一文看懂雙電源自動轉換開關雙

一文看懂雙電源自動轉換開關雙電源轉換開關有靜態切換(STS)和自動轉換(ATS)兩類STS靜態切換開關：兩者機構設計理念不同：當一路電源發生欠壓、斷相、過壓、停電、頻率偏移等故障時就會切換到另一電源開關，保障了供電的安全和可靠。PC級ATS雙電源開關，采用了橫接式機構、雙列復合式觸頭、微電機預儲能、微電子控制技術，具有掛鎖功能，明顯通斷位置指示的功能，實現了電源，負載隔離。它的可靠性非常高，可以使用8000次以上。CB級ATS雙電源開關，它由兩臺三極或四極的塑殼斷路器、機械聯鎖傳動機構、輔助附件、報警觸頭、智能控制器等組成；結構有分體式和整體式兩種。它的設計讓兩臺斷路器具有可靠的保護，徹底杜絕了同時合閘的可能性。

電源二選一自動切換系統，第一路出現故障后STS自動切換到第二路給負載供電，第二路故障的話STS自動切換到第一路給負載供電。與傳統的自動轉換開關ATS不同，靜態轉換開關提供快速負載轉換(一般為1/4周期)，保證精密的電子設備不間斷工作。負載重新轉換到主輸入電源實際上是瞬時的（≤5ms）。適合用于UPS-UPS，UPS-發電機，UPS-市電，市電-市電等任意兩路電源的不斷電轉換，以上所有電源間都需要同步裝置以保證兩電源基本同步，否則STS無法切換。

STS轉換方式：

STS靜態轉換開關采用先斷后通（Break before Make）的切換方式，可以實現不同輸入電源之間的不間斷切換，為單電源負載提供雙母線供電，如：非并聯UPS系統的n+1冗余、 不同容量UPS系統的n+1冗余、 不同型號UPS系統的n+1冗余、 不同市電的冗余、 市電與發電機的冗余。其標準切換時間≤8 ms，不會造成IT類負載斷電。既對負載可靠供電，同時又能保證STS在不同相切換時的安全性。

ATS自動轉換開關：

雙電源自動轉換開關簡稱為ATSE（俗稱雙電源轉換開關），是Automatic transfer switching equipment的縮寫。ATS主要用在緊急供電系統，將負載電路從一個電源自動換接至另一個（備用）電源的開關電器，以確保重要負荷連續、可靠運行。

ATS適用環境：ATS為機械結構，如果是大負載情況下轉換時間為100毫秒以上，會造成負載斷電。適合照明、電機類負載。雙電源STS開關適用額定電流1A至400A，雙電源ATS開關適用額定電流自6A至1250A交流電環境中。

雙電源轉換開關接線和轉換操作

將雙電源自動轉換開關置于調試臺上，按正確相序連接相應電源線，相線與中性線（零線）按位對接，不能接錯。

三極開關調試要點:

三極開關調試時，常用與備用零線分別要接至零線端子（NN與RN）位置上。設置雙電源自動轉換開關在自投自復工作模式，如兩路電源電壓正常，開關應置于常用電源位置，常用電源合閘。設置常用電源NA、NB、NC、NN任意相斷相，雙電源應自動轉換至備用電源，如常用電源恢復正常，應轉換回常用電源。調節常用電源任意相電壓調至預定欠壓電壓值，雙電源應自動轉到備用電源。當常用電源恢復正常，開關應返回常用電源。當因故停電，且在較短時間內無法恢復供電時，必須啟用備用電源。

調試步驟：

①切除市電供電各斷路器（包括配電室控制柜各斷路器，雙電源切換箱市供電斷電器），拉開雙投防倒送開關至自備電源一側，保持雙電源切換箱內自備電供電斷路器處于斷開狀態。②啟動備用電源（柴油發電機組），待機組運轉正常時，順序閉合發電機空氣開關、自備電源控制柜內各斷路器。③逐個閉合電源切換箱內各備用電源斷路器，向各負載送電。④備用電源運行期間，操作值班人員不得離開發電機組，并根據負荷的變化及時調整電壓、廠頻率等，發現異常及時處理。市電恢復供電時，應及時做好電源轉換工作，切斷備用電源，恢復市電供電。

