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        雙電源自動轉換開關的選型

        瀏覽次數:996  發布時間:2020-11-03

        雙電源自動轉換開關(英文簡稱為ATSE)在現今的工作中已經發揮著越來越重要的作用,特別是在一些用電場所。通常情況下,雙電源自動切換開關通過一個備用電源,來保證在常用電源出問題后,依然你能夠正常使用,具有十分好的可靠性和應急性,從而廣受歡迎??墒且恍┛蛻粼谶x購時存在誤差,僅關注其額定電流和級數,而對決定雙電源自動轉換開關工作特性的關鍵指標:轉換條件、使用類別和轉換時間未加注意。所以很有必要介紹下其基本參數,從而幫助選購。

        要正確選擇雙電源自動轉換開關的首要條件,就必需明確以下幾點參數:額定工作電壓Ue、額定工作電流Ie、頻率、相數、額定限制短路電流、轉換條件、使用類別、轉換時間等。

        額定工作電壓、頻率、電流和相數

        這些參數僅僅表明雙電源自動轉換開關滿足作為“導體”最基本的要求,其必需能夠滿足所在地的電壓、頻率、電流和相數要求,一般電氣工程師已經很熟悉。注:電壓、頻率、相數通常由雙電源自動轉換開關所在位置的相應參數決定。額定電流按照《IEC62091固定式消防泵控制器》標準規定,用于消防泵的ATSE,額定電流不得低于電機額定電流的115%,從安全的角度考慮,建議ATSE的額定電流統一采用負荷電流的125%(新民規也建議為125%)。

        轉換條件

        我們需要ATSE的目的,就是需要在“特定”的條件下ATSE能夠自動可靠的轉換。這個“特定條件”就是ATSE的轉換條件,或轉換前提,是選擇ATSE首要考慮要素。

        1    如果常用電源沒有故障,雙電源自動轉換開關就不能夠轉換。

        這是許多用戶(甚至廠家)都忽視的問題。雙電源自動轉換開關的控制器必需能夠識別各種電壓的瞬間波動,包括非電源故障的短時失壓。例如,變電室低壓配電母聯開關切換屬于正常的電源中斷,不應該將母聯開關切換時的斷電判定為電源故障,需要能夠判定這種“正?!钡臄嚯???刂破鞅仨毻ㄟ^EMC試驗,不能夠在外部電磁干擾下誤動作。注:轉換條件由控制器的功能決定,對電源故障的判斷方式(包括故障類型的識別)是控制器的核心技術,一般產品資料是不會介紹的,完全看制造商的研發水平和行業經驗,需要設計師了解產品的判斷機理。

        2    在電源故障狀況下必需轉換。

        但由于電源故障種類很多(十幾種),所以,需要明確那些故障必需轉換。因為用戶需求的復雜性,一般供應商都提供多種功能的控制器,所以,設計時必需根據負載對電源質量的要求明確注明轉換條件,否則,因為雙電源自動轉換開關市場供應的混亂以及業主對ATSE了解不多,導致最后使用的產品往往就只能夠在完全失電一種條件下才能夠轉換,而其它電源故障(包括缺相、過欠電壓等)不會轉換,失去裝的意義。注:因為雙電源自動轉換開關的功能還沒有標準化,設計僅標注產品型號,并不能夠保證用戶了解所選型號的轉換條件,導致實際選用的產品與設計要求相差較大,建議設計注明轉換條件。例如任意相缺相、過壓、欠壓、頻率偏差、諧波等,其中,任意一相斷相必需轉換是最低的要求。高端的控制器,甚至能夠綜合檢查兩路電源的質量,自動接入電能質量較高的一路電源。

        轉換時間

        雙電源自動轉換開關每一次轉換都是一個斷電過程,會對系統產生一些影響。從標準看,有五種轉換時間概念,有兩種轉換時間概念最有使用價值:一個是最小斷電時間(由開關本體的機構決定),一個是總轉換時間(即本體轉換時間+控制器延時時間)。不同的負載和電源狀況,有不同的要求,需要給予注意。在確認轉換時間時,要注意有兩種時間轉換狀態,一種是從常用電源到備用電源,一種是從備用電源返回到常用電源。

