自动转换开关在低压配电中的应用

由于产品的技术水平高低以及先进性和可靠性, 将直接影响各重要场所用电的安全与可靠, ATS已成为低压配电系统中一个不可缺少的重要组成部分 。
由于产品的技术水平高低以及先进性和可靠性, 将直接影响各重要场所用电的安全与可靠, ATS已成为低压配电系统中一个不可缺少的重要组成部分, 因此在工程设计中应引起高度重视, 并很有必要熟悉和了解其类型、组成与工作原理、主要特点及功能等, 以便正确选择和合理应用 。
ATS主要适用于交流不超过1000V的紧急供电系统, 在换接电源期间中断向负载供电 。 根据IEC国际标准定义:由一个或多个转换开关电器和其他必须的电器组成, 用于检测电源电路, 并将一个或多个负载电路从一个电源转换至另一个电源的自动电器 。 当存在常用电源和备用电源两个电源的情况时, ATS应指定一个常用电源位置, 其操作程序由两个自动转换过程组成 。 如果常用电源被检测到出现偏差时, 则自动将负载从常用电源转换至备用电源;如果常用电源恢复正常时, 则自动将负载返回换接到常用电源 。 换接时间可有预定的延时或无延时, 并可处于一个断开位置 。 这类电器产品已在建筑电气行业中得到了认可, 简称为“双电源自动转换开关—ATS” 。
根据IEC-60947-6国际标准规定, ATS分PC或CB两个级别 。 PC级能够接通、承载, 但不用于分断短路电流的ATS 。 其负荷开关和接触器双投型的ATS都属于这一类产品, 本体只能作为ATS使用, 不具备过载和短路以及其他保护功能 。 CB级配备过电流脱扣器的 ATS, 其主触头能接通并用于分断短路电流 。 其断路器和控制保护器投切型的ATS都属于这类产品, 除本体作为ATS使用外, 还具备过载、短路以及其他保护功能, 从而实现对负载的两段或三段及其他保护功能等 。
◇ATS的主要特点及功能
针对目前国内生产不同类型的ATS, 从安全性、可靠性、保护性等诸多方面分析其主要特点及功能, 并简述其优缺点, 供设计选用时参考 。
◇断路器投切型ATS
这种ATS由两台断路器为基础, 外加单(双)微型可逆电机组成电动操作机构来实现双电源自动转换与控制, 所以断路器的取材广泛, 从国产到合资生产以及进口的断路器都能进行组装 。 断路器投切型ATS的主要优点:
(1)从结构形式上采用了两台断路器, 绝缘等级高, 且具有电气与机械双重联锁功能, 防止两台断路器任何状态下都不能同时合闸, 很好地保证了其安全性 。
(2)二次控制回路采用智能控制器组成, 在弱电控制、无触点化、功能强大等方面具有先进性, 减少了外围元器件, 为供电的连续性提供了可靠的保障, 基本符合有关可靠性要求 。
(3)为负载提供了完整的过载与短路保护, 可实现两段或三段保护功能, 并可根据需要增加接地等其他保护功能;另外还具有限流强、选择性能好、级联配合以及能量保护等功能, 在选择性能上表现极为突出 。
(4)具有电源各种故障保护、故障报警指示、运行参数可调及电源电压显示等功能, 并防止故障电源向负载供电;由于不同用户或设备对供电电压及转换时间有不同的要求, 可通过数字整定可调功能, 大大方便用户使用, 并且为实现“四遥”提供了前提条件, 经通信接口适用于智能化网络的集中控制 。
◇其主要缺点:
(1)由于采用两台断路器为基础, 体积大, 造价高;因采用微型可逆电机驱动, 故转换时间长, 至少1.5s以上 。
(2)当采用两台断路器(微断或塑壳式)时, 在其手柄上加装一套微型可逆电机组成的电动操作机构, 使两只手柄同时逆向操作, 这种方法较原始, 操作手柄容易受损, 动作位置调整也很困难, 还会因振动等原因影响正常的分合闸操作;当采用两套微型可逆电机组成的电动操作机构时, 同样存在操作和联锁机构复杂、不容易调整及易发生故障等问题, 因此, 可靠性在一定程度上受到影响 。 发现这类缺陷后, 对产品操作机构进行了研究改进, 使其传动简捷、故障点少、寿命长 。