保安電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)培訓(xùn)教材

1、保安電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)培訓(xùn)教材1. ATS的定義自動轉(zhuǎn)換開關(guān)（ATS）由一個或幾個轉(zhuǎn)換開關(guān)電器和其 它必需的電器組成，用于監(jiān)測電源電路、并將一個或幾個負(fù) 載電路從一個電源自動轉(zhuǎn)換至另一個電源的電器。簡稱為“雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)”或“雙電源開關(guān)”。ATS主要用在緊急供電系統(tǒng)，以確保重要負(fù)荷連續(xù)、可靠運(yùn)行，因此，ATS常常應(yīng)用在重要用電場所，其產(chǎn)品可靠性尤為重要，轉(zhuǎn)換一旦失敗將會造成其電源間的短路或重要負(fù)荷斷電（甚至短暫停電），后果都是嚴(yán)重的。2. ATS的分類ATS可分為兩個級別：PC級和CB級。PC級ATS只完 成雙電源自動轉(zhuǎn)換的功能， 不具備短路電流分?jǐn)啵▋H能接通、 承載）的功能；CB級ATS:

2、既完成雙電源自動轉(zhuǎn)換的功能， 又具有短路電流保護(hù)（能接通并分?jǐn)啵┑墓δ堋?. ATS的發(fā)展歷程電源切換系統(tǒng)類產(chǎn)品發(fā)展大體經(jīng)歷了三類：接觸器類、 塑殼斷路器類/負(fù)荷隔離開關(guān)類、一體式自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器 類。（1）接觸器類：此類電源切換系統(tǒng)以接觸器為切換執(zhí) 行部件，切換功能用中間繼電器或邏輯控制模塊組成二次回 路完成控制功能，缺點(diǎn)是主回路接觸器工作需要二次回路長 期通電，容易產(chǎn)生溫升發(fā)熱、觸點(diǎn)粘結(jié)、線圈燒毀等故障。 因?yàn)槭欠菢?biāo)產(chǎn)品，其組成元器件較多，產(chǎn)品質(zhì)量受元器件、 制造工藝制約，故障率較高，現(xiàn)已逐漸被新產(chǎn)品代替。（2）塑殼斷路器類：此類電源切換系統(tǒng)以塑殼式斷路器為切換執(zhí)行部件，切換功能用 ATS

3、自動控制單元完成，有 機(jī)械和電氣聯(lián)鎖，功能完善，操作性能好，使用壽命高，組 成元器件較少，安裝方便。該類屬CB級轉(zhuǎn)換開關(guān)電器，由兩個斷路器作為電流分?jǐn)鄦卧?，并配備電流脫扣器，具備一定的保護(hù)能力，斷路器的接通 /分?jǐn)嗄芰Ρ壤^電器高很多。 該類產(chǎn)品穩(wěn)態(tài)時由機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行保持，由于斷路器同負(fù)荷隔 離開關(guān)本身的區(qū)別，在過電流狀況下的應(yīng)用效果不如PC級產(chǎn)品。（3）負(fù)荷隔離開關(guān)類：負(fù)荷隔離開關(guān)型轉(zhuǎn)換開關(guān)電器是在兩個負(fù)荷隔離開關(guān)的基礎(chǔ)上加裝電動操作機(jī)構(gòu)、機(jī)械連 鎖機(jī)構(gòu)、自動控制單元等一體化組裝而成。電流的分?jǐn)鄦卧?為負(fù)荷隔離開關(guān)，其觸頭滅弧系統(tǒng)是以分?jǐn)嘁淮坞娀∫笤O(shè) 計(jì)的，不具備電路的保護(hù)功能，這一類產(chǎn)品屬于

