ATS的选用.pdf

2012.2 32 电工文摘/ 设计与选型 1 引言 随着民用建筑设施功能的完善和负荷供电等级的提高， 双电源自动转换装置 （A T S E ） 的应用也越来越广泛， 目前主 流的方向也以P C 级双电源自动转换装置和C B 级双电源自动 转换装置为主， 二者的尽管同属双电源自动转换装置， 但由 于存在功能上的差异， 在实际设计和应用过程中， P C 级与C B 级的选用问题日渐凸显， 仍有较多的问题需要探讨和研究 本文就在民用建筑电气设计中的末端不同负荷类型的双电源 应用情况， 透过剖析P C 级和C B 级双电源自动转换装置与上 一级配电系统的配合使用， 得出对P C 级与C B 级双电源自动 转换装置的不同选择 2 发展历程 双电源自动转换装置即A T S E ， 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 截止到目前， 双电源自动转换装置 （A T S E ） 经历了四个 发展阶段， 即两接触器型、 两断路器型、 励磁式专用转换开 关和电动式专用转换开关 a . 两接触器型转换开关为第一代， 是我国最早生产的双 电源转换开关， 它是由两台接触器搭接而成的简易电源， 这 种装置因机械联锁不可靠、 耗电大等缺点， 因而在工程中越 来越少采用。

b . 两断路器式转换开关为第二代，也就是国家标准和 I E C 标准中所提到的C B 级A T S E ， 它是由两断路器改造而成， 另配机械联锁装置， 可具有短路或过电流保护功能， 但是机 械联锁不可靠 c . 励磁式专用转化开关为第三代， 它是由励磁式接触器 外加控制器构成的一个整体装置， 机械联锁可靠， 转换由电 磁线圈产生吸引力来驱动开关， 速度快 d . 电动式专用转换开关为第四代，是P C 级A T S E ，其主 体为负荷隔离开关， 为机电一体式开关电器， 转换由电机驱 动，转换平稳且速度快，并且具有过0 位功能 3 P C级与 C B级的特点说明 P C 级双电源自动转换装置采用一体式转换结构， 励磁驱 动，简单可靠，动作时间快，一般1 0 0 - 2 0 0 M S 只有电源转 换功能， 没有短路及过载保护功能 触头为银合金， 触头分 离速度大，有专门设计的灭弧室 C B 级双电源自动转换装置是由两台断路器为基础， 由控 制器控制带有机械连锁的电动传动机构来实现两路电源的自 动转换切换时间0 . 5 - 1 s 在对配电系统选择性的基本要求上， 对C B 级产品而言， 可以根据生产厂家提供的数据进行选型， 实现选择性 ；对P C 级产品而言， 就需要在A T S E 的进线端加装短路电流保护器 ： 熔断器或断路器，来实现选择性的要求。

C B 级产品自身带 有电流故障保护有利于降低成本及系统复杂度但选用 P C 级产品， 则必须在进线端加过电流保护电器， 加大箱体的尺 寸和造价， 同时易出现故障状态下的重合闸， 扩大事故的影 响范围 随着断路器功能的不断延伸， 新型的断路器也兼具有仅 具有电磁脱扣的功能， 从而使C B 级的双电源转换装置不仅具 双电源自动转换装置 P C 级和 C B 级的选用 摘要：本文简要介绍双电源自动转换装置的发展历程，明确双电源自动转换装置中P C 级和 C B 级所处的不同阶段，对P C 级与C B 级 双电源自动转换装置的突出特点进行列举， 重点就双电源自动转换装置在民用建筑电气设计中的实际应用进行详细分析， 深入解析P C 级 与C B 级双电源自动转换装置在不同负荷类型和配电方式情况下的应用特点， 通过举例描述进行二者功能使用和系统运行的判断， 由此 得到对二者应用优劣性的详细说明， 从而得出P C 级与C B 级双电源自动转换装置在实际应用中的具有针对性的选用方法 中机十院国际工程有限公司洛阳分公司 赵书涛 洛阳市水务集团有限公司 李雪洁 2012.2 33 电工文摘/ 设计与选型 有P C 级的过载不脱扣功能， 又具有短路保护功能， 除切换速 度上不及P C 级外， 在价格和功能要求上， 都优于P C 级装置， 从而也为某些场合替代P C 级双电源自动转换装置提供可能。

