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1、ATS工作原理的概述 自动转换开关电器简称为ATS，是Automatic transfer switching equipment的缩写。ATS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，ATS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、使用列为重点产品加以限制与规范。 ATS一
2、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。 1. 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。 2. CB级：配备过电流脱扣器的ATS，它的主触头能够接通并用于分断短路电流。它是由两台断路器加机械连锁组成，具有短路保护功能； 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。备用电源其容量一般仅是常用电源
3、容量的20%30%。图1是典型ATS应用电路。控制器与开关本体进线端相连。ATS的控制器一般应有非重要负荷选择功能。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 CB级和PC级ATS性能比较 2.1两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。 2.2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
4、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。 2.3两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。 2.4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。 3 PC级AT
5、S的相关参数选择 3.1 用类别选择 3.1.1目前，我国市场上PC级ATSE有两种使用类别。一是适用于AC-33B；另一种适用于AC-31B；开关的使用类别表示其控制负载的能力。 C-33B/A*：适用电动机混合负载。既包含电动机、电阻负载和30%以下白炽灯负载，接通与分断电流为6Ie，COSj=0.5； C-31B/A*：适用无感或微感负载，接通与分断电流为1.5Ie，COSj=0.8； （*B：表示不频繁操作；A：表示频繁操作。） 由于ATSE较难通过AC-33B试验。因此，一些制造厂降低开关使用要求，才选择AC-31B使用类别。显而易见选择使用AC-33B的ATSE比选择使用AC-31
6、B的ATSE更安全、可靠。 3.1.2小容量ATSE（100A）通常带电动机负载（如消防泵）直接转换，最好具有AC-3指标(直接通断鼠笼型电动机), 按接通10Ie /分断8Ie /COSj=0.45要求进行考核。使用该产品更安全。 3.2 短路保护电器选择 PC级ATSE不具有短路保护功能，因此，需配短路保护电器。短路保护电器一般有两种，熔断器或断路器。由于熔断器限流性能好，限制短路电流能力强，它常被使用在系统出现预期短路电流大的地点处；而断路器限流性能差，额定限制短路电流能力低。不同的企业ATSE产品规定的额定限制短路电流不同，表1为RTQ1（TP1）自动转换开关电器所规定的额定限制短路电
7、流值。在选择短路保护电器额定电流值时，一般的原则是短路保护电器（熔断器或断路器）与被保护电器（ATSE）额定框架电流值一致（即1:1）。 3.3 段式与三段式选择 二段式ATSE开关主触头仅有两个工作位，即“常用电源位”与“备用电源位”，负载不会出现长期断电情况，供电可靠性高，转换动作时间快。 三段式ATSE开关主触头有三个工作位，多个“零位（是指电动状态下）”，即主触头处于空挡，负载断电时间相对较长，是二段式断电时间的2-3倍。 三段式的“零位”主要是用于ATSE在带高感抗或大电机负载转换时，为避免冲击电流做“暂态停留”之用；而非用于负载维修时隔离之用。维修时的隔离一定要选择隔离开关，它更安
