国内ATSE发展历程

2011/06/09    
随着经 济的飞速发展和人民生活水平的不断提高,以及工矿、高速、地铁、高层、公建项 目等对供电质量的要求越来越高,除了采 用双电源供电外,还要求 当一回路进线断电时,另一回路能迅速投切,实现供 电的间断性最小,供电转换自动化,设备免维护等。  

对于一级、二级负荷的供电,一旦发生供电中断,就可能 造成政治上的重大影响和经济上的较大损失,甚至关 系到人员的安全。因此,诸如医院、电厂、银行、化工、冶金、宾馆、机场、高层、高速、地铁、军事设 施等重要场所的供电设备要求具有自动转换开关。工业发 达国家都把自动转换开关的研制生产列为产业重点加以发展,并使之高新技术化、智能化。 


国外自 动转换开关诞生于20世纪80年代,第1个双电源ATSE标准IEC 947-6-1于1989年颁布。从此低压电器“家族”中增加了新的成员-ATSE。ATSE,是由一个(或几个)转换开 关电器和其它必需的电器(转换控制器)组成,用于监测电源电路、并将一 个或几个负荷电路从一个电源转换至另一个电源的开关电器。ATSE作为消 防负荷或其它重要负荷的末端互投装置,让负荷在正常电源、应急电源间进行选择,并自动 转换连接供电电源。 

国内ATSE发展历程 

在20世纪90年代前,我国已 经有不少用电系统配有备用电源,但那时 常用电源与备用电源主开关是分开的。当常用 电源发生故障时,常用电 源主开关断开电源。此时,需要人 工启动备用电源主开关。这种方式,电源转 换需要一定的时间,也就是说,负载将 有一定的停电时间。随着许 多重要场合对供电连续性的要求不断提高,提出了发展ATSE的市场要求。 


20世纪90年代后期,我国一 部分用电十分紧张的地区的企业都配备了柴油发电机组作为备用电源。一旦供电部门停电,立即启动发电机组。随着这 类用户不断增多,一些外 资公司开始在中国建立备用发电机组制造厂。根据当 时国外使用情况和一些用户要求,天津一 家生产发电机组的外资企业开始在国内寻求双电源自动转换开关。当时国 内还没有这类产品,之后找 到了当时的天津低压电器厂。天津低 压电器厂研制成功我国第一台ATSE。ATSE的发展 在我国大约经历了四个发展阶段,即接触器式、断路器式、负荷开关式和双投式。 


接触器 式转换开关为第一代,是我国 最早生产的自动转换开关,它由两 台交流接触器及其机械和电气连锁装置组成。这种转 换开关因机械连锁不可靠、能耗高、故障多等缺点,在工程 中越来越少地被采用。此类ATSE在国标中的定义为CC级,它的显 著特征就是触头容易熔焊,也允许熔焊,这极大限制了CC级ATSE的使用范围。 


断路器 式转换开关为第二代,也就是 我国国家标准和IEC标准中所述的CB级ATSE,它是由 两台断路器及其机械和电气连锁装置组成,具有短 路和过电流保护功能。CB级多为派生型ATSE,技术含量相对较少,成本较低,因其配 备了过流脱扣器,特别不 适合应用在消防电源系统中,但在非 消防系统等相对不是特别重要的场合,CB级ATSE却得到了大量的应用。 


现代的CB级ATSE是一种 改良的双电源产品,它以稳 定的专利抗干扰电路、可靠的 机械结构及精湛的制造工艺赢得了客户的广泛赞誉。 

负荷开 关式转换开关为第三代,它是由 两台负荷开关和一套复杂的连锁机构组合而成,体积大,转换多由电机驱动,速度慢。在国标中此类ATSE被定义为派生型PC级,可以应 用在消防电源系统中。 

双投式 转换开关为第四代,它是由电磁力驱动、内置的 机械连接保持状态,单刀双 掷一体的转换开关,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,是专用的、即非派生的PC级ATSE。现代的XDQ3即为此类ATSE。第四代ATSE是未来 双电源发展的主要动力。 


ATSE的发展趋势 

ATSE一般由两部分组成:开关本体和控制器。 

ATSE的发展 趋势主要包括两个方面:其一是开关主体,具备很 高的抗冲击电流能力,并且可频繁转换;具有可靠的机械连锁,确保在 任何状态下两路电源不能并列运行;不允许 带熔丝或脱扣装置,以防自 动转换开关因过载而造成输出端断电现象;四极开关具备N线先合后分的功能,以防ATSE在切换时,不同系统中的N线上电位漂移,使电流 走向不一致或分流,造成剩 余电流保护装置误动作。其二是控制器,采用微 处理器和集成芯片智能化产品,检测模 块具有较高的检测精度,逻辑判 断模块有较宽的参数设定范围(电压、频率、延迟时间、延迟时间的屏蔽)以及必 要的状态显示设备,来满足 不同负载的要求;具有良 好的电磁兼容性,能承受 主回路的电压跌落、浪涌电压、谐波干扰、电磁干扰等影响;转换时间快,延时可调;可为用 户提供各种信号及消防联动接口、通信接口。
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