趙戰(zhàn)強(qiáng)

摘要 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑電氣引起了人們的廣泛關(guān)注，而自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器是開(kāi)關(guān)中的關(guān)鍵組成部分。因此，本文主要就自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器應(yīng)用常見(jiàn)問(wèn)題展開(kāi)探討，并提出一些解決措施，希望可以為電氣工程實(shí)踐提供一些參考。

關(guān)鍵詞 自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)；電器雙電源切換；問(wèn)題研究

中圖分類號(hào)TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)2095—6363（2017）03—0025—02

自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器用于緊急供電系統(tǒng)中，其工作原理是從一個(gè)電源將負(fù)載的電路轉(zhuǎn)換到另一個(gè)電源，并保證負(fù)荷的傳送是連續(xù)和可靠的。電源自動(dòng)給轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)是保證產(chǎn)品的可靠和安全運(yùn)行，如果一旦轉(zhuǎn)換失敗，輕則導(dǎo)致電源間的短路引發(fā)停電，重則會(huì)令生產(chǎn)停頓，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)問(wèn)題。

1 ATSE的核心電氣性能

自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器即ATSE，其核心包括開(kāi)關(guān)本體和控制器兩部分，其電氣性能開(kāi)關(guān)，應(yīng)用較普遍開(kāi)關(guān)本體的性能與本體接在主電路上，不同類型的ATSE是通過(guò)電機(jī)行程帶動(dòng)開(kāi)關(guān)，有的由接觸器、斷路器等元件加機(jī)械聯(lián)鎖組成，具有同步性，動(dòng)觸頭開(kāi)啟速度較慢；有的為一體式結(jié)構(gòu)，應(yīng)遵循建筑電氣的設(shè)計(jì)規(guī)律也由專用的負(fù)荷開(kāi)關(guān)組成，以防止主、備電源同時(shí)接通開(kāi)關(guān)本體，需具有可靠聯(lián)鎖，本體轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)有電機(jī)驅(qū)動(dòng)和電磁驅(qū)動(dòng)之分。電磁驅(qū)動(dòng)方式反應(yīng)迅速，作為ATSE的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，材料與主觸頭的結(jié)構(gòu)使用動(dòng)、靜觸頭的連接方式，適合快速轉(zhuǎn)換的場(chǎng)合，滅弧方式等多方面有關(guān)，ATSE的基本取決于此。

對(duì)于ATSE的選擇，按照使用類別和荷載的要求，進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)間等，例如轉(zhuǎn)換條件上必須標(biāo)明三相失電、過(guò)壓、欠壓等。如果對(duì)比較大的系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，出現(xiàn)不合適的額情況，就要設(shè)定時(shí)間差，將負(fù)荷的要求、延時(shí)自復(fù)的要求進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到常用電源穩(wěn)定30s以上，才能被視為正常。

2 PC級(jí)和CB級(jí)的ATSE的選擇

根據(jù)國(guó)家關(guān)于自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器分級(jí)的規(guī)定，一般可以分為PC和CB級(jí)。對(duì)2種級(jí)別的選擇，可以從以下幾方面進(jìn)行考慮：現(xiàn)今，在電流等級(jí)相同的情況下，PC級(jí)的制造成本會(huì)比CB級(jí)的高，所以，CB級(jí)比PC級(jí)更具有經(jīng)濟(jì)、實(shí)惠。從可靠性角度看，PC級(jí)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器對(duì)故障電源的敏感度比較高，因此在進(jìn)行斷路器的自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器選擇的時(shí)候，一般會(huì)選用PC級(jí)的斷路器的減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速來(lái)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)，電機(jī)轉(zhuǎn)速一般為15r/min～20r/min，開(kāi)關(guān)需要轉(zhuǎn)動(dòng)到一定轉(zhuǎn)角后觸頭才能斷開(kāi)，并發(fā)出了轉(zhuǎn)換信號(hào)后，才能采用勵(lì)磁直接驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器加以運(yùn)行，大約30ms之后再斷開(kāi)故障電源。

3 PC級(jí)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(hù)電路避免發(fā)生過(guò)載、短路、接地故障，因此，在進(jìn)行開(kāi)關(guān)設(shè)置的時(shí)候，往往對(duì)于PC級(jí)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器不加載開(kāi)關(guān)保護(hù)，而是將負(fù)荷一側(cè)的電源分開(kāi)，使剩余電源小于等于1MA。了確保供電的穩(wěn)定性，可以把高低壓屏置于配電系統(tǒng)的最前端，但這樣會(huì)使回路中的可開(kāi)斷觸頭增多，增加了經(jīng)濟(jì)成本，而且也沒(méi)有此項(xiàng)規(guī)定。一般情況下，在隔離電器中設(shè)置散熱性能好、儲(chǔ)存空間大的落地自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)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(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)占用空間大、成本高，對(duì)可靠性有一定影響，因此不是所有出線開(kāi)關(guān)都要加隔離開(kāi)關(guān)。

