ATSE之我所见

摘要：ATSE在正常工作方式下，控制器对常用电源和备用电源同时进行监测并显示ATSE运行状态。当常用电源出现停电或出线故障时，ATSE转换延时后自动将从常用电源转换至备用电源。
　　关键词：ATSE，控制器，PC级
　　双电源自动转换开关（ATSE）主要用在应急供电系统中，是将负载电路从一个电源自动转换至另一个（备用）电源的开关，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），其后果都是比较严重的。这不仅仅会带来经济损失（使生产停顿、金融瘫痪），也可能造成秩序混乱（使生命及安全处于危险之中），因此ATSE的选择尤为重要，以下我谈谈个人对ATSE的理解和选择。
　　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。
　　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：①CB级ATSE；②PC级ATSE；③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。
　　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。
　　双电源自动切换装置（ATSE）选择的技术要求：
　　1) 双电源自动切换装置宜采用PC级一体化互投装置，符合IEC60947-6-1、GB14048.11-2002、UL1008标准。必须通过3C认证和IEC60947-6-1认证。
　　2) 开关本体机构为电磁线圈瞬间激磁驱动，机械保持机构；机构自身具备联锁功能，无需外置机械联锁机构。
　　3) 使用类别：AC-33A。
　　4) 4极ATSE开关中性线应有重叠切换功能（重叠时间小于100ms），即切换时中性线先接后离，避免切换过程中产生瞬间异常电压。
　　5) 机械切换时间不大于60ms，整体切换时间不大于200ms。
　　6) 控制器采用微处理器为核心元件，可检测两路电源电压和频率，并根据设定的电压、频率的跳脱值及复归值进行切换。电压跳脱值设定在70%至90%范围可调，电压复归值可设定为90%或95%，主用电源切换至备用电源延迟时间在0~300s内可调，备用电源切回主用电源延时时间在1~600s内可调。
　　7) 电压跳脱值、电压复归值、主用电源切换至备用电源延时时间、备用电源切回主用电源延时时间等参数的设定均必须是用户可在现场未经厂家授权就可自行设定。
　　8) 具有主备电源状态指示灯、开关位置指示灯。
　　9) 必须具有相位角侦测器以完成同相位转换。
　　以上1）、2）、4）、5）、8）、10）是最重要的。
　　参考文献
　　GB/T14048.11-2002《低压开关设备和控制设备》