一、雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)ATSE 的發(fā)展過(guò)程
ATSC即雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),由一個(gè)(或幾個(gè))轉(zhuǎn)換開(kāi)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(cè)電源電路、并將一個(gè)或幾個(gè)負(fù)載電路從一個(gè)電源轉(zhuǎn)換至另一個(gè)電源的開(kāi)關(guān)電器。作為消防負(fù)荷和其他重要負(fù)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(fù)荷的可靠供電,ATSE在重要負(fù)荷的供電系統(tǒng)中是不可缺少和重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
ATSE目前在我國(guó)經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段,即兩接觸器型、兩斷路器型、勵(lì)磁式專(zhuān)用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和電動(dòng)式專(zhuān)用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。兩接觸器型轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)為第一代,是我國(guó)最早生產(chǎn)的雙電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),它是由兩臺(tái)接觸器搭接而成的簡(jiǎn)易電源,這種裝置因機(jī)械聯(lián)鎖不可靠、耗電大等缺點(diǎn),因而在工程中越來(lái)越少采用。兩斷路器式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)為第二代,也就是我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和IEC標(biāo)準(zhǔn)中所提到的CB級(jí)ATSE,它是由兩斷路器改造而成,另配機(jī)械聯(lián)鎖裝置,可具有短路或過(guò)電流保護(hù)功能,但是機(jī)械聯(lián)鎖不可靠。勵(lì)磁式專(zhuān)用轉(zhuǎn)化開(kāi)關(guān)為第三代,它是由勵(lì)磁式接觸器外加控制器構(gòu)成的一個(gè)整體裝置,機(jī)械聯(lián)鎖可靠,轉(zhuǎn)換由電磁線圈產(chǎn)生吸引力來(lái)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān),速度快。電動(dòng)式專(zhuān)用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)為第四代,是PC級(jí)ATSE,其主體為符合隔離開(kāi)關(guān),為機(jī)電一體式開(kāi)關(guān)電器,轉(zhuǎn)換由電機(jī)驅(qū)動(dòng),轉(zhuǎn)換平穩(wěn)且速度快,并且具有過(guò)0位功能。
二、雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(ATSE)的發(fā)展趨向
ATSE的發(fā)展趨向主要包括兩個(gè)方面,其一是開(kāi)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(jī)械聯(lián)鎖,確保任何狀態(tài)下兩路電源不能并列運(yùn)行;不允許帶熔絲或脫跳裝置,以防止雙電源開(kāi)關(guān)因過(guò)載而造成輸出端無(wú)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(jí)開(kāi)關(guān)具備N(xiāo)級(jí)先合后分的功能,以防止ATSE在切換時(shí),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(hù)裝置誤動(dòng)作。其二是控制器,采用微處理器智能化產(chǎn)品,檢測(cè)模塊應(yīng)具有較高的檢測(cè)精度和寬的參數(shù)設(shè)定范圍,包括電壓、頻率、延時(shí)時(shí)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(dòng),浪涌保護(hù),諧波干擾,電磁干擾等;轉(zhuǎn)換時(shí)間快,且延時(shí)可調(diào);可為用戶提供各種信號(hào)及消防聯(lián)動(dòng)接口,通信接口。
從ATSE的發(fā)展過(guò)程和發(fā)展趨向可以看出,PC級(jí)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(dòng)器-控制器》(IEC標(biāo)準(zhǔn)修正草案)中指出,ATSE不應(yīng)帶短路和過(guò)電流保護(hù)功能。而CB級(jí)ATSE不能夠滿足這一點(diǎn),一旦出現(xiàn)短路和過(guò)電流的情況,脫扣器脫扣,造成電源側(cè)雖然有電, 而負(fù)載沒(méi)電的情況,不能滿足一、二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電的要求。IEC標(biāo)準(zhǔn)修訂的趨向也證明了PC級(jí)ATSE在工程中的推廣是必然的。這也是我們?yōu)槭裁匆獑为?dú)對(duì)PC級(jí)ATSE進(jìn)行闡述的理由。