雙電源自動轉換開關PC級與CB級的區別PC級：能夠接通和承載正常和故障電流，但不用于分斷短路電流的ATSE。能耐受預期短路電流（考核lcw和lcm），額定電流不小于計算電流的125%。圖標符號（PC級）CB級：配備過電流脫扣器的ATSE，它的主觸頭能夠接通并用于分斷短路電流。圖標符號（CB級）CB級與PC級ATSE兩者還有以下區別

兩路電源在轉換過程中存在電源疊加問題：

PC級ATSE充分考慮了這一因素。PC級ATSE的電氣間隙、爬電距離一般是斷路器的電氣、爬電距離的180%、150%(標準要求)。因而PC級ATSE安全性更好。

觸頭材料的選擇角度不同：

斷路器常常選銀鎢、銀碳化鎢材料配對，這有利于分斷電弧，但該類觸頭材料易氧化，備用觸頭長期暴蒸在外，在其表面易形成阻礙導電、難驅除的氧化物，當備用觸頭一但投入使用，觸頭溫開增高易造成開關燒毀甚至爆炸；而PC級ATSE充分考慮了觸頭材料氧化帶來的后果。

從可靠性角度考慮：

PC級的比CB級的可靠性高一些，PC級使用的是機械+電子轉換動作鎖，CB級使用的是電子轉換動作鎖。目前為止一般CB級雙電源自動切換開關都是由兩個斷路器構成本體，是各種雙電源自動切換開關解決方案中結構最復雜的方案（運動部件比PC級雙電源自動切換開關多一倍以上），CB級雙電源自動切換開關的可靠性低于PC級雙電源自動切換開關的可靠性（就如同斷路器的可靠性低于負荷開關的可靠性一樣的道理）。CB級是由斷路器組成，而斷路器是以分斷電弧為己任，要求機構快速脫扣。因而可能存在滑扣、再扣不可靠因素；而PC級機構不存在該方面問題。PC級產品的可靠性遠高于CB級產品。斷路器(MCCB)一般觸頭壓力較小，當供電電路發生短路時，斷路器的動觸頭被斥開并產生限流作用，從而分斷短路電流。而PC級ATSE應承受短時的短路電流，觸頭壓力要求較大，因而ATSE觸頭不易被斥開，也不易被熔焊；這一特性對消防供電系統尤為重要。

動作時間：

兩者動作時間相差較大，對于疏散照明之類的負載，基本上是只能用PC級了，因為要求的切換時間太短了。但當PC級產品用在減速電機上使用時，因為電機轉速高，電路發生故障后，需等電機轉速減速到一定程度觸發開關動作機構才能斷開，動作時間會比較慢。

PC級是否需要另外增加斷路器：

PC級雙電源切換開關沒有短路保護功能，用戶是否額外增加斷路器應根據電路系統是否需要來考慮。《低壓配電設計規范》GB 50054-2011 第6.3.6過負荷斷電將引起嚴重后果的線路，其過負荷保護不應切斷線路，可作用于信號。當采用CB級ATSE為消防負荷供電時，應采用僅有短路保護的斷路器組成的ATSE。所以消防負荷一般都是采用PC級。

是否設置隔離開關：

加裝隔離開關，主要為檢修隔離用；但是會占用空間、增加成本，降低可靠性，建議工業用電系統中隔離開關需控制安裝數量，在居民負荷中一般沒必要設置隔離開關。

設計要點：

PC級能耐受預期短路電流，額定電流不小于計算電流的125%。CB級當采用CB級ATSE為消防負荷供電時，應采用僅有短路保護的斷路器組成的ATSE。選用CB級雙電源自動切換開關時，應標注產品的型號、電流等級和級數，及其所用斷路器的型號、規格等。ATSE宜有檢修隔離功能；當本體沒有此功能時，設計上應采取隔離措施。消防負荷配電的雙電源開關不建議選用帶中間0位，所以在需要檢修隔離時，推薦在前端設置隔離開關。