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1、双电源转换开关的应用设计 一、国家现行标准规定需设置电源自动切换装置 GB50052-95供配电系统设计规范规定： “一级负荷：两个电源，当 一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。” ； “一级负荷中的 特别重要负荷：除有两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其它 负荷接入应急电源系统。 ” ； “二级负荷：宜有两回线路供电。” GB 50016-2006 建筑设计防火规范规定： “消防控制室、消防水泵房、 防烟与排烟风机的消防用电设备及消防电梯等的供电，应在其配电线路的 最末一级配电箱处设置自动切换装置。” GB 50045-95 高层民用建筑设计防火规范（2005 年版） 规
2、定： “高层 建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机等的供电，应在 最末一级配电箱处设置自动切换装置。” GB 50160-2008 石油化工企业设计防火规范要求： “重要消防低压用 电设备的供电应在最末一级配电装置或配电箱处实现自动切换” GB 50348-2004 安全防范工程技术规范规定了“宜采用两路独立电源 供电，并在末端自动切换” ； GB 50314-2000 智能建筑设计标准规定了“应有两路独立电源供电， 并在末端自动切换” 。 二、电源自动切换装置 1 高压开关站或高压变电所不同母线段一般采用高压断路器的备用电 源自动投入装置 2 低压变电所母线段一般采用框架式断路
3、器的母联自投装置 3 末级配电装置一般采用自动转换开关电器(ATSE) 三、自动转换开关电器(ATSE) 1定义 自动转换开关电器(ATSE)是由一个（或几个）转换开关电器和其他必 需的电器组成， 用于监测电源、 并将电路从一个或几个负载电路从一个电 源自动转换至另一个电源的电器. 即自行操作的转换开关电器。 2 组成 ATSE通常包括主体部分和控制器。 主体部分 ：用于转换主电路负载电源的开关电器，它分专用型和派生 型。 控制器 ：用于检测及监视主电路电源的工作状况，当电源偏离正常工 作状态时，控制器发出动作指令使ATSE转换到正常工作的电源侧。 3 按主体分类 分为 PC 级、 CB 级、
4、 CC 级三种 . PC 级：能够接通、承载、但不用于分断短路电流的ATSE。 CB 级：配备过电流脱扣器的ATSE，它的主触头能够接通并用于分断 路短路电流。 CC 级：能够接通、承载、分断其额定电流的ATSE。 PC 级 ATSE有两种型式。 即：由转换开关、 电机操作机构或电磁操作 机构、转换控制器、联锁机构组成及由无短路保护的断路器、电动操作机 构、转换控制器、联锁机构组成的型式。 CB 级 ATSE 是由断路器、电机操作机构或电磁操作机构、转换控制 器、联锁机构组成。 CC 级 ATSE是由接触器、其控制电路、联锁机构组成。 4 按主体工作位分类 ATSE工作位分为二个工作位和三个工
5、作位 二个工作位 ：TSE主触头仅有两个工作位，即“正常电源位”或“备 用电源位”。 三个工作位 ：TSE主触头有三个工作位，即“正常用电源位”、 “备 用电源位”及“断开位置”。 5 按开关电器的操作分类 开关电器一般分为有自投自复和自投不自复操作二种。 自投自复的操作 ：当正常电源发生故障时，ATSE自动将负载从正常 电源转换至备用电源；当正常电源恢复后， 则自动将其负载返回到正常电 源。 自投不自复的操作：当正常电源发生故障时，ATSE自动将负载从正 常电源转换至备用电源；当正常电源恢复后，由运行人员操作ATSE将负 载返回至正常电源。 四、自动转换开关电器(ATSE)的应用 1自动转换
6、开关电器(ATSE)的一次电路 下图分别为PC 级、 CC 级、 CB 级 ATSE的主电路图 下图分别为CC 级、 CB 级 ATSE设检修隔离电器的主电路图 PC 级 ATSE在线检修需设旁路开关。即选用二套ATSE，通过各设三 个隔离电器使其将有故障的ATSE推退出检修。 2 自动转换开关电器(ATSE)应符合 GB50054 的规定 GB 50054-95 低压配电设计规范规定了低压配电设计所选用的电 器应符合“一 .电器的额定电压应与所在回路标称电压相适应；二.电器的 额定电流不应小于所在回路的计算电流；三.电器的额定频率应与所在回 路的频率相适应；四.电器应适应所在场所的环境条件；