三、PC級(jí)ATSE的選擇
在談及PC級(jí)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(cè)到出現(xiàn)偏差時(shí),則自動(dòng)將負(fù)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(shí),則自動(dòng)將負(fù)載返回轉(zhuǎn)接到常用電源。
雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)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(kāi)關(guān)的操作機(jī)構(gòu)不應(yīng)使負(fù)載電路與常用電源或備用電源長(zhǎng)期斷開(kāi),電源轉(zhuǎn)換開(kāi)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?cè)谶x用PC級(jí)ATSE時(shí),除按照正常參數(shù)進(jìn)行選擇外(同其他同類(lèi)低壓配電設(shè)備,在此不做贅述),還要 注意以下幾個(gè)方面:
1.電氣隔離,0位及掛鎖功能
從保證雙電源系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定、安全、安全供電和遠(yuǎn)程管理考慮,ATSE的主體開(kāi)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(kāi)關(guān)其作用功能不同,在選擇時(shí)要區(qū)分對(duì)待,隔離開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)位置應(yīng)具有較大的開(kāi)斷距離,國(guó)標(biāo)規(guī)定其線間及斷開(kāi)觸頭間必須承受8KV的額定沖擊耐受電壓。建議選用隔離開(kāi)關(guān)做主體開(kāi)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(hù),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(shí),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(shí)設(shè)定及級(jí)數(shù)的選擇
在常用電源轉(zhuǎn)換至備用電源時(shí),為防止備用電源在市電瞬態(tài)波動(dòng)或失壓,ATSE應(yīng)具有延時(shí)檢測(cè)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(shí),普遍設(shè)為1~8秒,,筆者認(rèn)為設(shè)為3秒比較合適,它不會(huì)影響用電設(shè)備或照明等的正常使用。當(dāng)備用電源轉(zhuǎn)換至常用電源時(shí),普遍廠家均有1~300秒的延時(shí),以確認(rèn)常用電源恢復(fù)正常而且穩(wěn)定供電,筆者認(rèn)為2分鐘比較合適。在延時(shí)時(shí)間內(nèi),ATSE一直在向負(fù)載供電,不會(huì)影響電器設(shè)備使用。在選擇ATSE時(shí),應(yīng)選用四級(jí)開(kāi)關(guān),N線應(yīng)當(dāng)完全隔離,目的是防止ATSE切換時(shí),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(hù)裝置誤動(dòng)作。
3.關(guān)于機(jī)電一體智能式
機(jī)電一體智能式雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)具有自動(dòng)化程度高,安全可靠性好等優(yōu)點(diǎn)以成為發(fā)展趨勢(shì)。開(kāi)關(guān)由開(kāi)關(guān)主體和驅(qū)動(dòng)控制部分組成,開(kāi)關(guān)選用集成控制技術(shù),過(guò)零及獨(dú)特的觸頭分合技術(shù)。下面對(duì)其性能作一分析:
1.驅(qū)動(dòng)控制部分,由邏輯控制電路和齒輪電機(jī)組成。電路控制核心采用CPU控制,電源部分采用開(kāi)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(jī)具有很強(qiáng)的耐濕熱性和耐高溫性,安全保護(hù)功能良好。
2.機(jī)械聯(lián)鎖部分,多重的機(jī)械聯(lián)鎖,確保兩路電源在任何情況下不能并列運(yùn)行。
3.開(kāi)關(guān)保護(hù)功能,開(kāi)關(guān)具有三相缺相、過(guò)欠電壓、電機(jī)保護(hù)、頻率檢測(cè)功能。
4.GLD控制板性能,采用繼承開(kāi)關(guān)式電源,電路具有過(guò)載,短路保護(hù),分別提供5V、8V、12V,其中5V為CPU芯片供電,8V為比較檢測(cè)電路供電,12V為供電及執(zhí)行轉(zhuǎn)換繼電器、外部輸入信號(hào)供電。采樣比較電路采用四個(gè)電壓比較器,以保證過(guò)、欠電壓、缺相、短電的檢測(cè)。程序控制芯片CPU采用PIC16C71單片機(jī)控制,具有上電清零,程序中斷,雙相輸入輸出等功能。(end)