雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的選用

1、Vol. 26No. 6收稿日期 :2009207217作者簡介 :劉 庭 (19772 , 男 , 安全技術(shù)及工程專業(yè)碩 士 , 主要 從事電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)及安全性研究 。文章編號 :100923664(2009 0620057203技術(shù)交流 雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的選用劉庭(北京中網(wǎng)華通設(shè)計(jì)咨詢有限公司 , 北京 100027摘要 :雙電源系統(tǒng)是重要電力負(fù)荷安全運(yùn)行的有效保障 , 而電源轉(zhuǎn)換開關(guān) 是連接兩個電源的重要樞紐 。由于雙電源 自動轉(zhuǎn)換開關(guān) (A TSE 具有使用安全 、 轉(zhuǎn)換迅速 、 無需值守的特點(diǎn) , 近年來得到了廣泛的應(yīng)用 。新建雙電源系統(tǒng)基本都 選 用 A TSE , 一些早期的雙

2、電源系統(tǒng)也逐步將手動轉(zhuǎn)換開關(guān)改造成了 A TSE 。 因 電源系統(tǒng)容量 、 接地形式的不同 , 在對 A T 2SE 選型時也有所不同 。 文中闡述了 A TSE 的概念 、 分類 、 性能特點(diǎn)以及為交換局雙電源系統(tǒng)選擇 A TSE 時應(yīng)考慮 的因 素 , 重點(diǎn)分析了三極開關(guān)和四極開關(guān)的適用范圍和選擇依據(jù) , 并通過工程實(shí)例 予以說明 。關(guān)鍵詞 :雙電源 ; 自動轉(zhuǎn)換開關(guān) ; 三極開關(guān) ; 四極開關(guān) ; 安全 中圖分類號 :TM 930. 1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :ASelection of Automatic Transfer Switching Equip ment for Dual Power

3、SupplyL IU Ting(Beijing China Communication Design and Consulting Co. , Ltd. Beijing , ChinaAbstract :System of dual power supply is the effective of power users. Power transfer switch is an important connecting device between , automatic transfer switc 2hing equipment (A TSE is widely applied becau

4、se of its without man on duty. Selection of A TSE is different because the capacity and of In this paper , the definition , classifica 2tion and characteristics of A TSE are its application in exchanging bureaus are considered. The application scope gist 2pole switch are emphasized with an engineeri

5、ng example.Key words :dual A ; three 2pole switch ;four 2pole switch ;safety根據(jù)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 (G B 50052-1995 的有關(guān)規(guī)定 :“電 力負(fù)荷根據(jù) 對供電可靠性的要求及中斷 供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成的損失或影響分為一級 、 二級和三級” , 一“級 負(fù)荷應(yīng)由兩個電源供電 , 當(dāng)一個電源發(fā)生故障時 , 另一個電源 應(yīng)不致同時受到損壞”。 根據(jù)這一規(guī)定 , 通信交換局的供電負(fù)荷屬于一級負(fù)荷 。 通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通信電源設(shè)備安裝工程設(shè)計(jì)規(guī)范(YD/T 5040-2005 4. 1. 1條也規(guī)定“市 電發(fā)生異常情況

6、時 , 為保證仍能對通信負(fù) 荷和重要動力負(fù)荷可靠供電 , 應(yīng)配置自備發(fā)電機(jī)組為自備電源 ?！彪?源轉(zhuǎn)換開關(guān) 是連接雙電源的紐帶 , 既要保證在雙電源之間進(jìn)行及時 、準(zhǔn)確地切換 , 又要防止 雙電源同時并列運(yùn)行。通信電源設(shè)備安裝工程設(shè)計(jì)規(guī)范 3. 1. 2條規(guī)定“低壓 市電間切換、市電與油機(jī)之間的切換應(yīng)采用具有電氣和機(jī)械聯(lián) 鎖的切換開關(guān)。目前 , 各電信運(yùn)營商早期局房大都配備了手動轉(zhuǎn) 換開關(guān)。近年來 , 隨著配電 自動化水平的提高 , 部分局房將手動轉(zhuǎn)換開關(guān)更換成了自動轉(zhuǎn)換開關(guān) , 而各地后期新建的局房 (綜合樓也大多采用了自動轉(zhuǎn)換開關(guān) , 以減少維護(hù)工作量 , 提高 供電安全系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電

