自动转换开关电器ATSE应用导则.doc

自动转换开关电器ATSE应用导则1ATSE选择的一般原则1.1ATSE技术参数的选用应根据具体使用环境(海拔高度、温度、湿度、污染程度等)，依据国家现行标准、规范选用安全可靠的产品。1.2建议ATSE的开关主体满足污染等级级（工业级）的要求。1.3ATSE的额定电压应与所在回路额定电压(交流为均方根值)相适应，应考虑正常工作时可能出现的最高或最低电压。1.4ATSE的额定电流应大于所在回路的预期工作电流，还应承载异常情况下可能的过电流。1.5ATSE的额定频率必须与所在电源回路的频率相适应。1.6ATSE应满足短路条件下的动稳定与热稳定要求。CB级的ATSE应满足短路条件下的分断能力，PC级的ATSE应承载短路耐受电流的要求。1.7当日常维护及损坏维修仍要确保连续供电时，建议选用旁路隔离型、旁路抽出型ATSE或采取其它相应措施。1.8一级负荷中的特别重要负荷宜采用一体化结构的PC级ATSE。1.9一级负荷建议采用PC级ATSE。1.10若干个ATSE链接时，应符合低压配电设计规范规定的线路保护要求。1.11当采用CB级ATSE向电动机供电时，应满足电动机的保护要求。1.12市电与发电机转换用的ATSE宜采用PC级、一体化结构、三位式的ATSE。当采用自投自复的ATSE时，自动复归应有适当的延时，延时时间可调，并与发电机停机时间相匹配。1.13当需要自动切断电源、或带高感抗、或大电动机负载转换时，ATSE应采用三位式；其它场所可根据需要选择二位式或三位式ATSE。1.14根据实际工程需要选择合理的ATSE动作时间，且ATSE应能躲过电源电压闪变、瞬变等干扰。ATSE总的动作时间宜参考表1.14。表1.14负荷允许最大中断供电时间（s）负荷情况负荷允许中断的动作时间（s）计算机系统、通信系统等A级0.004B级0.2C级1.5应急照明一般场所5高危险区0.25医疗设备0级（不间断）0（不间断自动供电）0.15级（极短时间隔）0.150.5级（短时间隔）0.515级（中等间隔）15大于15级（长时间隔）151.15ATSE上下级动作时间应根据系统要求进行配合。1.16三相四线制（0.4/0.23kV）电力系统中ATSE极数的选用原则：1.16.1同一接地系统中，带漏电保护的两个电源回路下级的ATSE，三相四线供电应采用四极ATSE，单相供电应采用两极ATSE。1.16.2两种不同接地系统（包括两个不同中性线接地点的TN-S系统）间电源转换的ATSE，三相四线供电应采用四极ATSE，单相供电应采用两极ATSE。1.16.3正常供电电源与备用发电机之间，当采用不同的接地方式时其转换开关应采用四极ATSE。1.16.4IT系统中当引出中性线时，三相四线供电应采用四极ATSE，单相供电应采用两极ATSE。1.16.5在有总等电位联结的情况下，TN-S、TN-C-S系统除原则1.16.1、1.16.2、1.16.3的情况外一般不需要设四极ATSE。1.16.6TN-C系统严禁采用四极ATSE。2ATSE的使用要求2.1ATSE的使用类别应与负载特性相一致，满足表2.1的要求。表2.1使用类别电流性质使用类别典型用途频繁操作不频繁操作交流AC-31AAC-31B无感或微感负载AC-33AAC-33B电动机负载或包含电动机、电阻负载和30%以下白炽灯负载的混合负载AC-35AAC-35B放电灯负载AC-36AAC-36B白炽灯负载直流DC-31ADC-31B电阻负载DC-33ADC-33B电动机负载或包含电动机的混合负载DC-36ADC-36B白炽灯负载2.2当用电设备需要断电维护、测试、检修时，配电回路应设置隔离电器。如果ATSE满足隔离电器的要求，ATSE可兼作隔离电器，否则应加装隔离电器。2.3在同一级配电保护中，CB级ATSE之前不应设置短路保护电器。2.4当PC级ATSE供电回路需装设保护电器时，保护电器宜设在ATSE的进线侧(如图2.41所示)，当用于负载侧保护时，可装在ATSE的出线侧（如图2.4-2所示）。图2.41图2.42图2.43图2.4PC级ATSE的短路保护电器应设置在ATSE的进线侧2.5ATSE控制器电源应取自ATSE进线侧。3其它3.1图纸中，ATSE应至少标注以下内容：1额定电流2类型，PC级或CB级3极数4总动作时间5位数6使用类别7当为CB级ATSE时，尚应标注脱扣器或熔体整定电流3.2PC级ATSE应注意额定限制短路电流或额定短时耐受电流Icw。引入第三电源后专业厂开闭所三电源实施技术方案摘要：专业厂开闭所供电方式采用单母线分段的形式，双独立电源系统供电，当一路电源事故停电或者检修时，运行方式将变为单母线运行，重要专业厂对供电可靠性的要求非常高，这种运行方式不利于提高供电可靠性，针对此问题，引入第三独立电源，满足专业厂对供电可靠性越来越高的要求。