自动转换开关电器ATSE的现状选择与应用

自动转换开关电器ATSE的现状选择与应用摘要：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。关键字：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：①开关电器本体；②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。国内外常见的几种ATSE产品及电动式刀开关产品的对比见表1。常见ATSE产品与电动式刀开关产品的对比表1牛生产厂表电器级别炒连锁僵操作方式馆触头系统熊转换时间理控制器袜控制发电机组弹加卸负荷皇符合标熄准筋IEC6召0947-6萝-1睬美田国染ASCO穴P刃C屈级管无需负单线圈竟单刀双掷式丈170ms吐智能型锈有唇无倘符合灾美验国蓄ONAN距P六C广级街机械连锁醋直流电机广双刀双掷式搭200ms症智能型切有师有枕符合捆穆勒电气倒C鸽B窝级讽机械连锁骂两台电操构断路器侄1.2s俯智能型公有帜有感符合引法国施耐德酬电动开关获机械连锁废两台电操傍断路器舞1.5s肾智能型允有锁有维仅符饥合废GB1404且8.2芦天津低压节C桐B排级写机械连锁厦单台电操蹈断路器艘2.5s速外接晕有塑无辛符合钞上海环奇辛（讯HYQ秘1前）递P旷C尺级宇无需烟单线圈影单刀双掷式供100ms笑智能型增有甜有域符合叮法国朔高美洗刀开关科机械连锁挺直流电机徒双刀双掷式蒜1s艘——蛛——祸——质仅符佣合蚀GB1404阿8.32产品结构分析对比及ATSE的选择喂目前，国铸内市场上用于危两路电源切换帮的大致有三种消开关电器工：校①忽C垂B昂级郑ATS宫E疏；童②轻P镰C胳级牙ATS醒E辟；直③误刀开关（电动仗）。淡下面从产沙品结构、性能屑及所遵循的标涛准三个方面，毫分别够将斯C孤B乳级个与裹P动C贯级团ATS欧E磁；北P称C雷级等ATS阔E烛与刀开关（电车动）进行对比就和分析。从中透不难发现欲，较P苹C或级皆ATS啄E现是理想的两路纪电源切换电器走产品。哲2.1C鼻B吉级杏与夺P浩C份级垃ATS涌E辅两者有以下区丝别偿两者机械设计拨理念不同余蔑沉C坛B出级是由断路器患组成，而断路塞器是以分断电混弧为已任，要迁求它的机械应膝快速脱扣。因鹰而断路器的机碗构存在滑扣、勇再扣问题；蔑而央P副C肤级产品不存在叫该方面问题辜。流P柳C针级产品的可靠咐性远高气于页C握B耗级产品。玩断路器不承载蔽短路耐受电流扶，触头压力小株供电电路话发生短路时，躺当触头被斥开朽产生限流作用制，从而分断短莲路电流；率而旧P颂C狂级笔ATS枕E仪应承善受衫20I宋e营及以上过载电殊流。触头压力干大不易被斥开想，因而触头不袖易被熔焊。这排一特性对消防畅供电系统尤为设重要。容两路电源在转携换过程中存在傲电源叠加问题瑞处滴P苏C汗级说ATS狼E炼充分考虑了这惰一因素容。寨P贷C佳级等ATS榨E旋的电气间隙、陷爬电距离尿的条180贺%文、话150己%区（标准要求）痰。因殃而剪P困C繁级指ATS惕E锻安全性更好。或触头材料的选山择角度不同借断路器常栏常选择银钨、铃银碳化钨材料禾配对，这有利藏于分断电弧。向但该类触头材咳料易氧化，备寸用触头长期暴谁露在外，在其排表现易形成阻忧碍导电、难驱善除的氧化物，瓜当备用触头一元但投入使用，培触头温升增高害易造成开关烧租毁甚至爆炸；县而盘P愚C肯级晋ATS组E隙充分考虑了触缩头材料氧化带谊来的后果。父2.2P振C酷级们ATS案E序与刀开关（电寻动）区别唉两者遵循的标攻准不同颠歼摇P掠C名级美ATS絮E组符秃合蜜GB/T14易048.1南1铅《自动转换开谢关电器》。刀亦开关（电动）欠符梯合期GB1404侮8.歪3析《开关、隔离忍器、隔离开关痛以及熔断器组畅合电器》。灭弧系统不同毛沈狐P霜C突级苗ATS佩E厚充分考虑了在盼电源转换过程拜中可能出现的锋二次电弧击穿资问题，所以对仙触头开距有一梅定要求，而且年要求电弧的游办离气体应迅速原排放。否则，传易造成电源相膝间短路。借两者电气性能艰要求不同吊报的来P微C宗级糕ATS落E掠是在闻6In估电流懒，房1.05U朋e暴电压下，接里通手/期分断循环次数弄为怜1雨2掀次；而刀开关液是预在旧3Ie/1U医e稿下，接什通跨/薯分盐断搭5动次。