我國國家標準以及IEC標準將ATSE分類為PC級和CB級兩個級別,由于CB級ATSE存在著體積大,動作速度慢,機械聯(lián)鎖可靠性較差等缺點,其應(yīng)用領(lǐng)域正在逐步縮小,而PC級ATSE由于其結(jié)構(gòu)簡單,體積小,自身聯(lián)鎖,轉(zhuǎn)換速度快,安全,可靠已成為ATSE的主流。
本文正是從ATSE的發(fā)展過程、發(fā)展趨向及PC級ATSE在工程中的應(yīng)用入手,對PC級ATSE進行了必要的闡述。關(guān)鍵詞:ATSE雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)機械聯(lián)鎖電氣隔離延時設(shè)定。
一、雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)?ATSE的發(fā)展過程ATSE即雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān),由一個(或幾個)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器和其他必需的電器(轉(zhuǎn)換控制器)組成,用于監(jiān)測電源電路、并將一個或幾個負載電路從一個電源轉(zhuǎn)換至另一個電源的開關(guān)電器。作為消防負荷和其他重要負荷的末端互投裝置,ATSE在工程中得到了廣泛的應(yīng)用,正確合理的選擇ATSE可確保重要負荷的可靠供電,ATSE在重要負荷的供電系統(tǒng)中是不可缺少和重要的一個環(huán)節(jié)。ATSE目前在我國經(jīng)歷了四個發(fā)展階段,即兩接觸器型、兩斷路器型、勵磁式專用轉(zhuǎn)換開關(guān)和電動式專用轉(zhuǎn)換開關(guān)。兩接觸器型轉(zhuǎn)換開關(guān)為第一代,是我國最早生產(chǎn)的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān),它是由兩臺接觸器搭接而成的簡易電源,這種裝置因機械聯(lián)鎖不可靠、耗電大等缺點,因而在工程中越來越少采用。兩斷路器式轉(zhuǎn)換開關(guān)為第二代,也就是我國國家標準和IEC標準中所提到的CB級ATSE,它是由兩斷路器改造而成,另配機械聯(lián)鎖裝置,可具有短路或過電流保護功能,但是機械聯(lián)鎖不可靠。勵磁式專用轉(zhuǎn)化開關(guān)為第三代,它是由勵磁式接觸器外加控制器構(gòu)成的一個整體裝置,機械聯(lián)鎖可靠,轉(zhuǎn)換由電磁線圈產(chǎn)生吸引力來驅(qū)動開關(guān),速度快。電動式專用轉(zhuǎn)換開關(guān)為第四代,是PC級ATSE,其主體為符合隔離開關(guān),為機電一體式開關(guān)電器,轉(zhuǎn)換由電機驅(qū)動,轉(zhuǎn)換平穩(wěn)且速度快,并且具有過0位功能。
二、雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)(ATSE)的發(fā)展趨向ATSE的發(fā)展趨向主要包括兩個方面,其一是開關(guān)主體,具備很高的抗沖擊電流能力,并且可頻繁轉(zhuǎn)換;具有可靠的機械聯(lián)鎖,確保任何狀態(tài)下兩路電源不能并列運行;不允許帶熔絲或脫跳裝置,以防止雙電源開關(guān)因過載而造成輸出端無電現(xiàn)象;具備0位功能,并且隔離距離大,以便能夠承受更高的沖擊電壓(8KV)以上;四級開關(guān)具備N級先合后分的功能,以防止ATSE在切換時,不同系統(tǒng)中N線上電位漂移,使電流走向不一致或分流,造成剩余電流保護裝置誤動作。其二是控制器,采用微處理器智能化產(chǎn)品,檢測模塊應(yīng)具有較高的檢測精度和寬的參數(shù)設(shè)定范圍,包括電壓、頻率、延時時間等;具備良好的電磁兼容性,應(yīng)能承受住主回路的電壓波動,浪涌保護,諧波干擾,電磁干擾等;轉(zhuǎn)換時間快,且延時可調(diào);可為用戶提供各種信號及消防聯(lián)動接口,通信接口。
