自動轉(zhuǎn)換開關(guān)ATSE(AutomaticTransfer Switch Equipment)是一種常用的電器開關(guān)設(shè)備,主要作用是在兩路可用的供電電源間,選擇一路安全、可靠的電源向負(fù)載供電,以保證負(fù)載用電的連續(xù)性。自從有了雙路電源向負(fù)載供電的配電系統(tǒng),就有了雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的應(yīng)用。我國相關(guān)部門于2002年10月8日頒布了ATSE的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14048.11,并在2003年4月1日起實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)等同于國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)IEC60947—6—1。本文將緊密結(jié)合GB/T14048.11標(biāo)準(zhǔn),綜合設(shè)計(jì)和使用中存在的問題,尤其是招標(biāo)技術(shù)要求中,對ATSE的要求和限定內(nèi)容,做以下初步的闡述和探討。
1、自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的定義
GB/T14048.11定義:自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器ATSE是由一個(或幾個)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器和其他必需的電器組成,用于監(jiān)測電源電路、并將一個或幾個負(fù)載電路從一個電源自動轉(zhuǎn)換至另一個電源的電器。由該定義我們可以理解如下:
(1)ATSE是一種獨(dú)立的電氣開關(guān)
它并列于斷路器、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器、接觸器等電氣開關(guān),具有相應(yīng)的電氣參數(shù)要求。
(2)ATSE是由轉(zhuǎn)換開關(guān)和相應(yīng)的監(jiān)視、控制等電子電路組成
也就是說,只有完整的ATS主開關(guān)加配套的控制器才能構(gòu)成ATSE。
(3)由ATSE所配套的控制機(jī)構(gòu)自行監(jiān)視兩路供電電源的狀況
按一般理解,供電電源被監(jiān)視的主要參數(shù)應(yīng)該是電壓和頻率,但該標(biāo)準(zhǔn)中沒有明確指出被監(jiān)視的應(yīng)該是三相還是單相電壓/頻率。對于設(shè)計(jì)者來說,如果要求ATSE有缺相轉(zhuǎn)換功能,則ATSE的控制器應(yīng)具備雙路三相偵測的功能。
(4)這一轉(zhuǎn)換過程是自動完成的
ATSE的控制器將偵測的雙路電源的實(shí)際狀況,與控制器預(yù)先存儲的設(shè)定做比較和邏輯判斷,然后做出是否驅(qū)動轉(zhuǎn)換的控制命令。
(5)這種轉(zhuǎn)換是在兩路電源間完成的
目前的供電系統(tǒng)中,對于緊急負(fù)載大多數(shù)是兩路電源一用一備的情況,但也有一用兩備的三電源供電系統(tǒng)。對于這種系統(tǒng),不能單靠一個ATSE來完成轉(zhuǎn)換。其解決辦法是:用兩個ATSE來組合完成,或使用三臺斷路器(注意是否有機(jī)械連鎖)外置控制和電氣連鎖來完成。
2、ATSE的分類
依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn),ATSE只有一種分類方式:PC級和CB級。目前市場上常說的“兩段式”、“三段式”ATSE是不規(guī)范的稱謂。
PC級的ATSE就是只完成雙電源自動轉(zhuǎn)換的功能,而不具備短路電流分?jǐn)嗟墓δ;CB級的ATSE是既可以完成雙電源轉(zhuǎn)換、又可以具有短路電流保護(hù)的功能。
PC級和CB級ATSE各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),無法簡單的衡量PC級和CB級到底哪一個更好。設(shè)計(jì)和使用者自己可根據(jù)本地區(qū)的使用習(xí)慣和系統(tǒng)要求來選擇ATSE的級別,同時要結(jié)合其他電氣元件來組建應(yīng)急供電系統(tǒng)。
3、ATSE的基本技術(shù)參數(shù)
作為一種電氣開關(guān),ATSE有些基本的技術(shù)參數(shù)和要求,這也是設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的細(xì)節(jié)和編寫招標(biāo)技術(shù)文件中應(yīng)該包含的技術(shù)要點(diǎn),主要有:
(1)級別
選擇和使用ATSE,首先要確定其級別,是PC級還是CB級。這將影響到以后如何選擇ATSE的短路特性。
(2)額定電壓、額定工作電流、額定頻率、開關(guān)極數(shù)
這些電氣技術(shù)參數(shù)跟我們熟悉的斷路器的電氣參數(shù)一樣,在這里就不贅述了。
(3)使用類別
使用類別是對負(fù)載類型的分類。按照國家標(biāo)準(zhǔn),具體分類見表1。 表1 ATSE的使用類別
在國家標(biāo)準(zhǔn)中,至少有額定接通和分?jǐn)嗄芰筒僮餍阅軆蓚ATSE的重要指標(biāo)是跟使用類別密切相關(guān)的。
定接通與分?jǐn)嗄芰κ怯芍圃鞆S規(guī)定的,指在規(guī)定條件下,ATSE能夠接通與分?jǐn)嗟碾娏髦。對于純阻性?fù)載來說,接通和分?jǐn)嗟碾娏骶褪穷~定電流。但實(shí)際使用中很少有單純的阻性負(fù)載,大多數(shù)是感性、容性、阻性的混合負(fù)載。例如對電動機(jī)型負(fù)載的轉(zhuǎn)換,對于絕大多數(shù)ATSE都是“先斷后接”的轉(zhuǎn)換,也就是在轉(zhuǎn)換過程中,對于電動機(jī)負(fù)載來說實(shí)際是再加電、再起動的過程。此處的ATSE要有足夠的接通和分?jǐn)嗄芰頋M足起動瞬間的沖擊電流。國家標(biāo)準(zhǔn)中對這一參數(shù)做了專門的限定和實(shí)驗(yàn)條件,見表2。 表2 ATSE的接通與分?jǐn)鄬?shí)驗(yàn)條件
由上表可以看出,無感或微感負(fù)載AC一31的接通能力很小,其額定接通和分?jǐn)嗄芰χ挥?.5倍的額定電流,基本上不考慮感性或容性負(fù)載的再起動沖擊。對于大多數(shù)負(fù)載來說,應(yīng)該按AC一33來考慮,也就是說能夠滿足6倍額定電流接通與分?jǐn)鄺l件要求(因?yàn)榇蠖鄶?shù)電動機(jī)的起動電流是額定電流的6~8倍,所以在國家標(biāo)準(zhǔn)中,對于AC一33的負(fù)載類型,是用6倍的額定電流來做實(shí)驗(yàn)的)。
在設(shè)計(jì)和使用過程中,一定要分清使用類另Ⅱ的概念,即使選擇了滿足IEC60947—6一l(等同于GBl4048.11的IEC標(biāo)準(zhǔn))要求、但僅適用于AC一3l級負(fù)載使用類別的ATSE,對電動機(jī)型負(fù)載而言,依然會因瞬間接