7、器 （Automatic t ransfer switching equip ment 簡稱為 A TSE , 有 時也簡稱為 A TS 。它由 一個 （或幾個 轉(zhuǎn)換開關(guān)電器和其它必需的電器 （轉(zhuǎn)換控制 器 組成 , 用于檢測電源電路 , 并將一個或多個負(fù) 載電路從一個電源轉(zhuǎn)換至另一個電 源的自動電器 。 當(dāng) 存在常用電源和備用電源兩個電源的情況時 ,A TSE 應(yīng)指定一 個常用電源位置 , 其操作程序則由兩個自動 轉(zhuǎn)換過程組成 。 如果常用電源被檢測 到出現(xiàn)偏差時 , 則自動將負(fù)載從常用電源轉(zhuǎn)換至備用電源 ; 如果常用 電源恢復(fù)正常 時 , 則自動將負(fù)載返回?fù)Q接到常用電源 。 換接時間可有預(yù)

8、定的延時或無延時 , 并可 處于一個斷 開位置 。 A TSE 主要適用于交流不超過 1000V 的緊急供電系統(tǒng) 。表 1 手動轉(zhuǎn)換開關(guān)和自動轉(zhuǎn)換開關(guān)綜合比較表 序號比較項(xiàng)目手動轉(zhuǎn)換開關(guān)自動轉(zhuǎn)換開關(guān)1 結(jié)構(gòu) 簡單復(fù)雜2可靠性 很高較高 3反應(yīng)時間 慢極快 4自動化水平 低高 5價格低較高6應(yīng)用場合任意1000V 以下的供電系統(tǒng)手動轉(zhuǎn)換開關(guān)和自動轉(zhuǎn)換開關(guān)各有其優(yōu)缺點(diǎn) , 其75?2009年 11月 25日第 26卷第 6期 Telecom Power Technology Nov. 25, 2009, Vol. 26No. 6 性能比較如表 1 所示 。1 ATSE 的選用1. 1 PC 級和

9、CB 級 ATSE 的選擇G B/T 14048. 11-2002低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第 6部分 :第 1篇 :自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器 定義 :(1A TSE : 由一個轉(zhuǎn)換開關(guān)電器和其它必需的用于檢測電源電路 , 并將負(fù)載電路從一個電源自動轉(zhuǎn)換到另一個電源的電器 。 (2 PC 級 A TSE :能夠接通 、承載 , 但不用于分?jǐn)鄶嗦冯娏鞯?A TSE 。 (3 CB 級 A TSE :配備過電流脫扣器的 A TSE , 它的主觸頭能夠接通并用于分?jǐn)喽搪冯娏?。 PC 級和 CB 級 A TSE 的性能比較如表 2 所示 。表 2 PC 級和 CB 級 ATSE 的性能比較表序號 類型 優(yōu) 點(diǎn)

10、缺 點(diǎn)1 PC 級A TSE 可以頻繁的操作 體積較小 價格相對低廉 ; 用在 多 負(fù) 載 供電 系 統(tǒng)或消 防 泵 供 電電 路 中同時 監(jiān) 測電 源兩 端 的情況 , 可以確保重要 負(fù)載連續(xù)供電 。 耗電大 ; 有噪聲 ; 接觸器的機(jī)械聯(lián) 鎖較難2 CB 級A TSE 耗電小 ; 其執(zhí) 行 斷 路 器本 身 帶熱磁保護(hù) , 它的主觸 頭能夠 接 通并 用于 分 斷短 路 電 流 , 在 配 電 箱 、 柜 內(nèi) CB 級 A TSE前端可 只 設(shè)置 隔離 電器或隔離開關(guān) , 不必再設(shè)短路保護(hù)電器 。; 體積較大 ; 價格較貴 ; 由于 CB 級 A TSE 的 控 制 器 僅 檢 測 A T

