开关转换控制

2024-06-13

开关转换控制（共7篇）

开关转换控制篇1

1 引言

目前, 双向PWM变换器主要应用于不间断电源 (uninterruptible power supply, UPS) 、混合电动汽车蓄电池组的充放电系统[1,2,3,4]。随着工业化进程的迅猛发展及人们物质生活水平的日益提高, 人们对石油、煤炭、天然气等能源的需求越来越大。这些不可再生资源在促进社会发展的同时, 对自然环境产生了破坏性的影响, 也始终会有枯竭的时候, 因此光能、风能和核能等清洁且可再生能源越来越受到人们的关注。然而生产成本、功率密度及转换效率是限制其发展的重要因素。随着半导体功率器件及数字控制技术的发展, 双向PWM变换器越来越广泛地应用于该领域并展现出了良好的应用前景。

同时, 由于电力电子设备容量的增大, 高功率密度、低输出电压、高输出电流是人们对双向PWM变换器提出的又一技术要求。双向PWM变换器交流侧和直流侧都接有电源 (交流侧为电网, 直流侧为蓄电池组) 和负载。在正常情况下, 交流侧电网为供电电源, 经过双向PWM变换器将交流电能转换成直流电能给蓄电池组充电或浮充, 同时给直流负载供电, 即直流发电工况;当交流电网出现故障时, 为了保证交流侧重要负载的正常工作, 此时蓄电池组将作为供电电源, 经过双向PWM变换器将直流电能转换成交流电能, 给交流负载供电, 即交流发电工况。两种发电工况之间的转换由DSP控制的无缝转换开关完成, 这样就保证了转换的快速性及准确性, 确保交直流负载不会因为掉电出现误操作, 保证用电设备的安全性。

本文介绍了双向PWM变换器的工作原理, 提出了基于DSP控制的无缝开关转换控制策略, 并分析了其转换过程中的工作特性, 同时通过在原理样机上的实验加以验证, 结果表明所提出的控制策略的正确性。

2 双向PWM变换器的工作原理

图1所示为双向PWM变换器的拓扑结构图。系统基本工作原理如下。

在直流发电工况, 装置通过交流主开关从交流电网经交流滤波器、交流电抗器获得380 V交流电源。多功能变换器作为开关整流器运行, 将380 V交流电源整流为650 V直流电源。直流双向变换器作为三重化Buck变换器运行, 将650 V直流电源降压为220～330 V的直流电源, 经直流滤波器向蓄电池充电和 (或) 向直流负载供电。

在交流发电工况, 装置通过直流主开关从直流电网 (蓄电池组) 经直流滤波器获得175～320 V的直流电源。直流双向变换器作为三重化Boost变换器运行, 将175～320 V的直流电源升压为650 V的直流电源。多功能变换器作为逆变器运行, 将650 V直流电源逆变成390 V交流电能, 经交流电抗器、交流滤波器向交流负载供电。

正常情况下, 该双向PWM变换器工作在直流发电工况。当需要由直流发电工况转换为交流发电工况时, 此时分为两种情况:如果交流电网不掉电, 通过手动操作工况转换开关, 给DSP一个工况转换信号, 此时由蓄电池供电, 产生的交流电能将被输入到电网;如果交流电网掉电, 此时DSP通过A/D采样检测到交流电压峰值低于某一设定的值, DSP会发出一个应急转换信号, 此时由蓄电池供电, 产生的交流电能给交流重要负载供电。

3 双向PWM变换器的数学模型

3.1 多功能变换器数学模型

3.1.1 PWM整流器数学模型

由图1可得如下方程:

${\begin{cases} p i_{g k} = - \frac{R_{g}}{L_{g}} i_{g k} - \frac{1}{L_{g}} u_{f k} + \frac{e_{k}}{L_{g}} \\ p u_{f k} = \frac{1}{C_{f}} i_{g k} - \frac{1}{C_{f}} i_{c k} k = a, b, c \\ p i_{c k} = - \frac{R_{m}}{L_{m}} i_{c k} + \frac{u_{f k}}{L_{m}} - \frac{v_{c k}}{L_{m}} \end{cases}$

