摘要:随着社会不断发展,人们对自动化水平的要求不断提高,自动转换开关电器逐步逐渐变成了低压配电电源中不可或缺的组成部分,自动转换开关电器简称ATSE,对两路电源间进行切换,确保重要负荷地安全性与可靠性有着重要影响。
关键词:自动转换;开关;电气工程
1前言
中国科技不断发展进步发展,大型的住宅与高层的商业建筑越来越多,按照相关的规范要求一二级的负荷较为重要,由于电力供断对经济与社会会产生重大的影响,则需使用双电源,快速的恢复供电。另外,消防水泵、控制室、电梯,应急照明,排烟风机等的设备供电,需在最后电力配电箱的设置中设自动切换的装置。为确保连续重要负荷,自动切换的装置正在被广泛应用,对于产品技术的要求也变得越来越严格,其不同场合应用的要求变得更加重要。
2 ATSE产品的分类
按照不同分类的标准,ATSE可分成不同类别,以下是主要分类的情况。
2.1短路能力
根据短路能力划分,自动的转换开关电器分成 PC、CB 与 CC 3种级别。
(1)PC级,可承载、接通,但是ATSE不用于分断短路电流。PC 级的产品因本身无法对短路电流分断,因此使用 PC 级的产品时应在进线的前端增加断路器或熔断器当短路保护的装置。
(2)CB 级,该设备通常配备电流的脱扣器,可接通主触头并对短路电流分断。其主要是由电机、转换控制器、断路器、电磁操作或联锁机构构成。主要的优点是短路与过载保护的功能,所以CB 级不但可承载还可接通,此外还可使短路电流分断。主要的缺点是不但转换的速度较慢而且体积也较大。
(3)CC 级,可承载、接通,但不对短路电流分断。此ATSE是满足GB/T14048.4电器所构成,接触器是主要。CC 级的产品主要是由接触器所构成,切换的速度快、结构较简单,但是产品的接通与分断能力较低,主触头存在熔焊风险,带负荷转换存在着爆炸性事故风险。
2.2结构形式
ATSE 一般由控制回路、联锁操作的机构和开关本体组成。自动转换开关电器根据结构形式可分成一体式 与组合式的AT-SE。
2.3工作位置
根据所具有可靠工作的位置,ATSE可分成二段式遇到三段式。二段式的自动转换开关电器的主触头只存在两工作位,其转换动作的时间比较快。三段式的自动转换开关电器开关的主触头存在三工作位,在零位时其主触头处在空挡。
3自动转换开关电器工程计划
3.1短路保护与选择
CB 级的 ATSE 上下级的动作时间与动作值需按照系统要求配合,上级开关的动作值为下级开关的两倍以上或动作的时间相差高于300ms。PC级的ATSE其供电回路在安装保护电器的时候,最好将保护电器ATSE在出线侧装设,不可单独在进线侧安装,预防负载侧出现故障时,使ATSE出现错误的转换而导致事故范围扩大。在实际计划中还应于负载端与供电端都设保护装置,需注意供电干路与负载支路的保护开关存在选择性,若有长期性的短路故障出现且选择不当,极易扩大故障。
3.2电源接线的方式
双电源与多电源的供电,需注意不同 的AT-SE线路的配置,防止出现多级电源重复切换现象。下面为几种错误接线的方式与修正的方案。双电源错误的进线(如图1),首末两级的 ATSE常用电源都是同一电源的进线 1 # ,若 1 # 电源出现故障时,其首、末端的双电源均能对电源偏差检测到并切换,首端配的ATSE是重复配置。三电源末端不合理的切换方案(如图2),只有自备的发电机电源至末端,但 1 #、2 #的电源均未被充分的利用。在三电源条件的下末端自切合理的方案(如图3),此方案优势是平常两路常用的电源都可直达供电末端,对各供电电源充分利用。
3.3转换时间的选择性
