PC級ATSE在民用建筑電氣設(shè)計中的應(yīng)用

張奇?zhèn)b

摘要：介紹了ATSE的使用場所、分類及其特點，通過對比各類電源切換開關(guān)，得出選擇PC級ATSE的結(jié)論，并對實際工程中ATSE的轉(zhuǎn)換時間、極數(shù)的選擇等問題進行了論述。

關(guān)鍵詞：ATSE PC級 CB級 雙電源切換開關(guān)電器

前言

在《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB 50052—2009）中提到，電力負荷應(yīng)根據(jù)對供電可靠性的要求及中斷供電在對人身安全、經(jīng)濟損失上所造成的影響程度進行分級，依據(jù)電力負荷對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟上所造成的損失或影響程度分為三級，并且明確了各級負荷的供電要求：一級負荷應(yīng)由兩個電源供電，當一個電源發(fā)生故障時，另一個電源不應(yīng)同時受到損壞。二級負荷宜由兩回線路供電。另外在《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB 50016—2014，2018年版）中規(guī)定：消防控制室 、消防水泵房、防煙和排煙風機房的消防用電設(shè)備及消防電梯等的供電，應(yīng)在其配電線路的最末一級配電箱處設(shè)置自動切換裝置?；谝陨弦?guī)范的要求，為保證重要負荷及消防負荷供電的可靠性和連續(xù)性，在電氣設(shè)計中要經(jīng)常采用ATSE。

1、ATSE的分類

ATSE（AutomaticTransferSwitchingEquipment） 自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器主要用于緊急供電系統(tǒng)，將負載電路從一個電源自動換接至另一個電源（備用）的開關(guān)電器，以確保重要負荷連續(xù)的可靠運行。如市電與發(fā)電機電源的轉(zhuǎn)換。兩路市電的轉(zhuǎn)換。ATSE有PC級、CB級、CC級3種類別。

PC級ATSE：能夠接通、承載但不用于分斷短路電流。該ATSE是以負荷隔離開關(guān)作為主體開關(guān)，加裝電動操作機構(gòu)、機械聯(lián)鎖機構(gòu)、自動控制單元等一體化組裝而成。能快速接通、分斷電路或進行電路的轉(zhuǎn)換。操作性能可靠。

CB級ATSE：配備過電流脫扣器的ATSE。其主觸頭能夠接通并用于分斷短路電流。該ATSE是以斷路器作為主體開關(guān)，切換由自動控制單元完成，有機械和電氣聯(lián)鎖功能。是各種ATSE解決方案中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的方案。一般情況結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，可靠性越低，因此CB級ATSE的可靠性低于PC級ATSE的可靠性。

CC級ATSE：能夠接通、承載，但不用于分斷短路電流（受短路電流沖擊后，主觸頭允許熔焊）。該ATSE的主體部分由接觸器構(gòu)成，切換功能由中間繼電器或邏輯控制模塊組成二次回路完成控制功能。目前電氣設(shè)計中較少采用。

2、PC級ATSE與其他用于兩路電源切換開關(guān)電器的對比

2.1 PC級ATSE與刀開關(guān)（電動）。

2.1.1 ?遵循的標準

PC級ATSE符合GB/T14048.11《自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器》。刀開關(guān)（電動）符合GB14048.3《開關(guān)、隔離器、隔離開關(guān)以及熔斷器組合電器》。

2.1.2 滅弧系統(tǒng)

PC級ATSE充分考慮了這電源轉(zhuǎn)換過程中可能出現(xiàn)的二次電弧擊穿問題，所以對觸頭開距有一定要求，并且要求電弧的游離氣體能迅速排放。以避免相間短路。

2.1.3 電氣性能

PC級ATSE是在6In電流，1.05Ue電壓下，接通/分斷循環(huán)次數(shù)為12次，而刀開關(guān)（電動）是在3In/1Ue下，接通/分斷5次。兩者可靠性不同，PC級ATSE可靠性高于刀開關(guān)（電動）。