关键词：专业厂开闭所供电可靠性第三独立电源解决方案专业厂用电为一级负荷，一级负荷的供电电源应符合下列要求：一是一级负荷由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致受到损坏。一级负荷容量较大或有高压用电设备时，应采用两路独立高压电源。二是一级负荷中特别重要的负荷，除上述两个电源外，要必须增设备用电源。随着东风有限对供电可靠性的要求越来越高，电力处为了提高重要专业厂的供电可靠性，现对这些专业厂开闭所新架设第三回10kV独立电源进行供电（长期热备用）。现实如下供电方式：正常时两用一备，即当一路主电源事故停电时，投入备用电源；事故恢复后，备用电源切除，主电源投入。专业厂开闭所供电方式采用单母线分段的形式，双独立电源系统供电，当一路电源事故停电或者检修时，合上母联，损失部分负荷，运行方式改为单母线运行，这对于重要专业厂来说是不允许的，甩负荷可能导致重大设备损坏和伤及人身安全以及打破生产的均衡性。因此应该尽最大努力减少单母线运行方式的出现。现在对重要专业厂新增一条独立10kV电源做为热备用，这样在任一路主电源事故或检修时投入，实现“N-1准则”，即任一电源故障都不会影像到专业厂的供电，不会损失负荷，可以尽量减少停电时间。时间就是金钱，这对专业厂来说是非常重要的。实现“N-2准则（如果万一其它相关线路或设施由此发生异常，此时在设计上仍能保证系统安全和正常运行）”的要求，即考虑到两件关键元件同时停止运作(即N-2)的规划准则。对专业厂KB所来说，就是任两回电源故障失电后，仍能保持电网稳定，但需损失部分负荷。现有部分专业厂开闭所已经引入第三电源，但在如何引入以满足“N-1”或“N-2”准则时却遇到了困难。1）第三电源不经过“相应装置”进行“分段”处理，难以同时为开闭所原有分段母线两侧同时提供备用。2）专业厂开闭所内母线室现已经无法为第三电源提供“相应装置”的安装空间。为解决上述问题，我提出以下三个方案，并作相应说明论述。设计方案如下：方案一主接线图如下：注：101、02、10单元为KB所原有双电源系统；2虚线框内为新增的户外箱式变（G1、G2共2面开关柜）；3G1第三电源进线柜（前）和出线柜（附）（进入段母线），G2为出线柜（进入段母线）保留原接线方式，增加一组箱式变：新增设备清单见附件1。G1附柜和G2柜出线电缆分别与、段母线连接。主电源故障，手动投入备用电源；主电源来电，手动切除备用电源，恢复主电源供电。其中，正常情况下户外箱式变所有断路器，隔离开关均在分位。操作过程：1备用有电1.101单元检修时，操作过程如下：合K1-合K3-合上03开关-拉开01开关-拉01线路侧隔离开关-拉01母线侧隔离开关，保证不间断供电和不损失负荷。检修结束后，恢复01供电，03备用，操作过程如下：合01母线侧隔离开关-合01线路侧隔离开关-合上01开关-拉开03开关-拉K3-拉K1，02单元检修时同理；1.201故障失电，01开关跳闸，操作过程如下：检查01开关在断开位置-拉01线路侧隔离开关-拉01母线侧隔离开关-合K1-合K3-合上03开关，其中段母线停电时间取决与上述操作过程的总消耗时间（从调度下令到操作结束）。事故处理结束后，恢复01供电，03备用，操作过程如下：合01母线侧隔离开关-合01线路侧隔离开关-合上01开关-拉开03开关-拉K3-拉K1，02故障失电同理；1.301、02先后相继故障失电，01开关跳闸，操作过程如下：检查01开关在断开位置-拉01线路侧隔离开关-拉01母线侧隔离开关-合K1-合K3-合上03开关，同时02故障失电，02开关跳闸,此时操作如下：检查02开关在断开位置-拉02线路侧隔离开关-拉02母线侧隔离开关-合10靠段母线侧隔离开关-合10靠段母线侧隔离开关-合上10开兀鹗糠指汉桑?1故障先处理结束，恢复分段运行和01供电，同时03投段母线，操作过程如下：合01母线侧隔离开关-合01线路侧隔离开关-合上01开关-拉开03开关-拉K3-拉K1-合K2-合K3-合上03开关-拉开10开关-拉10靠段母线侧隔离开关-拉10靠段母线侧隔离开关（若02故障先处理结束，恢复02供电，03投段母线，操作过程如下：合02母线侧隔离开关-合02线路侧隔离开关-合上02开关-拉开10开关-拉10靠段母线侧隔离开关-拉10靠段母线侧隔离开关），02（01）故障处理结束，恢复02（01）供电，03备用，操作过程见1.2。02故障失电后01故障失电同理；此项操作过程繁琐，耗时过多，处理过程中损失部分负荷，用户停电时间长。2备用失电2.1备用失电后，操作过程同原先接线方式；2.2备用恢复后，操作过程参加1。