一文看懂雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)雙

一文看懂雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)雙電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)有靜態(tài)切換(STS)和自動(dòng)轉(zhuǎn)換(ATS)兩類STS靜態(tài)切換開(kāi)關(guān)：兩者機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)理念不同：當(dāng)一路電源發(fā)生欠壓、斷相、過(guò)壓、停電、頻率偏移等故障時(shí)就會(huì)切換到另一電源開(kāi)關(guān)，保障了供電的安全和可靠。PC級(jí)ATS雙電源開(kāi)關(guān)，采用了橫接式機(jī)構(gòu)、雙列復(fù)合式觸頭、微電機(jī)預(yù)儲(chǔ)能、微電子控制技術(shù)，具有掛鎖功能，明顯通斷位置指示的功能，實(shí)現(xiàn)了電源，負(fù)載隔離。它的可靠性非常高，可以使用8000次以上。CB級(jí)ATS雙電源開(kāi)關(guān)，它由兩臺(tái)三極或四極的塑殼斷路器、機(jī)械聯(lián)鎖傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、輔助附件、報(bào)警觸頭、智能控制器等組成；結(jié)構(gòu)有分體式和整體式兩種。它的設(shè)計(jì)讓兩臺(tái)斷路器具有可靠的保護(hù)，徹底杜絕了同時(shí)合閘的可能性。

電源二選一自動(dòng)切換系統(tǒng)，第一路出現(xiàn)故障后STS自動(dòng)切換到第二路給負(fù)載供電，第二路故障的話STS自動(dòng)切換到第一路給負(fù)載供電。與傳統(tǒng)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)ATS不同，靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)提供快速負(fù)載轉(zhuǎn)換(一般為1/4周期)，保證精密的電子設(shè)備不間斷工作。負(fù)載重新轉(zhuǎn)換到主輸入電源實(shí)際上是瞬時(shí)的（≤5ms）。適合用于UPS-UPS，UPS-發(fā)電機(jī)，UPS-市電，市電-市電等任意兩路電源的不斷電轉(zhuǎn)換，以上所有電源間都需要同步裝置以保證兩電源基本同步，否則STS無(wú)法切換。

STS轉(zhuǎn)換方式：

STS靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)采用先斷后通（Break before Make）的切換方式，可以實(shí)現(xiàn)不同輸入電源之間的不間斷切換，為單電源負(fù)載提供雙母線供電，如：非并聯(lián)UPS系統(tǒng)的n+1冗余、 不同容量UPS系統(tǒng)的n+1冗余、 不同型號(hào)UPS系統(tǒng)的n+1冗余、 不同市電的冗余、 市電與發(fā)電機(jī)的冗余。其標(biāo)準(zhǔn)切換時(shí)間≤8 ms，不會(huì)造成IT類負(fù)載斷電。既對(duì)負(fù)載可靠供電，同時(shí)又能保證STS在不同相切換時(shí)的安全性。

ATS自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)：

雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)簡(jiǎn)稱為ATSE（俗稱雙電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)），是Automatic transfer switching equipment的縮寫。ATS主要用在緊急供電系統(tǒng)，將負(fù)載電路從一個(gè)電源自動(dòng)換接至另一個(gè)（備用）電源的開(kāi)關(guān)電器，以確保重要負(fù)荷連續(xù)、可靠運(yùn)行。

ATS適用環(huán)境：ATS為機(jī)械結(jié)構(gòu)，如果是大負(fù)載情況下轉(zhuǎn)換時(shí)間為100毫秒以上，會(huì)造成負(fù)載斷電。適合照明、電機(jī)類負(fù)載。雙電源STS開(kāi)關(guān)適用額定電流1A至400A，雙電源ATS開(kāi)關(guān)適用額定電流自6A至1250A交流電環(huán)境中。

雙電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)接線和轉(zhuǎn)換操作

將雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于調(diào)試臺(tái)上，按正確相序連接相應(yīng)電源線，相線與中性線（零線）按位對(duì)接，不能接錯(cuò)。

三極開(kāi)關(guān)調(diào)試要點(diǎn):

