?大概從事電氣工業(yè)多年的電氣人員并不陌生。 但相對(duì)于一些剛剛接觸到的電工行業(yè)，小白可能有點(diǎn)了解。 雙電源開(kāi)關(guān)是當(dāng)電源故障發(fā)生時(shí)自動(dòng)切換到另一電源的開(kāi)關(guān)。 通用雙電源開(kāi)關(guān)廣泛應(yīng)用于高層建筑、機(jī)房、社區(qū)、醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、碼頭、消防、冶金、化工、紡織等不允許停電的重要場(chǎng)所。 雙電源開(kāi)關(guān)的使用增加了負(fù)載的可靠性和靈活性，但是如果開(kāi)關(guān)的性能未知和不受控制，則開(kāi)關(guān)可能不能正常工作。 它對(duì)電力負(fù)荷的安全運(yùn)行構(gòu)成威脅。 電氣設(shè)計(jì)在線教學(xué)教師di，下面根據(jù)雙電源開(kāi)關(guān)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，分析其性能特點(diǎn)，提出從設(shè)計(jì)中選擇實(shí)際應(yīng)用等環(huán)節(jié)注意，以確保其能充分發(fā)揮作用。 通過(guò)閱讀本文，希望能給一般電氣人員加深對(duì)雙電源自動(dòng)開(kāi)關(guān)的認(rèn)識(shí)。
（1）雙電源自動(dòng)開(kāi)關(guān)的基本概況:
雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)是指由微處理器控制，在電網(wǎng)系統(tǒng)中用于啟動(dòng)和切換網(wǎng)電與網(wǎng)電或網(wǎng)電與發(fā)電機(jī)電源，并能使電源持續(xù)供電的裝置。當(dāng)常用電源突然故障或失效時(shí)，會(huì)通過(guò)雙電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)自動(dòng)投入備用電源（備用電源在小負(fù)荷下也可由發(fā)電機(jī)供電），使設(shè)備仍能正常運(yùn)行。最常見(jiàn)的有電梯、消防、監(jiān)控設(shè)備、照明等。
（2）雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的功能特點(diǎn)：
兩個(gè)斷路器之間有可靠的機(jī)械聯(lián)鎖裝置和電氣聯(lián)鎖保護(hù)，完全消除了兩個(gè)斷路器同時(shí)合閘的可能性，采用雙列復(fù)合接觸、橫向機(jī)構(gòu)、微電機(jī)預(yù)能量?jī)?chǔ)存和微電子控制技術(shù)，基本實(shí)現(xiàn)零電弧（無(wú)滅弧罩） ，具有明顯的開(kāi)關(guān)位置指示、掛鎖功能，可靠實(shí)現(xiàn)電源與負(fù)載隔離，可靠性高，使用壽命超過(guò)8000次，機(jī)電一體化設(shè)計(jì)，開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確，靈活，可靠，電磁兼容性強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng)，無(wú)外界干擾，自動(dòng)化程度高。
雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)具有短路和過(guò)載保護(hù)功能，過(guò)壓、欠壓、缺相自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能和智能報(bào)警功能。自動(dòng)轉(zhuǎn)換參數(shù)可在外部自由設(shè)定，對(duì)運(yùn)行中的電機(jī)具有智能保護(hù)功能。當(dāng)消防控制中心向智能控制器發(fā)出控制信號(hào)時(shí)，兩個(gè)斷路器都進(jìn)入分閘狀態(tài)，并預(yù)留計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)接口，實(shí)現(xiàn)遙控、遙調(diào)、遙信、遙測(cè)四遙功能。
全自動(dòng)型不需通過(guò)外接其他任何一個(gè)控制系統(tǒng)元器件，外形設(shè)計(jì)美觀、體積小、重量輕，由邏輯控制板，以不同的邏輯來(lái)管理可以直接裝于開(kāi)關(guān)內(nèi)的電機(jī)，變速箱的動(dòng)作進(jìn)行操作來(lái)保證電子開(kāi)關(guān)的位置，電機(jī)為聚氯丁橡膠材料絕緣濕熱型電機(jī)，裝有各種安全生產(chǎn)裝置，在超出110℃和過(guò)電流變化狀態(tài)時(shí)跳閘，在故障現(xiàn)象消失后即自動(dòng)學(xué)習(xí)投入社會(huì)工作，可逆減速齒輪，采用直齒齒輪。
