自动转换开关电器的选型要点及在地铁工程中的应用.doc

1、自动转换开关电器的选型要点及在地铁工程中的应用摘要：随着我国经济的飞速发展和人民生活水平不断提高，人们对电力可靠性的要求越来越高，自动转换开关电器（ATSE，Automatic Transfer Switching Equipment）用于双路电源（电网电网，电网柴油发电机）其中一路失电时自动切换到备用电源，以保证供电的可靠性和连续性，得到广泛的应用并受到人们的好评。本文介绍各类 ATSE 的特点，根据国标及现有 ATSE 产品探讨 ATSE 的选型及在地铁工程中的应用要点。 关键词：自动转换开关 ATSE；选型要点；地铁工程；应用 Abstract: along with the rapid

2、 development of Chinas economy and the peoples living standards improve, people on the reliability of the electric power demand more and more high, an Automatic Transfer switch electric appliances (ATSE, Automatic Transfer Switching Equipment) for double road power (power grid-power grid, the electr

3、ic grid-diesel generator) all the way of losing electricity automatically switch to standby power, and to ensure that the power supply reliability and continuity, widely used by the people and high praise. This paper introduces the characteristics of all kinds of ATSE, according to the national stan

4、dard and discusses the existing ATSE products ATSE selection and application in engineering points in the subway. Keywords: an automatic transfer switch ATSE; Selection points; The subway engineering; application 中图分类号： TM564.8 文献标识码：A 文章编号： 1. 自动转换开关电器的定义及在我国使用历程 1.1 自动转换开关电器（ATSE）主要是指由一个（或几个）转换开关电

5、器和其他必需的电器组成，用于监测电源电路、并将负载电路从一个电源自动转换至另一个电源的电器。 1.2 20 世纪 80 年代国外自动转换开关诞生，20 世纪 90 年代后期，天津低压电器厂研制成功我国第一台 ATSE。ATSE 至今经历了四个发展阶段，相应结构及特点如表 1 所示。 表 1. 各类 ATSE 结构及特点 2.ATSE 的分类 GB、IEC 及 UL 对自动转换开关电器的分类见表 2。 表 2. 自动转换开关电器的分类 1自动：手动：远程控制：旁路隔离：固态转换开关：消防泵转换开关：并联（闭合）转换 2允许向主电源电路提供过电流保护 注：对带有过电流保护器的转换开关电器，UL 标

6、准应向用户提出“警告：如果过电流电器脱扣，ATSE 将不能转换”的告示。UL 标准内容是要求是 ATSE 产品发展趋势。 根据IEC62091 固定式消防泵控制器标准要求，用于消防泵的ATSE 只能够采用 PC 级 ATSE。 3.ATSE 的选型要点 总体原则：ATSE 的选用应根据具体使用环境(温度、海拔、湿度、污染等级、安装类别、电磁环境)，依据国家现行标准、规范选用安全可靠的产品，同时兼顾经济效益与维护便利。 3.1 ATSE 的额定电压应与所在回路额定电压一致，并考虑正常工作时电压波动。 3.2 ATSE 的额定电流应大于所在回路的计算电流，并能承载一定的过载电流。 3.3 ATSE

7、 的额定频率必须与所在回路的频率相同。 3.4 ATSE 应满足短路条件下的动稳定与热稳定要求。CB 级的 ATSE应满足短路条件下的分断能力，PC 级的 ATSE 应承载短路耐受电流的要求。3.5 ATSE 额定接通与分断能力、电操作与机械操作性能应符合使用类别要求。GB/T 14048.11-2008 中规定了 ATSE 的标准使用类别，见表3： 表 3.ATSE 使用类别 3.6 三相四线制（0.4/0.23kV）电力系统中 ATSE 极数的选用。 3.6.1 同一接地系统中，带漏电保护的两个电源回路下级的 ATSE，三相四线供电应采用四极 ATSE，单相供电应采用两极 ATSE。 3.