三極開(kāi)關(guān)調(diào)試時(shí)，常用與備用零線分別要接至零線端子（NN與RN）位置上。設(shè)置雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在自投自復(fù)工作模式，如兩路電源電壓正常，開(kāi)關(guān)應(yīng)置于常用電源位置，常用電源合閘。設(shè)置常用電源NA、NB、NC、NN任意相斷相，雙電源應(yīng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換至備用電源，如常用電源恢復(fù)正常，應(yīng)轉(zhuǎn)換回常用電源。調(diào)節(jié)常用電源任意相電壓調(diào)至預(yù)定欠壓電壓值，雙電源應(yīng)自動(dòng)轉(zhuǎn)到備用電源。當(dāng)常用電源恢復(fù)正常，開(kāi)關(guān)應(yīng)返回常用電源。當(dāng)因故停電，且在較短時(shí)間內(nèi)無(wú)法恢復(fù)供電時(shí)，必須啟用備用電源。

調(diào)試步驟：

①切除市電供電各斷路器（包括配電室控制柜各斷路器，雙電源切換箱市供電斷電器），拉開(kāi)雙投防倒送開(kāi)關(guān)至自備電源一側(cè)，保持雙電源切換箱內(nèi)自備電供電斷路器處于斷開(kāi)狀態(tài)。②啟動(dòng)備用電源（柴油發(fā)電機(jī)組），待機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)正常時(shí)，順序閉合發(fā)電機(jī)空氣開(kāi)關(guān)、自備電源控制柜內(nèi)各斷路器。③逐個(gè)閉合電源切換箱內(nèi)各備用電源斷路器，向各負(fù)載送電。④備用電源運(yùn)行期間，操作值班人員不得離開(kāi)發(fā)電機(jī)組，并根據(jù)負(fù)荷的變化及時(shí)調(diào)整電壓、廠頻率等，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理。市電恢復(fù)供電時(shí)，應(yīng)及時(shí)做好電源轉(zhuǎn)換工作，切斷備用電源，恢復(fù)市電供電。

雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)PC級(jí)與CB級(jí)的區(qū)別PC級(jí)：能夠接通和承載正常和故障電流，但不用于分?jǐn)喽搪冯娏鞯腁TSE。能耐受預(yù)期短路電流（考核lcw和lcm），額定電流不小于計(jì)算電流的125%。圖標(biāo)符號(hào)（PC級(jí)）CB級(jí)：配備過(guò)電流脫扣器的ATSE，它的主觸頭能夠接通并用于分?jǐn)喽搪冯娏鳌D標(biāo)符號(hào)（CB級(jí)）CB級(jí)與PC級(jí)ATSE兩者還有以下區(qū)別

兩路電源在轉(zhuǎn)換過(guò)程中存在電源疊加問(wèn)題：

PC級(jí)ATSE充分考慮了這一因素。PC級(jí)ATSE的電氣間隙、爬電距離一般是斷路器的電氣、爬電距離的180%、150%(標(biāo)準(zhǔn)要求)。因而PC級(jí)ATSE安全性更好。

觸頭材料的選擇角度不同：

斷路器常常選銀鎢、銀碳化鎢材料配對(duì)，這有利于分?jǐn)嚯娀?，但該類觸頭材料易氧化，備用觸頭長(zhǎng)期暴蒸在外，在其表面易形成阻礙導(dǎo)電、難驅(qū)除的氧化物，當(dāng)備用觸頭一但投入使用，觸頭溫開(kāi)增高易造成開(kāi)關(guān)燒毀甚至爆炸；而PC級(jí)ATSE充分考慮了觸頭材料氧化帶來(lái)的后果。

