自动转换开关电器应用常见问题探讨

赵战强

摘要 随着社会经济的发展，建筑电气引起了人们的广泛关注，而自动转换开关电器是开关中的关键组成部分。因此，本文主要就自动转换开关电器应用常见问题展开探讨，并提出一些解决措施，希望可以为电气工程实践提供一些参考。

关键词 自动转换开关；电器双电源切换；问题研究

中图分类号TP3 文献标识码A 文章编号2095—6363（2017）03—0025—02

自动转换开关电器用于紧急供电系统中，其工作原理是从一个电源将负载的电路转换到另一个电源，并保证负荷的传送是连续和可靠的。电源自动给转换开关是保证产品的可靠和安全运行，如果一旦转换失败，轻则导致电源间的短路引发停电，重则会令生产停顿，造成很大的经济损失和社会问题。

1 ATSE的核心电气性能

自动转换开关电器即ATSE，其核心包括开关本体和控制器两部分，其电气性能开关，应用较普遍开关本体的性能与本体接在主电路上，不同类型的ATSE是通过电机行程带动开关，有的由接触器、断路器等元件加机械联锁组成，具有同步性，动触头开启速度较慢；有的为一体式结构，应遵循建筑电气的设计规律也由专用的负荷开关组成，以防止主、备电源同时接通开关本体，需具有可靠联锁，本体转换驱动机构有电机驱动和电磁驱动之分。电磁驱动方式反应迅速，作为ATSE的执行机构，材料与主触头的结构使用动、静触头的连接方式，适合快速转换的场合，灭弧方式等多方面有关，ATSE的基本取决于此。

对于ATSE的选择，按照使用类别和荷载的要求，进行转换时间等，例如转換条件上必须标明三相失电、过压、欠压等。如果对比较大的系统进行转换，出现不合适的额情况，就要设定时间差，将负荷的要求、延时自复的要求进行调整，达到常用电源稳定30s以上，才能被视为正常。

2 PC级和CB级的ATSE的选择

根据国家关于自动转换开关电器分级的规定，一般可以分为PC和CB级。对2种级别的选择，可以从以下几方面进行考虑：现今，在电流等级相同的情况下，PC级的制造成本会比CB级的高，所以，CB级比PC级更具有经济、实惠。从可靠性角度看，PC级的自动转换开关电器对故障电源的敏感度比较高，因此在进行断路器的自动转换开关电器选择的时候，一般会选用PC级的断路器的减速电机驱动转速来驱动开关，电机转速一般为15r/min～20r/min，开关需要转动到一定转角后触头才能断开，并发出了转换信号后，才能采用励磁直接驱动的自动转换开关电器加以运行，大约30ms之后再断开故障电源。

3 PC级ATSE前端是否需要加断路器或隔离电器

由于断路器的核心功能是保护电路避免发生过载、短路、接地故障，因此，在进行开关设置的时候，往往对于PC级的自动转换开关电器不加载开关保护，而是将负荷一侧的电源分开，使剩余电源小于等于1MA。了确保供电的稳定性，可以把高低压屏置于配电系统的最前端，但这样会使回路中的可开断触头增多，增加了经济成本，而且也没有此项规定。一般情况下，在隔离电器中设置散热性能好、储存空间大的落地自动转换开关电器是很有必要的，可以在建筑物中配备配电柜、消防泵房等大型的自动转换开关电器，并采用高低压屏可以保证供电的可靠性，但是由于隔离开关占用空间大、成本高，对可靠性有一定影响，因此不是所有出线开关都要加隔离开关。

4两工作位与三工作位的ATSE选择

两工作位主要应用在消防应急系统中，当火灾发生的时候，二路电源能够保持一路的畅通，并且在火灾发生的时候能够得到及时的救援。而三工作位主要应用在柴油机电的备用电和非消防系统上，将发电机的负荷调整为正常电源的断相状态，对自动转换开关电器进行电源的切断，将自动转换开关电器放置在零位上，然后确认电机组的电源指标都达到了稳定状态。当电动机的荷载在转换的时候出现了振动，或者出现了负载转换的高感抗时，就要在相位差距较大的时候，采用零位的转换的方法，将自动转换开关电器的三工作位加以转换，避免在切换大电机的时候引发负载导致的电流冲击。

5三极和四极的ATSE选择

在正常的供电电源和备用发电机之间进行系统的三极和四极的自动转换开关电器开关的选择具体表现在：备用电源为发电机组的时候，一般自动转换开关电器的可靠性较强，因此对于CB级的脱扣的保护和PC级的电机驱动中发生的不可靠的因素，建议选择励磁驱动的专用PC级。作为高感性负载的发电机，在三段位的自动转换开关电器应该具有隔离功能，并且配备现场可调的延时转换设置，还要具备电源转换到正常的备用电源的命令启动功能，发出指令后，荷载将返回到常用的电源中，发电机组停止自投自复和不白复的设置功能。

6重要荷载对ATSE的选择

根据供电电源的有关规定，智能化设计采用的是微处理器和集成芯片两种器件，一级负荷应有两个电源供电，如果其中一个有故障，另一个随时可以作为备用加以替补。其他供电系统的负荷，如果有重要的负荷，参数可调，两个电源之外再增设应急电源精度高，但是不能接入，控制器发出动指令，将采集的信号与之进行比较，当被测电源异常（如断相、失压或频率偏差）时，具有性能好、可靠性高和使用方便等优点。建议在一级负荷中使用一体化结构的专业PC级。数字化、智能化控制器的工作原理是：在单片机中存储判断电路信号是否正常的标准值，开关本体则带着负载从一个电源自动转换至另一个电源。

7 ATSE的发展趋势

ATSE向大容量、高分断方向发展，具有可编程、自动测量、数字通信等功能，除了完成负载，产品融合了现代材料、机电、测量、控制和微机技术，不断更新换代，技术性能不断提升，包括控制器和开关本体部分，双电源放射式供电，控制器的发展集数字化、智能化、网络化于一身在两路电源间的选择和转换功能外，还需考虑供电电路中的各种复杂情况，充分考虑供电系统的配电方式，如短路电流的冲击等，如消防水泵房等，对ATSE的选择应从技术角度出发，为确保关键用途设备的正常运行，符合转换时间及负载使用性质等实际要求消防负荷容量大且比较集中时，需要在低压配电室的母线上直接放射作双电源转换，或因电源进线后需要直接作双电源转换的场合。

8结论

建筑工程中电器的规划和设计，关系到建筑工程整体质量，涉及到人们的生命、财产安全，因此，作为电气设计人员，要对自动转换开关电器的安装中出现的问题要进行具体的分析，采用最安全可靠的消防配电系统的规划和设计方法，进行配电系统的安装与调试。