闭锁关系：101、02、10原五防闭锁不变；2G1柜实现五防闭锁，03与K2之间现实机械连锁,K1与K2之间现实机械互锁，即K1与K2禁止同时在合位，五防闭锁可采用JSXGN12箱式柜机械闭锁，可将G1柜五防闭锁中的“上刀闸”机械闭锁延长至K2，闭锁与互锁见如下示意图：注：1K1、K2操作把手增开开1个圆孔2原G1五防闭锁的原上刀闸输出延长至K2操作把手；303开关合上后，闭锁销向右运动，卡主K1操作把手，同时将“闭锁用”钢筋顶向右运动，卡主K2操作把手，03开关拉开后，恢复K2操作把手可分、合，从而实现闭锁；（注意调节上图所示的间隙）；4当K1、K2都处于分时，K1、K2操作把手同时被卡住，当K1处于合位置时，互锁见上图所示，K2操作把手被卡住，当K1分，操作G3合时，互锁用钢筋向左运动，卡住K1，从而现实互锁。方案二主接线图如下：注：101、02单元为KB所原有双电源系统；2虚线框内为新增的户外箱式变（G1和G2共2面开关柜）；3G1第三电源进线柜（附）和出线柜（前）（进入段母线），G2为出线柜（进入段母线）增加一套备自投装置和一组箱式变：新增设备清单见附件2。取消原母联柜，将原母联柜改出线柜使用，户外箱式变可以兼作母联柜，G1前柜、G2柜出线电缆分别与、段母线连接。主电源故障，自动投入备用电源；主电源来电，手动切除备用电源，恢复主电源供电，采用备自投可大大减少停电时间，提高供电可靠性。其中，正常情况下户外箱式变所有隔离开关均在合位，03、04在分位。操作过程：1备用有电1.101单元检修时，操作过程如下：合上03开关-拉开01开关-拉01线路侧隔离开关-拉01母线侧隔离开关，保证不损失负荷。检修结束后，恢复01供电，备用电源备用，操作过程如下：合01母线侧隔离开关-合01线路侧隔离开关-合上01开关-拉开03开关，02单元检修时同理；1.201故障失电，01开关跳闸，段母线PT失电，备自投装置工作，跳开01开关，自动投入03开关，用户停电时间很短，手动操作：拉01线路侧隔离开关-拉01母线侧隔离开关，01故障处理结束后，恢复01供电，备用电源备用，操作如下：合01母线侧隔离开关-合01线路侧隔离开关-合上01开关-拉开03开关，02故障失电同理；1.301、02先后相继故障失电，01开关跳闸，备自投装置工作，跳开01开关，自投03开关，手动操作：手动操作：拉01线路侧隔离开关-拉01母线侧隔离开关，同时02故障失电，02开关跳闸，04开关自动投入，手动操作：拉02线路侧隔离开关-拉02母线侧隔离开关，01（02）故障先处理结束，恢复01（02）供电，备用电源供（）段母线，操作过程如下：合01（02）母线侧隔离开关-合01（02）线路侧隔离开关-合上01（02）开关-拉开03（04）开关，02（01）事故处理完毕，恢复02(01)供电，备用电源备用，操作如下：合02（01）母线侧隔离开关-合02（01）线路侧隔离开关-合上02（01）开关-拉开04（03）开关。02故障失电后01故障失电同理。2备用失电2.1备用失电后，自投装置停用，操作过程如下：拉开03开关-拉开04开关-拉K3，其他操作与原接线方式一样；（此时K4-03-04-K5构成新的母联单元）2.2备用电源故障，同时01或02故障失电，因母联单元带电,故从安全角度来说,应先处理01或02故障，再处理备用电源故障，操作过程见2.1。2.3备用恢复后，操作过程参加1。闭锁关系：101、02原五防闭锁不变；2G1、G2柜实现五防闭锁，采用JSXGN12箱式柜机械闭锁，可将G2柜五防闭锁中的“下刀闸”机械闭锁延长至K3，示意图如下：注：1K3操作把手增开开1个圆孔2G2五防闭锁的原“下刀闸”输出延长至K3操作把手；304开关合上后，闭锁用钢筋向左运动，卡主K3操作把手，04开关拉开后，恢复K3操作把手可分、合，从而实现闭锁；（注意调节上图所示的间隙）；自投装置的工作方式：用备用电源进线柜装设的计量PT来控制，有电则工作，失电则停止工作。方案三主接线图如下：注：101、02单元为KB所原有双电源系统；2虚线框内为新增的户外箱式变（G1共1面开关柜）；3G1第三电源进线柜（附）和出线柜（前）（进入、段母线）增加一套备自投装置和一组箱式变：新增设备清单见附件3。利用原母联柜进行改造，甲柜（原10）不变，乙柜增加一台断路器和电流互感器，户外箱式变为进线柜兼作计量柜。主电源故障，自动投入备用电源；主电源来电，手动切除备用电源，恢复主电源供电，采用自投可大大减少停电时间，提高供电可靠性。其中，正常情况下K3、原101、原102隔离开关均在合位，03、04在分位。操作过程：同方案二。闭锁关系：101、02、10（甲）原五防闭锁不变；204实现五防闭锁，G1柜与03、04实现电磁闭锁，采用DSN3-DZ型电磁闭锁，利用03、04开关的辅助触点（常闭）实现。