孫愛芳

【摘 要】我國國家標準以及IEC標準將ATSE分類為PC級和CB級兩個級別，由于CB級ATSE存在著體積大，動作速度慢，機械聯(lián)鎖可靠性較差等缺點，其應用領域正在逐步縮小，而PC級ATSE由于其結(jié)構(gòu)簡單，體積小，自身聯(lián)鎖，轉(zhuǎn)換速度快，安全，可靠已成為ATSE的主流。本文正是從ATSE的發(fā)展過程、發(fā)展趨向及PC級ATSE在工程中的應用入手，對PC級ATSE進行了必要的闡述。

【關鍵詞】ATSE雙電源自動轉(zhuǎn)換開關；機械聯(lián)鎖；電氣隔離；延時設定

1.雙電源自動轉(zhuǎn)換開關ATSE的發(fā)展過程

ATSC即雙電源自動轉(zhuǎn)換開關，由一個（或幾個）轉(zhuǎn)換開關電器和其他必需的電器（轉(zhuǎn)換控制器）組成，用于監(jiān)測電源電路、并將一個或幾個負載電路從一個電源轉(zhuǎn)換至另一個電源的開關電器。作為消防負荷和其他重要負荷的末端互投裝置，ATSE在工程中得到了廣泛的應用，正確合理的選擇ATSE可確保重要負荷的可靠供電，ATSE在重要負荷的供電系統(tǒng)中是不可缺少和重要的一個環(huán)節(jié)。

ATSE目前在我國經(jīng)歷了四個發(fā)展階段，即兩接觸器型、兩斷路器型、勵磁式專用轉(zhuǎn)換開關和電動式專用轉(zhuǎn)換開關。兩接觸器型轉(zhuǎn)換開關為第一代，是我國最早生產(chǎn)的雙電源轉(zhuǎn)換開關，它是由兩臺接觸器搭接而成的簡易電源，這種裝置因機械聯(lián)鎖不可靠、耗電大等缺點，因而在工程中越來越少采用。兩斷路器式轉(zhuǎn)換開關為第二代，也就是我國國家標準和IEC標準中所提到的CB級ATSE，它是由兩斷路器改造而成，另配機械聯(lián)鎖裝置，可具有短路或過電流保護功能，但是機械聯(lián)鎖不可靠。勵磁式專用轉(zhuǎn)化開關為第三代，它是由勵磁式接觸器外加控制器構(gòu)成的一個整體裝置，機械聯(lián)鎖可靠，轉(zhuǎn)換由電磁線圈產(chǎn)生吸引力來驅(qū)動開關，速度快。電動式專用轉(zhuǎn)換開關為第四代，是PC級ATSE，其主體為符合隔離開關，為機電一體式開關電器，轉(zhuǎn)換由電機驅(qū)動，轉(zhuǎn)換平穩(wěn)且速度快，并且具有過0位功能。

2.雙電源自動轉(zhuǎn)換開關（ATSE）的發(fā)展趨向

ATSE的發(fā)展趨向主要包括兩個方面，其一是開關主體，具備很高的抗沖擊電流能力，并且可頻繁轉(zhuǎn)換；具有可靠的機械聯(lián)鎖，確保任何狀態(tài)下兩路電源不能并列運行；不允許帶熔絲或脫跳裝置，以防止雙電源開關因過載而造成輸出端無電現(xiàn)象；具備0位功能，并且隔離距離大，以便能夠承受更高的沖擊電壓（8KV）以上；四級開關具備N級先合后分的功能，以防止ATSE在切換時，不同系統(tǒng)中 N線上電位漂移，使電流走向不一致或分流，造成剩余電流保護裝置誤動作。其二是控制器，采用微處理器智能化產(chǎn)品，檢測模塊應具有較高的檢測精度和寬的參數(shù)設定范圍，包括電壓、頻率、延時時間等；具備良好的電磁兼容性，應能承受住主回路的電壓波動，浪涌保護，諧波干擾，電磁干擾等；轉(zhuǎn)換時間快，且延時可調(diào)；可為用戶提供各種信號及消防聯(lián)動接口，通信接口。

從ATSE的發(fā)展過程和發(fā)展趨向可以看出，PC級ATSE在工程中的應用將成為主流。

值得一提的是，《固定式消防泵驅(qū)動器-控制器》（IEC標準修正草案）中指出，ATSE不應帶短路和過電流保護功能。而CB級ATSE不能夠滿足這一點，一旦出現(xiàn)短路和過電流的情況，脫扣器脫扣，造成電源側(cè)雖然有電， 而負載沒電的情況，不能滿足一、二級負荷對供電的要求。IEC標準修訂的趨向也證明了PC級ATSE在工程中的推廣是必然的。這也是我們?yōu)槭裁匆獑为殞C級ATSE進行闡述的理由。