(1)

式中:p为微分算子;ek, igk 分别为电网侧电压、电流;ufk, ifk 分别为交流电容电压、电流;vck, ick分别为交流变换器侧电压、电流;Rg, Lg 分别为交流滤波电感的电阻、电感值;Rm, Lm 分别为交流电抗器的电阻、电感值;Cf为交流滤波电容的电容值。

$C p V_{d c} = \frac{1}{2} (i_{c a} m_{a} + i_{c b} m_{b} + i_{c c} m_{c}) - i_{L}$ (2)

式中:C为直流母线电容值;Vdc, iL分别为直流母线电压、直流负载电流;ma, mb, mc 分别为a, b, c相调制比。

将式 (1) 、式 (2) 进行Clarke变换及Park变换, 可得:

${\begin{cases} p i_{g}^{d q} = (- \frac{R_{g}}{L_{g}} - j ω) i_{g}^{d q} - \frac{1}{L_{g}} u_{f}^{d q} + \frac{e^{d q}}{L_{g}} \\ p u_{f}^{d q} = - j ω u_{f}^{d q} + \frac{1}{C_{f}} i_{g}^{d q} - \frac{1}{C_{f}} i_{c}^{d q} \\ p i_{c}^{d q} = (- \frac{R_{m}}{L_{m}} - j ω) i_{c}^{d q} + \frac{u_{f}^{d q}}{L_{m}} - \frac{v_{c}^{d q}}{L_{m}} \end{cases}$

(3)

式中:edq, i $_{g}^{d q}$ 分别为电网侧电压、电流d, q分量;u $_{f}^{d q}$ 为交流电容电压d, q分量;v $_{c}^{d q}$ , idqc分别为变换器侧电压、电流d, q分量。

$C p V_{d c} = \frac{3}{4} (i_{c}^{d} m_{d} + i_{c}^{q} m_{q}) - i_{L}$ (4)

式中:md, mq分别为a, b, c相调制比d, q分量。

3.1.2 PWM逆变器数学模型

由图1可得如下方程:

${\begin{cases} p i_{g k} = - \frac{R_{g} + R_{s}}{L_{g} + L_{s}} i_{g k} - \frac{1}{L_{g} + L_{s}} u_{f k} \\ p u_{f k} = \frac{1}{C_{f}} i_{g k} - \frac{1}{C_{f}} i_{c k} k = a, b, c \\ p i_{c k} = - \frac{R_{m}}{L_{m}} i_{c k} + \frac{u_{f k}}{L_{m}} - \frac{v_{c k}}{L_{m}} \end{cases}$

(5)

式中:Rs, Ls分别为交流负载的电阻、电感值。

ek=-Rsigk-Lspigkk=a, b, c (6)

将式 (5) 、式 (6) 经过Clarke变换及Park变换, 可得:

${\begin{cases} p i_{g}^{d q} = (- \frac{R_{g} + R_{s}}{L_{g} + L_{s}} - j ω) i_{g}^{d q} - \frac{1}{L_{g} + L_{s}} u_{f}^{d q} \\ p u_{f}^{d q} = - j ω u_{f}^{d q} + \frac{1}{C_{f}} i_{g}^{d q} - \frac{1}{C_{f}} i_{c}^{d q} \\ p i_{c}^{d q} = (- \frac{R_{m}}{L_{m}} - j ω) i_{c}^{d q} + \frac{u_{f}^{d q}}{L_{m}} - \frac{v_{c}^{d q}}{L_{m}} \end{cases}$

(7)

edq=- (Rs+jωLs) i $_{g}^{d q}$ -Lspi $_{g}^{d q}$ (8)

