双电源转换开关的应用设计一、国家现行标准规定需设置电源自动切换装置 GB50052-95 供配电系统设计规范规定：“一级负荷：两个电源， 当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。 ” ；“一级负荷 中的特别重要负荷：除有两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁 将其它负荷接入应急电源系统。 ” ；“二级负荷：宜有两回线路供电。 ”GB 50016-2006建筑设计防火规范规定：“消防控制室、消防水泵 房、防烟与排烟风机的消防用电设备及消防电梯等的供电，应在其配电 线路的最末一级配电箱处设置自动切换装置。 ” GB 50045-95高层民用建筑设计防火规范 （2005 年版）规定：“高 层建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机等的供电， 应在最末一级配电箱处设置自动切换装置。 ”GB 50160-2008石油化工企业设计防火规范要求：“重要消防低压 用电设备的供电应在最末一级配电装置或配电箱处实现自动切换” GB 50348-2004安全防范工程技术规范规定了“宜采用两路独立电 源供电，并在末端自动切换” ； GB 50314-2000智能建筑设计标准规定了“应有两路独立电源供电， 并在末端自动切换” 。 二、电源自动切换装置1 高压开关站或高压变电所不同母线段一般采用高压断路器的备用电 源自动投入装置2 低压变电所母线段一般采用框架式断路器的母联自投装置3 末级配电装置一般采用自动转换开关电器(ATSE) 三、自动转换开关电器(ATSE)1 定义自动转换开关电器(ATSE)是由一个（或几个）转换开关电器和其他 必需的电器组成，用于监测电源、并将电路从一个或几个负载电路从一 个电源自动转换至另一个电源的电器. 即自行操作的转换开关电器。2 组成 ATSE 通常包括主体部分和控制器。 主体部分：用于转换主电路负载电源的开关电器，它分专用型和派 生型。 控制器：用于检测及监视主电路电源的工作状况，当电源偏离正常 工作状态时，控制器发出动作指令使 ATSE 转换到正常工作的电源侧。3 按主体分类分为 PC 级、CB 级、CC 级三种.PC 级：能够接通、承载、但不用于分断短路电流的 ATSE。 CB 级：配备过电流脱扣器的 ATSE，它的主触头能够接通并用于分断路短路电流。 CC 级：能够接通、承载、分断其额定电流的 ATSE。PC 级 ATSE 有两种型式。即：由转换开关、电机操作机构或电磁操 作机构、转换控制器、联锁机构组成及由无短路保护的断路器、电动操 作机构、转换控制器、联锁机构组成的型式。 CB 级 ATSE 是由断路器、电机操作机构或电磁操作机构、转换控制 器、联锁机构组成。 CC 级 ATSE 是由接触器、其控制电路、联锁机构组成。4 按主体工作位分类 ATSE 工作位分为二个工作位和三个工作位 二个工作位：TSE 主触头仅有两个工作位，即“正常电源位”或 “备用电源位”。三个工作位：TSE 主触头有三个工作位，即 “正常用电源位”、 “备用电源位”及“断开位置”。5 按开关电器的操作分类 开关电器一般分为有自投自复和自投不自复操作二种。 自投自复的操作：当正常电源发生故障时，ATSE 自动将负载从正常 电源转换至备用电源；当正常电源恢复后，则自动将其负载返回到正常 电源。 自投不自复的操作：当正常电源发生故障时，ATSE 自动将负载从正 常电源转换至备用电源；当正常电源恢复后，由运行人员操作 ATSE 将负 载返回至正常电源。 四、自动转换开关电器(ATSE)的应用 1 自动转换开关电器(ATSE)的一次电路 下图分别为 PC 级、CC 级、CB 级 ATSE 的主电路图下图分别为 CC 级、CB 级 ATSE 设检修隔离电器的主电路图PC 级 ATSE 在线检修需设旁路开关。即选用二套 ATSE，通过各设 三个隔离电器使其将有故障的 ATSE 推退出检修。 2 自动转换开关电器(ATSE)应符合 GB50054 的规定 GB 50054-95低压配电设计规范规定了低压配电设计所选用的 电器应符合“一.电器的额定电压应与所在回路标称电压相适应；二.电器 的额定电流不应小于所在回路的计算电流；三.电器的额定频率应与所在 回路的频率相适应；四.电器应适应所在场所的环境条件；五.电器应满足 短路条件下的动稳定与热稳定的要求。用于断开短路电流的电器，应满 足短路条件下的通断能力。 ”及“验算电器在短路条件下的通断能力，应 采用安装处预期短路电流周期分量的有效值，当短路点附近所接电动机 额定电流之和超过短路电流的 1%时,应计入电动机反馈电流的影响” 。 3 自动转换开关电器(ATSE)使用类别应与负载匹配ATSE 的使用类别表使用类别 电流性质 A 操作B 操作典 型 用 途AC-31 AAC-31 B无感或微感负载AC-32 AAC-32 B阻性和感性的混合负载，包括中度过载。AC-33i AAC-33i B系统总负荷包含笼型电动机及阻性负载。AC-33A AC-33B电动机负载或包含电动机、电阻负载和 30%以下白炽灯负载的混合负载。AC-35 AAC-35 B放电灯负载交流AC-36 AAC-36 B白炽灯负载DC-31 ADC-31 B电阻负载 DC-33 ADC-33 B电动机负载或包含电动机的混合负载直流DC-36 ADC-36 B白炽灯负载说明：A 操作：适用于需要操作次数较多的电路，如正常转换和演习转换；B 操作：适用于非频繁转换电路。4 自动转换开关电器(ATSE)三工作位的断开位是过渡暂停位 GB/T 14048.11-2002 /IEC 60947-6-1：1998低压开关设备和控制 设备 第 6 部分：多功能电器 第 1 篇：自动转换开关电器中规定的 “PC 级 ATSE 的操作机构不应使负载电路与常用电源和备用电源均保持 长期断开。但是，可具有一预定断开期间，以便完成转换过程，在某些 情况下，可提供一休止位置。 ”及“CB 级 ATSE 预定的断开时间和/或断 开位置。 ” 采用三位可以理解为在断开位使其电流为零，然后转换至备用位， 防止转换过程出现并列运行而过流跳闸的可能。GB16895.20-2003/IEC60364-5-551：1994建筑物电气装置 第 5 部分：电气设备的选择和安装 第 55 章：其他设备 第 551 节：低压发 电设备 ，第 551.6.1 条规定了低压发电设备作为公用电网备用电源时防 止与电网并列运行“适当的预防措施包括：在转换开关的操作机构之 间或转换开关的控制回路之间进行电气的、机械的或电气机械的联锁； 用具有单个可多用钥匙的多锁系统；采用具有先断后合功能的 三个操作位置的转换开关；具有适当联锁的自动转换开关器件；其 他等效的安全操作措施。 ” ； 5 自动转换开关电器(ATSE)功能应与其设置目的匹配 低压发电设备与公网并列运行时涉及频率、电压等电能质量指标 GB16895.20-2003/IEC60364-5-551：1994建筑物电气装置 第 5 部分：电气设备的选择和安装 第 55 章：其他设备 第 551 节：低压发电设备 ，第 551.7.2 条规定了“当公用电网发生断电事故或在供电端的 电压或频率的偏差超出正常供电的允许值时，应有将发电设备与公用电 网解列的保护措施” ；第 551.7.3 条规定了“当公用电网的电压和频率超 过第 551.7.2 条所要求的保护动作极限值时，应有防止发电设备接入公 用电网的措施” 保证连续供电可靠性涉及是否有电，对欠电压、过电压等电能质量 应根据其运行需求确定。 多功能影响主要目标的实现。 6 建议采用自动转换不自复的 ATSE 电动机等用电设备一般为保护设备和人身安全设有低电压保护，在 无准备时自动复归会造成停运，对于停电的时间不可知及没有设置相应 需要的自起动控制的重要设备可能带来严重后果。 对于应急供电设置自复的 ATSE 无必要性。对于备用供电系统其设计已考虑到具有带全部一、二级负荷，不自复不会带来不良后果。 不自复 ATSE 可以简化与高压备自投、低压母联自投、与发电设备的 切换等的时限配合。 为此建议优先选用自投不自复的 ATSE。 7 应按照电击防护及接地型式的规定确定 ATSE 的极数 IT 系统中性线不接地；TT 系统中性线不允许二次接地；TN 系统 PEN 导体一旦分成了 N 和 PE 导体后，N 导体不允许二次接地。 N 不设隔离极会否发生电击危险。 8 线路保护不应危机 ATSE 的安全 CB 级 ATSE 具有分断短路电流的能力；PC 级 ATSE 具有部分分断短 路电流的能力；CC 级 ATSE 不具有分断短路电流的能力。 线路保护的完全选择性在重要负荷的供电中十分关键。 9 应重视 ATSE 控制器的可靠性和起动转换条件ATSE 可靠性与其控制器的可靠性密不可分，工程设计人重视开关主 体的选择，对 ATSE 的起动转换条件了解的很不够，尤其 ATSE 是成品， 不需要设计其控制电路图，选用的 ATSE 的起动转换条件能满足是设计意 图。 10 不合理设置 ATSE 将影响供电的可靠性。 ATSE 不是在一供电系统中设计的级数越多越可靠，以外部电源及自 备电源接入处和末端配电装置处设置为宜。谢谢！