两者的电刮气寿命、进机拣杰械寿命也不同调。诚P踩C味级鹅ATS堡E剂的电气寿命是棉在举2In妙/1.05U鸟e锤条件下至少操虾作循毁环摩100喉0欢次，机械寿生命昆500客0笨次；而刀开关缝的电气寿命仅妙在供杯1In逗/1U鬼e磁条件下操化作音20衔0钞次，机械寿渡命衔80锹0粗次。两者电气千可靠性不同。转换速度不同败令胶P部C惧级嫩ATS皆E百转换速度一般酒小训于研0.3扔s划；而刀开关用窗于双电源轩换啊时转换速度不模少店于内1由s偷。试验方法不同徒在进行接浑通与分断试验姿时层，割P软C扁级以ATS乐E汪是在不同的电仓源相序下进行胆（灭弧能力考成核较严）；而醉刀开关对相序番无要求。睛通过上述回对比可疤知轮P困C召级资ATS执E径是理想的电源肌转换开关产品茂。呀3被气ATS纹E除产品的应用汁置开随着经济发棚展，现代生活康和现代工业对庄断电的容忍能明力越来越差。倘国外工业发达唉国家（尤其是都美国）吧把胡ATS胆E位产品视为电源恭的一部分，乘对屡ATS监E西产品选择与智使徒您用都很慎重。顿在双电源紧急葵供电系统首胜先脏P妻C炸级产品，且开趣关在转换过程趋中不允许中间幸停留（即不带禁零位）。其目忘的是增加电源特的可靠性。部由于备用肺电源种类不同摊，扶ATS害E也选择也应有所劳不同。泳紧赖目前，国内省备用电源有三巴种形式：菠（柏1氏）电网；守（亚2寺）发电机组；悲（顾3抹）朝EP挂S尸（蓄电池组逆得变）。当备用赠电源为颗（酿2拍）或门（劳3漆）时，其容量报一般仅是常用赢电源朋容眨紫量京的债20%~30敏%婶。盒ATS塑E众的控制器一般杂应有非重要负坡荷选择功能（伙如窑图造1善所示）闪。缴Q失T姓由控制器控制皆。瞎Q粗T雨在煤ATS胳E海转换前断开，茄在有ATS秋E瓦返回后闭合。盾图门1漆紧急供电系统哲线路谋注则：买①虽U匪n坐为常用电源（眉电网）宅②湖U萍g胜为备用电源（丘发电机）沾③台Q毫g乒为熔断器隔离贼器屈④哭Q余T段为负荷选择开箩关，由控制器似操作。殃⑤舟D社N鲜为控制器排气当垂ATS离E狐使用在电路末愧端且用于消防扰电源转换时，伞负荷过载应有面报警提示功能孝。其熔断器箱（鞠Q厕g誓）保护特性应宜与负载要求相钓匹配。轮柴陵ATS肥E培一般是不允许水带大电动机或并高感抗负载转疾换。如大电动谦机负载在运行蕉中切换，电源丽相位差距较大庭时它将受到巨凡大的机械应力注。同时由电动才机产生的反电哗势引起的过电厌流可能造成熔奉断器熔断或断荣路器脱扣。解待决方法常采用拿电阻吸收或减畅负荷方式。年犁图敞1阿是扒ATS颗E苍在紧急供电系朴统中理想的使汽用线路图。图期中载的福Q骆g营在电路中起两朋个作用，一是芳短路保护；二缎是维修隔。坡4将新一壁代括P嘴C精级静ATS精E李产品简介陡钥器为了向广大方用户提供理想串的迟ATS冒E昂产品，上海电请器科学研究所测与国内多家企烤业联合开发出亮我国新一送代队P游C想级屿ATS范E建产榴品苦—求—庆HYQ浅1惑系列自动转换跨开关电器怜。职望该产品是目前丢国内第一家完洞全依据新的国抵家标准设计、备生产并通过检枝测惹的犬P乞C昏级欲ATS浆E经产品。该系列壶产品有捎80A倍、正160A饭、葡225A千、叫400A制、辩800A暴、具浴1600A哲。屯4.1HYQ你1连产品特点男（板1挺）符容合看GB/T14塞048.11轿-200净2胸《自动转换开馋关电器》标准隶；同（坚2饰）产品适应环扯境强，具有较疯强的可靠性：麻工作环境温度拿宽召：址+径5选5霸℃难/~跨2鹅5做℃设，摧工作电压范围周广浴：仙70%Ue~教120%U萝e细，牵电磁环型境极1抱：公共电网；居（国3朋）开关本体结组构为积木式，滑体积小，是同评规痛格策C蒜B四级踢ATS尼E招体积仙的瞧1/3~1/太2躬；宿（杆4蛋）主触头系统亩为单刀双掷（骂三点式）结构并，自身连锁，员不会同时接通茅两路电源；登（池5吼）操作机构为敢单线圈双向操慕作，机构简单歌，转换动作速咱度快，时间小猴于碍150m乓s浩；瑞（庙6罢）主触头切换需容量大，可以喜带支6I何e邻切换，而且是血在两路电源相璃序不同下切换萝；翼（钩7止）带非优先线余路选择开关（宽加卸负荷）；饶（袍8举）产品呆有档2恨极蔽、慈3侨极住、代4题极之分，娘第杰4逮极肚（奋N霜极）有闭路转针换和开路转换鞠两种。南4.算2燃控制器产品特众点捏控