ATSE的热点问题研究
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作者: 陈强
摘要：本文通过对自动转换开关电器（ATSE）的发展历程，工作原理及产品标准分析，指出目前几种ATSE设计选型要点，并指出制订新的低压电源自动转换开关（PSATSE）的国家标准必要性，推荐了PSATSE新的定义。
关键词：ATSE 自动转换开关电器 低压电器
一、概述
1.1 ATSE的定义
ATSE是自动转换开关电器的简称，是Automatic transfer switching equipment的缩写。
国家标准 GB/T 14048.11-2002《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》定义为 ：
由一个（或几个）转换开关电器和其它必需的电器组成，用于检测电源电路，并将一个或多个负荷电路从一个电源自动转换到另一个电源的电器。
1.2 ATSE的使用场合
ATSE主要用在低压供电系统中，一些重要用电负荷如：消防、医院、银行、工艺流程不能停电等供电场所，需将负载电路从一个电源自动换接至另一个（备用）电源紧急供电系统，以确保重要负荷连续、可靠运行。
二、ATSE应用中注意的几点
2.1ATSE的定义不够准确
ATSE是自动转换开关电器的简称，国家标准 GB/T 14048.11-2002《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》定义为：
“由一个（或几个）转换开关电器和其它必需的电器组成，用于检测电源电路，并将一个或多个负荷电路从一个电源自动转换到另一个电源的电器。”
首先，从其定义可以看出ATSE功能是ATSE通过对电源电路的检测，判断是否将负荷电路从一个电源自动转换到另一个电源，其实质是负荷电路供配电电源选择开关，这种选择仅限于对供配电电源的转换，不同于其它功能的自动转换开关，如△-Y转换装置，正反转自动装置等，国家标准GB/T 14048.11-2002的自动转换开关电器定义可以说不够准确的。
再次，ATSE仅适用低压电源的转换，中、高压电器组合不适用其定义，国家标准定义中没有明确限定。
笔者认为国家标准GB/T 14048.11-2002关于ATSE的定义不全面、完整，在用字上不严密。
2.2 ATSE应用中注意的几点
由于ATSE在定义上的不确切，在新的国家标准没有制定之前，在工程设计中应注意以下几点：
2.2.1ATSE动作时间选择
ATSE应用中动作时间一般应注重“转换动作时间”或者“总动作时间”，根据供电要求考虑，以满足不同配电系统使用要求。
转换动作时间：测定从主电源被监测到偏差的瞬间起至主触头闭合备用电源为止的时间（含机构动作时间），不包括特意引入（控制器）的延时。
总动作时间：转换动作时间与特意引入（控制器）的延时之和。
ATSE在控制器上特意引入延时时间（0~500s），延时时间可根据需要设置，并设置“零”位置。
GB 50052-95《供配电系统设计规范》第3.0.2条“应急电源与正常电源之间必须采取防止并列运行的措施。” 第2.0.4条“根据允许中断供电的时间可分别选择下列应急电源：
一、允许中断供电时间为15s以上的供电，可选用快速自启动的发电机组。
二、自投装置的动作时间能满足允许中断供电时间的，可选用带有自动投入装置的独立于正常电源的专用馈电线路。
三、允许中断供电时间为毫秒级的供电，可选用蓄电池静止型不间断供电装置、蓄电池机械贮能电机型不间断供电装置或柴油机不间断供电装置。”
PC级ATSE总动作时间为20~250ms，CB级总动作时间2000~3000ms。从满足允许中断供电的时间上考虑，当两路独立电源并列运行时PC级ATSE完全满足；然而当ATSE与发电机组组合使用时，由于发电机组从启动到正常供电有一定的时间，这样尽管ATSE总动作时间满足要求，但是中断供电的时间就不能满足供电系统的要求，尤其在毫秒级和瞬间要求恢复供电系统，如医院手术室供电系统等。
笔者认为ATSE只适用于允许中断供电为秒级或更长的低压供电系统，如消防泵、工艺流程容许短暂停电，在毫秒级和瞬间要求恢复供电系统中应选用蓄电池静止型不间断供电装置。
2.2.2 ATSE不应具有短路和过负荷保护功能
从ATSE的定义不难看出:ATSE实质上是负荷电路供电电源选择开关，通常称为电源转换开关。ATSE的控制器通过电源电路工作状的检测，由控制器对电源做出判断决定是否切换电源回路。控制器仅限对电源检测，而对负载端ATSE不做检测。当被监测的电源出现故障（如断相、欠压、失压或频率出现偏差）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。而负载端短路、过负荷时ATSE不应动作。因此，ATSE不应具有短路和过负荷保护功能。
2.2.3 ATSE不具有隔离功能
由于ATSE符合GB/T14048.11-2002《低压开关设备和控制设备 自动转换开关电器》标准，而不符合GB14048.3-2003 《开关、隔离器、隔离开关以及熔断器组合电器》标准，故ATSE不具有隔离开关的功能。
《低压配电设计规范》GB 50054-95第2.1.3条“当维护、测试和检修设备需断开电源时，应设置隔离电器”。和《供配电系统设计规范》GB 50052-95第6.0.10条“由建筑物外引入的配电线路，应在室内靠近进线点便于操作维护的地方装设隔离电器”。
目前ATSE额定电流等级从100A到3200A，但在实际应用时当ATSE额定电流在400A以上时，ATSE和隔离开关体积比较大，同时低压开关柜内有效安装空间的有限，限制了大电流等级ATSE的应用，尤其在630A以上的ATSE几乎不能在一台开关柜内安装。
综上分析可见： ATSE不具有隔离功能，应用时需在ATSE前两路电源进线上加以隔离开关，应注意具有隔离功能的其它电器：熔断器、具有隔离功能的断路器等不能使用，具体分析同2.2.2条。由于ATSE不具有隔离功能，就限制ATSE的应用范围。
三、结束语
电源自动转换开关电器ATSE作为一种电源切换系统产品，随着技术的不断发展和进步，必然向大电流、切换可靠性更高、功能更全面的方向发展，在工业与民用建筑中将得到更广泛的应用。
参考文献：
[1]中国航空工业规划设计研究院等编.工业与民用配电设计手册（第二版）[M].北京：中国电力出版社，2003:99~119，174，424~445，496
[2]陈元丽.现代建筑电气设计实用指南（第一版）[M].北京：中国水利水电出版社，2000:206~213
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