摘要：本文介紹了ATSE的分類及其特點(diǎn)，并對其在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。PC級、CB級各具優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)者應(yīng)綜合考慮，因地制宜的設(shè)計(jì)選用。

　　關(guān)鍵詞：ATSE,PC級,CB級,轉(zhuǎn)換時間,使用類別,極數(shù)

　　1、前言

　　在民用建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，為了保障重要負(fù)荷供電的可靠性，很多規(guī)范對其電源都有明確的要求，其中國標(biāo)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50052-2009）與行標(biāo)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ16-2008）的規(guī)定：對于一級負(fù)荷，應(yīng)由雙重電源供電，當(dāng)一電源發(fā)生故障時，另一電源不應(yīng)同時受到損壞；對于二級負(fù)荷的供電系統(tǒng)，宜由兩回線路供電。按照國標(biāo)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2006）和《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50045-95）(2005年版)規(guī)定，建筑物的消防控制室、消防水泵、消防電梯和防煙排煙風(fēng)機(jī)等消防設(shè)備的供電，應(yīng)在最末一級配電箱處設(shè)置自動切換裝置。為此，為保證重要負(fù)荷供電的連續(xù)性，雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器在民用建筑中應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。

　　隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，民用建筑的高度不斷增高，其功能也隨之增強(qiáng)，建筑物中出現(xiàn)一、二級負(fù)荷概率也是越來越大。這樣對ATSE的應(yīng)用量也隨之增多。然而ATSE的技術(shù)性能要求不斷提高，因此對ATSE的合理選擇就變得越加重要，所以電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)熟悉和了解其組成與工作原理、主要性能特點(diǎn)等，以便在設(shè)計(jì)過程中合理選擇和使用雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器。

　　2、ATSE的分類

　　自動轉(zhuǎn)換開關(guān)（automatictransferswitchingequipment,簡稱ATSE）,是由一個或多個轉(zhuǎn)換開關(guān)電器和其他必需的電器組成，用于監(jiān)測電源電路、并將一個或多個負(fù)載電路從一個電源自動轉(zhuǎn)換至另一個電源的電器，主要應(yīng)用于交流電壓不超過1000V或直流電壓不超過1500V的配電系統(tǒng)中。

　　ATSE主要包括PC級、CB級和CC級這三種類別，具體如下圖所示

　　：

　　PC級ATSE：能夠接通、承載但不用于分?jǐn)喽搪冯娏鳌?/p>

　　CB級ATSE:配備過電流脫扣器的ATSE。其主觸頭能夠接通并用于分?jǐn)喽搪冯娏鳌?/p>

　　CC級ATSE：能夠接通、承接，但不用于分?jǐn)喽搪冯娏鳎ㄊ芏搪冯娏鳑_擊后，主觸頭允許熔焊）。目前電氣設(shè)計(jì)中較少采用。

　　3、ATSE的應(yīng)用實(shí)力分析

　　通過上述的對比可知，PC級ATSE和CB級ATSE存在著很大的差別，具體而言，PC級的ATSE只完成轉(zhuǎn)換，不具備保護(hù)功能；CB級ATSE除具有轉(zhuǎn)換功能，還具有過負(fù)荷、短路的保護(hù)功能。現(xiàn)通過某高層中ATSE的應(yīng)用實(shí)例，來分析其在實(shí)際使用中的選用。

　　3.1ATSE在放射性供電系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　圖1

　　圖2

　　在民用建筑電氣設(shè)計(jì)中，圖1和圖2是常用的配電系統(tǒng)，圖1中的CB級ATSE若是為消防負(fù)荷供電時，應(yīng)執(zhí)行《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ16-2008）第7.5.4條第4項(xiàng)規(guī)定：“當(dāng)采用CB級ATSE為消防負(fù)荷供電時，應(yīng)采用僅具有短路保護(hù)的斷路器組成的ATSE,其保護(hù)選擇性應(yīng)與上下級保護(hù)電器相配合。”因此CB級ATSE不可因過負(fù)荷而轉(zhuǎn)換電源，故取消或屏蔽其過負(fù)荷脫扣器令其作用于信號是很有必要的。圖2中在PC級ATSE前加設(shè)了QF1和QF2斷路器，一是保護(hù)整個配電系統(tǒng)，同時也為PC級ATSE的保護(hù)及維護(hù)檢修提供了方便和幫助。

　　3.2ATSE在樹干式供電系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　圖三

　　圖四

　　圖五

　　如圖四所示的配電系統(tǒng)圖，雙電源采用的是PC級ATSE，若發(fā)生故障，只能令向其供電的低壓配電柜兩回饋出線開關(guān)先后跳閘，造成所有由該線路供電的電源箱失電，恢復(fù)供電唯一辦法是找出故障點(diǎn)，并處理之。圖五所示是在PC級ATSE前加設(shè)斷路器，或圖三所示選用CB級ATSE，這樣可以將故障限制在發(fā)生故障的電源箱處，從而減小了停電的故障面。

　　至于是采用PC級ATSE+前設(shè)斷路器的方案好，還是采用CB級ATSE為好，前者方案的特點(diǎn)是“各司其職”，后者則是“合二為一”。其優(yōu)缺點(diǎn)是仁者見仁，智者見智，需根據(jù)安裝位置、經(jīng)濟(jì)性等來進(jìn)行綜合考慮選擇。