4兩工作位與三工作位的ATSE選擇

兩工作位主要應(yīng)用在消防應(yīng)急系統(tǒng)中，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候，二路電源能夠保持一路的暢通，并且在火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候能夠得到及時(shí)的救援。而三工作位主要應(yīng)用在柴油機(jī)電的備用電和非消防系統(tǒng)上，將發(fā)電機(jī)的負(fù)荷調(diào)整為正常電源的斷相狀態(tài)，對(duì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器進(jìn)行電源的切斷，將自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器放置在零位上，然后確認(rèn)電機(jī)組的電源指標(biāo)都達(dá)到了穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的荷載在轉(zhuǎn)換的時(shí)候出現(xiàn)了振動(dòng)，或者出現(xiàn)了負(fù)載轉(zhuǎn)換的高感抗時(shí)，就要在相位差距較大的時(shí)候，采用零位的轉(zhuǎn)換的方法，將自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器的三工作位加以轉(zhuǎn)換，避免在切換大電機(jī)的時(shí)候引發(fā)負(fù)載導(dǎo)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(fā)電機(jī)之間進(jìn)行系統(tǒng)的三極和四極的自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器開(kāi)關(guān)的選擇具體表現(xiàn)在：備用電源為發(fā)電機(jī)組的時(shí)候，一般自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器的可靠性較強(qiáng)，因此對(duì)于CB級(jí)的脫扣的保護(hù)和PC級(jí)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)中發(fā)生的不可靠的因素，建議選擇勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)的專用PC級(jí)。作為高感性負(fù)載的發(fā)電機(jī)，在三段位的自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器應(yīng)該具有隔離功能，并且配備現(xiàn)場(chǎng)可調(diào)的延時(shí)轉(zhuǎn)換設(shè)置，還要具備電源轉(zhuǎn)換到正常的備用電源的命令啟動(dòng)功能，發(fā)出指令后，荷載將返回到常用的電源中，發(fā)電機(jī)組停止自投自復(fù)和不白復(fù)的設(shè)置功能。

6重要荷載對(duì)ATSE的選擇

根據(jù)供電電源的有關(guān)規(guī)定，智能化設(shè)計(jì)采用的是微處理器和集成芯片兩種器件，一級(jí)負(fù)荷應(yīng)有兩個(gè)電源供電，如果其中一個(gè)有故障，另一個(gè)隨時(shí)可以作為備用加以替補(bǔ)。其他供電系統(tǒng)的負(fù)荷，如果有重要的負(fù)荷，參數(shù)可調(diào)，兩個(gè)電源之外再增設(shè)應(yīng)急電源精度高，但是不能接入，控制器發(fā)出動(dòng)指令，將采集的信號(hào)與之進(jìn)行比較，當(dāng)被測(cè)電源異常（如斷相、失壓或頻率偏差）時(shí)，具有性能好、可靠性高和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。建議在一級(jí)負(fù)荷中使用一體化結(jié)構(gòu)的專業(yè)PC級(jí)。數(shù)字化、智能化控制器的工作原理是：在單片機(jī)中存儲(chǔ)判斷電路信號(hào)是否正常的標(biāo)準(zhǔn)值，開(kāi)關(guān)本體則帶著負(fù)載從一個(gè)電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換至另一個(gè)電源。

7 ATSE的發(fā)展趨勢(shì)

ATSE向大容量、高分?jǐn)喾较虬l(fā)展，具有可編程、自動(dòng)測(cè)量、數(shù)字通信等功能，除了完成負(fù)載，產(chǎn)品融合了現(xiàn)代材料、機(jī)電、測(cè)量、控制和微機(jī)技術(shù)，不斷更新?lián)Q代，技術(shù)性能不斷提升，包括控制器和開(kāi)關(guān)本體部分，雙電源放射式供電，控制器的發(fā)展集數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化于一身在兩路電源間的選擇和轉(zhuǎn)換功能外，還需考慮供電電路中的各種復(fù)雜情況，充分考慮供電系統(tǒng)的配電方式，如短路電流的沖擊等，如消防水泵房等，對(duì)ATSE的選擇應(yīng)從技術(shù)角度出發(fā)，為確保關(guān)鍵用途設(shè)備的正常運(yùn)行，符合轉(zhuǎn)換時(shí)間及負(fù)載使用性質(zhì)等實(shí)際要求消防負(fù)荷容量大且比較集中時(shí)，需要在低壓配電室的母線上直接放射作雙電源轉(zhuǎn)換，或因電源進(jìn)線后需要直接作雙電源轉(zhuǎn)換的場(chǎng)合。

8結(jié)論

建筑工程中電器的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，關(guān)系到建筑工程整體質(zhì)量，涉及到人們的生命、財(cái)產(chǎn)安全，因此，作為電氣設(shè)計(jì)人員，要對(duì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器的安裝中出現(xiàn)的問(wèn)題要進(jìn)行具體的分析，采用最安全可靠的消防配電系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行配電系統(tǒng)的安裝與調(diào)試。