李西昌

摘 要：通過對自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的合理選用和對控制電源設(shè)置方式的討論，闡述了如何實現(xiàn)低壓設(shè)備的連續(xù)可靠供電。

關(guān)鍵詞：雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)；斷路器；控制電源；設(shè)置方式

一、概述

為保障中波發(fā)射臺安全播出，減少因停電帶來的損失，在供電方面，必須保證一個連續(xù)可靠的電源裝置。對于0.4KV系統(tǒng)，目前采用的措施各種各樣，常用的方法是采用雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)。下文通過對自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的性能分析，就自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的合理選用、選擇控制電源設(shè)置方式進行討論，以合理的配置實現(xiàn)對低壓設(shè)備的連續(xù)可靠供電。

二、自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的選用

雙電源切換裝置可分為電動式刀開關(guān)、CB級（斷路器）的ATSE與PC級（整體式）的ATSE三種，這三種電源轉(zhuǎn)換開關(guān)均能達到電源轉(zhuǎn)換功能，但由于它們的主要用途側(cè)重點不同，導(dǎo)致了滅弧能力、切換時間、電氣壽命、機械壽命、接通與分斷電流值均不同，因此應(yīng)結(jié)合實際進行選用，現(xiàn)對常用的CB級與PC級的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)選用做以說明：

1.CB級ATSE的選用：

CB級ATSE的執(zhí)行機構(gòu)由兩臺斷路器組成，且斷路器具有過負荷和短路保護功能，因此，對于用以構(gòu)成ATSE的斷路器，宜只采用帶電磁脫扣的斷路器，不要采用復(fù)式脫扣（帶過負荷熱脫扣與電磁脫扣）的斷路器，或者把復(fù)式脫扣都取消，純粹只作為兩個電源切換裝置的觸頭。當(dāng)然也可把CB級的ATSE分為三種規(guī)格型號，以便供不同場合、不同使用要求的用戶選擇。

（1）對于有兩路電源供電要求，使用性質(zhì)和要求一般，下接負荷重要性基本相同，則可考慮選用帶復(fù)式脫扣的CB級ATSE。

（2）對于如像消防設(shè)備之類的重要負荷有過負荷不跳閘要求的，則可選用只帶電磁脫扣器的CB級ATSE。

（3）對于不同性質(zhì)及不同重要級別負荷混合供電的，則可采用不帶保護脫扣器的CB級ATSE。值得注意的是，若選用帶有保護脫扣CB級ATSE，下級饋電斷路器應(yīng)與ATSE的保護脫扣器有電流和時間上的級差配合，以便提高選擇性。

2.PC級ATSE的選用：

PC級ATSE中有一體式的電源轉(zhuǎn)換裝置，它不帶任何保護脫扣器裝置，卻能承受20IN以上的過載電流，觸頭壓力較大不易被斥開。目前，市場上的PC級ATSE有兩位式與三位式之分。所謂兩位式就是ATSE的動觸頭有兩個位置，即一個“常用電源接通”位置與一個“備用電源接通”位置，它使負荷始終保持接通其中一路電源，符合IEC有關(guān)對消防設(shè)備電源轉(zhuǎn)換開關(guān)的要求。三位式的PC級ATSE主觸頭有三個工作位置，即“常用電源位”、“備用電源位”與“零位”。其中前兩個工作位置極易理解。此“零位”根據(jù)有關(guān)制造規(guī)范，它的主要目的是用于ATSE在帶大電感或大電動機等類似負荷轉(zhuǎn)換時，為避免反電勢的沖擊電流而作極短暫的延時之用，最多亦只能作為停電之用，并非適用于負荷維修時隔離之用。目前沒有哪個廠家對三位式ATSE的“零位”做過電源隔離功能試驗。

因此，對于PC級ATSE的電源側(cè)，從維修角度和安全保護角度綜合考慮，應(yīng)裝隔離開關(guān)、熔斷器式刀開關(guān)或選擇帶有隔離功能的MCCB。使用隔離開關(guān)有以下優(yōu)點：

（1）根據(jù)有關(guān)設(shè)計規(guī)范，重要負荷多為從配電室以放射式供電，這樣前后級容易配合，不會造成配電級數(shù)過多。

（2）在ATSE的雙電源切換箱中有兩路電源，如采用隔離開關(guān)，其動觸頭在斷開位置時可鎖定，并且有可見的明顯斷開點，使維修人員一目了然。

（3）隔離開關(guān)有較高的額定沖擊耐受電壓，極低的泄漏電流，故選用隔離開關(guān)是首選的器件。

3.ATSE極數(shù)的選用：

對于ATSE的極數(shù)選用，也要引起重視。根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（JGJ/T 16-1992）等有關(guān)設(shè)計規(guī)范，兩種不同接地形式之間的電源切換、正常供電與備用發(fā)電機之間的電源切換，ATSE下接負荷三相嚴重不平衡及諧波容量較高的兩路三相四線配電線之間切換、進線電源側(cè)帶剩余電流保護的兩路電源間的切換應(yīng)采用四極型ATSE，其他場合宜用三極為妥。不然，體積大、造價高、還易引起斷中性線故障的發(fā)生。