示意图如下：方案四主接线图如下：注：101、02单元为KB所原有双电源系统；利用原母联柜进行改造，甲柜（原10）增加一台下隔离开关和2只电压互感器，乙柜不变。主电源故障，手动动投入备用电源；主电源来电，手动切除备用电源，恢复主电源供电，故障后采用手动操作停电时间长（调度下令到操作结束），特别在仍两回电源同时故障失电后，因无母联开关，故在倒闸操作时，必须先断开故障侧母线所有出线，如备用和01故障失电，此时操作如下：首先断开段母线所有出线，在合原101、原102，再恢复母线所有出线，此操作停电时间将非常长。其中，正常情况下K1、原101、原102隔离开关均在合位，03在分位。此方案不推荐，故不做详细论述。方案优缺点比较综上所述，现对前三个方案进行综合的比较：1方案一与二占地一样（2面开关柜），从箱变分段后连接到、母线的接线方式是一样的；2方案二与三实现的方式是一样的，所不同的是方案二将原母联柜作备用，为KB所以后的发展预留了空间，方案三利用原母联柜进行改造，投资比方案二少；3方案一结构比方案二简单，投资少，对原开闭所改造较少，工作量少，但无法实现备用电源自投，只能采取手动操作，同时操作过程过于复杂，故障时停电时间长（调度下令到完成操作），同时闭锁相对复杂。4方案二增加设备较多，但增加的主设备相对数量较少，方案一新增加隔离开关3台、开关一台，方案二新增加隔离开关3台、开关2台，但原母联可做出线柜使用，即相对增加隔离开关1台，开关1台，方案三新增加设备最少，隔离开关1台，断路器1台，方案二和方案三运行方式灵活，可以实现自投，大大较少用户的停电时间（故障时停电时间为自投装置和断路器的动作时间），提高供电可靠性，但是方案二的初期投资大。5在安装过程中，方案一和二主要工作是安装箱式变（KB所无需停电），在接入母线时需停电（需停半段母线），方案三除了户外箱式变的安装，还需停电对原母联刀闸柜进行改造（只需停该段母线，母联开关侧母线无需停电），但接入电缆时无需停电，方案三接入方式较简单。综合用户停电时间对用户造成的损失来看，方案二、三的经济性比方案一的好，在操作上也简单，闭锁比较单一，技术上容易实现。因此宜优先采用方案二与方案三对原开闭所进行改造。在对方案二与方案三的选择上，如果考虑KB所今后的发展，负荷的增长，需要预留空间，宜优先选择方案二；如果KB所近几年内无需新增出线，因方案三投资少，充分利用原有资源进行改造，宜选择方案三。合理选择与使用自动转换开关电器(ATSE)文章来源：中国考试学习网添加人：中国ATS网添加时间：2007-2-27 14:15:35摘要：自动转换开关电器简称为ATSE，是Automatictransferswitchingequipment的缩写。ATSE主要用在紧急供电系统，将负载电路从一个电源自动换接至另一个(备用)电源的开关电器，以确保重要负荷连续、可靠运行。因此，ATSE常常应用在重要用电场所，其产品可靠性尤为重要关键词：自动转换开关ATSE选择使用1概述自动转换开关电器简称为ATSE，是Automatictransferswitchingequipment的缩写。ATSE主要用在紧急供电系统，将负载电路从一个电源自动换接至另一个(备用)电源的开关电器，以确保重要负荷连续、可靠运行。因此，ATSE常常应用在重要用电场所，其产品可靠性尤为重要。转换一旦失败将会造成以下二种危害之一，其电源问的短路或重要负荷断电(甚至短暂停电)，其后果都是严重的，这不仅仅会带来经济损失(使生产停顿、金融瘫痪)，也可能造成社会问题(使生命及安全处于危险之中)。因此，工业发达国家都把自动转换开关电器的生产、使用列为重点产品加以限制与规范。ATSE一般由两部分组成：开关本体控制器。而开关本体又有PC级(整体式)与CB级(断路器)之分。PC级：能够接通、承载、但不用于分断短路电流的ATSE。CB级：配备过电流脱扣器的ATSE，它的主触头能够接通并用于分断短路电流。控制器主要用来检测被监测电源(两路)工作状况，当被监测的电源发生故障(如任意一相断相、欠压、失压或频率出现偏差)时，控制器发出动作指令，开关本体则带着负载从一个电源自动转换至另一个电源，图1是典型ATSE应用电路。控制器与开关本体进线端相连。负载l重要负载2图1ATSE典型应用电路国内市场用于两路电源转换电器的产品目前有四类。第一类是由接触器组成的ATSE；第二类是由断路器组成的ATSE；第三类用电动负荷开关(符合GBl40483标准)完成两路电源转换的产品，第四类为PC级(一体式)ATSE。由接触器组成的ATSE产品，它的优点是价格低；缺点是线圈长期通电耗能易烧毁，产品的接通分断能力低，触头易抖动、熔焊。其产品可靠性很低，尤其是在带负荷转换时易出现爆炸性事故，这类产品在国外已被淘汰并禁止使用。