4 P C级与 C B级的应用分析 在应用过程中P C 级双电源自动转换装置有一定的承受短 路电流的能力， 但没有切断短路电流的能力， 其前端需要设 置短路保护电器 此外还应考虑设置隔离电器的检修安全要 求C B 级双电源自动转换装置具有过载保护和短路保护功 能，并能够切断短路电流，且兼具有隔离功能 以下对民用建筑电气设计中采用P C 级和C B 级双电源自 动转换装置分别为采用放射方式为消防负荷配电切换、 采用 图1 . 2 ） ， 根据 《民用建筑电气设计规范》 J G J 1 6 - 2 0 0 8 中的第 7 . 5 . 4 条， 双电源自动转换装置的额定电流不应小于回路计 算电流的1 2 5 ％，且宜具有检修隔离功能，选用1 4 0 A 的4 极 P C 双电源自动转换装置由于选用P C 及双电源自动转换装 置仅作为电源切换，上一级变配电所内（见图1 . 1 ）的开关 选择应与此P C 级装置相同， 不用考虑选择性， 仅作为末端切 换的短路保护， 选用断路器额定电流为1 4 0 A ， 带过载报警不 脱扣附件（2 0 0 附件）的断路器此时，P C 级双电源自动转 换装置不仅能够满足消防负荷供电连续性的要求， 保证消防 负荷在过载时持续运行， 而且能够与上一级开关配合提供末 端设备的短路保护， 但不能就地提供短路保护。

应明确指出 的是在 《固定式消防泵驱动器－控制器》（I E C 标准修正草案） 中和 《低压开关设备和控制设备固定式消防泵驱动器的控制 器》 ( G B / T - 2 1 2 0 8 - 2 0 0 7 ) 标准中指出， 消防泵的双电源A T S E 不 应带短路和过电流保护功能， 必须选用P C 级二位置A T S E ， 以 保证消防设施不间断供电 故若为消防泵和喷淋泵供电时， 应严格选用P C 级双电源自动切换装置 当选用C B 级双电源自动转换装置为消防负荷配电时( 见 图1 . 4 ) , 为满足消防负荷供电连续性的要求， 应选用具有过 树干方式为消防负荷配电切换、 采用放射方式为非消防负荷 配电切换和采用树干方式为非消防负荷配电切换时的分析， 得出相应的分析结果， 从而得出二者的应用差异 4 . 1 采用放射方式为消防负荷配电切换时 当选用P C 级双电源自动转换装置为消防负荷配电时 （见 2012.2 34 载报警不脱扣的C B 级双电源自动转换装置， 如图选用的带过 载报警不脱扣附件 （2 0 0 附件） ， 与此同时， C B 级双电源自动 转换装置也具有短路保护功能， 能够在末端切换处直接保护 末端设备。

由于选用C B 级双电源自动转换装置仅作为电源切 换，上一级变配电所内（见图1 . 3 ）的开关选择应与此C B 级 装置进行选择性配合， 选用额定电流1 6 0 A ， 带过载报警不脱 扣附件（2 0 0 附件）的断路器此时，C B 级双电源自动转换 装置也能够保证消防负荷末端在过载时持续运行， 且能够由 本级双电源自动转换装置提供短路保护 4 . 2 采用树干方式为消防负荷配电切换时 当干线分支选用P C 级双电源自动转换装置为消防负荷配 电时 （见图2 . 2 ） ， 双电源自动转换装置的额定电流不应小于 回路计算电流的1 2 5 ％，且宜具有检修隔离功能 分别选用 2 5 A 的4 极P C 双电源自动转换装置和1 0 0 A 的4 极P C 双电源自 动转换装置 由于采用干线配电方式， 上一级变配电所内 （见 图2 . 1 ）的开关选择应与干线计算电流开关选择相同， 不用 考虑选择性，仅作为末端切换的短路保护，选用额定电流 1 0 0 A ，带过载报警不脱扣附件 （2 0 0 附件） 的断路器 此时， 各个分支线路的P C 级双电源自动转换装置能够保证消防负荷 末端在过载时持续运行， 尽管能够由上一级开关提供短路保 护， 但由于干线配电， 支线短路时不能够将短路故障控制在 一定的范围之内， 有可能将短路故障扩大。