從可靠性角度考慮：

PC級(jí)的比CB級(jí)的可靠性高一些，PC級(jí)使用的是機(jī)械+電子轉(zhuǎn)換動(dòng)作鎖，CB級(jí)使用的是電子轉(zhuǎn)換動(dòng)作鎖。目前為止一般CB級(jí)雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)都是由兩個(gè)斷路器構(gòu)成本體，是各種雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)解決方案中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的方案（運(yùn)動(dòng)部件比PC級(jí)雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)多一倍以上），CB級(jí)雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)的可靠性低于PC級(jí)雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)的可靠性（就如同斷路器的可靠性低于負(fù)荷開(kāi)關(guān)的可靠性一樣的道理）。CB級(jí)是由斷路器組成，而斷路器是以分?jǐn)嚯娀榧喝?，要求機(jī)構(gòu)快速脫扣。因而可能存在滑扣、再扣不可靠因素；而PC級(jí)機(jī)構(gòu)不存在該方面問(wèn)題。PC級(jí)產(chǎn)品的可靠性遠(yuǎn)高于CB級(jí)產(chǎn)品。斷路器(MCCB)一般觸頭壓力較小，當(dāng)供電電路發(fā)生短路時(shí)，斷路器的動(dòng)觸頭被斥開(kāi)并產(chǎn)生限流作用，從而分?jǐn)喽搪冯娏?。而PC級(jí)ATSE應(yīng)承受短時(shí)的短路電流，觸頭壓力要求較大，因而ATSE觸頭不易被斥開(kāi)，也不易被熔焊；這一特性對(duì)消防供電系統(tǒng)尤為重要。

動(dòng)作時(shí)間：

兩者動(dòng)作時(shí)間相差較大，對(duì)于疏散照明之類的負(fù)載，基本上是只能用PC級(jí)了，因?yàn)橐蟮那袚Q時(shí)間太短了。但當(dāng)PC級(jí)產(chǎn)品用在減速電機(jī)上使用時(shí)，因?yàn)殡姍C(jī)轉(zhuǎn)速高，電路發(fā)生故障后，需等電機(jī)轉(zhuǎn)速減速到一定程度觸發(fā)開(kāi)關(guān)動(dòng)作機(jī)構(gòu)才能斷開(kāi)，動(dòng)作時(shí)間會(huì)比較慢。

PC級(jí)是否需要另外增加斷路器：

PC級(jí)雙電源切換開(kāi)關(guān)沒(méi)有短路保護(hù)功能，用戶是否額外增加斷路器應(yīng)根據(jù)電路系統(tǒng)是否需要來(lái)考慮?！兜蛪号潆娫O(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50054-2011 第6.3.6過(guò)負(fù)荷斷電將引起嚴(yán)重后果的線路，其過(guò)負(fù)荷保護(hù)不應(yīng)切斷線路，可作用于信號(hào)。當(dāng)采用CB級(jí)ATSE為消防負(fù)荷供電時(shí)，應(yīng)采用僅有短路保護(hù)的斷路器組成的ATSE。所以消防負(fù)荷一般都是采用PC級(jí)。

是否設(shè)置隔離開(kāi)關(guān)：

加裝隔離開(kāi)關(guān)，主要為檢修隔離用；但是會(huì)占用空間、增加成本，降低可靠性，建議工業(yè)用電系統(tǒng)中隔離開(kāi)關(guān)需控制安裝數(shù)量，在居民負(fù)荷中一般沒(méi)必要設(shè)置隔離開(kāi)關(guān)。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

PC級(jí)能耐受預(yù)期短路電流，額定電流不小于計(jì)算電流的125%。CB級(jí)當(dāng)采用CB級(jí)ATSE為消防負(fù)荷供電時(shí)，應(yīng)采用僅有短路保護(hù)的斷路器組成的ATSE。選用CB級(jí)雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)時(shí)，應(yīng)標(biāo)注產(chǎn)品的型號(hào)、電流等級(jí)和級(jí)數(shù)，及其所用斷路器的型號(hào)、規(guī)格等。ATSE宜有檢修隔離功能；當(dāng)本體沒(méi)有此功能時(shí)，設(shè)計(jì)上應(yīng)采取隔離措施。消防負(fù)荷配電的雙電源開(kāi)關(guān)不建議選用帶中間0位，所以在需要檢修隔離時(shí)，推薦在前端設(shè)置隔離開(kāi)關(guān)。