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電力工程技術精編—自動轉換開關電器(ATSE)解析

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電力工程技術精編—自動轉換開關電器(ATSE)解析

發布日期:2016-08-04 16:54 來源:http://www.sdtm-cq.com 點擊:

電力工程技術精編—自動轉換開關電器(ATSE)解析


一、電氣工程技術自動轉換開關簡述

自動轉換開關電器,即ATSE。主要適用於額定電壓交流不超過1000V 或直流不超過1500V 的緊急供電係統,在轉換電源期間中斷向負載供電。


1.1 電氣工程技術轉換開關電器(轉換開關)

將一個或幾個負載電路從一個電源轉換至另一個電源的電器。

1.2 自動轉換開關電器(ATSE)

由一個(或幾個)轉換開關電器和其它必需的電器組成,用於監測電源電路、並將一個或幾個負載電路從一個電源自動轉換至另一個電源的電器。電氣行業中簡稱為“雙電源自動轉換開關”或“雙電源開關”。


二、自動轉換開關分類

雙電源自動切換開關一般由兩部分組成:開關本體(ats)+控製器。

雙電源主要分為PC級雙電源(整體式)和CB級雙電源(雙斷路器式)

第一類:是由接觸器組成; (CC級已經淘汰)

第二類:是由斷路器組成; (CB級,由斷路器構成的CB級ATSE存在無選擇性保護現象,停電麵積擴大,不能滿足重要負荷供電要求。)

第三類:用電動負荷開關組成;(PC級)

第四類:為PC級勵磁一體式ATSE 。(PC級)


2.1PC級雙電源

能夠接通、承載、但不用於分斷短路電流的雙電源,若選擇不具有過電流脫扣器的負荷開關作為執行器則屬於PC級自動轉換開關。電氣工程技術不具備保護功能,但其具備較高的耐受和接通能力,能夠確保開關自身的安全,不因過載或短路等故障而損壞,在此情況下保證可靠的接通回路。


PC級,一體式結構三點式 ,它是雙電源切換的專用開關,它具有結構簡單、體積小、自身聯鎖、轉換速度快0.2s內 、安全、可靠等優點,但需要配備短路保護電器。


PC級ATSE :隻完成雙電源自動轉換的功能,不具備短路電流分斷(僅能接通、承載)的功能;


2.2CB級雙電源

配備過電流脫扣器的雙電源,它的主觸頭能夠接通並用於分斷短路電流,

雙電源若選擇具有過電流脫扣器的斷路器作為執行器則屬於CB級自動轉換開關。具備選擇性的保護功能,能對下端的負荷和電纜提供短路和過載保護;其接通和分斷能力遠大於使用接觸器和繼電器等其他元器件


CB級ATSE :既完成雙電源自動轉換的功能,又具有短路電流保護(能接通並分斷)的功能。


2.3工作原理及結構


三、CB級和PC級的區別

3.1兩者機構設計理念不同

CB級是由斷路器組成,而斷路器是以分斷電弧為己任,要求它的機構應快速脫扣。因而斷路器的機構存在滑扣、再扣問題的不可靠因素;而PC級產品不存在這方麵問題,PC級產品的可靠性遠高於CB級產品。

3.2斷路器不承載短路耐受電流,觸頭壓力小

供電電路發生短路時,動觸頭被斥開產生限流作用,從而分斷短路電流;而PC級ATSE應承受20Ie及以上過載電流。觸頭壓力大不易被斥開,因而觸頭不易被熔焊。這一特性對消防供電係統尤為重要。

3.3 兩路電源在轉換過程中存在電源疊加問題

PC級ATSE充分考慮了這一因素。PC級ATSE的電氣間隙、爬電距離一般是斷路器的電氣間隙、爬電距離的180%、150%標準要求 ,安全性更好。

3.4 觸頭材料的選擇角度不同

斷路器常常選擇銀鎢、銀碳化鎢材料配對,這有利於分斷電弧,但該類觸頭材料易氧化,備用觸頭長期暴露在外,在其表麵易形成阻礙導電、難去除的氧化物。備用觸頭一旦投入使用,觸頭溫升增高易造成開關燒毀甚至爆炸;而PC級ATSE充分考慮了觸頭材料氧化帶來的後果。

3.5PC與BC的轉換速度不同

CB級的是由兩個斷路器、電動機、機械連鎖組成,切換時間1000毫秒-2500毫秒,安全沒有保障,但價格低廉。

PC級采用一體式轉換結構,勵磁驅動,簡單可靠,動作時間快,一般100-200MS。觸頭為銀合金,觸頭分離速度大,有專門設計的滅弧室。體積小,CB級的1/2.具有耐短時電流。

根據實際工程需要選擇合理的ATSE動作時間,且ATSE應能躲過電源電壓閃變、瞬變等幹擾。



3.6總結:

CB級選用的是斷路器;PC級是隔離開關。

普通負荷選用CB級;消防負荷應選用PC級。

PC級無短路保護功能;CB級有短路保護功能

四、ATSE產品的應用

4.1CB 級 ATSE 在放射式供電方案中的應用

當主 電源發生故障時,自動切換到備用電源,繼續供電,滿 足重要負載的供電需要,雖然 CB 級 ATSE 可以滿足主電源和備用電源的 切換,但《民規建築電氣設計規範》(JGJ16—2008) 中規定:“當采用 CB 級 ATSE 為消防負荷供電時,應 采用僅具有短路保護的斷路器組成的 ATSE,其保護 選擇性應與上下級保護電器相配合”,故在消防設備 中使用 CB 級 ATSE 時,應標明 CB 級 ATSE 在設備 過載時隻報警不動作.


4.2CB 級ATSE 在樹幹式供電方案中的應用

當某一回路發生短路故障時, 由於斷路器的選擇性配合,會導致該支線斷路器和 ATSE 的主電源斷路器同時動作,幹線上主斷路器不會動作,幹線正常供電.由於 ATSE 檢測的是 ATSE 進 線處電源的情況,所以 ATSE 不會切換到備用電源, 從而故障範圍僅保持在該配電箱,隻會影響到該配電 箱內其他支路的供電,而不會將故障範圍擴大到整個 供電回路中.


4.3PC 級自動轉換開關電器的應用

PC 級 ATSE 在放射式供電方案中的應用. 當任一支路發生短路故障時,該支路和上級正常 供電主斷路器同時動作,ATSE 檢測到正常電源失電, 自動切換到備用電源上繼續供電,這時故障回路已經 切除,不會影響其他支路的供電,不會將故障範圍擴 大.在這種供電方案中,不需要在 PC 級 ATSE 前加保 護電器.


4.4PC 級 ATSE 在樹幹式供電方案中的應用

PC 級 ATSE 前端加保護電器的樹幹式供電係 統.在這種供電方案中,當樹幹中某一個配電箱內發生短路故障時,本配電箱內雙電源互投開關前的斷路 器會首先斷開,啟用備用電源,將故障範圍控製在本 配電箱內,而不會將故障範圍擴大;若將雙電源互投 前的斷路器去掉之後,則當某一配電箱 內發生短路故障時,將會使該幹線上的總開關發生動 作,從而將故障範圍擴大到整個幹線上.由於這些負 荷都是重要負荷,雙電源沒有保證供電,失去了使用 意義.


在 PC 級 ATSE 前加保護電器可以是熔斷器或斷路器,電氣工程技術其具體選擇是保護電器的保護電流應低於 PC 級 ATSE 的額定短路限製電流。


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