自動轉換開關在低壓配電中的應用

自動轉換開關在低壓配電中的應用
由于產品的技術水平高低以及先進性和可靠性，將直接影響各重要場所用電的安全與可靠，ATS已成為低壓配電系統中一個不可缺少的重要組成部分，因此在工程設計中應引起高度重視，并很有必要熟悉和了解其類型、組成與工作原理、主要特點及功能等，以便正確選擇和合理應用。
ATS主要適用于交流不超過1000V的緊急供電系統，在換接電源期間中斷向負載供電。根據IEC國際標準定義：由一個或多個轉換開關電器和其他必須的電器組成，用于檢測電源電路，并將一個或多個負載電路從一個電源轉換至另一個電源的自動電器。當存在常用電源和備用電源兩個電源的情況時，ATS應指定一個常用電源位置，其操作程序由兩個自動轉換過程組成。如果常用電源被檢測到出現偏差時，則自動將負載從常用電源轉換至備用電源；如果常用電源恢復正常時，則自動將負載返回換接到常用電源。換接時間可有預定的延時或無延時，并可處于一個斷開位置。這類電器產品已在建筑電氣行業中得到了認可，簡稱為雙電源自動轉換開關ATS。
根據IEC-60947-6國際標準規定，ATS分PC或CB兩個級別。PC級能夠接通、承載，但不用于分斷短路電流的ATS。其負荷開關和接觸器雙投型的ATS都屬于這一類產品，本體只能作為ATS使用，不具備過載和短路以及其他保護功能。CB級配備過電流脫扣器的 ATS，其主觸頭能接通并用于分斷短路電流。其斷路器和控制保護器投切型的ATS都屬于這類產品，除本體作為ATS使用外，還具備過載、短路以及其他保護功能，從而實現對負載的兩段或三段及其他保護功能等。
◇ATS的主要特點及功能
針對目前國內生產不同類型的ATS，從安全性、可靠性、保護性等諸多方面分析其主要特點及功能，并簡述其優缺點，供設計選用時參考。
◇斷路器投切型ATS
這種ATS由兩臺斷路器為基礎，外加單(雙)微型可逆電機組成電動操作機構來實現雙電源自動轉換與控制，所以斷路器的取材廣泛，從國產到合資生產以及進口的斷路器都能進行組裝。斷路器投切型ATS的主要優點：
（1）從結構形式上采用了兩臺斷路器，絕緣等級高，且具有電氣與機械雙重聯鎖功能，防止兩臺斷路器任何狀態下都不能同時合閘，很好地保證了其安全性。
（2）二次控制回路采用智能控制器組成，在弱電控制、無觸點化、功能強大等方面具有先進性，減少了外圍元器件，為供電的連續性提供了可靠的保障，基本符合有關可靠性要求。
（3）為負載提供了完整的過載與短路保護，可實現兩段或三段保護功能，并可根據需要增加接地等其他保護功能；另外還具有限流強、選擇性能好、級聯配合以及能量保護等功能，在選擇性能上表現極為突出。
（4）具有電源各種故障保護、故障報警指示、運行參數可調及電源電壓顯示等功能，并防止故障電源向負載供電；由于不同用戶或設備對供電電壓及轉換時間有不同的要求，可通過數字整定可調功能，大大方便用戶使用，并且為實現四遙提供了前提條件，經通信接口適用于智能化網絡的集中控制。
◇其主要缺點：
(1)由于采用兩臺斷路器為基礎，體積大，造價高；因采用微型可逆電機驅動，故轉換時間長，至少1.5s以上。
(2)當采用兩臺斷路器(微斷或塑殼式)時，在其手柄上加裝一套微型可逆電機組成的電動操作機構，使兩只手柄同時逆向操作，這種方法較原始，操作手柄容易受損，動作位置調整也很困難，還會因振動等原因影響正常的分合閘操作；當采用兩套微型可逆電機組成的電動操作機構時，同樣存在操作和聯鎖機構復雜、不容易調整及易發生故障等問題，因此，可靠性在一定程度上受到影響。發現這類缺陷后，對產品操作機構進行了研究改進，使其傳動簡捷、故障點少、壽命長。
◇負荷開關雙投型ATS
這種ATS由兩套負荷開關拼裝為一體，依靠一套微型可逆電機組成電動操作機構，并通過齒輪變速箱傳動完成雙電源的自動轉換與控制，動作方式與單電機驅動的斷路器投切型ATS基本類似。
◇負荷開關雙投型ATS的主要優點：
(1)由于本身的運動、傳動機械簡單、緊湊，除電氣聯鎖外，還可通過機械齒輪傳動結構完成機械聯鎖功能，安全性得到保證。
(2)二次控制回路大部分產品都集開關與邏輯控制于一體，由于采用電子產品，故障隱患減少，基本滿足了可靠性要求。
(4)采用電磁瞬時激勵驅動，故轉換時間快，且完成轉換后線圈不帶電，達到了節電消除噪音的目的。
其主要缺點是：需進一步改進和完善二次控制回路， 好采用智能控制器，盡量減少與有關操作和信號指示的外圍元器件，提高該裝置的先進性，使其動作更加安全可靠。
◇控制保護器投切型ATS
這種ATS主要由KBO系列主電路基本模塊和其他輔助模塊組成。控制保護器投切型ATS的主要優點：