自动转换开关电器
开放分类:电源
  自动转换开关电器,即ATSE(Automatic Transfer Switching Equipment)。
  主要适用于额定电压交流不超过1000V 或直流不超过1500V 的紧急供电系统,在转换电源期间中断向负载供电。
  1.ATSE的定义
  1.1 转换开关电器(转换开关)Transfer Switching Device (Transfer Switch)
  将一个或几个负载电路从一个电源转换至另一个电源的电器。
  1.2 自动转换开关电器(ATSE) Automatic Transfer Switching Equipment (ATSE)
  由一个(或几个)转换开关电器和其它必需的电器组成,用于监测电源电路、并将一个或几个负载电路从一个电源自动转换至另一个电源的电器。电气行业中简称为“双电源自动转换开关”或“双电源开关”。
  2.ATSE的分类
  ATSE 可分为两个级别:PC 级和CB 级。
  PC级ATSE :只完成双电源自动转换的功能,不具备短路电流分断(仅能接通、承载)的功能;
  CB级ATSE :既完成双电源自动转换的功能,又具有短路电流保护(能接通并分断)的功能。
  3.ATSE的使用类别
  3.1 交流:
  AC-31A/B 电阻负载;
  AC-33A/B 电动机负载或含电动机、电阻负载和30%白炽灯负载的混合负载;
  AC-35A/B 放电灯负载;
  AC-36A/B 白炽灯负载。
  3.2 直流:
  DC-31A/B 电阻负载;
  DC-33A/B 电动机负载或含电动机的混合负载;
  DC-36A/B 白炽灯负载。
  注:A为频繁操作,B为不频繁操作。
  4.ATSE的正常使用环境条件
  4.1 周围空气温度:+ 40℃ ~ -5℃(UL在其它标准内有规定)。
  4.2 海拔院不超过2 000m。
  4.3大气条件:
  ①湿度。最高温度为+40℃时,空气的相对湿度不超过50%,在较低的温度下可以允许有较高的相对湿度,例如20℃时达90%(日常环境)。
  ②污染等级:污染等级2 (家用及类似用);
  污染等级3 (工业级)。
  工业用电器一般适用于污染等级3的环境。
  4.4 过电压类别(安装类别):IV——电源水平(进线端),III——配电水平,II——负载水平(控制电器)。
  4.5 电磁环境:环境A (非公共电网,有较高骚扰源),环境B(公共电网,无较高骚扰源)。
  5.选用的基本原则如下[1]:
  5.1 选型时需特别注意的指标有:CB 级ATSE 的额定短路接通与分断能力。
  5.2 原则上ATS 自动转换开关电器不作为短路保护电器使用,只作为电源自动转换开关使用。
  5.3 ATSE 的额定电流应大于或等于其上级空气断路器的整定电流。
  5.4 根据每路电源的性质及不同用途确定投切方式:自投自复、自投不自复。
  5.5 根据每路电源的性质指定优先电源、不指定优先电源;并确定相关功能如过欠电压检测、频率检测、缺相检测、通讯接口、电气机械互锁、连续可调的延时转换等,可实现自动、远程、紧急手动控制等。
  6.ATSE的发展历程
  电源切换系统类产品发展大体经历了三类:接触器类、塑壳断路器类/负荷隔离开关类、一体式自动转换开关电器类。
  6.1 接触器类
  此类电源切换系统以接触器为切换执行部件,切换功能用中间继电器或逻辑控制模块组成二次回路完成控制功能,一般为非标产品,缺点是主回路接触器工作需要二次回路长期通电,容易产生温升发热、触点粘结、线圈烧毁等故障。因为是非标产品,其组成元器件较多,产品质量受元器件、制造工艺制约,故障率较高,现已逐渐被新产品代替。
  6.2 塑壳断路器类
  此类电源切换系统以塑壳式断路器为切换执行部件,切换功能用ATS自动控制单元完成,有机械和电气连锁,功能完善,操作性能好,使用寿命高,组成元器件较少,安装方便。该类属CB级转换开关电器,由两个断路器作为电流分断单元,并配备电流脱扣器 ,具备一定的保护能力,断路器的接通/分断能力比继电器高很多。
  该类产品稳态时由机械结构进行保持,由于断路器同负荷隔离开关本身的区别,在过电流状况下的应用效果不如PC级产品。
  6.3 负荷隔离开关类
  负荷隔离开关型转换开关电器是在两个负荷隔离开关的基础上加装电动操作机构、机械连锁机构、自动控制单元等一体化组装而成。电流的分断单元为负荷隔离开关,其触头灭弧系统是以分断一次电弧要求设计的,不具备电路的保护功能,这一类产品属于PC级产品,它因采用了弹簧储能、瞬时释放的加速机构,能快速接通、分断电路或进行电路的转换,产品操作性能可靠。
  6.4 一体式自动转换开关电器类
  此类电源转换系统是集开关与逻辑控制于一体,无需外加控制器,真正实现机电一体化的自动转换开关。此类电源切换系统产品的触头系统采用“单刀双掷”设计,为统一设计制造,体积小,结构简单。该产品不具备电流保护功能,属于PC级转换开关电器产品。该类产品一般转换时间比较小,开关切换驱动采用电机驱动,切换平稳可靠,操作器电机驱动只在开关切换瞬间有电流通过,稳态时无需提供工作电流,节能显著。产品无温升发热、触点粘结、线圈烧毁现象。开关带有机电联锁装置,可实现自投自复、自投不自复、失压、欠压、断相保护、手动-自动转换、延时控制等,为电源切换类主流产品。

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