要求不同
PC級ATSE是在6In電流,1.05Ue電壓下,接通/分斷循環(huán)次數(shù)為12次;而刀開關是在3Ie/1Ue下,接通/分斷5次。兩者的電氣壽命、機械壽命也不同。PC級ATSE的電氣壽命是在2In/1.05Ue條件下至少操作循環(huán)1000次,機械壽命5000次;而刀開關的電氣壽命僅在1In/1Ue條件下操作200次,機械壽命800次。兩者電氣可靠性不同。
2.2.4轉換速度不同
PC級ATSE轉換速度一般小于0.3s;而刀開關用于雙電源軒換時轉換速度不少于1s。
2.2.5試驗方法不同
在進行接通與分斷試驗時,PC級ATSE是在不同的電源相序下進行(滅弧能力考核較嚴);而刀開關對相序無要求。
通過上述對比可知PC級ATSE是理想的電源轉換開關產(chǎn)品。
雙電源自動切換裝置(ATSE)選擇的技術要求:
1) 雙電源自動切換裝置宜采用PC級一體化互投裝置,符合IEC60947-6-1、GB14048.11-2002、UL1008標準。必須通過3C認證和IEC60947-6-1認證。
2) 開關本體機構為電磁線圈瞬間激磁驅(qū)動,機械保持機構;機構自身具備聯(lián)鎖功能,無需外置機械聯(lián)鎖機構。
3) 使用類別:AC-33A。
4) 4極ATSE開關中性線應有重疊切換功能(重疊時間小于100ms),即切換時中性線先接后離,避免切換過程中產(chǎn)生瞬間異常電壓。
5) 機械切換時間不大于60ms,整體切換時間不大于200ms。
6) 控制器采用微處理器為核心元件,可檢測兩路電源電壓和頻率,并根據(jù)設定的電壓、頻率的跳脫值及復歸值進行切換。電壓跳脫值設定在70%至90%范圍可調(diào),電壓復歸值可設定為90%或95%,主用電源切換至備用電源延遲時間在0~300s內(nèi)可調(diào),備用電源切回主用電源延時時間在1~600s內(nèi)可調(diào)。
7) 電壓跳脫值、電壓復歸值、主用電源切換至備用電源延時時間、備用電源切回主用電源延時時間等參數(shù)的設定均必須是用戶可在現(xiàn)場未經(jīng)廠家授權就可自行設定。
8) 具有主備電源狀態(tài)指示燈、開關位置指示燈。
9) 必須具有相位角偵測器以完成同相位轉換。
以上1)、2)、4)、5)、8)、10)是最重要的。
參考
文獻 GB/T14048.11-2002《低壓開關設備和控制設備》
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