淺談自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器(ATSE)在建筑電氣中的選用技術(shù)要點

【摘 要】在對建筑電氣ATSE自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器優(yōu)選相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行簡單闡述后，對建筑低壓三相四線制供電系統(tǒng)中ATSE優(yōu)選原則進行了探討。最后，結(jié)合自我多年實踐工作經(jīng)驗，對建筑電氣系統(tǒng)中ATSE開關(guān)電器優(yōu)選技術(shù)要點進行了詳細(xì)分析研究。

【關(guān)鍵詞】建筑電氣；ATSE；自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器

隨著我國現(xiàn)代化城市建設(shè)規(guī)模和速度的進一步擴大，智能化、人性化大型樓宇住宅群及高層商用建筑建設(shè)步伐逐步加快，加上居民對住宅居住質(zhì)量水平要求的進一步提高，對建筑電氣系統(tǒng)功能正常發(fā)揮安全性、可靠性要求也在逐步加大。在建筑電氣系統(tǒng)中，對于一些較為重要的一、二級負(fù)荷而言，如果其在運行過程中發(fā)生供電中斷，則可能引起較大的安全事故，在政治、經(jīng)濟等方面會造成嚴(yán)重的損失和影響，因此，對于發(fā)生中斷可能導(dǎo)致重大影響的電氣系統(tǒng)，必須采取雙路電源進行供電，確保市電供電中斷后備用電源能夠在允許時間范圍內(nèi)恢復(fù)供電。高層樓宇建筑電氣系統(tǒng)中的機房、應(yīng)急照明、消防控制室、消防水泵、消防電梯、以及防煙排煙風(fēng)機等核心系統(tǒng)供電，必須采取雙電源自動切換方式，有效提高系統(tǒng)運行安全可靠性。結(jié)合樓宇建筑工程的實際特性，根據(jù)不同場合電氣系統(tǒng)功能特性需求，合適選用雙電源自動切換裝置（ATSE）就顯得尤為重要。

一、建筑電氣ATSE自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器優(yōu)選相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

為了提高建筑電氣系統(tǒng)運行安全性、可靠性，國家分別于1998年、2002年頒布了GB/T14048.11-2002和IEC60947-6-l等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。ATSE自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器，是由一個（或多個）轉(zhuǎn)換開關(guān)電器和其它輔助電器電路共同組成，當(dāng)正常供電電源出現(xiàn)中斷事故時，通過自動切換將一個或多個重要負(fù)荷線路從正常電源自動轉(zhuǎn)換到備用電源中，確保供電可靠性。ATSE按照功能特性可以分為PC級、CB級、CC級等多類型開關(guān)電器，其中PC級ATSE具備接通、承載功能，但不能用于分?jǐn)喽搪冯娏?；而CB級ATSE則配備了過電流脫扣器，在運行過程中其主觸頭能夠接通電源并具備分?jǐn)喽搪冯娏髂芰ΑＳ捎贏TSE自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器還未進行任何CCC認(rèn)證，因此在工程實際應(yīng)用中選用ATSE開關(guān)電器時，必須滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的最低設(shè)計、制造、選用技術(shù)要求。PC級、CB級、CC級ATSE自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器，其所使用的范圍不同，對應(yīng)其控制器的功能作用也有很大不同，因此，在工程實際選用過程中，必須要對不同級的ATSE自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器進行認(rèn)真分析研究，對其功能、使用范圍、可靠性等給予充分的重視，確保其在實際工程應(yīng)用中能夠發(fā)揮出較為良好的應(yīng)用效果。

二、建筑低壓三相四線制供電系統(tǒng)中ATSE優(yōu)選原則

從相關(guān)技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和工程實踐應(yīng)用經(jīng)驗，筆者認(rèn)為在ATSE自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器選用過程中，必須要遵守以下多個方面的選用原則，即：（1）對于同一類型的接地系統(tǒng)而言，帶漏電保護的兩個電源回路末段的ATSE自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器，如果為三相四線供電模式時，應(yīng)選用四極ATSE開關(guān)電器；如果采用單相供電模式供電時，應(yīng)采用兩極ATSE開關(guān)電器。（2）對于存在兩種不同類型的接地系統(tǒng)（即在建筑電氣系統(tǒng)中包括兩個不同中性線接地點TN-S接地系統(tǒng)）間的供電電源自動轉(zhuǎn)換的ATSE開關(guān)電器，如果采用三相四線供電模式，則應(yīng)選用四極ATSE開關(guān)電器；而對于單相供電模式，則應(yīng)采用兩極ATSE開關(guān)電器。（3）采用正常市電供電電源與備用柴油發(fā)電機組成的雙電源系統(tǒng)，當(dāng)兩個供電系統(tǒng)采用不同的接地模式時，則其自動轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)選用四極ATSE開關(guān)電器。（4）對于IT接地系統(tǒng)中，如果有引出中性線模式時，三相四線供電模式應(yīng)選用四極ATSE開關(guān)電器；而單相供電模式則應(yīng)采用兩極ATSE開關(guān)電器。（5）對于TN-C

接地系統(tǒng)，則應(yīng)嚴(yán)禁選用四極ATSE開關(guān)電器。

三、建筑電氣系統(tǒng)中ATSE開關(guān)電器優(yōu)選技術(shù)要點

ATSE自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器，其作為保障建筑電氣系統(tǒng)中電源供電連續(xù)性、安全性、可靠性的重要電氣裝置，其運行安全可靠性的重要性就顯而易見，在實際工程優(yōu)選過程中必須要足夠的重視，即要在保證供電電源運行安全可靠性的基礎(chǔ)上，從技術(shù)、經(jīng)濟等方面優(yōu)選ATSE開關(guān)電器。