4、PC級產(chǎn)品，它因采用了彈簧儲能、瞬時釋放的加速機(jī)構(gòu)，能快速接通、 分?jǐn)嚯娐坊蜻M(jìn)行電路的轉(zhuǎn)換，產(chǎn)品操作性能可靠。（4）一體式自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器類：此類電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是 集開關(guān)與邏輯控制于一體，無需外加控制器，真正實(shí)現(xiàn)機(jī)電 一體化的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)。此類電源切換系統(tǒng)產(chǎn)品的觸頭系統(tǒng)采用“單刀雙擲”設(shè)計(jì)，為統(tǒng)一設(shè)計(jì)制造，體積小，結(jié)構(gòu)簡 單。該產(chǎn)品不具備電流保護(hù)功能，屬于PC級轉(zhuǎn)換開關(guān)電器產(chǎn)品。該類產(chǎn)品一般轉(zhuǎn)換時間比較小，開關(guān)切換驅(qū)動采用電 機(jī)驅(qū)動，切換平穩(wěn)可靠，操作器電機(jī)驅(qū)動只在開關(guān)切換瞬間 有電流通過，穩(wěn)態(tài)時無需提供工作電流，節(jié)能顯著。產(chǎn)品無 溫升發(fā)熱、觸點(diǎn)粘結(jié)、線圈燒毀現(xiàn)象。開關(guān)帶有機(jī)電聯(lián)鎖裝 置，可實(shí)現(xiàn)

5、自投自復(fù)、自投不自復(fù)、失壓、欠壓、斷相保護(hù)、 手動-自動轉(zhuǎn)換、延時控制等，為電源切換類主流產(chǎn)品。4. CB級與PC級ATS兩者有以下幾點(diǎn)區(qū)別：(1) 兩者機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)理念不同，CB級是由斷路器組成，斷路器是分?jǐn)嚯娀∧芰?qiáng)，要求機(jī)構(gòu)快速脫扣一般采用四連桿 機(jī)構(gòu)。四連桿機(jī)構(gòu)易存在滑扣、再扣不可靠因素；而PC級機(jī)構(gòu)不存在該方面問題。因而PC級產(chǎn)品的可靠性遠(yuǎn)高于 CB級產(chǎn)品。(2) CB級斷路器一般不承受短時耐受電流，觸頭壓力較小。當(dāng)供電電路發(fā)生短路時，斷路器的動觸頭易被斥開并產(chǎn) 生限流作用，從而分?jǐn)喽搪冯娏?；而PC級ATS能承受20le及以上過載電流，觸頭壓力要求較大，因而ATS觸頭不被斥開，也不易被熔

6、焊。(3) 兩路電源在轉(zhuǎn)換過程中存在電源疊加問題：PC級ATS充分考慮了這一因素。PC級ATS的電氣間隙、爬電距離是一 般斷路器的電氣間隙、爬電距離的180%、150%（標(biāo)準(zhǔn)要求） 因而PC級ATS,全性更好。（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，這有利于分?jǐn)嚯娀?，但該類觸頭材料易 氧化，備用觸頭長期暴露在外，在其表面易形成阻礙導(dǎo)電、 難驅(qū)除的氧化物，當(dāng)備用觸頭一旦投入使用，觸頭溫升增高 易造成開關(guān)燒毀甚至爆炸；而PC級ATS充分考慮了觸頭材料氧化帶來的后果。（5）操作機(jī)構(gòu)不同：CB級ATS的電動操作機(jī)構(gòu)一般是通 過微電機(jī)帶動減速齒輪機(jī)構(gòu)對斷路器進(jìn)行合分工作，又因

7、斷路器機(jī)構(gòu)的限制，微電機(jī)必須工作到堵轉(zhuǎn)后，靠行程開關(guān)才 斷開控制回路。眾所周知，微電機(jī)堵轉(zhuǎn)工作后，其壽命會大 大降低。因而，CB級ATS電動操作機(jī)構(gòu)可靠性較低。而 PC 級ATS的電動操作機(jī)構(gòu)一般為短時工作電磁鐵。由于電磁鐵 結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠好，所以PC級ATS電動操作機(jī)構(gòu)的可靠性較高。4種用于電源轉(zhuǎn)換的開關(guān)電器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及性能對比：產(chǎn)品性能電源轉(zhuǎn)換開關(guān)電器目標(biāo)接觸器負(fù)荷開關(guān)CB級 ATSPC級 ATS開關(guān)本體2臺接觸2臺開2臺斷路1臺1臺器關(guān)器開關(guān)機(jī)構(gòu)電磁鐵閘刀機(jī)構(gòu)四連桿機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可靠性線圈易燒毀好不好好好保持方式通電機(jī)械機(jī)械機(jī)械機(jī)械觸頭開距小小小大大觸頭接觸電阻小一般大小小觸頭過

