双电源自动转换开关（ＡＴＳＥ）的发展

韩　艳

摘要：我国国家标准以及IEC标准将ATSE分为PC级和CB级，由于CB级ATSE有体积大、动作速度慢、机械连锁可靠性较差等缺点，其应用领域逐步缩小，而PC级ATSE由于其结构简单、体积小、自身连锁、转换速度快（0.2S内）、安全可靠等优点，逐渐成为ATSE的主流。文章从ATSE的发展过程、发展趋势及应用入手，对ATSE进行了阐述。

关键词：双电源自动转换开关；ATSE； CB级；PC级；连锁选择应用

中图分类号：TM564文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2009）05-0011-02

随着经济的飞速发展和人民生活水平不断提高，人们对电力可靠性的要求越来越高。电力可靠性是供电系统持续供电的能力，我局现在35KV变电站全部实现了双电源，城区线路实现了“手拉手”，一些重要客户也采用了双电源，因此在电力系统中，双电源自动转换开关被广泛应用。

一、双电源自动转换开关（ATSE）的发展过程

ATSE即双电源自动转换开关电器，由一个（或几个）转换开关电器和其他必需的电器（转换控制器）组成，用于监测电源电路、并将一个或几个负载电路从一个电源转换至另一个电源的开关电器。ATSE作为消防负荷或其他重要负荷的末端互投装置，让负载在正常电源、应急电源间进行选择，并自动转换连接供电电源，在工程中得到了广泛应用。正确合理的选择ATSE在重要负荷的配电系统中是一个关键问题。

ATSE在我国经历了四个发展阶段，即接触器式、断路器式、负荷开关式和双投式。接触器式转换开关为第一代，是我国最早生产的双电源转换开关，它是由两台交流接触器及其机械和电气连锁装置组成，这种装置因机械连锁不可靠、耗电量大等缺点，在工程中越来越少地被采用。断路器式转换开关为第二代，也就是我国国家标准和IEC标准中所谓的CB级ATSE，它是由两台断路器及其机械和电气连锁装置组成，具有短路和过电流保护功能，但是机械连锁不可靠。负荷开关式转换开关为第三代，它是由两台负荷开关和一套内置的连锁机构组合而成，机械连锁可靠，转换由电磁线圈产生吸引力来驱动开关，速度快。双投式转换开关为第四代，它是由电磁力驱动、内置的机械连接保持状态，单刀双投一体化的转换开关，具有结构简单、体积小、自身连锁、转换速度快、安全可靠等优点，是PC级ATSE。

二、双电源自动转换开关（ATSE）的发展趋势

ATSE一般由两部分组成：开关电器本体；控制器。

ATSE的发展趋势主要包括两个方面：其一是开关主体，具备很高的抗冲击电流能力，并且可频繁转换；具有可靠的机械连锁，确保在任何状态下两路电源不能并列运行；不允许带熔丝或脱扣装置，以防双电源转换开关因过载而造成输出端断电现象；四级开关具备N级先合后分的功能，以防ATSE在切换时，不同系统中的N线上电位漂移，使电流走向不一致或分流，造成剩余电流保护装置误动作。其二是控制器，采用微处理器和集成芯片智能化产品，检测模块具有较高的检测精度，逻辑判断模块有较宽的参数设定范围（电压、频率、延迟时间的屏蔽）以及必要的状态显示设备，来满足不同负载的要求；具备良好的电磁兼容性，能承受主回路的电压波动、波浪电压、谐波干扰、电磁干扰等影响；转换时间快，且延时可调；可为用户提供各种信号及消防联动接口、通信接口。

从ATSE的发展过程及发展趋势看出，PC级ATSE在工程中的实际应用将成为ATSE的主流。

三、CB级与PC级ATSE的区别

1．二者机械设计理念不同。设备转换开关是为双电源转换，而并不是用作线路分段和线路保护，ATSE不应带短路和过电流保护功能。CB级ATSE由两断路器组成，而断路器是以分断电弧为己任，要求他的机械应快速脱扣，因而断路器的机构存在滑扣、再扣问题；而PC级ATSE不存在该方面问题，PC级产品的可靠性远高于CB级产品。

2．分断短路电流能力不同。CB级ATSE断路器不承载短路耐受电流，触头压力小，一旦发生短路或过电流的情况，当触头被斥开产生限流作用，脱扣器脱扣，从而分断短路电流，造成电源侧虽然有电，而负载断电的情况，不能满足一、二级负荷对供电的要求；而PC级ATSE能承受20Ie及以上的过载电流，触头压力大不易被斥开，因而触头不易被熔焊，能确保重要负荷的可靠供电。

3．安全性不同。两路电源在转换过程中存在电源叠加问题，PC级ATSE充分考虑了这一因素，PC级ATSE的电气间隙、爬电距离是标准要求的180%、150%，因而PC级ATSE的安全性更好。

4．触头材料的选择角度不同。断路器触头一般选择银钨、银碳化钨等材料，但该类材料易氧化，备用触头长期暴露在外，其表面易形成阻碍导电、难驱除的氧化物，当备用触头一旦投入使用，触头温升增高造成开关烧毁甚至爆炸；而PC级ATSE充分考虑了触头材料氧化带来的后果。

通过以上对比和分析，不难发现，PC级ATSE是理想的双电源自动转换开关电器，在配电系统中将广泛应用。

参考文献

[1]低压开关设备和控制设备（第6部分）．

[2]北京市建筑设计研究院．建筑工程电气设计（下册）．

作者简介：韩艳（1977-），女，河北任丘人，河北省任丘市电力局农电部助理工程师，从事标准化供电所管理、低压电网维修、供电所绩效考核等工作。