從ATSE的發(fā)展過程和發(fā)展趨向可以看出,PC級ATSE在工程中的應(yīng)用將成為主流。值得一提的是,《固定式消防泵驅(qū)動器-控制器》(IEC標準修正草案)中指出,ATSE不應(yīng)帶短路和過電流保護功能。而CB級ATSE不能夠滿足這一點,一旦出現(xiàn)短路和過電流的情況,脫扣器脫扣,造成電源側(cè)雖然有電,而負載沒電的情況,不能滿足一、二級負荷對供電的要求。IEC標準修訂的趨向也證明了PC級ATSE在工程中的推廣是必然的。這也是我們?yōu)槭裁匆獑为殞C級ATSE進行闡述的理由。
三、PC級ATSE的選擇在談及PC級ATSE如何選擇之前,我們先分析一下ATSE轉(zhuǎn)換程序。1.如果常用電源被檢測到出現(xiàn)偏差時,則自動將負載從常用電源轉(zhuǎn)接至備用電源;2.如果常用電源恢復(fù)正常時,則自動將負載返回轉(zhuǎn)接到常用電源。雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)用于常用電源和備用電源之間的轉(zhuǎn)換,要求電源轉(zhuǎn)換開關(guān)的操作機構(gòu)不應(yīng)使負載電路與常用電源或備用電源長期斷開,電源轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)提供指示所連接(常用或備用)電源位置的輔助觸頭。那么我們在選用PC級ATSE時,除按照正常參數(shù)進行選擇外(同其他同類低壓配電設(shè)備,在此不做贅述),還要注意以下幾個方面:1.電氣隔離,0位及掛鎖功能從保證雙電源系統(tǒng)長期穩(wěn)定、安全、安全供電和遠程管理考慮,ATSE的主體開關(guān)電氣隔離特性非常重要,其輸入和輸出端承受兩路電源電壓。接觸器、斷路器和隔離開關(guān)其作用功能不同,在選擇時要區(qū)分對待,隔離開關(guān)在斷開位置應(yīng)具有較大的開斷距離,國標規(guī)定其線間及斷開觸頭間必須承受8KV的額定沖擊耐受電壓。建議選用隔離開關(guān)做主體開關(guān)的ATSE。在非消防電源發(fā)生火災(zāi)及ATSE下端電器設(shè)備檢修和維護,ATSE應(yīng)具有0位,有的已經(jīng)具有0位接口功能,可接至消防控制中心。并且在0位檢修時,應(yīng)具備掛鎖功能,以保證檢修人員及設(shè)備的安全。2.延時設(shè)定及級數(shù)的選擇在常用電源轉(zhuǎn)換至備用電源時,為防止備用電源在市電瞬態(tài)波動或失壓,ATSE應(yīng)具有延時檢測功能,民規(guī)要求不大于30秒,很多產(chǎn)品均設(shè)有轉(zhuǎn)換延時,普遍設(shè)為1~8秒,,筆者認為設(shè)為3秒比較合適,它不會影響用電設(shè)備或照明等的正常使用。當備用電源轉(zhuǎn)換至常用電源時,普遍廠家均有1~300秒的延時,以確認常用電源恢復(fù)正常而且穩(wěn)定供電,筆者認為2分鐘比較合適。在延時時間內(nèi),ATSE一直在向負載供電,不會影響電器設(shè)備使用。在選擇ATSE時,應(yīng)選用四級開關(guān),N線應(yīng)當完全隔離,目的是防止ATSE切換時,不同系統(tǒng)中N線上電位漂移,使電流走向偏差,剩余電流保護裝置誤動作。3.關(guān)于機電一體智能式機電一體智能式雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)具有自動化程度高,安全可靠性好等優(yōu)點以成為發(fā)展趨勢。開關(guān)由開關(guān)主體和驅(qū)動控制部分組成,開關(guān)選用集成控制技術(shù),過零及獨特的觸頭分合技術(shù)。下面對其性能作一分析:1.驅(qū)動控制部分,由邏輯控制電路和齒輪電機組成。電路控制核心采用CPU控制,電源部分采用開關(guān)電源穩(wěn)壓系統(tǒng),供電可靠,電路具有良好的電磁兼容性,齒輪電機具有很強的耐濕熱性和耐高溫性,安全保護功能良好。2.機械聯(lián)鎖部分,多重的機械聯(lián)鎖,確保兩路電源在任何情況下不能并列運行。3.開關(guān)保護功能,開關(guān)具有三相缺相、過欠電壓、電機保護、頻率檢測功能。4.GLD控制板性能,采用繼承開關(guān)式電源,電路具有過載,短路保護,分別提供5V、8V、12V,其中5V為CPU芯片供電,8V為比較檢測電路供電,12V為供電及執(zhí)行轉(zhuǎn)換繼電器、外部輸入信號供電。采樣比較電路采用四個電壓比較器,以保證過、欠電壓、缺相、短電的檢測。程序控制芯片CPU采用PIC16C71單片機控制,具有上電清零,程序中斷,雙相輸入輸出等功能。