7、五.电器应满足短 路条件下的动稳定与热稳定的要求。用于断开短路电流的电器，应满足短 路条件下的通断能力。 ”及“验算电器在短路条件下的通断能力，应采用 安装处预期短路电流周期分量的有效值，当短路点附近所接电动机额定电 流之和超过短路电流的1%时,应计入电动机反馈电流的影响”。 3 自动转换开关电器(ATSE)使用类别应与负载匹配 ATSE的使用类别表 电流性质 使用类别 典型用途 A 操作B 操作 交流 AC-31 A AC-31 B 无感或微感负载 AC-32 A AC-32 B 阻性和感性的混合负载，包括中度过载。 AC-33i A AC-33i B 系统总负荷包含笼型电动机及阻性负载。
8、AC-33A AC-33B 电动机负载或包含电动机、电阻负载和30% 以下白 炽灯负载的混合负载。 AC-35 A AC-35 B 放电灯负载 AC-36 A AC-36 B 白炽灯负载 直流 DC-31 A DC-31 B 电阻负载 DC-33 A DC-33 B 电动机负载或包含电动机的混合负载 DC-36 A DC-36 B 白炽灯负载 说明： A 操作：适用于需要操作次数较多的电路，如正常转换和演习转换； B 操作：适用于非频繁转换电路。 4 自动转换开关电器(ATSE)三工作位的断开位是过渡暂停位 GB/T 14048.11-2002 /IEC 60947-6-1 ：1998低压开关
9、设备和控制设 备第 6 部分：多功能电器第 1篇：自动转换开关电器中规定的“ PC 级 ATSE的操作机构不应使负载电路与常用电源和备用电源均保持长期断 开。但是，可具有一预定断开期间，以便完成转换过程，在某些情况下， 可提供一休止位置。 ”及“ CB 级 ATSE预定的断开时间和/或断开位置。” 采用三位可以理解为在断开位使其电流为零，然后转换至备用位， 防 止转换过程出现并列运行而过流跳闸的可能。 GB16895.20-2003/IEC60364-5-551：1994建筑物电气装置第 5 部分：电气设备的选择和安装第 55 章：其他设备第 551 节：低压发电 设备 ， 第 551.6.1
10、 条规定了低压发电设备作为公用电网备用电源时防止与 电网并列运行 “适当的预防措施包括：在转换开关的操作机构之间或转 换开关的控制回路之间进行电气的、机械的或电气机械的联锁；用具 有单个可多用钥匙的多锁系统；采用具有先断后合功能的三个操作 位置的转换开关； 具有适当联锁的自动转换开关器件；其他等效的安 全操作措施。” ； 5 自动转换开关电器(ATSE)功能应与其设置目的匹配 低压发电设备与公网并列运行时涉及频率、电压等电能质量指标 GB16895.20-2003/IEC60364-5-551：1994建筑物电气装置第 5 部分：电气设备的选择和安装第 55 章：其他设备第 551 节：低压发
11、电 设备 ，第 551.7.2 条规定了“当公用电网发生断电事故或在供电端的电 压或频率的偏差超出正常供电的允许值时，应有将发电设备与公用电网解 列的保护措施”；第 551.7.3 条规定了“当公用电网的电压和频率超过第 551.7.2 条所要求的保护动作极限值时，应有防止发电设备接入公用电网 的措施” 保证连续供电可靠性涉及是否有电，对欠电压、 过电压等电能质量应 根据其运行需求确定。 多功能影响主要目标的实现。 6 建议采用自动转换不自复的ATSE 电动机等用电设备一般为保护设备和人身安全设有低电压保护，在无 准备时自动复归会造成停运，对于停电的时间不可知及没有设置相应需要 的自起动控制的
12、重要设备可能带来严重后果。 对于应急供电设置自复的ATSE无必要性。对于备用供电系统其设计 已考虑到具有带全部一、二级负荷，不自复不会带来不良后果。 不自复 ATSE可以简化与高压备自投、低压母联自投、与发电设备的 切换等的时限配合。 为此建议优先选用自投不自复的ATSE。 7 应按照电击防护及接地型式的规定确定ATSE的极数 IT 系统中性线不接地； TT 系统中性线不允许二次接地；TN 系统 PEN 导体一旦分成了N 和 PE导体后， N 导体不允许二次接地。 N 不设隔离极会否发生电击危险。 8 线路保护不应危机ATSE的安全 CB 级 ATSE具有分断短路电流的能力；PC 级 ATSE具有部分分断短 路电流的能力； CC 级 ATSE不具有分断短路电流的能力。 线路保护的完全选择性在重要负荷的供电中十分关键。 9 应重视 ATSE控制器的可靠性和起动转换条件 ATSE 可靠性与其控制器的可靠性密不可分，工程设计人重视开关主 体的选择，对ATSE 的起动转换条件了解的很不够，尤其ATSE 是成品， 不需要设计其控制电路图，选用的ATSE的起动转换条件能满足是设计意 图。 10 不合理设置 ATSE将影响供电的可靠性。 ATSE 不是在一供电系统中设计的级数越多越可靠，以外部电源及自 备电源接入处和末端配电装置处设置为宜。 谢谢！