        1 從常用電源轉換到備用電源,需要考慮不同負載允許的斷電時間,參見下表:

        負荷情況 負荷允許中斷的動作時間(s)
        計算機系統、通信系統等 A級 ≤0.004
        B級 ≤0.2
        C級 ≤1.5
        應急照明 一般場所 ≤5
        高危險區 ≤0.25
        醫療設備 0級(不間斷) 0(不間斷自動供電)
        0.15級(極短時間隔) ≤0.15
        0.5級(短時間隔) ≤0.5
        15級(中等間隔) ≤15
        大于15級(長時間隔) ≥15

        注:雙電源自動轉換開關最小斷電時間由開關本體的固有轉換速度決定,一般其有三種結構:(以100A以下電流等級ATSE為例)STS最快轉換時間可以小于5ms;勵磁驅動的PC級ATSE,最小轉換時間可以小于0.1s;電動機驅動的ATSE(CB級和利用負荷開關作為本體的PC級雙電源自動轉換開關),轉換時間一般大于1.5s。因為不同的開關斷電時間不同,所以,對要求斷電時間小于1.5s的場合,應特別注明轉換時間要求。

        2    從備用電源恢復到常用電源(即復位),并不是因為備用電源故障。通常不希望常用電源一恢復就立即轉換(這一點常常被忽視),而需要在常用電源恢復正常一定時間后(IEC62091固定式消防泵控制器建議復位時間在5min-30min之間可調),ATSE再切換到常用電源(延時復位的目的在于確保常用電源正常,避免因為常用電源短時間再次出故障,導致頻繁轉換或者柴油機頻繁啟動,所以,返回時間需要延時)。

        3     對某些復雜系統(例如ATSE數量多以及雙電源自動轉換開關超過三級串聯的系統),上  下級之間,無序轉換或者一起轉換都會造成系統的不穩定,因此,需要雙電源自動轉換開關轉換時間“有序”,一般建議下級比上級轉換時間延遲1s。注:勵磁驅動的雙電源自動轉換開關有兩工位和三工位兩種結構,兩工位在延時時,開關是保持原來的接通狀態,三工位延時,開關即可以保持在原來的狀態,也可以停留在中間位置(兩路同時斷開)。電動機驅動的ATSE(CB級和用負荷開關組成的PC級ATSE),在自動轉換時,是直接轉換到另一電源,這種結構延時過程中,觸頭是停留在原來的位置。所以,如果延時過程中需要觸頭停留在中間位置(例如高感抗負載),只能夠選擇勵磁驅動的三工位。為了滿足延時要求,設計(或者技術標書)可以規定延時切換時間具備現場可調功能,調節時間在0-30min之間。3.4   使用類別:使用類別反映雙電源自動轉換開關能夠在什么電流條件下可靠的轉換,這是目前最被忽略,也是市場上潛在隱患最多的問題。使用類別由開關本體(觸頭材料、觸頭壓力、分離速度、滅弧方式、觸頭開距等材料和結構要素)決定。使用類別國家標準有明確的規定,見下表:

        電流性質 使用類別 典   型   用   途
        頻繁操作 不頻繁操作
        交流 AC-31A AC-31 B 無感或微感負載
        AC-33A AC-33 B 電動機負載或包含電動機、電阻負載和30%以下白熾燈負載的混合負載
        AC-35 A AC-35 B 放電燈負載
        AC-36 A AC-36 B 白熾燈負載
        直流 DC-31 A DC-31 B 電阻負載
        DC-33 A DC-33 B 電動機負載或包含電動機的混合負載
        DC-36 A DC-36 B 白熾燈負載

        以上就是雙電源自動轉換開關在選型時需要注意的參數,從上面的分析可見轉換時間和轉換條件的重要型,也希望在構型時多加注意。

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