8、全。因为，隔离开关必须具有以下功能： 动触头在断开位置时可锁定或可视； 具有较高的额定冲击耐受电压（1.25倍）； 在任何情况下，极限泄漏电流不应超过6mA。 4. ATS动作时间选择 衡量一台ATSE转换速度有5种动作时间（见GB/T14048.11）。ATSE应向用户至少提供一种动作时间，便于用户依据使用要求进行选择。 4.1 触头转换时间 测定从第一组主触头断开常用电源起至第二组主触头闭合备用电源为止的时间。 4.2 换动作时间 测定从主电源被监测到偏差的瞬间起至主触头闭合备用电源为止的时间（含机构动作时间），不包括特意引入（控制器）的延时。 4.3 总动作时间 转换动作时间与特意引入（
9、控制器）的延时之和。 4.4 返回转换时间 从常用电源完全恢复正常的瞬间起至一组主触头闭合常用电源的瞬间为止的时间加上特意引入的延时。 4.5 断电时间 测定从各相电弧最终熄灭的瞬间起至主触头闭合另一个电源为止的转换过程时间，包括特意引入的延时。 一般用户应注重“总动作时间”或者“转换动作时间”，以满足不同配电系统使用要求.二段式PC级ATSE总动作时间一般在50250ms； 三段式PC级ATSE总动作时间一般在350600ms； CB级ATSE总动作时间一般在20003000ms； 图7为GB/T14048.11-2002标准中所规定的动作时间概念形象图。双电源自动切换装置 - DPT/SE
10、 可靠的供电保证 - DPT/SE双电源自动切换装置 DPT/SE是一种由微处理器控制，用于电网系統申中网电与发电机电源自动切换的装置，适用于需要保持电源连续供电的场合。 用戶一般允許有数十毫秒到数十秒的电源中断，这段時间的长短取决于柴油发电机组的起动時间。 此裝置也可作为两路网电的自动投切，其中的一路定义为正常供电电源 。主要特性 : PLC控制、安全可靠 可实現2路网电或1路网电与发自动切换切换延時间可调 四种工作模式可供选择(自动模式、正常供电模式、应急供电模式、关断模式) 可切换电流32A - 6300A 正常使用时，控制开关应置“自动控制”位。在“自动工作”方式下，ATSE控制器对常
11、用电源和备用电源同时进行监测并显示运行状态。当常用电源出现停电、欠压、过压、缺相等故障时，ATSE经“转换延时”时间后自动将负载从常用电源转换至备用电源；如果常用电源恢复正常则经“转换延时”时间后自动将负载从备用电源返回至常用电源(自投不自复型ATSE当备用电源正常时，即使常用电源恢复正常，ATSE亦不会将负载从备用电源返回至常用电源而当备用电源异常时，才将负载从备用电源返回至常用电源)。控制面板上设有发光二极管指示开关及电源状态，并轮流显示常用电源各相电压。控制器上设有“转换延时”调节孔，用户可按实际需要调节转换延时时间。“转换延时”时间设定较小时有利于减小总动作时间；“转换延时”时间设定较
12、大，有利于避开设备启动、电网干扰出现的短时欠压、失压状态，如电动机负载启动、或几十台计算机同时启动均可能引起短时欠压，雷电时高压断路器可能出现跳闸后又自动重合闸出现的短时停电等等。如不希望开关自动转换，或需要再扣断路器，或需要进行其他手动操作时应将控制器开关置手动控制位。在手动控制工作方式下，控制器停止工作，手动操作可使断路器分合闸或再扣，开关不会进行自动转换。当ATSE的负载短路或过载时，ATSE的断路器会保护脱扣，控制器上相应脱扣指示灯亮，ATSE此时不会自动转换。用户应及时查明原因，在排除故障后，使控制器置于“手动控制”后进行手动操作使断路器再扣然后再将控制器置于“自动控制”重新运行。
13、ATSE由“手动控制”转为“自动控制”时，如果常用电源与备用电源均正常时，自投自复型ATSE与自投不自型ATSE均优先将常用电源与负载接通(即使之前负载与备用电源接通)。注意事项 用户在进行各项试验或操作时，应该遵循相关规程并注意以下事项，以确保正确安全使用我厂的ATSE。 1.中性线N不能接错且须接线可靠，否则ATSE不能正常工作,甚至将烧毁控制器及电动机。 2.ATSE本体的保护接地须可靠以确保安全。 3.工频耐压试验时须断开ATSE上的所有熔断器(400A以上为小型断路器)，然后拔下连接器以隔离控制器和辅助电路。 4.ATSE处于自动控制工作方式时,禁止手动操作电动操作机构手柄。 5.在供电系统对ATSE供电时,严禁用户在控制器带电时拔插控制器与底板的连接器插头.否则易发生不良事故.插拔连接器插头ATSE常用电源与备用电源均断电的情况下进行,如需在ATSE带电的情况下拔插连接器插头,必须先将控制置于“手动控制”工作方式,然后断开熔断器(400A以上为小型断路器),之后拔插连接器插头,操作时必须注意安全
