一文看懂双电源自动转换开关双

一文看懂双电源自动转换开关双电源转换开关有静态切换(STS)和自动转换(ATS)两类STS静态切换开关：两者机构设计理念不同：当一路电源发生欠压、断相、过压、停电、频率偏移等故障时就会切换到另一电源开关，保障了供电的安全和可靠。PC级ATS双电源开关，采用了横接式机构、双列复合式触头、微电机预储能、微电子控制技术，具有挂锁功能，明显通断位置指示的功能，实现了电源，负载隔离。它的可靠性非常高，可以使用8000次以上。CB级ATS双电源开关，它由两台三极或四极的塑壳断路器、机械联锁传动机构、辅助附件、报警触头、智能控制器等组成；结构有分体式和整体式两种。它的设计让两台断路器具有可靠的保护，彻底杜绝了同时合闸的可能性。

电源二选一自动切换系统，第一路出现故障后STS自动切换到第二路给负载供电，第二路故障的话STS自动切换到第一路给负载供电。与传统的自动转换开关ATS不同，静态转换开关提供快速负载转换(一般为1/4周期)，保证精密的电子设备不间断工作。负载重新转换到主输入电源实际上是瞬时的（≤5ms）。适合用于UPS-UPS，UPS-发电机，UPS-市电，市电-市电等任意两路电源的不断电转换，以上所有电源间都需要同步装置以保证两电源基本同步，否则STS无法切换。

STS转换方式：

STS静态转换开关采用先断后通（Break before Make）的切换方式，可以实现不同输入电源之间的不间断切换，为单电源负载提供双母线供电，如：非并联UPS系统的n+1冗余、 不同容量UPS系统的n+1冗余、 不同型号UPS系统的n+1冗余、 不同市电的冗余、 市电与发电机的冗余。其标准切换时间≤8 ms，不会造成IT类负载断电。既对负载可靠供电，同时又能保证STS在不同相切换时的安全性。

ATS自动转换开关：

双电源自动转换开关简称为ATSE（俗称双电源转换开关），是Automatic transfer switching equipment的缩写。ATS主要用在紧急供电系统，将负载电路从一个电源自动换接至另一个（备用）电源的开关电器，以确保重要负荷连续、可靠运行。

ATS适用环境：ATS为机械结构，如果是大负载情况下转换时间为100毫秒以上，会造成负载断电。适合照明、电机类负载。双电源STS开关适用额定电流1A至400A，双电源ATS开关适用额定电流自6A至1250A交流电环境中。

双电源转换开关接线和转换操作

将双电源自动转换开关置于调试台上，按正确相序连接相应电源线，相线与中性线（零线）按位对接，不能接错。

三极开关调试要点:

三极开关调试时，常用与备用零线分别要接至零线端子（NN与RN）位置上。设置双电源自动转换开关在自投自复工作模式，如两路电源电压正常，开关应置于常用电源位置，常用电源合闸。设置常用电源NA、NB、NC、NN任意相断相，双电源应自动转换至备用电源，如常用电源恢复正常，应转换回常用电源。调节常用电源任意相电压调至预定欠压电压值，双电源应自动转到备用电源。当常用电源恢复正常，开关应返回常用电源。当因故停电，且在较短时间内无法恢复供电时，必须启用备用电源。

调试步骤：

①切除市电供电各断路器（包括配电室控制柜各断路器，双电源切换箱市供电断电器），拉开双投防倒送开关至自备电源一侧，保持双电源切换箱内自备电供电断路器处于断开状态。②启动备用电源（柴油发电机组），待机组运转正常时，顺序闭合发电机空气开关、自备电源控制柜内各断路器。③逐个闭合电源切换箱内各备用电源断路器，向各负载送电。④备用电源运行期间，操作值班人员不得离开发电机组，并根据负荷的变化及时调整电压、厂频率等，发现异常及时处理。市电恢复供电时，应及时做好电源转换工作，切断备用电源，恢复市电供电。

双电源自动转换开关PC级与CB级的区别PC级：能够接通和承载正常和故障电流，但不用于分断短路电流的ATSE。能耐受预期短路电流（考核lcw和lcm），额定电流不小于计算电流的125%。图标符号（PC级）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短路电流。图标符号（CB级）CB级与PC级ATSE两者还有以下区别

两路电源在转换过程中存在电源叠加问题：

PC级ATSE充分考虑了这一因素。PC级ATSE的电气间隙、爬电距离一般是断路器的电气、爬电距离的180%、150%(标准要求)。因而PC级ATSE安全性更好。

触头材料的选择角度不同：

断路器常常选银钨、银碳化钨材料配对，这有利于分断电弧，但该类触头材料易氧化，备用触头长期暴蒸在外，在其表面易形成阻碍导电、难驱除的氧化物，当备用触头一但投入使用，触头温开增高易造成开关烧毁甚至爆炸；而PC级ATSE充分考虑了触头材料氧化带来的后果。

从可靠性角度考虑：

PC级的比CB级的可靠性高一些，PC级使用的是机械+电子转换动作锁，CB级使用的是电子转换动作锁。目前为止一般CB级双电源自动切换开关都是由两个断路器构成本体，是各种双电源自动切换开关解决方案中结构最复杂的方案（运动部件比PC级双电源自动切换开关多一倍以上），CB级双电源自动切换开关的可靠性低于PC级双电源自动切换开关的可靠性（就如同断路器的可靠性低于负荷开关的可靠性一样的道理）。CB级是由断路器组成，而断路器是以分断电弧为己任，要求机构快速脱扣。因而可能存在滑扣、再扣不可靠因素；而PC级机构不存在该方面问题。PC级产品的可靠性远高于CB级产品。断路器(MCCB)一般触头压力较小，当供电电路发生短路时，断路器的动触头被斥开并产生限流作用，从而分断短路电流。而PC级ATSE应承受短时的短路电流，触头压力要求较大，因而ATSE触头不易被斥开，也不易被熔焊；这一特性对消防供电系统尤为重要。

动作时间：

两者动作时间相差较大，对于疏散照明之类的负载，基本上是只能用PC级了，因为要求的切换时间太短了。但当PC级产品用在减速电机上使用时，因为电机转速高，电路发生故障后，需等电机转速减速到一定程度触发开关动作机构才能断开，动作时间会比较慢。

PC级是否需要另外增加断路器：

PC级双电源切换开关没有短路保护功能，用户是否额外增加断路器应根据电路系统是否需要来考虑。《低压配电设计规范》GB 50054-2011 第6.3.6过负荷断电将引起严重后果的线路，其过负荷保护不应切断线路，可作用于信号。当采用CB级ATSE为消防负荷供电时，应采用仅有短路保护的断路器组成的ATSE。所以消防负荷一般都是采用PC级。

是否设置隔离开关：

加装隔离开关，主要为检修隔离用；但是会占用空间、增加成本，降低可靠性，建议工业用电系统中隔离开关需控制安装数量，在居民负荷中一般没必要设置隔离开关。

设计要点：

PC级能耐受预期短路电流，额定电流不小于计算电流的125%。CB级当采用CB级ATSE为消防负荷供电时，应采用仅有短路保护的断路器组成的ATSE。选用CB级双电源自动切换开关时，应标注产品的型号、电流等级和级数，及其所用断路器的型号、规格等。ATSE宜有检修隔离功能；当本体没有此功能时，设计上应采取隔离措施。消防负荷配电的双电源开关不建议选用带中间0位，所以在需要检修隔离时，推荐在前端设置隔离开关。