2.2 PC級ATSE與CB級ATSE

2.2.1 機械設(shè)計

CB級ATSE是由斷路器組成，具有短路保護功能，但是斷路器是存在滑扣、再扣的問題。PC級ATSE是雙電源切換的專用開關(guān)，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、自身連鎖、轉(zhuǎn)換速度快、安全可靠等優(yōu)點，但需要配備短路保護器。

2.2.2 觸頭材料的選擇

斷路器通常選用銀鎢、銀碳化鎢材料配對，這樣有利于分斷電弧。但這類材料易氧化，備用觸頭長期暴露這外，容易形成氧化物從而影響導(dǎo)電性。PC級ATSE則避免了這樣的問題。

通過上面對比可知，PC級ATSE是理想的電源切換開關(guān)。

3、 ATSE選用中應(yīng)注意的問題

3.1 轉(zhuǎn)換時間

ATSE每一次轉(zhuǎn)換都是一個斷電過程，會對系統(tǒng)產(chǎn)生一些影響。不同的負載和電源狀況，有不同的要求。在確認轉(zhuǎn)換時間時，要注意有兩種轉(zhuǎn)換狀態(tài)。一種是從常用電源到備用電源，一種是從備用電源返回到常用電源。從常用電源轉(zhuǎn)換到備用電源，需要考慮不同負載允許的斷電時間，見表1。

較大的系統(tǒng)或者超過三級ATSE，要注意ATSE的轉(zhuǎn)換需要有一個“時間差”。一般而言，前級轉(zhuǎn)換要快于后級大約0.5 s。從備用電源恢復(fù)到常用電源，即復(fù)位，通常不希望常用電源一恢復(fù)就立即轉(zhuǎn)換。而需要在常用電源恢復(fù)正常一定時間后，ATSE再切換到常用電源。延時復(fù)位的目的在于確保常用電源正常。避免因為常用電源短時間恢復(fù)后再次故障，導(dǎo)致頻繁轉(zhuǎn)換或者柴油機頻繁啟動，所以，返回時間需要延時。

3.2 PC級ATSE的選擇

3.2.1 在《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第6—1部分：多功能電器轉(zhuǎn)換開關(guān)電器》（CB/T 14048.11—2016，IEC 60947：2013，MOD）中，ATSE使用類別有明確的規(guī)定。

3.2.2 《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備固定式消防泵驅(qū)動器的控制器》（GB/T 21208—2007，IEC/Ts62091：2003，MOD）8.6.10.1明確規(guī)定：用于消防泵的ATSE應(yīng)符合PC級的要求。

3.2.3 在應(yīng)用PC級的ATSE時。需要注意執(zhí)行《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（JGJ 16—2008）第7.5.4條第3款，即ATSE的額定電流不應(yīng)小于回路計算電流的125%，以保證自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器有一定的余量。

3.2.4 三極與四極ATSE選擇

三極ATSE主要用于同種性質(zhì)電源，一般是指同一電網(wǎng)下不同變壓器或不同線路等之間的轉(zhuǎn)換。四極ATSE主要由于不同性質(zhì)電源，一般是指市電與發(fā)電機電源的轉(zhuǎn)換。選擇原則：

a.正常供電電源與備用發(fā)電機之間應(yīng)選四極開關(guān)。

b.帶剩余電流動作保護的ATSE應(yīng)采用四極。

c.在兩個不同接地系統(tǒng)間電源切換開關(guān)應(yīng)采用四極。

4 結(jié)束語

ATSE通常用在一、二級負荷的供電回路中，所以ATSE安全、可靠就顯得非常重要，一旦出現(xiàn)電源故障，ATSE不能可靠轉(zhuǎn)換。將導(dǎo)致重要負荷停電，引起重大事故，后果嚴重。在電氣設(shè)計中，應(yīng)綜合考慮各種因素，合理選擇ATSE開關(guān)電器。

參考文獻

（1）《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第6—1部分：多功能電器轉(zhuǎn)換開關(guān)電器》（CB/T 14048.11—2016，IEC 60947：2013，MOD）

（2） 《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》（GB_T 14048.1-2000）