3.PC級ATSE的選擇

在談及PC級ATSE如何選擇之前，我們先分析一下ATSE轉(zhuǎn)換程序。

（1）如果常用電源被檢測到出現(xiàn)偏差時，則自動將負載從常用電源轉(zhuǎn)接至備用電源。

（2）如果常用電源恢復正常時，則自動將負載返回轉(zhuǎn)接到常用電源。

雙電源自動轉(zhuǎn)換開關用于常用電源和備用電源之間的轉(zhuǎn)換，要求電源轉(zhuǎn)換開關的操作機構(gòu)不應使負載電路與常用電源或備用電源長期斷開，電源轉(zhuǎn)換開關應提供指示所連接（常用或備用）電源位置的輔助觸頭。那么我們在選用PC級ATSE時，除按照正常參數(shù)進行選擇外（同其他同類低壓配電設備，在此不做贅述），還要注意以下幾個方面：

3.1電氣隔離，0位及掛鎖功能

從保證雙電源系統(tǒng)長期穩(wěn)定、安全、安全供電和遠程管理考慮，ATSE的主體開關電氣隔離特性非常重要，其輸入和輸出端承受兩路電源電壓。接觸器、斷路器和隔離開關其作用功能不同，在選擇時要區(qū)分對待，隔離開關在斷開位置應具有較大的開斷距離，國標規(guī)定其線間及斷開觸頭間必須承受8KV的額定沖擊耐受電壓。建議選用隔離開關做主體開關的ATSE。在非消防電源發(fā)生火災及ATSE下端電器設備檢修和維護，ATSE應具有0位，有的已經(jīng)具有0位接口功能，可接至消防控制中心。并且在0位檢修時，應具備掛鎖功能，以保證檢修人員及設備的安全。

3.2延時設定及級數(shù)的選擇

在常用電源轉(zhuǎn)換至備用電源時，為防止備用電源在市電瞬態(tài)波動或失壓，ATSE應具有延時檢測功能，民規(guī)要求不大于30秒，很多產(chǎn)品均設有轉(zhuǎn)換延時，普遍設為1～8秒，筆者認為設為3秒比較合適，它不會影響用電設備或照明等的正常使用。當備用電源轉(zhuǎn)換至常用電源時，普遍廠家均有1～300秒的延時，以確認常用電源恢復正常而且穩(wěn)定供電，筆者認為2分鐘比較合適。在延時時間內(nèi)，ATSE一直在向負載供電，不會影響電器設備使用。在選擇ATSE時，應選用四級開關，N線應當完全隔離，目的是防止ATSE切換時，不同系統(tǒng)中N線上電位漂移，使電流走向偏差，剩余電流保護裝置誤動作。

3.3關于機電一體智能式

機電一體智能式雙電源自動轉(zhuǎn)換開關如GLD沈陽斯沃電器有限公司生產(chǎn)具有自動化程度高，安全可靠性好等優(yōu)點以成為發(fā)展趨勢。開關由開關主體和驅(qū)動控制部分組成，開關選用集成控制技術，過零及獨特的觸頭分合技術。下面對其性能作一分析：（1）驅(qū)動控制部分，由邏輯控制電路和齒輪電機組成。電路控制核心采用CPU控制，電源部分采用開關電源穩(wěn)壓系統(tǒng)，供電可靠，電路具有良好的電磁兼容性，齒輪電機具有很強的耐濕熱性和耐高溫性，安全保護功能良好。（2）機械聯(lián)鎖部分，多重的機械聯(lián)鎖，確保兩路電源在任何情況下不能并列運行。（3）開關保護功能，開關具有三相缺相、過欠電壓、電機保護、頻率檢測功能。（4）GLD控制板性能，采用繼承開關式電源，電路具有過載，短路保護，分別提供5V、8V、12V，其中5V為CPU芯片供電，8V為比較檢測電路供電，12V為供電及執(zhí)行轉(zhuǎn)換繼電器、外部輸入信號供電。采樣比較電路采用四個電壓比較器，以保證過、欠電壓、缺相、短電的檢測。程序控制芯片CPU采用PIC16C71單片機控制，具有上電清零，程序中斷，雙相輸入輸出等功能。

4.PC級ATSE在工程中的應用

ATSE在工程中實例很多，主要有橋接、三點式、四點式、五點式等接線方式，本文在此不做贅述。PC級ATSE主要應用于供電線路末端進行雙電源切換，為三點式接線。

當然，多臺ATSE可以配合使用，以增加供電系統(tǒng)可靠性。

【參考文獻】

[1]國家標準.低壓開關設備和控制設備.第6部分：多功能電器第1篇：自動轉(zhuǎn)換開關電器.

[2]International Electrotechnical Commission：IEC60947-6-1：1998，IDT.

[3]季慧玉等.上海電器科學研究所.“固定式消防泵驅(qū)動器-控制器.IEC標準草案內(nèi)容介紹”.低壓電器，2001，3.