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双电源自动转换开关电器标准、结构及应用探讨

发布时间:2019年03月28日 浏览量: 【返回上一页】

控制器:从单相移相控制功能到参用于双电源自动转换的开关在中国已经使用了几十年。在没有标准之前,在双电源自动转换开关上使用了各种开关(接触器、断路器、隔离开关等)。自国家标准GB/14048.11实施以来,双电源自动转换开关(ATS)作为一种独立的低压开关,在两种电源之间的自动转换中得到了广泛的应用,以保证重要负荷电源的连续供电。有很多种双电源开关结构,本文从标准、结构、可靠性、选择、等,通过讨论,参考行业的朋友。

标准:

国家标准:GB/T1404811-2002

IEC标准:IEC 60947-6-1:1998

ATSE产品GB定义:由一个(或多个)开关和其他必要设备组成的设备,用于检测电源电路并自动将一个或多个负载电路从一个电源转换到另一个电源。

中文标准名称:自动开关

Standard English name: AutomaticTransferSwitchingEquipment (ATSE)

PC级:可连接和加载的ATSE,但不用于断开短路电流。

断路器级:双电源自动转换开关,配有过电流释放装置,其主触点可开启并用于断开短路电流。

认证:目前ATSE还没有开展CCC认证,因此唯一证明开关是否符合标准的是通过中国质量认证中心颁发的CCC认证。

特别说明:

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在没有国家标准之前,只要它具有自动功率转换功能,就可以用于两种电源之间的自动转换。最早的产品是由两个接触器和一个逻辑电路控制器组成。当有国家标准,选择双电源自动转换开关必须从国家标准的最低要求设计、制造、选择和使用。目前,由于双电源自动转换开关还没有实施CCC认证,所以证明开关是否符合双电源自动转换开关国家标准的唯一依据是CQC认证(根据GB/14048.11标准)。

双电源自动转换开关标准分为两类:PC类和CB类。国标CQC认证的类型测试内容不同,颁发的CQC证书也不同,既不能相互替代,也不能混淆。

双电源自动转换开关是一种由开关本体和检测控制器组成的装置。它可以实时检测两个电源的状态,当普通电源发生故障(单相换一种说法,我们可以多相断相、欠压、过电压、频率偏差等)时,开关可自动转换为备用电源。控制器是控制器的重要组成部分,也是双电源自动转换开关与其它低压开关的主要区别。控制器的功能和可靠性必须得到高度重视。

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结构分析:

ATSE一般由三部分组成:开关本体、驱动/保持机构和控制器。

开关体:指主触头结构、材料、静态和静态接触连接方式、接触压力、同步性、过程、动态触点开启速度、灭弧方式等。

驱动器/保持机构:关闭并打开触点的驱动机构。有三种方式:电磁直接驱动/保持(接触器);励磁杆驱动/机械保持;齿轮马达驱动机构驱动/机械。数检测、现场设置、显示和通信接口功能,这些功能都超过了ATSE设定的参数,差别很大。

建议一个真正先进、可靠的自动测试系统必须同时达到上述三个方面的相应水平。缺陷的一部分是整个ATSE缺陷。高可靠性ATSE的选择也必须从以上三个方面来判断。

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以下是对目前在国内市场上提供的产品的分析:?

本体(ATS):开关本体是双电源自动转换开关的核心,双电源自动转换开关电气性能基本上取决于它。目前,在市场上销售的双电源自动转换开关具有两种本体结构:一是直接使用现有的开关(CC电平接触器、CB级断路器、由隔离(负载)衍生的PC级开关作为本体(WangAO、Swarf、GOM可追溯性)。市场上双电源自动转换开关的90%以上是这样的结构。其特点是:利用现有的非常成熟的开关,所以开发、制造成本低,开发风险小,投资少,产品营销速度快,有很多国内厂家专门生产这种产品的OEM标签。需要注意的是,这种开关的电气性能取决于所选散装开关的电气性能。二是独立设计的PC级本体结构(以ASCO、GE、Tyrone为代表)。由于它是专门设计的,所以触头材料、压力、开启速度、灭弧等各项性能都可以根据要求设计(特别是针对国标换一种说法,我们可以以上的特殊用途,如AC-33A、大电流冲击等)。该产品存在开发周期长、成本高、产品成本高等缺点。

主体结构的选择,取决于使用的类别(负载类型)。例如,用于消防泵、风机、电梯的ATE属于感应负载,所以需要AC-33B型双电源自动转换开关产品。美国ASCO、GE、深圳泰永双电源自动转换开关产品甚至符合AC-33iA的要求。虽然ATSE是一种非频繁操作的开关,但它是根据AC-33A的要求制造的,反映了产品的更高的可靠性。

