依據國家規范《供配電系統設計規范》(GB50052-1995)、《高層民用建筑設計防火規范》(GB50045-1995,2005年版)及行業標準《民用建筑電氣設計規范》(JGJ/T16-92)的規定:一級負荷應由兩個電源供電;當一個電源發生故障時,另一個電源不應同時受到損壞","一級負荷中特別重要負荷,除由兩個電源供電外,還必須增設應急電源。為保證對特別重要負荷的供電,嚴禁將其他負荷接入應急供電系統。"。對于電源轉換時間有持定要求的一、二級負荷及消防控制室、消防水泵、消防電梯、防煙排煙民機、應急照明等消防設備的供電均需要設置自動轉換開關電器(ATSE)。作為消防負荷和其他重要負荷的電源轉換裝置,ATSE在工程中得到了廣泛的應用,正確合理的選擇ATSE可確保一、二級負荷供電的可靠性、連續性。
1.ATSE的基本概念
自動轉換開關電器,即ATSE(Automatic Transfer Switching Kquipment),由一個(或幾個)轉換開關電器和其他必須的電器組成,用于監測電源電路,并將一個或幾個負載電路從一個電源自動轉換至另一個電源的電器。ATSE一般由兩部分組成:開關本體干控制器。
2.ATSE的分類
目前,我國市場上符合GB/T14048.11(IEC60947-6-l)標準的產品主要有CB級和PC級兩大類。
PC級:能夠接通、承載、但不用于分斷短路電流的ATSE。
CB級:配備過電流脫扣器的ATSE,它的主觸頭能夠接通并用于分斷短路電流。
3.ATSE的使用類別
使用類別,涉及到ATSE接通與分斷能力和操作性能指標,決定其ATSE的正確使用環境。對選用PC級ATSE除了考慮其額定接通與分斷能力外,還應考慮其在短路條件下所能承受的短路能力,即額定短時耐受電流Icw值。詳見表1-3。
使用環境條件要求
1)海拔高度不超過2000m;
2)環境溫度不高于40℃不低于-5℃;
3)相對濕度不大于95%;
4)電磁兼容性(EMC)的要求:在實際使用中,ATSB(待別是控制器部分)不應受外界的電磁干擾而損壞或誤動作,影響供電系統運行的可靠性、連續性。同時ATSE所產生的電磁效應應滿足國家相應標準,保證電氣系統其他環節的安全穩定運行。
4.設計選用注意事項
1)產品認證:中國、IEC、UL等都對ATSE制訂專門的標準(幾個標準完全等同),所以,就必須選擇符合標準的ATSE。
2)確定自動轉換開關電器(ATSE)的額定工作電壓法使用類別。要注意選擇適合負載特性的ATSE。
3)設計時選用PC級還是CB級,考慮的出發點不應是是否需要短路保 護功能(PC級前面加上短路保護電器,系統就具備與CB級同樣的保護功能),而是可靠性和成本?煽啃砸蟾撸诉x用PC級產品;要求成本低可選用CB級。
4)斷開故障電源的時間,不同結構的產品是不同的,對故障電源(例如斷相)敏感度高的負載,就需要注意,應選用能夠快速斷開故障電源的勵磁驅動式ATSE。采用斷路器的CB級ATSE未采用隔離(負荷)開關的ATSE,是用減速電機驅動(電機轉速一般為15-20rpm,開關需要轉動到一定轉角后觸頭才能斷開)。
PC級前端是否需要加短路保護電器?取決于PC級ATSE能否承受前端短路保護電器保護電流的沖擊。如果能夠承受,切換箱內就不需要再加短路保護電器,如果不能承受,就需要加一個短路保護電流低于PC級ASTE額定限制短路電流的保護電器,這需要制造商提供ASTE額定限制短路電流的保護電器類型和多數。
5)ATSE三極與四級的選擇:在電源轉換系統中,應根據配電系統的接地型式、接地保護裝置的設置,能否產生中性電流分流和環流及接地故障電流的分流,避免保護裝置誤動作或拒動作,以確定ATSE的級數。
(1)根據IEC465.1.5條規定,正常供電電源與備用發電機之間若不是同一接地網絡中時,轉換開關應采用四極型開關。
(2)帶剩余電流保護的雙電源轉換開關應采用四極型開關。兩個電源開關帶剩余電流保護,其下級的電源轉換開關應采用四極型開關。
(3)兩種不同族地系統間的電源轉換開關應采用四極型開關。
。4)TN-S、TN-C-S、系統一般不需要設四極型開關。但TN-S系統的一些特殊情況(三相嚴重個平衡及高次諧波含量較高)是否采用四級開關,需視建筑物等級的重要性而確定。
6)旁路型ATSE的應用:對供電系統可靠性、連續性有很高要求的特別重要負荷,為防止ATSE出現故障、損壞或處于檢修時,影響供電的連續性,應設置旁路到ATSE。旁路型ATSE應具有以下功能:
。1)旁路隔離開關應能在用電負載個停電的狀態下旁通電源至負載,旁路開關與ATSE額定容量應相同;
(2)旁通電源時應能隔離ATSE及相關控制電源,保證ATSE檢修及更換能夠安全進行;
。3)應有旁路隔離標志,顯示系統狀態;
。4)應有電子及機械聯鎖,防止誤操作。
參考文獻
[1] 供配電系統設計規范.(GB50052-1995).
[2] 民用建筑電氣設計規范.JGJ/T16一92.
[3] 國家標準GB/T 14048.11-2002.低壓開關設備和控制設備第6部分:多功能電器第1篇:自動轉換開關電器.