为克服上述产品缺点，生产断路器企业推出了CB级ATSE，CB级ATSE是由断路器加机械连锁组成，CB级的A了SE为机械保持，触头的接通与分断能力有所提高，但又不是理想的ATSE产品(见本文第三段)。因此，市场出现了第三类产品一电动负荷开关，这类产品是由两台负荷开关组合加上电操装置组成，产品操作的可靠性又有较大提高，但触头灭弧系统是以分断一次电弧要求设计的，用在双电源电路切换，也存在不合理因素(见本文第三段)。为此，市场呼唤着理想的ATSE产品PC级(一体式)ATSE产品综合了上述产品优点，克服了其缺点，是目前国内外市场较理想的双电源转换产品。2国外ATSE产品简介21PC级(一体式)ATSE以美国为代表的ATSE技术代表着当今世界PC级ATSE先进水平。因为，ATSE产品率先是在军工领域得到使用，如雷达、通讯、航天等领域，而美国在上述领域处于世界领先地位，因此，美国对ATSE产品有较高要求，他们将ATSE产品视为电源一部分，为了提高其产品可靠性，不惜采用黄金作为触头材料。因此，在产品开发、研制方面投入较大。目前美国生产ATSE产品规模较大的企业有三至四家，如ONAN、ASCO、GE-ZENITH，主要生产PC级(一体式)ATSE产品，除基本型外，还有瞬间并联型、旁路、隔离型、延时转换型等。图2，图3分别为ONAN，ASCO产品机构及触头系统示意图图20NAN产品触头为双刀单掷系统、两个电操做机构图3美国ASC0产品触头为单刀双掷系统、单台电操做机构2.2电子式ATSE为满足不停电电源要求，国外一些大公司推出以可控硅为主的电子式ATSE，额定工作电流100A1200A，检测、转换时间5ms。它主要应用在电子商务网站、计算机数据中心、半导体芯片制造业及紧急救援中心等要害部门。3同类产品结构分析与对比3.1CB级与PC级ATSE两者有以下几点区别3.1.1两者机构设计理念不同CB级是由断路器组成，而断路器是以分断电弧为己任，要求机构快速脱扣一般采用四连杆机构。四连杆机构易存在滑扣、再扣不可靠因素：而PC级机构存在该方面问题。因而PC级产品的可靠性远高于CB级产品。3.l.2断路器(MCCB)一般不承受短时耐受电流，触头压力较小。当供电电路生短路时，断路器的动触头易被斥开并产生限流作用，从而分断短路电流；而PC级ATSE应承受20Ie及以上过载电流，触头压力要求较大，因而ATSE触头不被斥开，也不易被熔焊。这一特性对消防供电系统尤为重要。3.l.3两路电源在转换过程中存在电源叠加问题。PC级ATSE充分考虑了这一因素。PC级ATSE的电气间隙、爬电距离一般断路器的电气间隙、爬电距离的180、150(标准要求)。因而PC级ATSE全性更好。3.1.4触头材料的选择角度不同。断路器常常选择银钨、银碳化钨材料配对，这有利于分断电弧，但该类触头材料易氧化，备用触头长期暴露在外，在其表面易形成阻碍导电、难驱除的氧化物，当备用触头一但投入使用，触头温升增高易造成开关烧毁甚至爆炸；而PC级ATSE充分考虑了触头材料氧化带来的后果。3.1.5操作机构不同CB级ATSE的电动操作机构一般是通过微电机带动减速齿轮机构对断路器进行合分工作，又因断路器机构的限制，微电机必须工作到堵转后，靠行程开关才断开控制回路。众所周知，微电机堵转工作后，其寿命会大大降低。因而，CB级ATSE电动操作机构可靠性较低。而PC级ATSE的电动操作机构一般为短时工作电磁铁由于电磁铁结构简单，工作可靠好，所以PC级ATSE电动操作机构的可靠性较高。3.2PC级ATSE与电动负荷开关区别3.2.1两者遵循的标准不同PC级ATSE符合GBT1404811自动转换开关电器。电动负荷开关符合GBl40483开关、隔离器、隔离开关以及熔断器组合电器。3.2.2灭弧系统不同由于ATSE是在两路电源中带电(负荷)转换，因此，应考虑两路电源间相位问题。在电网电源与发电机组电源间转换时，可能出现120相位差，所以，ATSE在做接通与分断试验时常用电源与备用电源相序不同(见图4，该图是国家标准GBT140481l-2002自动转换开关电器中所规定的试验线路)。在不同相序下做转换试验，开关的触头系统会出现二次电弧，因此，要求开关在接通备用电源(或常用电源)前，第一个电弧必须熄灭，且游离气体迅速排放，否则，开关内部出现短路，造成转换失败。所以，自动转换开关电器的灭弧能力要比一般低压电器开关强，这也是一台优质ATSE价格贵的原因之一。而符合GBl4048.3开关、隔离器、隔离开关以及熔断器组合电器的产品(如电动负荷开关)没有该要求。图4ATSE接通与分断试验线路3.2.3两者电气性能要求不同a)两者的接通，分断能力不同。