陳會(huì)梓

（民航華東空管局技術(shù)保障中心，上海 200335）

1 引言

目前，雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)ATS已在空管臺(tái)站得到大規(guī)模應(yīng)用，該型設(shè)備有效解決了臺(tái)站重要負(fù)荷供電連續(xù)性差的問(wèn)題，成為低壓配電電源不可缺少的一部分。面對(duì)種類繁多的產(chǎn)品，需要在滿足系統(tǒng)功能的其他下，根據(jù)PC級(jí)和CB級(jí)自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)性能，四極和三極ATS的作用特點(diǎn)進(jìn)行合理選擇和應(yīng)用[1]。

2 自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)ATS選型

2.1 PC級(jí)和CB級(jí)自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)ATS

ATS可分為兩種級(jí)別：PC級(jí)和CB級(jí)。PC級(jí)ATS：完成雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換的功能，不具備短路電流的分?jǐn)喙δ?。CB級(jí)ATS：完成雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換的功能，具備短路電流保護(hù)的功能。PC級(jí)ATS需要在前一級(jí)加裝斷路器，使其具備短路電流分?jǐn)嗄芰ΑB級(jí)ATS具備兩個(gè)斷路器，在選型過(guò)程中不僅僅需要考慮到ATS的額定電流和極數(shù)，還需要考慮ATS額定短路電流應(yīng)大于流過(guò)ATS的短路電流量，且前后級(jí)斷路器需要相互匹配。

2.2 ATS選型要求

在重要空管臺(tái)站供電系統(tǒng)中，應(yīng)使用符合AC-33A型國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)PC級(jí)ATS。且ATS必須具備自動(dòng)和手動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)換功能，緊急情況下可以采用手動(dòng)轉(zhuǎn)換?？展芫C合性設(shè)備臺(tái)站供電系統(tǒng)的重要ATS應(yīng)具備旁路隔離的功能，尤其是UPS輸入的ATS。當(dāng)ATS發(fā)生故障需要停電維修時(shí)，便可以在不停電的情況下將負(fù)載手動(dòng)轉(zhuǎn)換至旁路開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)本體可以抽出進(jìn)行檢修。整個(gè)檢修維護(hù)過(guò)程中，從旁路負(fù)載、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)維護(hù)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)功能測(cè)試與恢復(fù)正常運(yùn)行，負(fù)載均能保持正常供電。通常帶維修旁路的ATS由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和旁路開(kāi)關(guān)構(gòu)成，需要集成機(jī)械與電氣連鎖，防止可能出現(xiàn)的失誤操作。目前，帶維修旁路隔離的ATS在空管臺(tái)站供電系統(tǒng)中的應(yīng)用非常少，其實(shí)，諸如航管樓業(yè)務(wù)樓、塔臺(tái)、管制中心的UPS輸入ATS在選型時(shí)，應(yīng)考慮采用帶維修旁路的ATS。

3 四極和三極ATS的應(yīng)用

①切換過(guò)程中的零線問(wèn)題

ATS的中性線重疊功能和中性線先合后分技術(shù)很重要，其可以避免負(fù)載受到不必要的N線瞬間過(guò)壓沖擊，滿足該功能的只有PC級(jí)ATS。中性線后分先合：在ATS轉(zhuǎn)換過(guò)程中，相線觸點(diǎn)被置于零位，與主用電源三相的接觸已經(jīng)實(shí)現(xiàn)脫離，但ATS的N線觸點(diǎn)仍然保持閉合狀態(tài)，維持電源的中性線。相線觸點(diǎn)仍然保持在中間的零位狀態(tài)，但ATS的N線觸點(diǎn)已經(jīng)切換到備用電源一側(cè)。隨后ATS的相線觸點(diǎn)也切換到備用電源側(cè)，整個(gè)切換過(guò)程完成。中性線重疊功能：當(dāng)ATS進(jìn)行切換的瞬間，兩路電源的零線會(huì)有短暫的并聯(lián)，切換完成后又分開(kāi)，確保輸出零線不中斷。上述功能可以避免由于零點(diǎn)漂移造成三相電壓不平衡的情況發(fā)生[2]。

②四極ATS的應(yīng)用場(chǎng)所

若低壓配電系統(tǒng)采用TN-S的保護(hù)接地方式，并且進(jìn)線側(cè)的斷路器都配備了接地故障保護(hù)，則一定要切斷N線上流過(guò)的接地電流。在TN-S接地系統(tǒng)下，若某段主母線上的饋電回路出現(xiàn)接地故障，可能在PE線上和N線上流過(guò)雜散的接地電流，使得本段主母線的進(jìn)線斷路器不跳閘而另一段母線的進(jìn)線斷路器卻跳閘。解決這種問(wèn)題的方法是將進(jìn)線斷路器、母聯(lián)斷路器和ATS開(kāi)關(guān)均選擇四極開(kāi)關(guān)，以此切斷流過(guò)N線的雜散接地電流通道。

③根據(jù)IEC4651.1.5的規(guī)定，正常供電電源與備用發(fā)電機(jī)之間的ATS轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)應(yīng)采用四極開(kāi)關(guān)。這點(diǎn)應(yīng)根據(jù)實(shí)際安裝情況進(jìn)行調(diào)整。市電電源與備用柴油發(fā)電機(jī)組獨(dú)立，不共用低壓配電柜，即市電電源有獨(dú)立的配電柜，柴油發(fā)電機(jī)組有獨(dú)立的輸出配電柜，柴油發(fā)電機(jī)組輸出采用TN-C-S系統(tǒng)，市電變壓器輸出側(cè)采用TN-C-S系統(tǒng)或TN-S系統(tǒng)。如臺(tái)站供電系統(tǒng)中市電電源和備用柴油發(fā)電機(jī)不處于同一配電柜內(nèi)，低壓配電柜單獨(dú)接地，柴油發(fā)電機(jī)組中性線在其獨(dú)立配電柜內(nèi)接地。無(wú)論哪一路供電時(shí)，中性線電流均是由自身的電源回路返回。因此，應(yīng)使用三極ATS[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

PC級(jí)和CB級(jí)自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)ATS、帶維修旁路的ATS、三極和四極ATS在空管臺(tái)站的供電配置中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，而在具體選型過(guò)程中應(yīng)根據(jù)臺(tái)站保護(hù)接地方式、負(fù)載特點(diǎn)，合理選用ATS，以便提升UPS供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性可靠性。