林善泉

摘 要：随着经济的高速发展，对电力的供电可靠性及安全性、方便性提出了更高的要求。雙电源自动转换开关在实际运用中也就越来越普遍了。在实际设计中，我发现有些设计图纸为CB级自动转换开关，有些又设计为PC级自动转换开关，到底哪一类的自动转换开关更可靠，更合理呢？根据这个问题，我浅谈自己的见解和体会。

关键词：双电源转换;自动转换技术;合理选择

在设计的过程中，经常会遇到一级负荷或二级负荷电源的设计。根据设计规范，一、二级负荷需要双电源或双回路供电，实现不同电源之间如何切换，这就不可避免地会使用到双电源切换开关，如何合理选择双电源自动转换开关技术是本文讨论的重点。

一、双电源自动转换开关的定义和作用

双电源自动转换开关电器简称为ATSE，是Automatictransfer switching equipment的缩写。

ATSE主要用在紧急供电系统，将负载电路从一个电源自动转换至另一个（备用）电源的开关电器，以确保重要负荷连续、可靠运行。因此，ATSE常常应用在重要用电场所，其产品可靠性尤为重要。转换一旦失败将会造成以下二种危害之一，其电源间的短路或重要负荷断电（甚至短暂停电），其后果都是严重的，这不仅仅会带来经济损失（使生产停顿、金融瘫痪），也可能造成社会问题（使生命及安全处于危险之中）。因此，双电源自动转换开关电器的生产、使用必须列为重点产品加以限制与规范。在设计过程中，就要先期避免设计不合理的设计方案。

ATSE一般由两部分组成，即开关本体和控制器。而开关本体又有PC级（整体式）与CB级（断路器）之分。其中PC级能够接通、承载，但不用于分断短路电流的ATSE。而CB级是指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。

控制器主要用来检测被监测电源（两路）工作状况，当被监测的电源发生故障（如任意一相断相、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，图1是典型ATSE应用电路。控制器与开关本体进线端相连。

二、介绍市场中存在的双电源切换开关的总类

国内市场用于两路电源转换电器的产品目前有四类。第一类.是由接触器组成的ATSE;第二类是由断路器组成的ATSE;第三类用电动负荷开关（符合GBl40483标准）完成两路电源转换的产品，第四类为PC级（一体式）ATSE。

由接触器组成的ATSE产品，它的优点是价格低;缺点是线圈长期通电耗能易烧毁，产品的接通分断能力低，触头易抖动、熔焊。其产品可靠性很低，尤其是在带负荷转换时易出现爆炸性事故，这类产品在国外已被淘汰并禁止使用。为克服上述产品缺点，生产断路器企业推出了CB级ATSE，CB级ATSE是由断路器加机械连锁组成，CB级的ATSE为机械保持，触头的接通与分断能力有所提高，但又不是理想的ATSE产品（详见第三点）。因此，市场出现了第三类产品一电动负荷开关，这类产品是由两台负荷开关组合加上电操装置组成，产品操作的可靠性又有较大提高，但触头灭弧系统是以分断一次电弧要求设计的，用在双电源电路切换，也存在不合理因素。第四类产品为PC级（一体式）ATSE，其综合了上述产品优点，克服了其缺点，是目前国内外市场较理想的双电源转换产品。

三、同类产品结构分析与对比

（一）机构设计理念不同

CB级是由断路器组成，而断路器是以分断电弧为己任，要求机构快速脱扣一般采用四连杆机构。四连杆机构易存在滑扣、再扣不可靠因素：而PC级机构不存在该方面问题。因而PC级产品的可靠性远高于CB级产品。

（二）短路电流的耐受能力不同

断路器（MCCB）一般不承受短时耐受电流，触头压力较小。当供电电路生短路时，断路器的动触头易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20Ie及以上过载电流，触头压力要求较大，因而ATSE触头不被斥开，也不易被熔焊。这一特性对消防供电系统尤为重要。

（三）存在的电源叠加问题不同

PC级ATSE充分考虑了这一因素。PC级ATSE的电气间隙、爬电距离是一般断路器的电气间隙、爬电距离的180%、150%（标准要求）。因而PC级ATSE.安全性更好。

（四）触头材料的选择角度不同

断路器常常选择银钨、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，备用触头长期暴露在外，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，触头温升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。

（五）操作机构不同

CB级ATSE的电动操作机构一般是通过微电机带动减速齿轮机构对断路器进行合分工作，又因断路器机构的限制，微电机必须工作到堵转后，靠行程开关才断开控制回路。众所周知，微电机堵转工作后，其寿命会大大降低。因而，CB级ATSE电动操作机构可靠性较低。而PC级ATSE的电动操作机构一般为短时工作电磁铁.由于电磁铁结构简单，工作可靠好，所以PC级ATSE电动操作机构的可靠性较高。

结 语

通过上述对比可知PC级ATSE是目前比较理想的电源转换开关产品。在运用中， PC级ATSE应具有不低于AC-33B使用类别及一定的短路性能，才能保证用户安全使用。

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.