3.2 直流双向变换器数学模型

当变换器处于buck工作状态时, 每一桥臂的上管作为开关功率管, 下管作为续流管, 此时以上管来计算占空比;当变换器处于boost工作状态时, 每一桥臂的下管作为开关功率管, 上管作为续流管, 此时以下管来计算占空比。

三重化buck-boost变换器数学模型:

${\begin{cases} L_{b} \frac{d i_{L k}}{d t} + R_{b} i_{L k} = v_{b} - d_{k} V_{d c} \\ i_{b} = \underset{k}{Σ} i_{L k} \end{cases} k = 1, 2, 3$

(9)

式中:iLk, dk分别为斩波电路相电流、占空比;vb, ib分别为直流侧电压、电流。

4 双向PWM变换器的控制策略

4.1 直流发电控制策略

当变换器工作在直流发电工况时, 需考虑交流侧LCL电路的固有振荡, 故加入虚拟阻尼控制[5,6,7,8]。同时为了具备一定的电流过载保护能力, 故引入限流控制, 限流控制策略为

$\begin{array}{l} {\begin{cases} i_{d r e f} = i_{d}^{*} \\ i_{q r e f} = i_{q}^{*} \end{cases} \sqrt{(i_{d}^{*})^{2} + (i_{q}^{*})^{2}} < Ι_{Μ S} \\ {\begin{cases} i_{d r e f} = \frac{Ι_{Μ S}}{\sqrt{(i_{d}^{*})^{2} + (i_{q}^{*})^{2}}} i_{d}^{*} \\ i_{q r e f} = \frac{Ι_{Μ S}}{\sqrt{(i_{d}^{*})^{2} + (i_{q}^{*})^{2}}} i_{q}^{*} \end{cases} \sqrt{(i_{d}^{*})^{2} + (i_{q}^{*})^{2}} > Ι_{Μ S} (10) \end{array}$

式中:IMS为电流设定限流值。

交流侧PWM整流控制策略如图2所示。

为了克服直流侧三重化buck斩波电路的环流问题, 故采用三重化动态电流均流控制策略[9,10,11,12], 即取电压外环经过PI调节器输出的三分之一作为每相的电流参考, 控制策略如图3所示。

4.2 交流发电控制策略

当变换器工作在交流发电工况时, 需考虑交流负载的不对称, 因此需加入交流负载不平衡控制策略[13,14,15,16], 本文采用正、负序分量同步控制策略, 即采用延迟信号撤销法[17,18] (delayed signal cancellation, DSC) 分离出正、负序同步坐标系下的电压正、负序分量值分别进行控制, 控制框图如图4所示。

直流侧三重化boost斩波器与buck斩波器的控制策略大致相同, 区别在于buck电路需要控制的是直流输出电压, 而boost电路需要控制的是直流母线电压, 控制框图如图5所示。

4.3 无缝开关转换控制策略

当双向PWM变换器工作在直流发电工况时, 由交流电网供电, 直流输出功率。软件锁相环始终跟踪电网频率和相角, 并为控制算法提供同步相角。当主控制器接收到直流发电转交流发电工况转换指令信号 (由直流固态继电器提供) 后, 控制算法由直流发电工况时的PWM整流-Buck斩波控制迅速转换为交流发电工况时的Boost斩波-PWM逆变控制。此时, 交流侧和直流侧电流反向, 实现功率由直流侧向交流侧流动。此后, 如果主控制器再次接收到交流发电转直流发电工况转换指令信号, 则交流侧和直流侧电流再次反向, 实现功率由交流侧向直流侧流动。由于直流固态继电器触点开关信号的快速性, 即可实现双向PWM变换器的无缝转换。

应急转换是直流发电转交流发电的特殊情况, 它由主控制器自动完成转换。在这种情况下, 交流电网完全掉电, 主控制器通过A/D采样检测交流电压与预先设定的值做比较, 当检测值低于预先设定的值时, 则自动由直流发电转交流发电。