（3）雙電源自動(dòng)開(kāi)關(guān)的分類(lèi):
1） ATS和STS
STS（靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)），也稱(chēng)為靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，是一種自動(dòng)電源切換系統(tǒng)。第一路故障后，STS自動(dòng)切換到第二路向負(fù)載供電（前提是第二路正常，且與第一路基本同步）。如果第二路故障，STS自動(dòng)切換到第一路給負(fù)載供電（前提是第一路正常且與第二路基本同步）。適用于UPS-UPS、UPS發(fā)電機(jī)、UPS- mains、市電等任意兩種電源的連續(xù)功率轉(zhuǎn)換。以上電源都需要一個(gè)同步裝置來(lái)保證兩個(gè)電源基本同步，否則STS無(wú)法切換:
1. STS靜態(tài)模式切換控制開(kāi)關(guān)
它主要由智能控制板、高速晶閘管和斷路器組成，標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)關(guān)時(shí)間 ≤ 8ms，不會(huì)導(dǎo)致IT型負(fù)載停電，能可靠地向負(fù)載供電，保證STS在分相切換時(shí)的安全。
自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)
ATS又稱(chēng)ATSE（自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)設(shè)備的縮寫(xiě)），是一種自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。ATS主要用于應(yīng)急電源系統(tǒng)，是一種將負(fù)載電路從一個(gè)電源自動(dòng)切換到另一個(gè)（備用）電源的開(kāi)關(guān)電器，以保證重要負(fù)載的連續(xù)可靠運(yùn)行。ATS是機(jī)械結(jié)構(gòu)，切換時(shí)間超過(guò)100毫秒，會(huì)造成負(fù)載斷電。
適合中國(guó)照明、電機(jī)類(lèi)負(fù)載，其中重要負(fù)荷開(kāi)關(guān)派生的自動(dòng)模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)采用雙列復(fù)合式觸頭、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、微電機(jī)預(yù)儲(chǔ)能、以及發(fā)展微電子控制信息技術(shù),基本功能實(shí)現(xiàn)了零飛弧，驅(qū)動(dòng)電機(jī)為聚氯丁橡膠絕緣濕熱型電機(jī)，裝有安全生產(chǎn)裝置在超出110°C溫度和過(guò)電流通過(guò)狀態(tài)時(shí)自動(dòng)跳閘，待故障消失后即自動(dòng)學(xué)習(xí)投入社會(huì)工作，很大影響程度能夠保證了開(kāi)關(guān)使用壽命。
2. 雙功率自動(dòng)開(kāi)關(guān)主要分為PC雙功率開(kāi)關(guān)（整體式）和CB雙功率開(kāi)關(guān)（雙斷路器型）。
1. PC 級(jí)雙電源自動(dòng)開(kāi)關(guān)
PC級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)可以連接和攜帶雙電源，但不是用來(lái)斷開(kāi)短路電流的。如果選用無(wú)過(guò)流脫扣器的負(fù)荷開(kāi)關(guān)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，雙電源屬于PC級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，不具備保護(hù)功能，但具有較高的容差和連接能力，可以保證開(kāi)關(guān)本身的安全，不會(huì)因過(guò)載或短路而損壞。在這種情況下，它可以確?？煽康碾娐愤B接。
2. CB級(jí)雙電源自動(dòng)進(jìn)行切換控制開(kāi)關(guān)
