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浅谈自动转换开关电器的设计应用
依据国家规范《供配电系统设计规范》、《高层民用建筑设计防火规范》及行业标准《民用建筑电气设计规范》的规定: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","一级负荷中特别重要负荷,除由两个电源供电外,还必须增设应急电源。为保证对特别重要负荷的供电,严禁将其他负荷接入应急供电系统。"。对于电源转换时间有持定要求的一、二级负荷及消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟民机、应急照明等消防设备的供电均需要设置自动转换开关电器。作为消防负荷和其他重要负荷的电源转换装置,ATSE在工程中得到了广泛的应用,正确合理的选择ATSE可确保一、二级负荷供电的可靠性、连续性。
2.ATSE的基本概念
自动转换开关电器,即ATSE,由一个转换开关电器和其他必须的电器组成,用于监测电源电路,并将一个或几个负载电路从一个电源自动转换至另一个电源的电器。ATSE一般由两部分组成:开关本体干控制器。
2.ATSE的分类
目前,我国市场上符合GB/T24248.22标准的产品主要有CB级和PC级两大类。
PC级:能够接通、承载、但不用于分断短路电流的ATSE。
CB级: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。
3.ATSE的使用类别
使用类别,涉及到ATSE接通与分断能力和操作性能指标,决定其ATSE的正确使用环境。对选用PC级ATSE除了考虑其额定接通与分断能力外,还应考虑其在短路条件下所能承受的短路能力,即额定短时耐受电流Icw值。详见表2-3。
使用环境条件要求
2)海拔高度不超过2222m;
2)环境温度不高于42℃不低于-5℃;
3)相对湿度不大于95%;
4)电磁兼容性的要求:在实际使用中,ATSB不应受外界的电磁干扰而损坏或误动作,影响供电系统运行的可靠性、连续性。同时ATSE所产生的电磁效应应满足国家相应标准,保证电气系统其他环节的安全稳定运行。
4.设计选用注意事项
2)产品认证:中国、IEC、UL等都对ATSE制订专门的标准,所以,就必须选择符合标准的ATSE。
2)确定自动转换开关电器的额定工作电压法使用类别。要注意选择适合负载特性的ATSE。
3)设计时选用PC级还是CB级,考虑的出发点不应是是否需要短路保 护功能,而是可靠性和成本。可靠性要求高,宜选用PC级产品;要求成本低可选用CB级。
4)断开故障电源的时间,不同结构的产品是不同的,对故障电源敏感度高的负载,就需要注意,应选用能够快速断开故障电源的励磁驱动式ATSE。采用断路器的CB级ATSE未采用隔离开关的ATSE,是用减速电机驱动。
PC级前端是否需要加短路保护电器?取决于PC级ATSE能否承受前端短路保护电器保护电流的冲击。如果能够承受,切换箱内就不需要再加短路保护电器,如果不能承受,就需要加一个短路保护电流低于PC级ASTE额定限制短路电流的保护电器,这需要制造商提供ASTE额定限制短路电流的保护电器类型和多数。
5)ATSE三极与四级的选择:在电源转换系统中,应根据配电系统的接地型式、接地保护装置的设置,能否产生中性电流分流和环流及接地故障电流的分流,避免保护装置误动作或拒动作,以确定ATSE的级数。
根据IEC465.2.5条规定,正常供电电源与备用发电机之间若不是同一接地网络中时,转换开关应采用四极型开关。
带剩余电流保护的双电源转换开关应采用四极型开关。两个电源开关带剩余电流保护,其下级的电源转换开关应采用四极型开关。
两种不同族地系统间的电源转换开关应采用四极型开关。
TN-S、TN-C-S、系统一般不需要设四极型开关。但TN-S系统的一些特殊情况是否采用四级开关,需视建筑物等级的重要性而确定。
6)旁路型ATSE的应用:对供电系统可靠性、连续性有很高要求的特别重要负荷,为防止ATSE出现故障、损坏或处于检修时,影响供电的连续性,应设置旁路到ATSE。旁路型ATSE应具有以下功能:
旁路隔离开关应能在用电负载个停电的状态下旁通电源至负载,旁路开关与ATSE额定容量应相同;
旁通电源时应能隔离ATSE及相关控制电源,保证ATSE检修及更换能够安全进行;
应有旁路隔离标志,显示系统状态;
应有电子及机械联锁,防止误操作。
参考文献
[2] 供配电系统设计规范..
[2] 民用建筑电气设计规范.JGJ/T26一92.
[3] 国家标准GB/T 24248.22-2222.低压开关设备和控制设备第6部分:多功能电器第2篇:自动转换开关电器.
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