当干线分支选用C B 级双电源自动转换装置为消防负荷配 电时（见图2 . 4 ） , 为满足消防负荷供电连续性的要求， 应选 用具有过载报警不脱扣的C B 级双电源自动转换装置， 如图选 用的带过载报警不脱扣附件 （2 0 0 附件） ， 与此同时， C B 级双 电工文摘/ 设计与选型 2012.2 35 电源自动转换装置也具有短路保护功能， 能够在末端切换处 直接保护末端设备 由于干线分支选用C B 级双电源自动转换 装置仅作为电源切换，上一级变配电所内（见图1 . 3 ）的开 关选择应与此 C B级装置进行选择性配合，选用额定电流 1 0 0 A ，带过载报警不脱扣附件 （2 0 0 附件） 的断路器 此时， 分支线路的C B 级双电源自动转换装置既能够保证消防负荷末 端在过载时持续运行， 又能够由本级双电源自动转换装置提 供短路保护， 将支线的短路故障控制在本支线范围之内 3 采用放射方式为非消防负荷配电切换时 当选用P C 级双电源自动转换装置为非消防负荷配电时 （见图3 . 2 ） ， 双电源自动转换装置不能为本级配电提供过载 保护， 也不能为本级配电提供短路保护， 只能依赖上一级变 配电所开关带过载和电磁脱扣附件 （3 0 0 附件） 的断路器 （见 图3 . 1 ） ， 对本级配电进行过载和短路保护。

另外由于不能提 供就地的过载和短路保护， 故而末端过载或短路时， 故障会 反映于上一级，不便于检修维护 当选用C B 级双电源自动转换装置为非消防负荷配电时 （见图3 . 4 ） , 具有热磁脱扣特性和短路保护， 能够在末端切换 处直接保护末端设备 由于选用C B 级双电源自动转换装置仅 作为电源切换，上一级变配电所内（见图3 . 3 ）的开关选择 应与此C B 级装置进行选择性配合，选用额定电流1 8 0 A ，带 过载和电磁脱扣附件 （3 0 0 附件） 的断路器， 此时， C B 级双 电源自动转换装置能够保证非消防负荷的可靠稳定运行 4 采用树干方式为非消防负荷配电切换时 当干线分支选用P C 级双电源自动转换装置为非消防负 荷配电时（见图4 . 2 ） ，分别选用1 0 0 A 的4 极P C 双电源自动 转换装置 由于采用干线配电方式， 上一级变配电所内 （见 图4 . 1 ）的开关选择应与干线计算电流开关选择相同， 不用 考虑选择性，仅作为末端切换的短路保护，选用额定电流 1 6 0 A ，带过载和电磁脱扣附件 （3 0 0 附件） 的断路器 此时， 由于各个分支线路的P C 级双电源自动转换装置没有过载保护 电工文摘/ 设计与选型 2012.2 36 和短路保护功能， 尽管能够由上一级开关提供过载和短路保 护，但由于采用干线配电，有可能将故障范围扩大。

当干线分支选用C B 级双电源自动转换装置为非消防负 荷配电时 （见图4 . 4 ） , 选用的带过载和电磁脱扣附件 （3 0 0 附 件） 的断路器， 能够在末端切换处直接保护末端设备 由于 干线分支选用C B 级双电源自动转换装置仅作为电源切换， 上 一级变配电所内（见图4 . 3 ） 的开关选择应与此干线计算电 流进行选择性配合， 选用额定电流1 6 0 A ， 带过载和电磁脱扣 附件（3 0 0 附件）的断路器此时，分支线路的C B 级双电源 自动转换装置既能够提供非消防负荷末端的过载保护， 又能 提供短路保护 除此之外， 在系统成本问题方面， 对于相同的末端设备 容量，无论选用P C 级双电源自动转换装置，还是选用C B 级 双电源自动转换装置， 对配电电缆基本没有影响。