CB級(jí)雙功率自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)配有過(guò)流脫扣器雙電源，其主觸點(diǎn)可接通，用于斷開(kāi)短路電流。 雙電源作動(dòng)器選用僅有短路電流脫扣器的斷路器，屬于CB類(lèi)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，具有選擇性保護(hù)功能，可對(duì)負(fù)載和下端電纜提供短路保護(hù)。 它的上電和斷電能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于使用接觸器、繼電器和其他部件。
（4）雙電源自動(dòng)開(kāi)關(guān)操作程序:
1）當(dāng)由于某種原因停電，短時(shí)間內(nèi)無(wú)法恢復(fù)供電時(shí)，必須啟用備用電源。
1.切除市電進(jìn)行供電各斷路器（包括兩個(gè)配電室控制柜各斷路器，雙電源切換箱市供電斷電器）， 拉開(kāi)雙投防倒送開(kāi)關(guān)至自備一個(gè)電源通過(guò)一側(cè)，保持雙電源系統(tǒng)切換控制箱內(nèi)自備電供電斷路器發(fā)展處于網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)工作狀態(tài)。
2. 啟動(dòng)備用電源（柴油發(fā)電機(jī)組），當(dāng)發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，依次打開(kāi)發(fā)電機(jī)空氣開(kāi)關(guān)，并在電源控制柜內(nèi)設(shè)置斷路器。
3. 將電源開(kāi)關(guān)盒一個(gè)接一個(gè)地放在備用電源斷路器中，供給負(fù)載電源。
4.備用電源運(yùn)行期間，值班人員不得離開(kāi)發(fā)電機(jī)組，調(diào)整電壓、頻率等。根據(jù)負(fù)荷的變化及時(shí)調(diào)整，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理。
2）市電恢復(fù)正常供電時(shí)，應(yīng)及時(shí)學(xué)習(xí)做好一個(gè)電源轉(zhuǎn)換研究工作，切斷備用電源，恢復(fù)市電供電。
1. 按以下順序逐一斷開(kāi)自備電源斷路器：雙電源開(kāi)關(guān)箱自備電源斷路器 → 自備配電箱斷路器 → 發(fā)電機(jī)主開(kāi)關(guān) → 將雙擲開(kāi)關(guān)切換到市政電源供電側(cè)。
2. 按照柴油機(jī)關(guān)機(jī)程序進(jìn)行操作。
3.從市電電源總開(kāi)關(guān)到各分支開(kāi)關(guān)依次閉合斷路器，從市電電源斷路器將雙電源開(kāi)關(guān)箱置于閉合位置。
3）檢查各儀表及指示燈指示系統(tǒng)是否可以正常，啟動(dòng)變壓器內(nèi)冷卻風(fēng)扇。基本信息分類(lèi)雙電源自動(dòng)模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（以下問(wèn)題簡(jiǎn)稱(chēng)雙電源）是采用塑殼斷路器與負(fù)荷開(kāi)關(guān)二大類(lèi)型包括以下是二種不同產(chǎn)品主要介紹。
（5）選擇雙電源自動(dòng)開(kāi)關(guān)：
雙電源自動(dòng)進(jìn)行切換開(kāi)關(guān)在切換備用電源時(shí)是有延時(shí)的，這個(gè)問(wèn)題延時(shí)服務(wù)主要作用在由主電源向備用電源轉(zhuǎn)換上。而有些企業(yè)用電安全設(shè)備對(duì)雙電源自動(dòng)模式切換開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換發(fā)展時(shí)間是有嚴(yán)格管理要求的，因此雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)選型時(shí)一定要看好用電信息設(shè)備的轉(zhuǎn)換教學(xué)時(shí)間。下面就介紹自己一些生活用電設(shè)施設(shè)備對(duì)雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換研究時(shí)間的要求。
1）當(dāng)雙電源自動(dòng)切換具有自動(dòng)切換和自動(dòng)復(fù)位功能時(shí)，在主電源恢復(fù)正常供電后，雙電源自動(dòng)切換應(yīng)經(jīng)過(guò)一段延時(shí)后切換回主電源。