8、6.2 两种不同接地系统（包括两个不同中性线接地点的 TN-S 系统）间电源转换的 ATSE，三相四线供电应采用四极 ATSE，单相供电应采用两极 ATSE。 3.6.3 正常供电电源与备用发电机之间，当采用不同的接地方式时其转换开关应采用四极 ATSE。 3.6.4 IT 系统中当引出中性线时，三相四线供电应采用四极 ATSE，单相供电应采用两极 ATSE。 3.6.5 在有总等电位联结的情况下，TN-S、TN-C-S 系统除原则3.6.1、3.6.2、3.6.3 的情况外一般不需要设四极 ATSE。 3.6.6 TN-C 系统严禁采用四极 ATSE。 3.7 ATSE 的级别。应根据实际需

9、求及经济能力按 1.2 条所述选择合适的类别，选择 PC 级 ATSE 时上级断路器应有足够的短路分断能力；选择 CB 级 ATSE 时，应明确脱扣器或熔体整定电流。 3.8 在电源故障状况下 ATSE 的转换能力。在缺相、过电压、欠电压、频率偏差、谐波等条件下应能自动转换。 3.9 ATSE 转换时间。需确认最小断电时间（由开关本体的机构决定）和总转换时间（即本体转换时间控制器延时时间） 。从常用电源到备用电源和从备用电源返回到常用电源的转换时间均应符合实际需要，且ATSE 应能躲过电源电压闪变干扰。ATSE 的动作时间原则上应使下级动作时间长于上级动作时间，上级有如母联自投的 ATSE，其

10、总动作时间应比上级切换时间有延时，避免频繁切换。对要求断电时间小于 1.5s 的场合，应特别注明转换时间要求。 3.10 ATSE 自复功能。通常在常用电源恢复正常一定时间后（IEC62091 固定式消防泵控制器建议复位时间在 5min30min 之间可调） ，ATSE 再切换回常用电源（延时复位以确保常用电源正常，避免因为常用电源短时间再次出故障，导致频繁转换或者柴油机频繁启动） ，若 ATSE电源均为市电，可不自复。 3.11 ATSE 控制器。应具备基本的检测电源故障(一相或多相断相、欠压、过压、频率偏差等)、发电机参数、提供发电机控制信号、现场设定、显示等功能，数据通信接口应与系统一致

11、，以便采集参数和远程监控。 3.12 旁路功能。平时不使用的负荷或有备用设备的负荷可不考虑旁路功能；不间断运行的负荷(如大型通讯枢纽、监控中心)ATSE 前宜加隔离电器或旁路开关以便日常维修，如有 UPS 也可不考虑旁路功能。 4. ATSE 在地铁工程的应用要点 地铁作为大型基础交通运输工具，其设备选型应更加慎重，除根据本文第 3 条内容进行选择外，还应考虑经济、维护和管理的便利。 4.1 ATSE 在深圳地铁工程的应用。ATSE 在地铁主要用于保障排烟风机、水泵、通信、信号等一级负荷供电，深圳地铁一期工程主要选用双接触器型双电源切换器，二期工程主要选用双投式 ATSE。双接触器型ATSE

12、价格便宜、耐用，但切换速度较慢，切换时中性线一般不切换，适用于风机、水泵等要求不高的设备；双投式 ATSE 价格稍贵，但切换速度快，切换时另一路电源中性线先接通、相线完成切换后原电源中性线再分断，避免在切换过程中因零点漂移引起电路版烧坏。 4.2 ATSE 在地铁工程中选型注意事项。地铁建设时期施工条件恶劣且人员混杂，ATSE 要有较高的防护等级，以避免水、沙石等外部因素引起 ATSE 损坏；ATSE 应尽量采用模块化结构，以便维护人员快速判断和消除故障；ATSE 所安装的配电箱还应预留足够的手动操作和检修空间。 4.3 ATSE 的管理要求。对设备本身来说，首要的是满足使用可靠性，在此条件下

13、再考虑经济效益，但从备品备件管理的角度来看，设备的型号越少越好、通用部件越多越好，由此可减少 ATSE 备件种类及库存金额。从地铁负载类型看，可大致分为电机和电子电路两大类，电机类不需中性线或切换时对中性线要求不高，可选用价格相对便宜的双接触器式或隔离（负荷）开关式 ATSE；电子电路类可选用双投式 ATSE。在此基础上根据功率范围选择两到三种型号的 ATSE，既能减少一次投资成本，又能满足设备运行要求，还能减少备件的管理和采购压力。 5.结束语 应该看到，双电源切换器(ATSE)在地铁工程中提升配电系统的稳定性具有非常重要的作用，能有效保证负载用电的连续性。地铁设计和运营人员应根据实际环境、需求及经济能力选择合适的 ATSE 类型及品牌，并考虑后续维护和备件储备的便利，兼顾建设与运营。 参考文献 1宋涛, 孙牧海 . ATSE 核心参数选择几点思考 J. 建筑电气, 2011,(06) 2姬宁, 黄民德, 郭启明. PC 级和 CB 级 ATSE 在建筑电气系统中的应用J. 天津城市建设学院学报, 2011,(01)