PC级ATSE在使用类别为AC-33AB时，是在6Ie电流，1.05Ue电压条件下，接通分断循环次数为5012次：而负荷开关在使用类别为AC-23A/B时，在10Ie8Ie电流，1.05Ue电压条件下，接通分断53次。b)两者的电气寿命、机械寿命也不同。根据产品标准：电流等级300A、使用类别为AC-33B的PC级ATSE的电气寿命是在lIn/1Ue条件下至少操作循环1000次，机械寿命5000次；而相同电流等级、使用类别为AC-23B的负荷开关电气寿命仅在1In/lUe条件下操作200次，机械寿命1400次。3.2.4转换速度不同。PC级ATSE转换速度一般高于负荷开关23倍。3.2.5触头系统不同。负荷开关一般为V形触头系统。V形触头的特点是，新开关时动热稳定性好一些，但经过几次开断后触头间烧损易形成接触不良现象，而且，电弧转移慢，灭电弧性能差；而PC级ATSE触头一般为拍合式，触头在接触瞬间动静触头间有一摩擦，以利于触头良好接触，拍合式触头便于电弧快速移动，有利熄灭电弧。自动转换开关电器ATSE的现状选择与应用文章来源：不详添加人：中国ATS网添加时间：2007-2-27 14:02:39摘要：本文通过对断路器、刀开关（电动式）和自动转换开关电器三种产品在结构、性能及标准等方面进行分析与对比，指出用在两路电源切换的理想电器产品为PC级ATSE。关键词：转换开关现状选择应用1国内外ATSE产品现状自动转换开关电器（ATSE）主要用在紧急供电系统，是将负载电路从一个电源自动换接至另一个（备用）电源的开关电器，以确保重要负荷连续、可靠运行。因此，ATSE常常应用在重要用电场所，其产品可靠性尤为重要。转换一旦失败将会造成以下二种危害之一：电源间的短路或重要负荷断电（甚至短暂停电），其后果都是严重的。这不仅仅会带来经济损失（使生产停顿、金融瘫痪），也可能造成社会问题（使生命及安全处于危险之中）。因此，工业发达国家都把自动转换开关电器的生产、使用列为重点加以限制与规范。我国自动转换开关电器的研制和生产在90年代初还处于空白状态，也无国家标准。国内所需的双电源转换装置往往由设计、成套部门用接触器、断电器等产品组合而成来替代。这种方案性产品往往因没有经过测试检验，其可靠性、安全性存在较大隐患（尤其是用两台接触器作为两路电源转换，电气连锁极不可靠，锁极一旦失败，将造成两台电源变压器并联，电源并联形成的系统潮流严重的可催毁整个供电系统）。之后由天津低压电器公司开发了由断路器机械连锁控制器构成自动转换开关电器。它的进步是由产品替代方案，并按一定技术规范进行产品试验验证，产品的可靠性、安全性大大提高。90年代中期，针对国内市场急需高性能、高可靠自动转换开关电器产品的现状，日本、法国、德国、美国等自动转换开关电器先后打入中国市场，在一定程度上缓解了我国市场需求。近几年，我国的自动转换开关电器生产企业（尤其是生产CB级ATSE企业）迅速增加，其产品性能及产品质量不一，给设计、使用部门选用造成一定困难，也由于对ATSE使用和选用不当，给国家财产造成很大损失。为了规范自动转换开在电器（ATSE）产品的生产与选用，国家质检总局于2002年12月颁布了GB/T14048.11-2002自动转换开关电器（等同IEC60947.6.1-1998）国家标准，2003年4月1日实施。该标准将是今后ATSE生产制造；企业、设计使用单位、商业活动共同遵循的一部技术性法规文件，也将是3C认证依据的技术法规。自动转换开关电器（ATSE）分PC有与CB级两种。代表PC级的具有世界先进水平的产品有美国的ASCO及ONAN。代表CB级的有德国穆勒的ATS-NZM、法国的施耐德。目前，国内生产CB级ATSE产品的企业约几十家，如天津低压电器公司、常熟开关厂、温州三开及穆勒电气（上海）有限公司等。生产PC级ATSE产品的企业有广东奇正、北京第一低压电器、上海环奇等。生产电动式刀开关（用于双电源切换）产品的企业也有5-6家，如法国朔高美等。ATSE一般由两部分组成：开关电器本体；控制器。1.1开关电器本体开关电器本体又分两类：第一类为CB级。它是由两台断路器加机械连锁组成，具有短路保护功能；第二类为PC级，一体式结构（三点式）。它是双电源切换的专用开关，具有结构简单、体积小、自身连锁、转换速度快（0.2s内）、安全、可靠等优点，但需要配备短路保护电器。1.2控制器控制器也有两种形式：一种由传统的电磁式继电器构成；另一种是数字电子型智能化产品。它具有性能好，参数可调及精度高，可靠性高，使用方便等优点。2产品结构分析对比及ATSE的选择目前，国内市场上用于两路电源切换的大致有三种开关电器：CB级ATSE；PC级ATSE；刀开关（电动）。下面从产品结构、性能及所遵循的标准三个方面，分别将CB级与PC级ATSE；PC级ATSE与刀开关（电动）进行对比和分析。从中不难发现，PC级ATSE是理想的两路电源切换电器产品。