自動轉(zhuǎn)換開關電器應用常見問題探討

趙戰(zhàn)強

摘要 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，建筑電氣引起了人們的廣泛關注，而自動轉(zhuǎn)換開關電器是開關中的關鍵組成部分。因此，本文主要就自動轉(zhuǎn)換開關電器應用常見問題展開探討，并提出一些解決措施，希望可以為電氣工程實踐提供一些參考。

關鍵詞 自動轉(zhuǎn)換開關；電器雙電源切換；問題研究

中圖分類號TP3 文獻標識碼A 文章編號2095—6363（2017）03—0025—02

自動轉(zhuǎn)換開關電器用于緊急供電系統(tǒng)中，其工作原理是從一個電源將負載的電路轉(zhuǎn)換到另一個電源，并保證負荷的傳送是連續(xù)和可靠的。電源自動給轉(zhuǎn)換開關是保證產(chǎn)品的可靠和安全運行，如果一旦轉(zhuǎn)換失敗，輕則導致電源間的短路引發(fā)停電，重則會令生產(chǎn)停頓，造成很大的經(jīng)濟損失和社會問題。

1 ATSE的核心電氣性能

自動轉(zhuǎn)換開關電器即ATSE，其核心包括開關本體和控制器兩部分，其電氣性能開關，應用較普遍開關本體的性能與本體接在主電路上，不同類型的ATSE是通過電機行程帶動開關，有的由接觸器、斷路器等元件加機械聯(lián)鎖組成，具有同步性，動觸頭開啟速度較慢；有的為一體式結構，應遵循建筑電氣的設計規(guī)律也由專用的負荷開關組成，以防止主、備電源同時接通開關本體，需具有可靠聯(lián)鎖，本體轉(zhuǎn)換驅(qū)動機構有電機驅(qū)動和電磁驅(qū)動之分。電磁驅(qū)動方式反應迅速，作為ATSE的執(zhí)行機構，材料與主觸頭的結構使用動、靜觸頭的連接方式，適合快速轉(zhuǎn)換的場合，滅弧方式等多方面有關，ATSE的基本取決于此。

對于ATSE的選擇，按照使用類別和荷載的要求，進行轉(zhuǎn)換時間等，例如轉(zhuǎn)換條件上必須標明三相失電、過壓、欠壓等。如果對比較大的系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)換，出現(xiàn)不合適的額情況，就要設定時間差，將負荷的要求、延時自復的要求進行調(diào)整，達到常用電源穩(wěn)定30s以上，才能被視為正常。

2 PC級和CB級的ATSE的選擇

根據(jù)國家關于自動轉(zhuǎn)換開關電器分級的規(guī)定，一般可以分為PC和CB級。對2種級別的選擇，可以從以下幾方面進行考慮：現(xiàn)今，在電流等級相同的情況下，PC級的制造成本會比CB級的高，所以，CB級比PC級更具有經(jīng)濟、實惠。從可靠性角度看，PC級的自動轉(zhuǎn)換開關電器對故障電源的敏感度比較高，因此在進行斷路器的自動轉(zhuǎn)換開關電器選擇的時候，一般會選用PC級的斷路器的減速電機驅(qū)動轉(zhuǎn)速來驅(qū)動開關，電機轉(zhuǎn)速一般為15r/min～20r/min，開關需要轉(zhuǎn)動到一定轉(zhuǎn)角后觸頭才能斷開，并發(fā)出了轉(zhuǎn)換信號后，才能采用勵磁直接驅(qū)動的自動轉(zhuǎn)換開關電器加以運行，大約30ms之后再斷開故障電源。

3 PC級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電路避免發(fā)生過載、短路、接地故障，因此，在進行開關設置的時候，往往對于PC級的自動轉(zhuǎn)換開關電器不加載開關保護，而是將負荷一側的電源分開，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，但這樣會使回路中的可開斷觸頭增多，增加了經(jīng)濟成本，而且也沒有此項規(guī)定。一般情況下，在隔離電器中設置散熱性能好、儲存空間大的落地自動轉(zhuǎn)換開關電器是很有必要的，可以在建筑物中配備配電柜、消防泵房等大型的自動轉(zhuǎn)換開關電器，并采用高低壓屏可以保證供電的可靠性，但是由于隔離開關占用空間大、成本高，對可靠性有一定影響，因此不是所有出線開關都要加隔離開關。