　　實(shí)際電氣設(shè)計(jì)當(dāng)中，由于PC級的ATSE的可靠性高于CB級的ATSE，因此在需要設(shè)置ATSE的地方，都可以選用PC級ATSE,特別是重要場所更應(yīng)優(yōu)先考慮選用PC級的ATSE,若系統(tǒng)需要設(shè)置短路保護(hù)功能時，只需在PC級ATSE前端設(shè)置短路保護(hù)電器。另外，在應(yīng)用PC級的ATSE時，需要注意《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ16-2008）第7.5.4條第3項(xiàng)規(guī)定：“當(dāng)采用PC級自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器時，應(yīng)能耐受回路的預(yù)期短路電流，且ATSE的額定電流不應(yīng)小于回路計(jì)算電流的125%。”

　　4、ATSE選用中還應(yīng)注意的問題

　　在民用建筑電氣設(shè)計(jì)時，除了選用PC級還是CB級ATSE的問題外，還應(yīng)注意ATSE的轉(zhuǎn)換時間、使用類別以及極數(shù)選擇等問題。

　　4.1轉(zhuǎn)換時間

　　ATSE每一次轉(zhuǎn)換都是一個斷電過程，會對系統(tǒng)產(chǎn)生一些影響。從ATSE標(biāo)準(zhǔn)看，ATSE有五種轉(zhuǎn)換時間概念，有兩種轉(zhuǎn)換時間概念最有使用價(jià)值：一個是最小斷電時間（由開關(guān)本體的機(jī)構(gòu)決定），一個是總轉(zhuǎn)換時間（即本體轉(zhuǎn)換時間+控制器延時時間）。不同的負(fù)載和電源狀況，有不同的要求，需要給予注意。因此設(shè)計(jì)選型時，應(yīng)根據(jù)允許中斷供電時間及負(fù)荷特性（見表1）選定ATSE的總轉(zhuǎn)換時間。

　　表1負(fù)荷的允許中斷供電時間

　　用電負(fù)荷情況允許中斷供電時間（s）

　　電子信息

　　系統(tǒng)A級≤0.004

　　B級≤0.01

　　C級－

　　0級（不間斷）不間斷供電

　　醫(yī)療設(shè)備0.15級（很短時間的間斷）≤0.15

　　0.5級（短時間的間斷）≤0.5

　　15級（不長時間的間斷）≤15

　　＞15級（長時間的間斷）＞15

　　應(yīng)急照明疏散照明≤5

　　備用照明≤5

　　金融、商業(yè)交易場所的備用照明≤1.5

　　安全照明≤0.25

　　4.2使用類別

　　在不同的負(fù)荷情況下，負(fù)荷在啟停、工作、改變工作狀態(tài)時工作電流是要發(fā)生變化的，而使用類別反應(yīng)了正常工況下的接通與分?jǐn)嗄芰ΑＫ�以在設(shè)計(jì)前分析負(fù)荷在各工況下電流的變化，根據(jù)范圍選擇合適的使用類別是有必要的。

　　在《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第6-1部分：多功能電器轉(zhuǎn)換開關(guān)電器》（GB/T14048.11-2008）中，對ATSE的使用類別有明確的規(guī)定，見表2。

　　表2使用類別

　　電流

　　性質(zhì)使用類別典型用途

　　A操作B操作

　　交流AC-31AAC-31B無感或微感負(fù)載

　　AC-32AAC-32B阻性和感性的混合負(fù)載，包括中度過載

　　AC-33iAAC-33iB系統(tǒng)總負(fù)荷包含籠型電動機(jī)及阻性負(fù)載

　　AC-33AAC-33B電動機(jī)負(fù)載或包含電動機(jī)、電阻負(fù)載和

　　30%以下白熾燈負(fù)載的混合負(fù)載

　　AC-35AAC-35B放電燈負(fù)載

　　AC-36AAC-36B白熾燈負(fù)載

　　直流DC-31ADC-31B電阻負(fù)載

　　DC-33ADC-33B電動機(jī)負(fù)載或包含電動機(jī)的混合負(fù)載

　　DC-36ADC-36B白熾燈負(fù)載

　　4.3極數(shù)選擇

　　通常ATSE的極數(shù)分為二極、三極和四極。一般單相電路采用二極ATSE,三相電路采用三極ATSE，四極ATSE能實(shí)現(xiàn)三相電路帶中性線的轉(zhuǎn)換。

　　(a)三極ATSE主要用于同種性質(zhì)電源，一般是指同一電網(wǎng)下不同變壓器或不同線路等之間的轉(zhuǎn)換。

　　(b)正常供電電源與備用發(fā)電機(jī)之間應(yīng)選用四極ATSE。

　　(c)帶剩余電流動作保護(hù)功能的供電系統(tǒng)中應(yīng)采用四極ATSE。

　　(d)在兩個不同接地系統(tǒng)間的電源切換開關(guān)應(yīng)采用四極ATSE。

　　(e)TN-C-S、TN-S系統(tǒng)中的電源轉(zhuǎn)換開關(guān)，應(yīng)采用四極ATSE。

　　5、結(jié)束語

　　綜上所述，ATSE裝置是應(yīng)急配電系統(tǒng)的一個組成部分，應(yīng)根據(jù)該系統(tǒng)的具體設(shè)置，有關(guān)要求等來確定其級別的選用。PC級、CB級各具優(yōu)缺點(diǎn)，因此在電氣設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的重要性、供電方式及資金投入等綜合因素進(jìn)行考慮，合理的選用ATSE裝置。