三、控制電源設(shè)置方式的選擇

在低壓系統(tǒng)的實際應(yīng)用中，合理設(shè)置自動轉(zhuǎn)換裝置的控制電源方式，是能否自動轉(zhuǎn)換成功的重要因素。下面對三種典型的控制電源設(shè)置方式比較：

（1）控制電源設(shè)置方式一，如圖1所示。

根據(jù)電路原理，在正常方式運行下，母聯(lián)及自動轉(zhuǎn)換裝置控制電源引自A、B段電源。當(dāng)B段進線電源失壓時，母聯(lián)斷路器及自動轉(zhuǎn)換裝置的控制電源不會轉(zhuǎn)換，B段進線斷路器的控制轉(zhuǎn)換至A段電源。當(dāng)A段電源失壓時，A段進線斷路器的控制電源、母聯(lián)斷路器及自動轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換至B段電源?？傊?，任一段進線電源失壓時，控制電源均可轉(zhuǎn)換，保證自動轉(zhuǎn)換裝置起動，失壓側(cè)的進線電源斷路器跳閘，母聯(lián)合閘。

主要特點：當(dāng)任一段進線電源失壓發(fā)生時，控制電源在轉(zhuǎn)換過程中均有短暫失壓。轉(zhuǎn)換繼電器相互間無電氣閉鎖，轉(zhuǎn)換過程存在反送電的可能。整個電路原理接線復(fù)雜。由于中波發(fā)射臺各系統(tǒng)對供電的連續(xù)性和可靠性要求很高，因此不適用該種設(shè)置方式。

（2）控制電源設(shè)置方式二

根據(jù)電路原理，在正常運行方式下，所有控制電源均引自A段電源。當(dāng)B段電源失壓時，所有控制電源不會轉(zhuǎn)換；當(dāng)A段電源失壓時，所有控制電源均轉(zhuǎn)換至B段電源。

主要特點：控制電源引自A段電源，當(dāng)B段電源失壓時，控制電源保持正常，不存在轉(zhuǎn)換過程；當(dāng)A段進線電源失壓時，所有控制電源迅速轉(zhuǎn)換至B段電源；控制電源轉(zhuǎn)換的幾率減少一半。利用在線式控制電源設(shè)置方式，采用接觸器控制轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換迅速、可靠。當(dāng)采用交流電源控制時，在不增加投資情況下，是較佳的控制電源設(shè)置方式。對于中波發(fā)射臺的控制室、微波室等無直流控制電源系統(tǒng)，可采用該種電源設(shè)置方式。最好選擇PC級ATSE。

（3）控制電源設(shè)置方式三，如圖2所示。

它是為整個供電系統(tǒng)沒有獨立的直流電源系統(tǒng)而采用的一種直流電源控制的方式。在正常運行方式下，選用兩套整流器和一套蓄電池，兩套整流器的電源分別接在不同段的母線上，兩套整流器在線運行。所選用的整流器應(yīng)能夠在電源電壓恢復(fù)正常后自動恢復(fù)，躲過電源進線失壓造成的影響，不需人工恢復(fù)。

主要特點：控制電源無時限轉(zhuǎn)換，不受進線電源失壓的影響，當(dāng)任一臺整流器失壓、故障或者退出運行、檢修時，另一臺整流器在線轉(zhuǎn)換，控制電源穩(wěn)定，沒有轉(zhuǎn)換的過程影響。如果兩路進線都停電，蓄電池仍能提供一定時間的控制電源供電時間，進行開關(guān)操作。為排除故障、恢復(fù)供電節(jié)約時間及對于任何要求嚴格的負荷都能滿足要求。但是增加了投資以及維護工作量。對于中波發(fā)射臺，供電系統(tǒng)容量較大并設(shè)有獨立的直流電源系統(tǒng)，可直接采用第三種電源設(shè)置方式。根據(jù)負荷的重要性應(yīng)應(yīng)選擇PC級ATSE。

通過以上各種控制電源設(shè)置方式的分析，在低壓0.4kV系統(tǒng)中雙電源轉(zhuǎn)換中，應(yīng)根據(jù)負荷的情況、性質(zhì)來選擇控制電源的設(shè)置方式。一般情況下負荷特別重要時，控制電源應(yīng)首先選用直流控制電源，以保證電源的正常轉(zhuǎn)換而不影響供電的連續(xù)性。對于中波發(fā)射臺、電廠、變電站、各類泵站等本身有直流220V控制電源系統(tǒng)中，采用直流控制方式是一種最佳的選擇。

四、結(jié)束語

ATSE的選用、控制方式的選擇等應(yīng)根據(jù)不同的系統(tǒng)、不同的用途、不同的用電性質(zhì)進行選擇和合理配置。只有這樣才能實現(xiàn)低壓系統(tǒng)安全可靠供電，保證中波發(fā)射臺各系統(tǒng)供電的連續(xù)性和可靠性，使安全播出工作得以保障。

參考文獻

[1] [移動電源與控制技術(shù)] 科學(xué)出版社 王維俊.

[2] [高壓斷路器分冊] 中國電力出版社 張全元 著.