4兩工作位與三工作位的ATSE選擇

兩工作位主要應用在消防應急系統(tǒng)中，當火災發(fā)生的時候，二路電源能夠保持一路的暢通，并且在火災發(fā)生的時候能夠得到及時的救援。而三工作位主要應用在柴油機電的備用電和非消防系統(tǒng)上，將發(fā)電機的負荷調(diào)整為正常電源的斷相狀態(tài)，對自動轉(zhuǎn)換開關電器進行電源的切斷，將自動轉(zhuǎn)換開關電器放置在零位上，然后確認電機組的電源指標都達到了穩(wěn)定狀態(tài)。當電動機的荷載在轉(zhuǎn)換的時候出現(xiàn)了振動，或者出現(xiàn)了負載轉(zhuǎn)換的高感抗時，就要在相位差距較大的時候，采用零位的轉(zhuǎn)換的方法，將自動轉(zhuǎn)換開關電器的三工作位加以轉(zhuǎn)換，避免在切換大電機的時候引發(fā)負載導致的電流沖擊。

5三極和四極的ATSE選擇

在正常的供電電源和備用發(fā)電機之間進行系統(tǒng)的三極和四極的自動轉(zhuǎn)換開關電器開關的選擇具體表現(xiàn)在：備用電源為發(fā)電機組的時候，一般自動轉(zhuǎn)換開關電器的可靠性較強，因此對于CB級的脫扣的保護和PC級的電機驅(qū)動中發(fā)生的不可靠的因素，建議選擇勵磁驅(qū)動的專用PC級。作為高感性負載的發(fā)電機，在三段位的自動轉(zhuǎn)換開關電器應該具有隔離功能，并且配備現(xiàn)場可調(diào)的延時轉(zhuǎn)換設置，還要具備電源轉(zhuǎn)換到正常的備用電源的命令啟動功能，發(fā)出指令后，荷載將返回到常用的電源中，發(fā)電機組停止自投自復和不白復的設置功能。

6重要荷載對ATSE的選擇

根據(jù)供電電源的有關規(guī)定，智能化設計采用的是微處理器和集成芯片兩種器件，一級負荷應有兩個電源供電，如果其中一個有故障，另一個隨時可以作為備用加以替補。其他供電系統(tǒng)的負荷，如果有重要的負荷，參數(shù)可調(diào)，兩個電源之外再增設應急電源精度高，但是不能接入，控制器發(fā)出動指令，將采集的信號與之進行比較，當被測電源異常（如斷相、失壓或頻率偏差）時，具有性能好、可靠性高和使用方便等優(yōu)點。建議在一級負荷中使用一體化結構的專業(yè)PC級。數(shù)字化、智能化控制器的工作原理是：在單片機中存儲判斷電路信號是否正常的標準值，開關本體則帶著負載從一個電源自動轉(zhuǎn)換至另一個電源。

7 ATSE的發(fā)展趨勢

ATSE向大容量、高分斷方向發(fā)展，具有可編程、自動測量、數(shù)字通信等功能，除了完成負載，產(chǎn)品融合了現(xiàn)代材料、機電、測量、控制和微機技術，不斷更新?lián)Q代，技術性能不斷提升，包括控制器和開關本體部分，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ATSE的選擇應從技術角度出發(fā)，為確保關鍵用途設備的正常運行，符合轉(zhuǎn)換時間及負載使用性質(zhì)等實際要求消防負荷容量大且比較集中時，需要在低壓配電室的母線上直接放射作雙電源轉(zhuǎn)換，或因電源進線后需要直接作雙電源轉(zhuǎn)換的場合。

8結論

建筑工程中電器的規(guī)劃和設計，關系到建筑工程整體質(zhì)量，涉及到人們的生命、財產(chǎn)安全，因此，作為電氣設計人員，要對自動轉(zhuǎn)換開關電器的安裝中出現(xiàn)的問題要進行具體的分析，采用最安全可靠的消防配電系統(tǒng)的規(guī)劃和設計方法，進行配電系統(tǒng)的安裝與調(diào)試。