8、載能力10le12le12le20le大接通/分?jǐn)嗄芰π⌒〈蟠蟠竽投搪纺芰τ|頭易融焊大觸頭易拆開大大機(jī)械/電氣壽命高低低高高電氣間隙/ 爬電距離小小小大大使用類別單臺AC-3單臺AC-23AC-33AC-33AC-33過電流引起轉(zhuǎn)換失靈不能不能能不能不能轉(zhuǎn)換速度般般慢快快產(chǎn)品體積小大大小小控制接線簡單復(fù)雜復(fù)雜簡單簡單符合標(biāo)準(zhǔn)GB14048.4GB14048.3GB/T14048.11GB/T14048.11GB/T14048.11性能比最低低低高高通過上述對比可知 PC級ATS是理想的電源轉(zhuǎn)換開關(guān)產(chǎn)品財(cái)co產(chǎn)品融頭曲單刀戲擲系統(tǒng)、單臺歸操做機(jī)構(gòu)5. ATS產(chǎn)品簡介ATS主要生產(chǎn)商 ONAN A

9、SCO GE-ZENITH，主要生產(chǎn) PC級ATS產(chǎn)品，除基本型外，還有瞬間并聯(lián)型、旁路型、隔離型、延時轉(zhuǎn)換型等。上圖是ASCC產(chǎn)品機(jī)構(gòu)及觸頭系統(tǒng)示圖。下面介紹ATS產(chǎn)品應(yīng)注意的幾個問題：（1）短路保護(hù)電器選擇：PC級ATS不具有短路保護(hù)功能，因此，需配短路保護(hù)電器。短路保護(hù)電器一般有兩種， 熔斷器或斷路器。由于熔斷器限流性能好，限制短路電流能 力強(qiáng)，它常被使用在系統(tǒng)出現(xiàn)預(yù)期短路電流大的地點(diǎn)處；而 斷路器限流性能差，額定限制短路電流能力低。不同的ATS產(chǎn)品，所規(guī)定的額定限制短路電流不同，用制造廠制定的短 路保護(hù)電器進(jìn)行保護(hù)的電器，在短路保護(hù)電器動作時間內(nèi)能 夠較好地承受預(yù)期短路電流值。在選擇短

10、路保護(hù)電器額定電 流值時，一般的原則是短路保護(hù)電器 （熔斷器或斷路器）與被 保護(hù)電器（ATS）額定電流值一致（即1:1）。（2） 二段式與三段式選擇：二段式ATS開關(guān)主觸頭僅 有兩個工作位，即常用電源位與備用電源位，負(fù)載不會出現(xiàn)長期斷電情況，供電可靠性高，轉(zhuǎn)換動作時間快。三段式ATS 開關(guān)主觸頭有三個工作位，多個零位 （是指電動狀態(tài)下），即 主觸頭處于空檔，三段式的“零位”主要是用于ATS在帶高感抗或大電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)換時，為避免沖擊電流做“暫態(tài)停留” 之用；而并非用于負(fù)載維修時隔離之用。維修時的隔離一定 要選擇隔離開關(guān)，它更安全。6. 二期ATS及CTTS簡介 二期事故保安電源、 事故照明MCC給

11、煤機(jī)MCC均采用ATS自動轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行切換，下面詳細(xì)介紹：二期事故保安電源及事故照明采用西安開瑞科技有限公司(美國 ASCO )的ATS及CTTS，簡介如下：ASCO系 列開路切換自動轉(zhuǎn)換開關(guān)ATS ( Open Transition TransferSwitch)是業(yè)界最先進(jìn)的數(shù)字控制技術(shù)自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，ASCO運(yùn)用自行研發(fā)經(jīng)長期使用證明的高性能電磁線圈作為轉(zhuǎn)換 操作機(jī)構(gòu)，使得每一額定容量自動轉(zhuǎn)換開關(guān)均擁有快速轉(zhuǎn)換 能力，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定，配上含薄膜按鍵及液晶顯示屏幕 的可程控微處理機(jī)控制器，主觸頭優(yōu)異帶載切換能力配合同 相位轉(zhuǎn)換控制技術(shù)及重疊切換第四極，不論切換的負(fù)載是電 動機(jī)或是電子式變頻器，不斷電系統(tǒng)或是以微處理機(jī)為基礎(chǔ) 的系統(tǒng)，對ASCO系列ATS來說，是真正的電氣瞬間單線圈 激磁操作、機(jī)械互鎖型雙投切換開關(guān)，額定容量從30A至4000A。ASCO 系列閉路不斷電切換開關(guān) CTTS ( Closed T