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雙電源轉換開關相關知識分享

時間:2020/3/7 9:53:23 關鍵詞:雙電源自動轉換開關

? 雙電源自動轉換開關電器簡稱為ATSE(俗稱雙電源轉換開關),是Automatic transfer switching equipment的縮寫。

? ATSE主要用在緊急供電系統,將負載電路從一個電源自動換接至另一個(備用)電源的開關電器,以確保重要負荷連續、可靠運行。因此,ATSE常常應用在重要用電場所,其產品可靠性尤為重要。轉換一旦失敗將會造成以下二種危害之一,其電源間的短路或重要負荷斷電(甚至短暫停電),其后果都是嚴重的,這不僅僅會帶來經濟損失(使生產停頓、金融癱瘓),也可能造成社會問題(使生命及安全處于危險之中)。因此,工業發達國家都把自動轉換開關電器的生產、使用列為重點產品加以限制與規范。

? 雙電源轉換開關的組成:

? ATSE一般由兩部分組成:開關本體+控制器。而開關本體又有PC級(整體式)與CB級(斷路器)之分。

? PC級:能夠接通、承載、但不用于分斷短路電流的ATSE。

? 其主體是負荷(隔離)開關,為機電一體式開關電器,轉換機構由電機或勵磁驅動。

? CB級:配備過電流脫扣器的ATSE,它的主觸頭能夠接通并用于分斷短路電流。由斷路器(微型斷路器或塑殼斷路器)另配機械聯鎖裝置。

? 控制器主要用來檢測被監測電源(兩路)工作狀況,當被監測的電源發生故障(如任意一相斷相、欠壓、失壓或頻率出現偏差)時,控制器發出動作指令,開關本體則帶著負載從一個電源自動轉換至另一個電源。控制器與開關本體進線端相連。

雙電源轉換開關


? 國內市場用于兩路電源轉換電器的產品目前有四類。

? 第一類:是由接觸器組成的轉換開關;

? 第二類:是由斷路器組成的轉換開關;

? 第三類:用電動負荷開關(符合GB14048.3標準)完成兩路電源轉換的產品;

? 第四類:電動式專用轉換開關,為PC級(一體式)ATSE。

? 由接觸器組成的ATSE產品,它的優點是價格低;缺點是線圈長期通電耗能易燒毀,產品的接通分斷能力低,觸頭易抖動、熔焊,其產品可靠性很低,尤其是在帶負荷轉換時易出現爆炸性事故,這類產品在國外已被淘汰并禁止使用。

? 為克服上述產品缺點,生產斷路器企業推出了CB級ATSE,CB級ATSE是由斷路器加機械連鎖組成,CB級的ATSE為機械保持,觸頭的接通與分斷能力有所提高,但又不是理想的ATSE產品。

? 因此,市場出現了第三類產品-電動負荷開關,這類產品是由兩臺負荷開關組合加上電操裝置組成,產品操作的可靠性又有較大提高,但觸頭滅弧系統是以分斷一次電弧要求設計的,用在雙電源電路切換,也存在不合理因素。

? 為此,市場呼喚著理想的ATSE產品。PC級(一體式)ATSE產品綜合了上述產品優點,克服了其缺點,是目前國內外市場較理想的雙電源轉換產品。

? ATSE

? PC級(一體式)ATSE以美國為代表的ATSE技術代表著當今世界PC級ATSE先進水平。因為,ATSE產品率先是在軍工領域得到使用,如雷達、通訊、航天等領域,而美國在上述領域處于世界領先地位,因此,美國對ATSE產品有較高要求,他們將ATSE產品視為電源一部分,為了提高其產品可靠性,不惜采用黃金作為觸頭材料。因此,在產品開發、研制方面投入較大。目前美國生產ATSE產品規模較大的企業有三至四家,如ONAN、ASCO、GE-ZENITH,主要生產PC級(一體式)ATSE產品,除基本型外,還有瞬間并聯型、旁路-隔離型、延時轉換型等。

? 電子式ATSE為滿足不停電電源要求,國外一些大公司推出以可控硅為主的電子式ATSE,額定工作電流100A~1200A,檢測、轉換時間≤5ms。它主要應用在電子商務網站、計算機數據中心、半導體芯片制造業及緊急救援中心等要害部門。

? CB級與PC級ATSE兩者有以下幾點區別

? 1.兩者機構設計理念不同CB級是由斷路器組成,而斷路器是以分斷電弧為己任,要求機構快速脫扣。因而可能存在滑扣、再扣不可靠因素;而PC級機構不存在該方面問題。PC級產品的可靠性遠高于CB級產品。

? 2. 斷路器(MCCB)一般不承受短時耐受電流,觸頭壓力較小。當供電電路發生短路時,斷路器的動觸頭被斥開并產生限流作用,從而分斷短路電流;而PC級ATSE應承受20Ie及以上過載電流,觸頭壓力要求較大,因而ATSE觸頭不易被斥開,也不易被熔焊。這一特性對消防供電系統尤為重要。

3. 兩路電源在轉換過程中存在電源疊加問題。PC級ATSE充分考慮了這一因素。PC級ATSE的電氣間隙、爬電距離一般是斷路器的電氣間隙、爬電距離的180%、150%(標準要求)。因而PC級ATSE安全性更好。

? 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,這有利于分斷電弧,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電、難驅除的氧化物,當備用觸頭一但投入使用,觸頭溫升增高易造成開關燒毀甚至爆炸;而PC級ATSE充分考慮了觸頭材料氧化帶來的后果。

? 觀點:

? 1、ATSE的主要作用是可靠的切換電源,短路保護并不是ATSE必備的功能,另外,從ATSE保障電源供應的角度來說,過載并不屬于電源故障,不允許過載切斷重要負荷的電源。CB級ATSE增加了短路保護這種可有可無的功能,反而會使ATSE的可靠性降低。在我們現實應用中,由于ATSE實際使用頻率不高,這類問題沒有得到充分暴露。

? 2、按照消防規范要求,消防負荷不允許過負荷保護,所以消防類負荷不允許采用具有過載保護功能的斷路器組成的CB級ATSE。這大概就是為什么近年來很多銷售人員感嘆PC級雙電源類產品應用猛增的因素之一吧。
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