5 实验研究及分析

本实验采用Ti公司的TMS320F2812PGFS和Altera公司的EP1C3T144FPGA的数字处理系统, 采用TMS320F2812内部12位的采样通道进行电压、电流采样, 采样频率为9.45 kHz。通过DSP和FPGA构成的数字系统和12位的D/A芯片Max 1258进行模拟量的输出, 使用LDS的Nicolet数据采集系统进行电压、电流信号的采集。

图6、图7分别为直流发电转交流发电时的直流电压、电流和交流线电压、电流波形图。

从图6、图7可以看出, 当由直流发电转交流发电时, 直流电压由输出转为输入状态, 电压值有所跌落。直流电流慢慢减小至零后反向再增大, 即由开始的充电状态转为放电状态;此时由于交流电网未掉电, 交流电压基本不变。双向PWM变换器产生的交流电能被送回到电网, 实现能量由直流向交流的传递。

从图8、图9可以看出, 当由交流发电转直流发电时, 蓄电池组由放电状态转为充电状态, 直流电压有所增加, 直流电流逐渐减小至零后反向增大;由于交流电网未掉电, 交流电压基本不变, 交流电流反向, 双向PWM变换器产生的直流电能被给蓄电池组充电, 实现能量由交流向直流的传递。

图10、图11为直流发电工况1 200 A应急转换为交流发电300 A (阻感性负载) 时, 直流电压、电流和交流线电压、电流波形图。从图 10、图 11可以看出, 应急转换时直流侧电压、电流波形与直流发电转交流发电时大致相同, 而交流电压则有所不同, 原因在于应急转换时交流电网掉电, 转换过程中交流电压不能立刻恢复, 此时交流负载只能依靠交流侧支撑电容放电来维持交流电压, 因此交流电压会有一定程度的跌落。当转换完毕后在控制器的作用下, 电压恢复到参考设定值后稳定。

图12、图13为直流发电工况1 200 A应急转换为交流发电300 A (电机负载) 时, 直流电压、电流和交流线电压、电流波形图。

从图12、图13可以看出, 与图10、图11相比, 直流侧波形变化不大, 由于电机负载的反电动势作用, 使得带电机负载比带阻感性负载应急转换时交流电压跌落要小。

6 结论

本文详细分析了双向PWM变换器无缝开关转换工作原理, 针对交、直流发电工况下不同的控制对象及性能要求, 分别给出了控制策略框图, 并在原理样机上做了实验研究。实验结果与理论分析结果基本一致, 从而证实了该控制策略的正确性及可行性。

开关转换控制篇2

在现有的电荷泵开关电源的研究工作中，提出了采用有限数字状态机控制器的调制策略[4]和状态机的设计原则[5]，但并未结合开关电源系统设计展开较为具体的研究论述。鉴于此，本文采用了一种基于数字状态机为研究核心，设计了一种以此作为增益跳变调制技术的多转换比电荷泵转换器。针对传统多增益电荷泵工作中低增益切换到高增益时会出现效率陡降的现象，采用状态机来控制并完成各转换比之间的切换，准确平缓地在高低转换比之间进行跳跃，提高了效率、动态响应速度并且使电路数字化，便于实现复杂算法;此外，引入了跳周期调制技术(Pulse Skipping Modulation,PSM)[9,10]，同样由数字状态机根据负载情况控制开关频率，起到了粗调后再微调的作用。在保证稳定输出的同时，提高了控制的精度和准确性，并能提供快速的动态响应以及较高的转换效率。同时，状态机能够合理的选择调制机制，一段时间内只允许一种机制工作，有效避免了竞争现象的产生。

