浅析双电源切换器atse在地铁车站的应用

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1、浅析双电源切换器ATSE在地铁车站的应用【摘要】结合深圳地铁1、2、3期工程实践经验，对双电源切换开关进行分析（包括开关种类、转换性能、设计选型思想和使用维护），交流探讨地铁车站配电网双电源切换装置的设计选型。【关键词】双电源切换；ATSE；地铁引言深圳地铁从1998年开始建设1号线，目前已建成运行5条线路计168公里，78个车站。车站机电设备除规模有差异外种类基本相同，其中一级负荷（及以上）机电设备功率占车站配电变压器容量的60%至65%,主要为保持地铁行车和安全防灾的关键设备。根据（GB50157地铁设计规范》，车站一级负

2、荷必须在供电末端设置双电源自动切换装置（ATSE）,以实现关键设备的在一回电源中断时从另一回电源获得供电而保持连续运行。车站配电设计结构上将双电源切换器置于全程双电源独立路径上的唯一的相交公共节点，无法冗余并口又是路径最末端，可以说是双电源配电网的命门。如果此点失效，前端全程的双电源设计也就全无意义。下面结合深圳地铁1、2、3期工程车站双电源的设计和使用经验，对几种曾采用过的双切装置进行分析比较，供地铁低压配电设计时借鉴。双电源切换装置（自动转换开关电器）简称为ATSE（automatictransferswitchingeq

3、uipment）,将负载电路从一冋电源自动换接至另一冋（备用）电源，以确保下级重要负荷持续、可靠运行。深圳地铁1、2、3期工程8条线路在15年间先后共采用过四类双电源切换装置，分别是接触器切换装置、断路器切换装置、负荷开关切换装置和专用一体型转换开关。一、接触器切换装置装置结构：两台四极交流接触器+机械互锁件+控制电路，共三部分组成。工作原理：主回路转换执行部件采用互锁的两台接触器，由中间继电器或小型逻辑控制模块搭建完成控制电路实现电源失压检测、启动切换和复归控制。特点分析：•为非标产品，不由专业开关厂家生产，而是由配电箱厂根

4、据工程系统图选择相应容量的元器件组装，无统一的产品标准，因不同的工艺、元器件和控制电路都会影响最终性能参数指标比较离散，因此产品一致性不如于另外三种装置。由多个分立器件组合搭成，故障率是各个器件故障累加，且缺少整体防护，理论上故障率会较高，但分立器件通用可替换，维修灵活成木低。•对电源电压敏感，当电压不稳有突变时线圈铁芯有抖动及噪音。•功能单一，除自投外没有其它如显示、欠压、缺相、相位侦测、通讯、事件记录等功能，功能指标和一体化转换开关相比可以用简陋来形容。•能经受频繁动作，切换动作时间可从几十ms至几百ms,但时间范围离散且

5、随机不确定。•容量规格多，与负载匹配度很好，不存在大马拉小车的浪费，选用非常灵活。•主回路执行部分构成简单，接触器之外无需另外切换驱动机构，切换物理动作简洁。•价格最便宜，特别是小功率规格，价格只有一体化转换开关的1/15-1/20,这也是其最大的优势。•执行接触器线圈长期通电，容易发热、触头粘连、弹簧形变、线圈烧毁等故障，寿命短，需要经常巡检，维修丁作量较大。应用分析：此种切换装置，深圳地铁只在最早的1号线采用，后续二、三期工程均未采用，投运后特别是三年之后故障较多。价格便宜的优点和性能不稳定的缺点两者都非常突出，适合对价格

6、敏感而功能需求不高的场合，不建议用在重要负载电源端。同时设计须注意，除在控制电路中加入两接触器电气互锁逻辑外，也必须在两接触器间设置物理机械互锁，双重措施保证两路电源不会连接在一起。从1号线积累的故障记录分析，几乎都是因为主电源回路接触器因长期带电而造成，如线圈长期发热绝缘下降而烧毁、触头压力下降而抖动拉弧粘结、衔铁生锈或弹簧失效而机构卡死,不仅不能完成失电切换还可能会在电源正常时中断负载供电，双电源要求的工况可以说已经超过了接触器的运行能力。因此地铁车站不建议大面积使用此类切换装置，只能用在可短时断电且非连续长期运行的设备负

7、载，如变电所检修电源、出入口排水泵。对于已采用此类装置的车站除必须保证巡检外，应该定期更换接触器，最好逐步更新改造成下文所述的切换装置。二、断路器型切换装置装置结构：两个四极断路器+电操切换板+控制器。工作原理：主冋路转换部件采用独立的两个断路器，断路器前面板安装专用配套的电操切换板，由切换板推动断路器手柄实现分、合闸。专用控制器完成电源检测并发出指令控制电操切换板启动。切换板同时还负责两断路器间保持机械互锁。特点分析：•价格适中，经济性与负荷开关切换装置同一级别。•专业厂家成套定型产品，产品个体一致性好，箱厂根据负荷额定电流

8、直接选用，无需配电箱厂设计控制电路和组装。•符合《GB14048.3开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器》标准，属派生转换开关电器。•断路器具备过载、短路保护功能，可以分断短路电流但不承载短路耐受电流。•受制于断路器的四连杆机构不能快速合闸，因此切换时间较长，一般最少在2秒