双电源自动转换开关旁路可行性分析

□ 卢标

一、引言

双电源自动转换开关用于两路不同工艺外电之间的切换并接入UPS供给播出负荷，如果双电源自动切换开关出现故障，必须快速切换到与之并联的旁路供电，以保证播出负荷供电的连续性。因此，合理的旁路布局对于设备的维护和检修是非常必要的，本文提出多种自动转换开关旁路布线的方案，应用于在满足广电系统供配电等级要求的原则下正确合理选型并应用改造。

二、双电源自动转换开关概要

双电源自动转换开关，主要用于广电动力机房低电压供配电系统中，两路不同外电之间的相互切换，在切换电源期间会中断向负载侧的供电。

双电源自动转换开关主要构成部分有断路器、自动切换开关、切换控制器。该开关一般可分为两个工业等级：PC级与CB级。其中，CB级的双电源自动转换开关可以分断短路电流，分断短路电流需要配置过电流脱扣器，该装置存在着滑扣、再脱扣现象，不适合负荷等级高的行业使用。双电源自动转换开关的核心功能是保障负荷侧电源尽量连续不间断供电，播出负荷是重要负荷，只要电源没有故障，就应确保电源的连续供应。所以省级以上广播电台一级负荷宜采用PC级双电源自动转换开关。

三、双电源自动转换开关的旁路应用

针对广电供配电系统连续性、可靠性有着很高要求的重要场所，如播出机房及演播室，同时为了防止双电源自动转换开关出现故障或维修时，无法正常给负荷侧供电，影响整个配电系统，必须在双电源自动转换开关之外设置应急旁路，跳开双电源自动转换开关进行旁路供电。

按不同需求，实现应急旁路方式可分成两种：一种是带单旁路双电源自动转换开关，另一种为带双旁路双电源自动转换开关。

带单旁路双电源自动转换开关，是在断路器的常用电源端并联旁路。当常用电源供电时，如需进行检修或维护，可用常用电源侧旁路开关跳开，实现对负载侧不间断供电。

带双旁路双电源自动转换开关，它是在断路器常用电源侧和备用电源侧并联旁路。当提供常用电源时，如果需要维修，可以跳过常用电源的侧开关，以实现对负载侧的不间断供电；当提供备用电源时，如果需要维护，则可以跳过备用电源的侧开关。这样可以实现负载侧的不间断供电。

常用电源和备用电源与其旁路严禁同时闭合，故在断路器与旁路开关、常用电源侧旁路开关与备用电源侧旁路开关之间必须配置相应的电气互锁和机械互锁装置，防止电路形成环路造成的短路，酿成更大的停电事故。

（一）方案一

本方案为带单旁路双电源自动转换开关且只有一个旁路开关（见图1）。正常运行时，双电源自动转换开关处于自动状态，接入常用电源，维修旁路开关断开。当双电源自动转换开关出现故障或需要维护、更换时，将双电源自动转换开关置于手动状态、置于零位，即断开主用电源和备用电源的双电源自动转换开关供电，将维修旁路开关闭合，形成旁路，保证负载供电。此时可对双电源自动转换开关进行维修或更换。

图1

（二）方案二

本方案为带单旁路双电源自动转换开关且旁路开关与市电输入开关机械互锁（见图2）。正常供电时，双电源自动转换开关置于自动状态，由常用电源供电，市电输入开关闭合，维修旁路开关断开。当双电源自动转换开关故障或需要维护、更换时，将双电源自动转换开关置于手动状态、置于零位，再将市电输入开关断开，维修旁路开关闭合，形成旁路，保障负载侧的供电。此时可对双电源自动转换开关进行维修或更换。

图2

该方案将维修旁路开关与双电源自动转换开关输出开关进行机械互锁，有效地防止了误合维修旁路开关造成的短路。但是增加了一个市电输入开关，增加了节点，加大了出现故障的风险，降低供电可靠性。

（三）方案三

本方案为带双旁路双电源自动转换开关（见图3）。正常供电时，双电源自动转换开关置于自动状态，由常用电源供电，维修旁路开关断开。当双电源自动转换开关故障或需要维护、更换时，将双电源自动转换开关置于手动状态、置于零位，将维修旁路开关闭合于常用电源，形成旁路，保证负载供电。此时可对双电源自动转换开关进行维修或更换。

该方案保证了检修或更换双电源自动转换开关过程中常用电源出现电压偏差，可及时地切换至备用电源，减少停电带来的损失，提高供电稳定性。

图3

（四）方案四

本方案为双自动转换开关（见图4）。正常供电时，双电源自动转换开关1置于自动状态，由常用电源供电，双电源自动转换开关2置于零位。当双电源自动转换开关1故障或需要维护、更换时，双电源自动转换开关1自动断开、置于零位，双电源自动转换开关2自动选择电源，保证负载供电。此时可对双电源自动转换开关1进行维修或更换。

该方案是方案三的改良，双电源自动转换开关1和双电源自动转换开关2的控制器需要互相通信，实现程序连锁控制，减少人为干预，使设备更为自动化、智能化，但增加了成本。

图4

四、结语

在广播电视供电系统中，双电源自动转换开关作为UPS前端的供电持续性要求不高，此外，作为应急电源的备用设备，在多年运行的广播供电配电系统中，自动切换开关还没有得到真正的应用，短路电流的发生概率甚至更低，因此无法体现出自动开关的特点和优越性。但“不用则已，一用则灵”正是应急供电系统的要求和特点所在。因此，做好旁通电路，能保证自动转换开关出现故障时，能更快速地恢复供电，降低事故风险，保证播出设备的不间断供电。