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根据我们的研究和开发经验,满足AC - 33的标准使用类别,和交换机必须特殊接触材料(银),打开速度(> 0.5 m / s),有一个特殊的灭弧装置迅速灭弧。一般采用铜作为触头材料,开关由电机(慢开速度)驱动,无特殊灭弧装置。很难严格按照AC-33iA服务类别(2008年最新标准)通过测试,同时满足ATSE机电寿命标准的要求。

2.2.驱动/保持机构:由于采用不同的车身结构,红心蒸烫机使驱动/保持结构不同。采用断路器和隔离(负载)开关作为主体,驱动机构为减速电机+传动机构,机械维修,不需要电能来维持状态。该结构的特点是转换速度慢,接触分离速度慢(相对于直接激励驱动)。特别设计的ATSE,采用励磁传动连杆传动、机械维修、结构连杆,这种结构转换速度快,接触分离速度快(小于100 A可达0.75m/s以上)。

3.控制器:控制器是必不可少的双电源自动转换开关的一部分,ATSE可以在关键时刻发挥作用,控制器的可靠性是关键,也是ATSE区别于其他低压开关是最重要的一个地方。一般用户(包括一些制造商)往往只关注双电源自动转换开关的电气性能,而忽略了控制器的功能和可靠性。事实上,在使用ATSE时,大多数故障都是控制器故障。由于控制器是一种连续工作装置,因此对控制器的设计、制造和检测应严格控制。

目前市面上最简单的ATSE控制器是只检测一条电源线路的断相,复杂的ATSE控制器可以检测电源的故障(单相换一种说法,我们可以多相断相、欠电压、过电压、频率偏差等)。还可以检测发电机的多个参数,并提供发电机控制信号和通信接口。选择什么样的控制器,需要考虑系统设计和负载。

特别提示:

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在系统中,各级双电源自动转换开关的转换时间应有合理的“顺序”,这就要求ATSE控制器现场设定ATSE的转换时间。

具有通信接口的控制器需要能够向主机提供通信记录的测试报告,因为只有通信接口(硬件)不能保证正常通信(软件)。根据我们的研发经验,我们需要在这方面做大量的工作;

选用注意事项

必须选择符合国家双电源自动转换开关标准要求的产品,具备CQC认证(依据GB/14048.11标准)是目前唯一的依据;

在结构可靠性方面,由断路器组成的PC ATSE可靠性高于CB ATSE。因此,PC级ATSE(美国ASCO,GE,爱知,高田,日本,美国)适用于高可靠性要求的场所。法国回到美国等国际知名的专业ATSE制造商只提供PC ATSE也是证据);

选择PC级或CB级,应该考虑的出发点应该是短路保护功能(PC与短路保护措施如保险丝、也有相同的保护CB级功能),但考虑到可靠性、开关电源的时间和成本。可靠性要求高,应选择PC级产品,选择CB级产品降低成本。

(4)不同结构产品的断电时间不同。对于对故障电源(如断相)高度敏感的负载,需要注意使用励磁驱动ATSE来快速断开故障电源。断路器的CB级ATSE和隔离(负载)开关的ATSE由减速电机驱动(电机转速为15~20 rpm,开关在断开触点之前需要转向一定的角度)。以100 A以下电流电平开关为例,控制器发出转换指令后,断开故障电源需1秒以上,而直接由励磁驱动的ATSE只需30毫秒左右,故障电源即可断开。

PC前端需要短路保护吗?根据PC ATSE可以承受短路保护器保护电流的影响。如果你能负担得起,就没有必要在开关柜里增加短路保护器。如果您无法忍受,您需要添加一个低于pc额定电流的保护电流来限制短路电流,这要求制造商提供种姓额定保护电器类型和限制短路电流的参数。PCATSE的额定短路电流必须与前端保护器的类型和参数匹配,这需要特别注意。

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需要注意的是,选择适合于加载特性的双电源自动转换开关非常重要,否则开关可能会被单个交换机损坏。带有电感负载的ATSE应选择AC-33使用类别的ATSE.为了满足开关的要求,触头材料应该是银合金,开得更快,还必须有专门的灭弧装置。

应充分注意操作、维护和更换的方便:由于双电源自动转换开关在我国还是一种相对较新的电器,所以使用时间短,范围小。一般用户(尤其是不直接使用的用户)对产品的操作、维护和更换的方便性重视不够,但成熟的产品应充分考虑这些因素。由于控制器的故障是ATSE过程中最严重的故障部分,因此无锡ATS公司提出控制器应该是外部设计的,即可以方便、快速地更换控制器,而不需要拆下开关。B和C,短路保护跳闸,需要特殊操作可以恢复。如果其中一个断路器发生故障,如果产品供应(制造商的供应和物流、服务能力)在任何时候都不能得到保证,并且故障将导致长时间的停电,则必须全部更换新的ATSE。这些需要事先得到充分考虑。