11、SE 進(jìn) 線 端 電 源 狀態(tài) , 當(dāng)過電 流故障引起開關(guān)斷開時 , A TSE 不會轉(zhuǎn)換 , 不會發(fā)出動作指令。所以不允 許在消防 等重要負(fù)荷中使用 。PC 級 A TSE 由于不能分?jǐn)喽搪冯娏?, 因此原則 上 PC 級 A TSE 不作為短 路保護(hù)電器使用 , 只作為電 源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)使用 。 該裝置的電源端還需加裝熔斷 器或斷路器 , 以利于日后的安全使用 、維護(hù)及檢修 。 PC 級 A TSE 還需與其前端 設(shè)置的 MCB 有級聯(lián)配合 的要求 , 以提高出線回路低壓斷路器的分?jǐn)嗄芰?。 當(dāng)市 電與發(fā)電機(jī)組電源轉(zhuǎn)換時 , 首先應(yīng)考慮到發(fā) 電機(jī)組的特殊性 , 確認(rèn)市電斷電后 , 發(fā) 電機(jī)

12、組自起動 , 待發(fā)電機(jī)組電源各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到穩(wěn)定后才能輸出 , 并具 有互聯(lián)裝置 。 市電和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)換一般都在低壓配電 室的母線上集中裝設(shè) , 以便于使用和維護(hù) , 且發(fā)電機(jī)組 輸出柜一般都已安裝了保護(hù)電器 。因此 , 綜合比較前 面所述 CB 級和 PC 級 A TSE 的優(yōu)缺點(diǎn) , 結(jié)合市電和 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換的實(shí)際情況 , 在選擇 A TSE 時 , 宜 選用 PC 級的 A TSE 。1. 2 三極 ATSE 和四極 ATSE 的選擇1. 2. 1 在極數(shù)選擇上的共識目前 , 對于三極和四極開關(guān)的選用 , 在實(shí)際應(yīng)用中 還存在一定的爭議 。一般認(rèn) 為 , 對于同一類型同容量 電源之間的雙電源自

13、動轉(zhuǎn)換 , 如兩個公用電網(wǎng) 、 兩個發(fā) 電機(jī)組等接地型式為 TN 系統(tǒng)、 其中性線不切換的可 采用三極 A TSE 。對于不 同制式的電源之間的自動轉(zhuǎn) 換和具有諧波電流較大影響的須用四極 A TSE 。另 外 , 兩個不同容量的電源之間的轉(zhuǎn)換應(yīng)使用四極 A T 2 SE , 因?yàn)樵诟髯缘闹行跃€上都有不同的零序電壓存 在 , 如中性線不斷開將會形成環(huán)流 , 對電器設(shè)備危害很 大 。 采 用三極或四極 A TSE 要根據(jù)四極電器的選擇 原則確定 。 民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī) 范 編制組針對四極 開關(guān)的應(yīng)用問題達(dá)成了以下共識 :(1 根據(jù) IEC 465. 1. 5條規(guī)定 , 正常供電電源與備 , 轉(zhuǎn)換開

14、關(guān)應(yīng), 其下級的電 。(3 兩種不同接地系統(tǒng)間電源轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)用四極 開關(guān) 。(4 TN -S 、 TN -C -S 系統(tǒng)一般不需要設(shè)四極開 關(guān)。 但 TN -S 系統(tǒng)的一些特殊 情況 (三相嚴(yán)重不平衡 及高次諧波含量較高 是否用四極開關(guān) , 需視建筑物等 級的 重要性而確定 。1. 2. 2 低壓配電系統(tǒng)接地型式在選擇市電和油機(jī) A TSE 的極數(shù)時 , 必須考慮交 換局低壓配電系統(tǒng)的接地型 式 。 低壓配電系統(tǒng)接地型 式可有以下三種 :(1 TN 系統(tǒng)電力系統(tǒng)有一點(diǎn)直接接地 , 受電設(shè)備的外露可導(dǎo) 電部分通過保護(hù)線與接地點(diǎn)連 接 。 按照中性線與保護(hù) 線組合情況 , 又可分為三種型式 :a.