当市电是双路电源的供电,单母线分段系统,下级 ATSE转换动作的时间最好应比母联开关的自动切换长0.5s。上下两级ATSE间转换的延迟时间需存在选择性,在一路高压的侧进线出现故障时,需先让上级 的ATSE动作,防止首端与末端 的ATSE 均转换。备用的电源是发电机的时候,应使并行接入ATSE的 转换时间存在差异与先后的选择,预防常用的电源发生故障时,全部负荷均在备用电源同时切入,致使发电机在满载或是接近满载的情况下启动,极易导致启动发电机失败及减低发电机的使用周期。
3.4开关维修
为了预防因电源在转换时出现弧光短路及转换中非线性的负载残压的控制与电位差发的冲击,使电力设备造成机械性损伤,而对三段式的自动转换开关电器加以设置零位,此零位一般不能作负载维修隔离的位置,若想满足隔离的位置,此ATSE应满足下面三要求。(1)动触头是在断开的位置时,可视或可锁定。(2)具有额定冲击的耐受电压较高。(3)不管何情况,极限泄漏的电流不超2 mA。以上3个要求达到后,零位检修应具备挂锁的功能,预防双电源的切换。
4自动转换开关电器的运用
ATSE在达到负载于两路电源间选择与转换的功能后,还应对供电电路当中各类复杂的情况考虑到,比如过负荷、频繁操作设备、短路电流冲击等。应从技术的角度选择ATSE,对供电系统配电的方式、负载的使用性质、转换的时间等的实际要求充分考虑。双电源的放射式的供电,消防负荷的容量较大且较集中时,应于低压的配电室母线上面直接放射当双电源的转换,若由电源进线之后需直接当双电源的转换场合,比如消防的水泵房,此类转换应选择PC级ATSE 而不应选择CB 级,预防因其本体的故障而对电源转换造成影响,引起重大的损失。如果需加设保护电器,允许另做选择。针对关键电气设备,比如防火的卷帘门、消防的排烟机、消防泵等的消防设施,应有两套。若其中一套设施出现故障,可经 ATSE自动转换到另一设备继续正常工作。两台ATSE,其中一台用在双路电源自动转换上,另一台则对一备一主设备实施自动投入应用。
发电机组与市电的电源在转换时,需选择三位式ATSE。若正常电源出现一相断电时,AT-SE应当断开电源,把ATSE 置在零位,等发电机在稳定输电一段时间之后再置在发电机的位置。通常转换均于低压配电室母线上进行集中的装设,方便使用与维护。因发电机组的输出柜已经装设保护电器,此类转换应选用PC级的ATSE。ATSE转换的时间对电力系统有很大影响,不管哪次转换均是—送电一断电的过程,对系统会造成冲击。针对转换设备存在中断的,为预防因电力设备的断电启动而可能出现机械损伤及引起设备冲击的情况,可选取带延时型的ATSE。此ATSE适用在变频器、电机、特殊医疗设备及整流器负载。针对无中断转换设备,为降低于电源转换中瞬间断电所造成损失与不便,可选用瞬间闭路式转换开关。
5结束语
ATSE是低压配电产品,其可靠性对于重要的负荷供电极其重要,在我国ATSE应用还处于初级阶段,还不太明确电源转换中的暂态特性,对电源转换中对设备造成影响的研究比较少,许多技术性问题还带进一步研究与探讨。
参考文献:
[1]易倩.探讨自动转换开关电器工程设计及运用[J].低碳世界,2015,(04):53-54.
[2]何彦民,伏中科,王津先. 自动转换开关电器的工程设计及应用[J].现代建筑电气,2011,(06):28-29.
[3]朱
论文作者:谢春
论文发表刊物:《防护工程》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/7
标签:电源论文; 转换开关论文; 电器论文; 零位论文; 负载论文; 电流论文; 负荷论文; 《防护工程》2018年第3期论文;