2.1CB级与PC级ATSE两者有以下区别2.1.1两者机械设计理念不同CB级是由断路器组成，而断路器是以分断电弧为已任，要求它的机械应快速脱扣。因而断路器的机构存在滑扣、再扣问题；而PC级产品不存在该方面问题。PC级产品的可靠性远高于CB级产品。2.1.2断路器不承载短路耐受电流，触头压力小供电电路发生短路时，当触头被斥开产生限流作用，从而分断短路电流；而PC级ATSE应承受20Ie及以上过载电流。触头压力大不易被斥开，因而触头不易被熔焊。这一特性对消防供电系统尤为重要。2.1.3两路电源在转换过程中存在电源叠加问题PC级ATSE充分考虑了这一因素。PC级ATSE的电气间隙、爬电距离的180%、150%（标准要求）。因而PC级ATSE安全性更好。2.1.4触头材料的选择角度不同断路器常常选择银钨、银碳化钨材料配对，这有利于分断电弧。但该类触头材料易氧化，备用触头长期暴露在外，在其表现易形成阻碍导电、难驱除的氧化物，当备用触头一但投入使用，触头温升增高易造成开关烧毁甚至爆炸；而PC级ATSE充分考虑了触头材料氧化带来的后果。2.2PC级ATSE与刀开关（电动）区别2.2.1两者遵循的标准不同PC级ATSE符合GB/T14048.11自动转换开关电器。刀开关（电动）符合GB14048.3开关、隔离器、隔离开关以及熔断器组合电器。2.2.2灭弧系统不同PC级ATSE充分考虑了在电源转换过程中可能出现的二次电弧击穿问题，所以对触头开距有一定要求，而且要求电弧的游离气体应迅速排放。否则，易造成电源相间短路。2.2.3两者电气性能要求不同PC级ATSE是在6In电流，1.05Ue电压下，接通/分断循环次数为12次；而刀开关是在3Ie/1Ue下，接通/分断5次。两者的电气寿命、机械寿命也不同。PC级ATSE的电气寿命是在2In/1.05Ue条件下至少操作循环1000次，机械寿命5000次；而刀开关的电气寿命仅在1In/1Ue条件下操作200次，机械寿命800次。两者电气可靠性不同。2.2.4转换速度不同PC级ATSE转换速度一般小于0.3s；而刀开关用于双电源轩换时转换速度不少于1s。2.2.5试验方法不同在进行接通与分断试验时，PC级ATSE是在不同的电源相序下进行（灭弧能力考核较严）；而刀开关对相序无要求。通过上述对比可知PC级ATSE是理想的电源转换开关产品。3ATSE产品的应用随着经济发展，现代生活和现代工业对断电的容忍能力越来越差。国外工业发达国家（尤其是美国）把ATSE产品视为电源的一部分，对ATSE产品选择与使用都很慎重。在双电源紧急供电系统首先PC级产品，且开关在转换过程中不允许中间停留（即不带零位）。其目的是增加电源的可靠性。由于备用电源种类不同，ATSE选择也应有所不同。目前，国内备用电源有三种形式：（1）电网；（2）发电机组；（3）EPS（蓄电池组逆变）。当备用电源为（2）或（3）时，其容量一般仅是常用电源容量的20%30%。ATSE的控制器一般应有非重要负荷选择功能（如图1所示）。QT由控制器控制。QT在ATSE转换前断开，在ATSE返回后闭合。图1紧急供电系统线路注：Un为常用电源（电网）Ug为备用电源（发电机）Qg为熔断器隔离器QT为负荷选择开关，由控制器操作。DN为控制器当ATSE使用在电路末端且用于消防电源转换时，负荷过载应有报警提示功能。其熔断器（Qg）保护特性应与负载要求相匹配。ATSE一般是不允许带大电动机或高感抗负载转换。如大电动机负载在运行中切换，电源相位差距较大时它将受到巨大的机械应力。同时由电动机产生的反电势引起的过电流可能造成熔断器熔断或断路器脱扣。解决方法常采用电阻吸收或减负荷方式。图1是ATSE在紧急供电系统中理想的使用线路图。图中的Qg在电路中起两个作用，一是短路保护；二是维修隔。4新一代PC级ATSE产品简介为了向广大用户提供理想的ATSE产品，上海电器科学研究所与国内多家企业联合开发出我国新一代PC级ATSE产品HYQ1系列自动转换开关电器。该产品是目前国内第一家完全依据新的国家标准设计、生产并通过检测的PC级ATSE产品。该系列产品有80A、160A、225A、400A、800A、1600A。4.1HYQ1产品特点（1）符合GB/T14048.11-2002自动转换开关电器标准；（2）产品适应环境强，具有较强的可靠性：工作环境温度宽：55/25，工作电压范围广：70%Ue120%Ue，电磁环境1：公共电网；（3）开关本体结构为积木式，体积小，是同规格CB级ATSE体积的1/31/2；（4）主触头系统为单刀双掷（三点式）结构，自身连锁，不会同时接通两路电源；（5）操作机构为单线圈双向操作，机构简单，转换动作速度快，时间小于150ms；（6）主触头切换容量大，可以带6Ie切换，而且是在两路电源相序不同下切换；（7）带非优先线路选择开关（加卸负荷）；（8）产品有2极、3极、4极之分，第4极（N极）有闭路转换和开路转换两种。