15、 TN 2S 系統(tǒng) :整個系統(tǒng)的中性線 (N 與保護(hù)線 (PE 是分開的 。 這是 通信電 源設(shè)備安裝工程設(shè)計(jì)規(guī) 范 (YD/5040-2005 要求通信站 (局 交流系統(tǒng)采用 的配電 方式 。 其接線方式如圖 1 所示 。b. TN C 系統(tǒng) :整個系統(tǒng)的中性線 (N 與保護(hù)線 (PE 是合一的 。c. TN C S 系統(tǒng) :系統(tǒng)中前一部分線路的中性線 與保護(hù)線是合一的 , 后面 部分是分開的。 目前 , 許多通 信局仍在采用這種接線方式。 其接線方式如圖 2所 示。 (2 T T 系統(tǒng)電力系統(tǒng)有一點(diǎn)直接接地 , 受電設(shè)備的外露可導(dǎo) 電部分通過保護(hù)線接至與電力 系統(tǒng)接地點(diǎn)無直接關(guān)聯(lián) 的接地極

16、? 8 5?劉 庭 : 雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的選用Telecom Power Technology Nov. 25, 2009, Vol. 26No.6(3 IT 系統(tǒng)(或有, 受電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分通過保護(hù)線接至接地極 。 該系統(tǒng)變壓器中性點(diǎn)不接 地或經(jīng)阻抗接地 , 無中性線 N , 只有線電壓 (380V , 無相電壓 (220V , 保護(hù)接地線 PE 各自獨(dú)立接地 。該 系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)一相接地時 , 不會使外殼帶有較大的 故障電流 , 系統(tǒng)可以照常運(yùn)行 。缺點(diǎn)是不能配出中性 線 N , 因此它不適用于通信交換局 。1. 2. 3 市電油機(jī)轉(zhuǎn)換開關(guān)極數(shù)的選擇 若市電和油機(jī)不在同一個接地網(wǎng)絡(luò)

17、 , 則必須裝設(shè)四極開關(guān) , 因?yàn)樽鳛殡娫辞袚Q開關(guān)在切換操作時會造成不同接線系統(tǒng)中性線上的電位漂移 , 使電流的流向變動或產(chǎn)生分流。 如果還設(shè)有漏電保護(hù)裝置的話 , 當(dāng)切換相線時 ( 見圖 3 對任一開關(guān) (QF 1 或 QF 2 來說 , 中性線上就有了兩處接地 (電源處及 a 1 或 a 2 , 其中有一處接地 (a 1或 a 2 總在切換開關(guān) (QF 1或 QF 2 的下游 , 漏電保護(hù)器將 無法正常工作。 所以無論從功能性 , 還是從保護(hù)性能方 面來講 , 對于 TN 系統(tǒng)中不同屬一個接地網(wǎng)的市電和油 機(jī)之間的電源轉(zhuǎn)換 ,必須采用四極開關(guān)圖 3 四極 ATSE 示意圖, 只要 PEN

18、母排和 PE 母排只在一C -S 系統(tǒng)供電 , 樓內(nèi)還設(shè)置了備用發(fā)電機(jī) 。低壓電源線路的 PEN 線 , 通過與 總等電位聯(lián)結(jié)的接地母 排連接而實(shí)現(xiàn)接地。這時備用發(fā)電機(jī)中性線出口不能 在發(fā) 電機(jī)處就地接地 , 它也只能與接地母排連接而接 地。這樣 , 整個配電系統(tǒng)中的 PEN 線和中性線只有一個接地點(diǎn) , 使中性線電流只能沿本回路返回正常供電 電源 或返回自備發(fā)電機(jī)電源 , 不會引發(fā)雜散電流。因此 , 該公司在綜合樓內(nèi)選用了三極 A TSE 。2 結(jié)束語電源系統(tǒng)是整個通信系統(tǒng)的 “心臟”, 是通信系統(tǒng)安全運(yùn)行的保障。正確選擇 雙電源的切換開關(guān) , 可在一個供電電源發(fā)生故障時及時 、安全地切換到另一個備 用電源 , 為通信系統(tǒng)提供安全、持久的動力。本文僅淺述了市電 -油機(jī) A TSE 在 類型、極數(shù)方面的選擇 , 對于 A TSE 的其它參數(shù) , 如兩段式與三段式之間的選 擇、容量的選擇等未進(jìn)行闡述 。行業(yè)信息手機(jī)新型充電器將適用于任何款手機(jī)國際電信聯(lián)盟稱 , 全球通用手機(jī)充電器技術(shù)已獲批準(zhǔn) , 這將減少各種不同型號 手機(jī)充電器泛濫帶來的混亂和浪費(fèi) 。國際電信聯(lián)盟女發(fā)