1.優(yōu)選符合標(biāo)準(zhǔn)的ATSE產(chǎn)品。中國、IEC、UL等均針對ATSE自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器制定了專門的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中我國的ATSE開關(guān)電器沒有實行CCC認(rèn)證，也就是目前在市場中流通的ATSE產(chǎn)品，其符合我國建筑電氣工程國家標(biāo)準(zhǔn)的惟一證明依據(jù)就是其獲得由中國質(zhì)量認(rèn)證中心按GB/T14048.11標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)指標(biāo)要求頒發(fā)的CQC證書，這也是我國建筑電氣系統(tǒng)中ATSE優(yōu)選的唯一認(rèn)證依據(jù)。

2．合理確定ATSE額定工作電壓及使用類別。由于建筑電氣中的重要負(fù)荷類型種類、特性較多，在實際工程應(yīng)用中，尤其要選擇適合建筑電氣系統(tǒng)負(fù)荷特性的ATSE自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器裝置，否則可能在實際供電切換過程中引起開關(guān)設(shè)備的損壞。從大量實踐工作經(jīng)驗可知，帶電感的負(fù)載宜優(yōu)選AC-33使用類型的ATSE開關(guān)電器，此類電器不僅具備較快開啟速度，同時還具備專門的滅弧裝置，確保ATSE裝置運行安全可靠性。

3．合理進行ATSE型號。在對PC級、CB級、CC級不同ATSE自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器優(yōu)選過程中，其優(yōu)選出發(fā)點并不只是簡單考慮是否需要短路保護功能（即并不是在PC級前加具備短路保護的電器元件，系統(tǒng)就能具備與CB級相同的保護功能），而是應(yīng)該根據(jù)工程實際應(yīng)用需求，從可靠性、技術(shù)性、經(jīng)濟成本等方面優(yōu)選適宜的ATSE裝置。

4．PC級前合理增加短路保護電器。在實際工程應(yīng)用中，不能盲目在PC級前端添加短路保護電器，而是應(yīng)根據(jù)PC級ATSE裝置在實際運行過程中，能否承受前端短路保護電器保護電流的沖擊來進行優(yōu)化設(shè)計。若PC級ATSE裝置能夠承受前端保護電流沖擊，而切換箱內(nèi)部就無需再額外增加短路保護電器；若ATSE不能承受前端保護電流沖擊，則需要進行認(rèn)真計算分析，優(yōu)選短路保護電流低于PC級ATSE額定限制短路電流的短路保護電器，這樣可以有效提高不同電路元件的性能搭配能力，確保ATSE自動轉(zhuǎn)換開關(guān)具備較高運行安全可靠性。雖然在PC級ATSE切換箱內(nèi)增加短路保護器，可以提高裝置短路保護功能，但由此可能會導(dǎo)致成本和箱體空間大大增加，此時可以優(yōu)選CC級ATSE自動轉(zhuǎn)換裝置，即可以滿足系統(tǒng)短路分?jǐn)嗄芰π枨?，同時具備體積小、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，可以提高智能樓宇住宅優(yōu)化設(shè)計在空間利用效率。

5．ATSE二段式與三段式的優(yōu)選。二段式ATSE開關(guān)電器其主觸頭只有兩個工作位，即“常用電源位”與“備用電源位”，當(dāng)供電負(fù)載不會出現(xiàn)長期斷電時，采用兩段式ATSE裝置，其供電可靠性較高，轉(zhuǎn)換動作時間也較快快；而對于三段式ATSE開關(guān)電器而言，其開關(guān)主觸頭共有3個工作位，比二段式ATSE工作位多了個“零位（即處于電動工作）”，此時ATSE裝置主觸頭處于空檔工作位，其負(fù)載斷電時間也相對較長，通常為二段式斷電時間的2～3倍。三段式ATSE裝置雖然其負(fù)載斷電時間較長，但設(shè)置“零位”的主要作用在于當(dāng)供電負(fù)載為高感抗或大電機負(fù)載時，可以通過“零位”延長斷電時間，避免突然斷電工況沖擊電流對供電系統(tǒng)的沖擊破壞。

四、結(jié)語

目前，國內(nèi)市場中的大多PC級ATSE裝置，僅滿足國家標(biāo)準(zhǔn)最低技術(shù)要求，尤其設(shè)備短路性能指標(biāo)普遍偏低且存在公開不全面等問題，這就很容易引起使用人員進行設(shè)備優(yōu)化比選困難或選擇錯誤，進而影響供電系統(tǒng)運行安全性、可靠性。在進行ATSE裝置優(yōu)選時，必須要根據(jù)工程項目的實際功能特性，從可靠性、安全性、成本經(jīng)濟性等方面優(yōu)選ATSE，并優(yōu)化雙電源供配電系統(tǒng)，確保ATSE裝置短路性能指標(biāo)與系統(tǒng)保護特性指標(biāo)的匹配特性，避免或減少由于選型不當(dāng)給整個建筑電氣系統(tǒng)帶來的安全隱患，確保供配電系統(tǒng)安全可靠、節(jié)能經(jīng)濟的高效穩(wěn)定運行發(fā)展。

參 考 文 獻

[1]全國智能建筑技術(shù)情報網(wǎng)．中國建筑設(shè)計研究院機電院．自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器ATSE設(shè)計應(yīng)用導(dǎo)則[J]．智能建筑電氣技術(shù)．2006（2）：4～6

[2]中國建筑東北設(shè)計研究院編．JGJ16-28民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范

[S]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008