摘要：随着国民经济的飞速发展，各种应用场所的用户对供电的连续性、可靠性要求越来越高，双电源自动转换开关产品得到了快速发展，并被广大设计人员认可和使用。
关键词：双电源自动转换开关；发展、现状；应用；
前言
双电源自动转换开关快速发展后，被广泛用于高层建筑、医院、商场、银行、消防、化工、冶金、军事设施等不允许断电的重要场所，完成双回路供电系统的电源自动转换，从而保证重要用户供电的可靠性。本文将就双电源自动转换开关的发展、现状及应用进行探讨，以供参考。
一、双电源自动转换开关作用和主要分类
双电源自动转换开关简称ATSE。为保证重要场合供电连续性一般会由两路电源供电，一路主用电源，另外一路为备用电源，ATSE的作用是当主用电源出现断电或电源不合格时，将电源由主用切换至备用，反之亦然。ATSE一般由：开关本体+控制器两部分组成。按照“短路能力”方式分类可分为PC级和CB级两大类：
PC级：能够接通和承载，但不用于分断短路电流的TSE。
CB级：能够接通和承载并分断短路电流的，配备过电流脱扣器的TSE。即由断路器作为开关本体的TSE。
二、我国双电源自动转换开关的发展和现状
我国双电源类产品的研制和生产是自90年代中期国内市场急需高性能、高可靠自动转换开关电器，日、法、德、美等产品先后打入中国市场开始的，后来国内企业陆续发展起来，现已发展到第四代。双电源产品按结构的不同主要分为CB级和PC级两大类。现在行业内生产的主要有：
①第二代：CB级双电源—以断路器为主体开关，除具有转换功能外，还具有过载和短路保护功能；产品由电机驱动，转换速度较慢（1.0s-3s）。
②第四代（4.1代）以负荷隔离开关为主体开关的PC级双电源。此类产品采用双列复合式触头，横拉式机构，结构简单，但无引弧装置，短时耐受电流偏低，常用于一般负荷，三、四级场合使用。其优势：用于民用市场，价格相对便宜，性价比较高。开关采用电机驱动，本体转换时间为500ms至1.5s。比CB级快。
③第四代（4.2代）：专用PC级双电源--整个开关都是完全按照国标GB/14048.11要求设计制造。一体化双电源，相对来说这类产品因开发难度较大成本高，做得好的厂家偏少。产品采用电磁瞬间驱动方式操作，与电机驱动方式转换相比具有结构简单，转换动作速度快（转换时间为50ms-300ms）等优点，主触头为单刀双掷结构，设有灭弧装置。产品短时耐受电流能力高的特点。可在一级负荷场合使用。对比CB级和PC级产品，CB级因其体积大、转换速度慢、断路器有滑扣的可能、机构可靠性等，市场的使用量逐步减少。其优点：其本身具有过载和短路保护功能，使用时线路上不需另加短路保护设备，相对成本较低。现在PC级双电源是市场主流，产品重点强调的是可靠转换，保证供电的连续性、可靠性。专用PC级双电源结构优、技术性能高，使用类别为AC－33Ｂ，10Ｉe接通、分断能力，即带载转换能力强，短时耐受电流指标高，可用于重要一级负荷，属中、高端产品。隔离开关式双电源，采用原有的隔离开关做主体，使用类别为ＡＣ－33iＢ—6Ｉe接通、分断能力，没有灭弧装置，带载转换能力弱，短时耐受电流指标低。常用于一般负荷。产品优势：价格比较低，用于民用项目性价比高，用量很大。
三、PC级与CB级ATSE在选用时应注意的要点
①由于PC级的可靠性高于CB级，重要场所应选用PC级，如果需要短路保护只需在只需要在PC级ATSE前端设置短路保护。
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②用于消防泵的ATSE应符合PC级的要求。
③在选用PC级的ATSE时，应注意执行《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008中7.5.4第三款的要求，即ATSE额定电流不应小于回路计算电流的125%，以保证自动转换开关电器有一定的余量。
④市电与发电机转换的ATSE宜采用PC级，一体化结构、三位式的ATSE。
⑤PC级的转换时间一般为100ms，CB级一般为1～3s。当ATSE用于应急照明系统，如正常照明断电，安全照明投入的时间不应大于0.25s。此时，PC级的ATSE能满足，而CB级则不能。
⑥当采用CB级ATSE为消防负荷供电时，应采用仅具有短路保护功能的断路器组成的ATSE，保护应与上下级保护电器具有选择性配合。
四、双电源自动转换开关（ATSE）的应用探讨
4.1市电与发电机电源转换时自动转换开关电器的选择
如果市电和发电机电源进行转换时，需要先考虑到发电机的独特性，在确认市电断电之后，然后发电机组自启动，直到发电机组电源逐项指标趋于稳定之后才输出，并且安装互锁装置。因为容量非常大，通常在低压配电室的母线上全面加装PC级的自动转换开关电器，如果需要加装保护电器可以另外进行加装。这时转换开关采用四极开关电器。
4.2 CB级与PC级自动转换开关（ATSE）在供电方面的应用
容量较大负荷时采用放射式供电方案，无论哪条支路发生短路故障，该支路和上级正常供电主断路器同时动作，自动转换开关（ATSE）检测到正常电源失电，自动切换到备用电源上继续供电，这时故障回路已经切除，不会影响其他支路的供电，也不会存在将故障范围扩大的风险。因此在这种供电方案中ATSE 前不需加保护电器；而使用树干式供电方式，若将双电源互投前的断路器去掉，则当树干中某一配电箱内发生短路故障时，将会使该干线上的总开关发生动作，从而将故障范围扩大到整个干线上。由于这些负荷都是重要负荷，因此PC 级自动转换开关（ATSE）前需增加熔断器或断路器。
4.3 CB级与PC级自动转换开关（ATSE）从负荷情况分析的应用
由于消防负荷不允许过负荷保护，所以消防负荷、一级负荷或特级负荷供电时，不允许采用具有过载保护功能的CB 级自动转换开关，应选用 PC 级 ATSE 为自动转换开关。普通二级负荷供电时，自动转换开关选用 CB 级ATSE，如果条件允许时，建议优先选用 PC 级 ATSE。
4.4.ATSE在低压配电系统中的应用
在低压配电系统中，按照规范要求，对于一些重要的一、二级负荷，应采用双电源供电；对消防用电设备，除采用双电源外，还应在最末一级配电箱处做自动切换。为了保证供电的连续性和可靠性，对于电源供电的线路一般都取自配电所（或配电室）低压侧的两段母线上，按规定要求，消防设备供电还要求专路供电，并应对该线路加装过载和短路保护，其配电方式分别采用树干式和放射式或两者相结合的方式。在低压配电中，对于双电源供电的线路，无论采用树干式或放射式供电，应尽量减少配电级数，因为都是重要负荷，不宜超过三级。
结束语
自动转换开关电器现已发展成为低压配电系统的重要组成部分。相关人员应从多个层面分析自动转换开关电器的发展趋势。旨在通过一定的工作，为自动转换开关电器的生产和应用提供一定的可供借鉴的信息，促进电器产业的良性发展。
参考文献：
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[2]蔡志远，陈朝辉，王新伟.自动转换开关电器的发展与应用[J].低压电器，2011，22：11-15.
论文作者:刘庆凤
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/25
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