2）雙電源系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行切換控制開(kāi)關(guān)技術(shù)一般都是不允許帶大電動(dòng)機(jī)或高感抗負(fù)載數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，這類(lèi)工作負(fù)載在運(yùn)行中切換，兩路電源相位差變化較大時(shí)，電機(jī)將受到影響巨大的機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)力。同時(shí)，由電動(dòng)機(jī)可以產(chǎn)生的反電勢(shì)引起的過(guò)流會(huì)造成熔斷器熔斷或斷路器脫扣。因此，當(dāng)雙電源自動(dòng)模式切換開(kāi)關(guān)帶大電動(dòng)機(jī)或高感抗負(fù)載轉(zhuǎn)換時(shí)，兩組動(dòng)觸頭在轉(zhuǎn)換前應(yīng)增加學(xué)生一個(gè)具有延時(shí)一段時(shí)間，即應(yīng)選用延時(shí)轉(zhuǎn)換型雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)，延時(shí)一定時(shí)間視負(fù)載使用情況分析確定。
3）當(dāng)發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急照明電源時(shí)，發(fā)電機(jī)啟動(dòng)和功率轉(zhuǎn)換的整個(gè)時(shí)間不應(yīng)超過(guò)15s。
雙電源自動(dòng)開(kāi)關(guān)應(yīng)選擇“城市發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)換”專(zhuān)用型。
4）當(dāng)變電所室內(nèi)低壓配電系統(tǒng)采用單母線分段運(yùn)行，并設(shè)置母聯(lián)開(kāi)關(guān)時(shí)，雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的總動(dòng)作時(shí)間應(yīng)與變電所室內(nèi)母聯(lián)開(kāi)關(guān)設(shè)置的動(dòng)作時(shí)間整定值相匹配，并應(yīng)大于接觸開(kāi)關(guān)的動(dòng)作時(shí)間0.5-1秒以上。變電站室母聯(lián)開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)間多為2.5s，雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)總動(dòng)作時(shí)間應(yīng)大于3s。
ATSC即雙電源自動(dòng)控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在信息工程中得到了社會(huì)廣泛的應(yīng)用，正確科學(xué)合理的選擇ATSE可確保企業(yè)重要工作負(fù)荷的可靠供電，ATSE在重要影響負(fù)荷的供電管理系統(tǒng)中是不可因?yàn)槿鄙俸椭匾囊粋€(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，ATSE目前在我國(guó)經(jīng)濟(jì)經(jīng)歷了四個(gè)全面發(fā)展研究階段，即兩接觸器型、兩斷路器型、勵(lì)磁式專(zhuān)用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和電動(dòng)式專(zhuān)用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)：
1）雙接觸器開(kāi)關(guān)是我國(guó)最早生產(chǎn)的第一代雙電源開(kāi)關(guān)，是由兩個(gè)接觸器重疊構(gòu)成的簡(jiǎn)單電源，具有機(jī)械聯(lián)鎖不可靠、功耗高等缺點(diǎn)。 因此，它在工程中的應(yīng)用越來(lái)越少。
2）雙斷路器式變換開(kāi)關(guān)是我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和 IEC 標(biāo)準(zhǔn)中提及的 CB 級(jí) ATSE 的第二代變換開(kāi)關(guān)。該機(jī)由雙斷路器改造而成，配有機(jī)械聯(lián)鎖裝置，具有短路或過(guò)流保護(hù)功能，但機(jī)械聯(lián)鎖不可靠。
