雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)（ＡＴＳＥ）的發(fā)展

韓　艷

摘要：我國國家標準以及IEC標準將ATSE分為PC級和CB級，由于CB級ATSE有體積大、動作速度慢、機械連鎖可靠性較差等缺點，其應(yīng)用領(lǐng)域逐步縮小，而PC級ATSE由于其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、自身連鎖、轉(zhuǎn)換速度快（0.2S內(nèi)）、安全可靠等優(yōu)點，逐漸成為ATSE的主流。文章從ATSE的發(fā)展過程、發(fā)展趨勢及應(yīng)用入手，對ATSE進行了闡述。

關(guān)鍵詞：雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)；ATSE； CB級；PC級；連鎖選擇應(yīng)用

中圖分類號：TM564文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2009）05-0011-02

隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展和人民生活水平不斷提高，人們對電力可靠性的要求越來越高。電力可靠性是供電系統(tǒng)持續(xù)供電的能力，我局現(xiàn)在35KV變電站全部實現(xiàn)了雙電源，城區(qū)線路實現(xiàn)了“手拉手”，一些重要客戶也采用了雙電源，因此在電力系統(tǒng)中，雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)被廣泛應(yīng)用。

一、雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)（ATSE）的發(fā)展過程

ATSE即雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器，由一個（或幾個）轉(zhuǎn)換開關(guān)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(guān)電器。ATSE作為消防負荷或其他重要負荷的末端互投裝置，讓負載在正常電源、應(yīng)急電源間進行選擇，并自動轉(zhuǎn)換連接供電電源，在工程中得到了廣泛應(yīng)用。正確合理的選擇ATSE在重要負荷的配電系統(tǒng)中是一個關(guān)鍵問題。

ATSE在我國經(jīng)歷了四個發(fā)展階段，即接觸器式、斷路器式、負荷開關(guān)式和雙投式。接觸器式轉(zhuǎn)換開關(guān)為第一代，是我國最早生產(chǎn)的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)，它是由兩臺交流接觸器及其機械和電氣連鎖裝置組成，這種裝置因機械連鎖不可靠、耗電量大等缺點，在工程中越來越少地被采用。斷路器式轉(zhuǎn)換開關(guān)為第二代，也就是我國國家標準和IEC標準中所謂的CB級ATSE，它是由兩臺斷路器及其機械和電氣連鎖裝置組成，具有短路和過電流保護功能，但是機械連鎖不可靠。負荷開關(guān)式轉(zhuǎn)換開關(guān)為第三代，它是由兩臺負荷開關(guān)和一套內(nèi)置的連鎖機構(gòu)組合而成，機械連鎖可靠，轉(zhuǎn)換由電磁線圈產(chǎn)生吸引力來驅(qū)動開關(guān)，速度快。雙投式轉(zhuǎn)換開關(guān)為第四代，它是由電磁力驅(qū)動、內(nèi)置的機械連接保持狀態(tài)，單刀雙投一體化的轉(zhuǎn)換開關(guān)，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、自身連鎖、轉(zhuǎn)換速度快、安全可靠等優(yōu)點，是PC級ATSE。

二、雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)（ATSE）的發(fā)展趨勢

ATSE一般由兩部分組成：開關(guān)電器本體；控制器。

ATSE的發(fā)展趨勢主要包括兩個方面：其一是開關(guān)主體，具備很高的抗沖擊電流能力，并且可頻繁轉(zhuǎn)換；具有可靠的機械連鎖，確保在任何狀態(tài)下兩路電源不能并列運行；不允許帶熔絲或脫扣裝置，以防雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)因過載而造成輸出端斷電現(xiàn)象；四級開關(guān)具備N級先合后分的功能，以防ATSE在切換時，不同系統(tǒng)中的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，采用微處理器和集成芯片智能化產(chǎn)品，檢測模塊具有較高的檢測精度，邏輯判斷模塊有較寬的參數(shù)設(shè)定范圍（電壓、頻率、延遲時間的屏蔽）以及必要的狀態(tài)顯示設(shè)備，來滿足不同負載的要求；具備良好的電磁兼容性，能承受主回路的電壓波動、波浪電壓、諧波干擾、電磁干擾等影響；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)展過程及發(fā)展趨勢看出，PC級ATSE在工程中的實際應(yīng)用將成為ATSE的主流。

三、CB級與PC級ATSE的區(qū)別

1．二者機械設(shè)計理念不同。設(shè)備轉(zhuǎn)換開關(guān)是為雙電源轉(zhuǎn)換，而并不是用作線路分段和線路保護，ATSE不應(yīng)帶短路和過電流保護功能。CB級ATSE由兩斷路器組成，而斷路器是以分斷電弧為己任，要求他的機械應(yīng)快速脫扣，因而斷路器的機構(gòu)存在滑扣、再扣問題；而PC級ATSE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．分斷短路電流能力不同。CB級ATSE斷路器不承載短路耐受電流，觸頭壓力小，一旦發(fā)生短路或過電流的情況，當觸頭被斥開產(chǎn)生限流作用，脫扣器脫扣，從而分斷短路電流，造成電源側(cè)雖然有電，而負載斷電的情況，不能滿足一、二級負荷對供電的要求；而PC級ATSE能承受20Ie及以上的過載電流，觸頭壓力大不易被斥開，因而觸頭不易被熔焊，能確保重要負荷的可靠供電。

3．安全性不同。兩路電源在轉(zhuǎn)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、爬電距離是標準要求的180%、150%，因而PC級ATSE的安全性更好。

4．觸頭材料的選擇角度不同。斷路器觸頭一般選擇銀鎢、銀碳化鎢等材料，但該類材料易氧化，備用觸頭長期暴露在外，其表面易形成阻礙導(dǎo)電、難驅(qū)除的氧化物，當備用觸頭一旦投入使用，觸頭溫升增高造成開關(guān)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。

通過以上對比和分析，不難發(fā)現(xiàn)，PC級ATSE是理想的雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器，在配電系統(tǒng)中將廣泛應(yīng)用。

參考文獻

[1]低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備（第6部分）．

[2]北京市建筑設(shè)計研究院．建筑工程電氣設(shè)計（下冊）．

作者簡介：韓艷（1977-），女，河北任丘人，河北省任丘市電力局農(nóng)電部助理工程師，從事標準化供電所管理、低壓電網(wǎng)維修、供電所績效考核等工作。