互投开关原理和比较

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1、1．工作原理的概述　　自动转换开关电器简称为ATS，是Automatictransferswitchingequipment的缩写。ATS主要用在紧急供电系统，将负载电路从一个电源自动换接至另一个（备用）电源的开关电器，以确保重要负荷连续、可靠运行。因此，ATS常常应用在重要用电场所，其产品可靠性尤为重要。转换一旦失败将会造成以下二种危害之一，其电源间的短路或重要负荷断电（甚至短暂停电），其后果都是严重的，这不仅仅会带来经济损失（使生产停顿、金融瘫痪），也可能造成社会问题（使生命及安全处于危险之中）。因此，工业发达国家都把自动转换开关电

2、器的生产、使用列为重点产品加以限制与规范。　　ATS一般由两部分组成：开关本体+控制器。而开关本体又有PC级（整体式）与CB级（断路器）之分。　　1.PC级：一体式结构（三点式）。它是双电源切换的专用开关，具有结构简单、体积小、自身连锁、转换速度快（0.2s内）、安全、可靠等优点，但需要配备短路保护电器。　　2.CB级：配备过电流脱扣器的ATS，它的主触头能够接通并用于分断短路电流。它是由两台断路器加机械连锁组成，具有短路保护功能；　　控制器主要用来检测被监测电源（两路）工作状况，当被监测的电源发生故障（如任意一相断相、欠压、失压或频率

3、出现偏差）时，控制器发出动作指令，开关本体则带着负载从一个电源自动转换至另一个电源，备用电源其容量一般仅是常用电源容量的20%~30%。图1是典型ATS应用电路。控制器与开关本体进线端相连。ATS的控制器一般应有非重要负荷选择功能。控制器也有两种形式：一种由传统的电磁式继电器构成；另一种是数字电子型智能化产品。它具有性能好，参数可调及精度高，可靠性高，使用方便等优点。2．CB级和PC级ATS性能比较2.1两者机械设计理念不同　　CB级是由断路器组成，而断路器是以分断电弧为已任，要求它的机械应快速脱扣。因而断路器的机构存在滑扣、再扣问题；

4、而PC级产品不存在该方面问题。PC级产品的可靠性远高于CB级产品。2.2断路器不承载短路耐受电流，触头压力小　　供电电路发生短路时，当触头被斥开产生限流作用，从而分断短路电流；而PC级ATSE应承受20Ie及以上过载电流。触头压力大不易被斥开，因而触头不易被熔焊。这一特性对消防供电系统尤为重要。2.3两路电源在转换过程中存在电源叠加问题　　PC级ATSE充分考虑了这一因素。PC级ATSE的电气间隙、爬电距离的180%、150%（标准要求）。因而PC级ATSE安全性更好。2.4触头材料的选择角度不同　　断路器常常选择银钨、银碳化钨材料配对

5、，这有利于分断电弧。但该类触头材料易氧化，备用触头长期暴露在外，在其表现易形成阻碍导电、难驱除的氧化物，当备用触头一但投入使用，触头温升增高易造成开关烧毁甚至爆炸；而PC级ATSE充分考虑了触头材料氧化带来的后果。3PC级ATS的相关参数选择3.1用类别选择　　3.1.1目前，我国市场上PC级ATSE有两种使用类别。一是适用于AC-33B；另一种适用于AC-31B；开关的使用类别表示其控制负载的能力。　　①．C-33B/A*：适用电动机混合负载。既包含电动机、电阻负载和30%以下白炽灯负载，接通与分断电流为6Ie，COSj=0.5；　　

6、②．C-31B/A*：适用无感或微感负载，接通与分断电流为1.5Ie，COSj=0.8；（*B：表示不频繁操作；A：表示频繁操作。）由于ATSE较难通过AC-33B试验。因此，一些制造厂降低开关使用要求，才选择AC-31B使用类别。显而易见选择使用AC-33B的ATSE比选择使用AC-31B的ATSE更安全、可靠。　　3.1.2小容量ATSE（≤100A）通常带电动机负载（如消防泵）直接转换，最好具有AC-3指标(直接通断鼠笼型电动机),按接通10Ie/分断8Ie/COSj=0.45要求进行考核。使用该产品更安全。3.2短路保护电器选择

7、　　PC级ATSE不具有短路保护功能，因此，需配短路保护电器。短路保护电器一般有两种，熔断器或断路器。由于熔断器限流性能好，限制短路电流能力强，它常被使用在系统出现预期短路电流大的地点处；而断路器限流性能差，额定限制短路电流能力低。不同的企业ATSE产品规定的额定限制短路电流不同，表1为RTQ1（TP1）自动转换开关电器所规定的额定限制短路电流值。在选择短路保护电器额定电流值时，一般的原则是短路保护电器（熔断器或断路器）与被保护电器（ATSE）额定框架电流值一致（即1:1）。3.3段式与三段式选择　　二段式ATSE开关主触头仅有两个工作

8、位，即“常用电源位”与“备用电源位”，负载不会出现长期断电情况，供电可靠性高，转换动作时间快。　　三段式ATSE开关主触头有三个工作位，多个“零位（是指电动状态下）”，即主触头处于空挡，负载断电时间相对较长