4.2控制器产品特点控制器是以CPU为核心，具有对电压、频率故障进行检测与判断，并可以实现启动、关闭发电机组、相位角监测、暂态停留控制、非优先线路选择、遥控、通讯功能，带有液晶显示。参考文献1GB/T14048.11-2002低压开关设备和控制设备第6部分多功能设备自动转换开关电器2GB14048.3-2002低压开关设备和控制设备低压开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器3GB/T14048.1-2000低压开关设备和控制设备总则国产工程机械产品渐向环保节能靠拢巨大、笨拙、高耗、污染一直是和工程机械相联系的。近年来，为了实现全球可持续发展的战略目标，许多企业开始研制开发环保、节能型工程机械产品，这将是今后国内外工程机械发展趋势的主流。国内国际环境催生了中国工程机械的国际化道路。随着中国经济实力的增强，西气东输、南水北调、奥运工程、世博会等大量国家重点工程建设，投资拉动了中国工程机械市场迅速增长。从2001年起中国工程机械全行业销售额连续三年超过二位数增长，2004年达到157亿美元。目前，我国已成为仅次于美国、日本的世界第三大工程机械制造国。当前，国内工程机械市场增势放缓，在已形成的巨大产能压力下，国内企业在发展和稳固国内市场的同时，开始积极探求海外发展道路。同时，中国加入WTO之后，关税下调、市场进一步放开，也有力地促进了我国进出口贸易，特别是为中国产品走向世界建立了快速通道。中国工程机械行业国际化的脚步越来越快，除了国内的工程机械大鳄徐工、柳工、中联、三一、厦工、福田、山推，国际著名企业如卡特彼勒、戴纳派克、法亚、凯斯、沃尔沃、JCB、神钢、斗山、现代等也都以研制开发环保、节能产品作为战略重点。现在，工程机械产品所用材料的再循环利用过程，就是在工程机械产品设计之初，就对产品的组成类型进行分析计算，考虑产品的可回收性、可拆卸性和再循环利用性，并对零部件分类，确定其可再循环利用比率。在产品全寿命周期内，完成实现产品的再循环利用，对可回收的零部件进行拆卸和清洗，并加以必要的修复，使零部件的尺寸和性能得以恢复和重新利用。中国的工程机械制造业不断引进国际先进技术，产品在技术性能、制造工艺、外观设计等方面逐步向国际化靠拢，已经摆脱了过去“傻大笨粗”的形象。严格执行国际安全、环保标准，将有效地确保了中国制造达到了发达国家的要求。物美价廉的中国产品，将受到越来越多的国外用户的欢迎。动转换开关电器ATSE的设计应用1ATSE选择的一般原则1.1ATSE技术参数的选用应根据具体使用环境(海拔高度、温度、湿度、污染程度等)，依据国家现行标准、规范选用安全可靠的产品。1.2建议ATSE的开关主体满足污染等级级（工业级）的要求。1.3ATSE的额定电压应与所在回路额定电压(交流为均方根值)相适应，应考虑正常工作时可能出现的最高或最低电压。1.4ATSE的额定电流应大于所在回路的预期工作电流，还应承载异常情况下可能的过电流。1.5ATSE的额定频率必须与所在电源回路的频率相适应。1.6ATSE应满足短路条件下的动稳定与热稳定要求。CB级的ATSE应满足短路条件下的分断能力，PC级的ATSE应承载短路耐受电流的要求。1.7当日常维护及损坏维修仍要确保连续供电时，建议选用旁路隔离型、旁路抽出型ATSE或采取其它相应措施。1.8一级负荷中的特别重要负荷宜采用一体化结构的PC级ATSE。1.9一级负荷建议采用PC级ATSE。1.10若干个ATSE链接时，应符合低压配电设计规范规定的线路保护要求。1.11当采用CB级ATSE向电动机供电时，应满足电动机的保护要求。1.12电与发电机转换用的ATSE宜采用PC级、一体化结构、三位式的ATSE。当采用自投自复的ATSE时，自动复归应有适当的延时，延时时间可调，并与发电机停机时间相匹配。1.13当需要自动切断电源、或带高感抗、或大电动机负载转换时，ATSE应采用三位式；其它场所可根据需要选择二位式或三位式ATSE。1.14根据实际工程需要选择合理的ATSE动作时间，且ATSE应能躲过电源电压闪变、瞬变等干扰。1.15ATSE上下级动作时间应根据系统要求进行配合。1.16三相四线制（0.4/0.23kV）电力系统中ATSE极数的选用原则：1.16.1同一接地系统中，带漏电保护的两个电源回路下级的ATSE，三相四线供电应采用四极ATSE，单相供电应采用两极ATSE。1.16.2两种不同接地系统（包括两个不同中性线接地点的TN-S系统）间电源转换的ATSE，三相四线供电应采用四极ATSE，单相供电应采用两极ATSE。1.16.3正常供电电源与备用发电机之间，当