3）勵(lì)磁型專(zhuān)用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)為第三代，是由勵(lì)磁接觸器和控制器組成的一體化裝置。機(jī)械聯(lián)鎖可靠，開(kāi)關(guān)由電磁線圈產(chǎn)生的吸引力驅(qū)動(dòng)，速度快。電動(dòng)專(zhuān)用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)是第四代，是PC ATSE。其主體是符合要求的隔離開(kāi)關(guān)，是一種機(jī)電一體化的開(kāi)關(guān)電器。轉(zhuǎn)換采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)換平穩(wěn)快速，具有過(guò)0位功能。
ATSE的發(fā)展趨向主要內(nèi)容包括兩個(gè)重要方面:
一是主開(kāi)關(guān)體，抗沖擊電流能力強(qiáng)，開(kāi)關(guān)頻率高；可靠的機(jī)械聯(lián)鎖保證兩個(gè)電源在任何狀態(tài)下都不能并聯(lián)運(yùn)行；不允許設(shè)置保險(xiǎn)絲或跳閘裝置。 為了防止雙功率開(kāi)關(guān)輸出端因過(guò)載而斷電，具有0位功能，且隔離距離大，為了能夠承受更高的沖擊電壓（8KV）及以上，四級(jí)開(kāi)關(guān)首先具有N級(jí)通斷功能，以防止ATSE切換時(shí)不同系統(tǒng)N條線路上的電位漂移， 使電流趨勢(shì)不一致或分流，導(dǎo)致剩余電流保護(hù)裝置發(fā)生故障。
二是控制器，采用基于微處理器的智能產(chǎn)品，檢測(cè)模塊應(yīng)具有較高的檢測(cè)精度和較寬的參數(shù)設(shè)置范圍，包括電壓、頻率、延遲時(shí)間等。具有良好的電磁兼容性，應(yīng)能承受主電路電壓波動(dòng)、浪涌保護(hù)、諧波干擾、電磁干擾等，轉(zhuǎn)換時(shí)間快，延時(shí)可調(diào)，可為用戶(hù)提供各種信號(hào)和消防接口、通信接口。
（6）PC級(jí)和CB級(jí)雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的應(yīng)用:
從ATSE的發(fā)展研究過(guò)程和發(fā)展經(jīng)濟(jì)趨向我們可以明顯看出，PC級(jí)ATSE在工程中的應(yīng)用技術(shù)將成為主流，值得人們一提的是，《固定式消防泵驅(qū)動(dòng)器-控制器》 （IEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修正計(jì)劃草案）中指出，ATSE不應(yīng)帶短路和過(guò)電流通過(guò)保護(hù)系統(tǒng)功能。
但CB類(lèi)ATSE不能滿(mǎn)足這一點(diǎn)的要求，一旦發(fā)生短路和過(guò)電流，釋放跳閘，導(dǎo)致電源側(cè)有電源，而負(fù)載沒(méi)有電源，不能滿(mǎn)足一級(jí)和二級(jí)負(fù)載的供電要求。 IEC標(biāo)準(zhǔn)修訂的趨勢(shì)也證明PC級(jí)ATSE在工程中的推廣是必然的。 這就是為什么我們必須將PC類(lèi)ATSE分開(kāi)的原因，標(biāo)準(zhǔn)也將ATS分為PC類(lèi)和CB類(lèi)。
1） PC 級(jí)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)采用一體化轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)（驅(qū)動(dòng)） ，方便可靠，動(dòng)作時(shí)間快，一般為100-200MS。觸頭為銀合金，觸頭分離速度大，有專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的滅弧室。體積小，只有1/2 CB 級(jí)，具有短期電流電阻。
2）CB ATS以?xún)蓚€(gè)斷路器為基礎(chǔ)，控制器通過(guò)機(jī)械聯(lián)動(dòng)控制電氣傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)兩路電源的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。切換時(shí)間為1-2s。
3）PC級(jí)雙電源系統(tǒng)用在企業(yè)要求具有較高的場(chǎng)合，CB級(jí)用在般的使用不同場(chǎng)合，CB級(jí)的雙電源的價(jià)格比PC級(jí)的低。
4）PC級(jí)雙電源是由隔離開(kāi)關(guān)組成的雙電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，它可以接通和攜帶，但不用于斷開(kāi)短路電流。
5）CB 級(jí)雙電源配有過(guò)流釋放（斷路器）雙電源，其主觸點(diǎn)可連接，用于斷開(kāi)短路電流。