张奇侠

摘要：介绍了ATSE的使用场所、分类及其特点，通过对比各类电源切换开关，得出选择PC级ATSE的结论，并对实际工程中ATSE的转换时间、极数的选择等问题进行了论述。

关键词：ATSE PC级 CB级 双电源切换开关电器

前言

在《供配电系统设计规范》（GB 50052—2009）中提到，电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在对人身安全、经济损失上所造成的影响程度进行分级，依据电力负荷对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响程度分为三级，并且明确了各级负荷的供电要求：一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。二级负荷宜由两回线路供电。另外在《建筑设计防火规范》（GB 50016—2014，2018年版）中规定：消防控制室 、消防水泵房、防烟和排烟风机房的消防用电设备及消防电梯等的供电，应在其配电线路的最末一级配电箱处设置自动切换装置。基于以上规范的要求，为保证重要负荷及消防负荷供电的可靠性和连续性，在电气设计中要经常采用ATSE。

1、ATSE的分类

ATSE（AutomaticTransferSwitchingEquipment） 自动转换开关电器主要用于紧急供电系统，将负载电路从一个电源自动换接至另一个电源（备用）的开关电器，以确保重要负荷连续的可靠运行。如市电与发电机电源的转换。两路市电的转换。ATSE有PC级、CB级、CC级3种类别。

PC级ATSE：能够接通、承载但不用于分断短路电流。该ATSE是以负荷隔离开关作为主体开关，加装电动操作机构、机械联锁机构、自动控制单元等一体化组装而成。能快速接通、分断电路或进行电路的转换。操作性能可靠。

CB级ATSE：配备过电流脱扣器的ATSE。其主触头能够接通并用于分断短路电流。该ATSE是以断路器作为主体开关，切换由自动控制单元完成，有机械和电气联锁功能。是各种ATSE解决方案中结构最复杂的方案。一般情况结构越复杂，可靠性越低，因此CB级ATSE的可靠性低于PC级ATSE的可靠性。

CC级ATSE：能够接通、承载，但不用于分断短路电流（受短路电流冲击后，主触头允许熔焊）。该ATSE的主体部分由接触器构成，切换功能由中间继电器或逻辑控制模块组成二次回路完成控制功能。目前电气设计中较少采用。

2、PC级ATSE与其他用于两路电源切换开关电器的对比

2.1 PC级ATSE与刀开关（电动）。

2.1.1  遵循的标准

PC级ATSE符合GB/T14048.11《自动转换开关电器》。刀开关（电动）符合GB14048.3《开关、隔离器、隔离开关以及熔断器组合电器》。

2.1.2 灭弧系统

PC级ATSE充分考虑了这电源转换过程中可能出现的二次电弧击穿问题，所以对触头开距有一定要求，并且要求电弧的游离气体能迅速排放。以避免相间短路。

2.1.3 电气性能

PC级ATSE是在6In电流，1.05Ue电压下，接通/分断循环次数为12次，而刀开关（电动）是在3In/1Ue下，接通/分断5次。两者可靠性不同，PC级ATSE可靠性高于刀开关（电动）。

2.2 PC级ATSE与CB级ATSE

2.2.1 机械设计

CB级ATSE是由断路器组成，具有短路保护功能，但是断路器是存在滑扣、再扣的问题。PC级ATSE是双电源切换的专用开关，具有结构简单、体积小、自身连锁、转换速度快、安全可靠等优点，但需要配备短路保护器。

2.2.2 触头材料的选择

断路器通常选用银钨、银碳化钨材料配对，这样有利于分断电弧。但这类材料易氧化，备用触头长期暴露这外，容易形成氧化物从而影响导电性。PC级ATSE则避免了这样的问题。

通过上面对比可知，PC级ATSE是理想的电源切换开关。

3、 ATSE选用中应注意的问题

3.1 转换时间

ATSE每一次转换都是一个断电过程，会对系统产生一些影响。不同的负载和电源状况，有不同的要求。在确认转换时间时，要注意有两种转换状态。一种是从常用电源到备用电源，一种是从备用电源返回到常用电源。从常用电源转换到备用电源，需要考虑不同负载允许的断电时间，见表1。

较大的系统或者超过三级ATSE，要注意ATSE的转换需要有一个“时间差”。一般而言，前级转换要快于后级大约0.5 s。从备用电源恢复到常用电源，即复位，通常不希望常用电源一恢复就立即转换。而需要在常用电源恢复正常一定时间后，ATSE再切换到常用电源。延时复位的目的在于确保常用电源正常。避免因为常用电源短时间恢复后再次故障，导致频繁转换或者柴油机频繁启动，所以，返回时间需要延时。

3.2 PC级ATSE的选择

3.2.1 在《低压开关设备和控制设备第6—1部分：多功能电器转换开关电器》（CB/T 14048.11—2016，IEC 60947：2013，MOD）中，ATSE使用类别有明确的规定。

3.2.2 《低压开关设备和控制设备固定式消防泵驱动器的控制器》（GB/T 21208—2007，IEC/Ts62091：2003，MOD）8.6.10.1明确规定：用于消防泵的ATSE应符合PC级的要求。

3.2.3 在应用PC级的ATSE时。需要注意执行《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16—2008）第7.5.4条第3款，即ATSE的额定电流不应小于回路计算电流的125%，以保证自动转换开关电器有一定的余量。

3.2.4 三极与四极ATSE选择

三极ATSE主要用于同种性质电源，一般是指同一电网下不同变压器或不同线路等之间的转换。四极ATSE主要由于不同性质电源，一般是指市电与发电机电源的转换。选择原则：

a.正常供电电源与备用发电机之间应选四极开关。

b.带剩余电流动作保护的ATSE应采用四极。

c.在两个不同接地系统间电源切换开关应采用四极。

4 结束语

ATSE通常用在一、二级负荷的供电回路中，所以ATSE安全、可靠就顯得非常重要，一旦出现电源故障，ATSE不能可靠转换。将导致重要负荷停电，引起重大事故，后果严重。在电气设计中，应综合考虑各种因素，合理选择ATSE开关电器。

参考文献

（1）《低压开关设备和控制设备第6—1部分：多功能电器转换开关电器》（CB/T 14048.11—2016，IEC 60947：2013，MOD）

（2） 《低压开关设备和控制设备》（GB_T 14048.1-2000）