1 开关电容DC-DC转换器的工作原理

开关电容DC-DC转换器的开关电容阵列由开关管(SW1～SW9)和电荷泵(C1～C2)构成，电荷泵充作为储能元件，通过时钟发生器及控制电路产生两相不交叠时钟信号phase1和phase2控制9个开关管的导通与关断与电荷泵不同的串并联组合，得到3种增益拓扑结构[8,11]，即对应G=1,G=2/3和G=1/2 3种转换比，然后使电荷泵进行周期性的充放电，从而将储存在电荷泵上的能量转移到输出端，进而实现了电压转换。开关电容阵列见和关电容DC-DC转换器系统框图如图1所示。

2 增益跳变电路

传统电荷泵一般采用固定转换比进行电压转换[1,2]，采用该种结构带来的缺点是，只能保证在有限的输入范围内保持高效率，针对这个问题，采用了多增益调制技术[7,8]，即可根据输入电压选择合适的转换比拓扑结构，从而提高了系统效率。

增益跳变电路主要由3部分组成，分别是2 bit ADC、输出检测电路和状态机。输入电压经ADC得到2 bit数字量信号d2和d1，其中d2为高位，d1为低位;信号A和B是输出采样信号，作为状态机的输入;信号en、t32和s1是开关电容阵列中拓扑结构的控制信号。

系统输入电压Vin工作在2.6～4.2 V区间内。输入电压经分压后，分别和基准电压Vref1、Vref2进行比较(Vref1=1.2 V,Vref2=0.9 V)，从而得到2 bit数字量d2d1,d2d1与开关电容DC-DC转换器增益关系如表1所示。

图2左下方是输出检测电路，主要由两个比较器实现。输出检测电路通过检测当前负载状态，给出判断信号A、B，进而在某一段输入电压区间内，根据负载情况，实时地改变开关电容网络的拓扑结构。输出检测电路工作情况如表2所示。

3 脉冲跳周期电路

文中采用的跳周期调制技术[9,10]主要由比较器、多路选择器及不交叠时钟产生电路组成。图3中的Vf是系统输出电压采样信号，Vref是基准电压源(Vref=1.8 V)，多路器输出信号CLK由控制信号S控制，当S=1时，CLK=0，当S=0时，输出信号CLK为振荡器产生的时钟信号。当Vf>Vref时，比较器输出高电平，则CLK=0，时钟暂时关断，系统输出电压降低，待系统输出电压降低到使得Vf<Vref时，时钟恢复，多路器输出信号CLK为振荡器产生的恒定时钟信号，然后经过不交叠时钟产生电路(Nonoverlap)，得到两相不交叠时钟信号CK1和CK2。在轻载情况下，通过PSM调制技术，可降低系统的开关频率，进而得到较高轻载效率。

4 数字状态机的设计

鉴于系统控制的复杂性，文中采用数字状态机来控制，图4为状态流程图。

如图4所示，d2d1AB为状态机4 bit输入，ent32s1为状态机3 bit输出。en和t32为控制开关电容转换器拓扑结构的控制信号，s1为控制脉冲跳变调制的控制信号。

状态机的设计包括一个初始状态Q0,3个增益状态Q1、Q2和Q3，以及两个状态之间的过渡态Q4和Q5，另外还有3个状态控制时钟开关。其中Q1、Q2、Q3分别对应x1/2、x2/3、x1,3个转换比。转换比之间不直接跳转，需经过过渡态Q4、Q5，进而完成跳变过程。

状态机正常工作时，一个时钟上升沿来临时候锁存当前状态，在下一个时钟上升沿来临的时候进行新的状态切换，并输出响应的控制信号，首先由ADC根据输入电压选择合适增益状态，然后根据输出电压采样信号做出下一步的跳转，PSM作为固定转换比下对电压进行微调，两个时钟counter1和counter2控制在x2/3和x1时开启PSM的最大时间，当计数超过最大值时，状态由从高增益切换到下一级的低增益状态，从而提高效率。两个机制相互配合使状态控制更加高效，输出电压更加精确。参考电压，en、t32和s1与开关电容网络拓扑结构关系表如表3所示。

5 仿真与测试结果

仿真采用CSMC 0.5μm混合信号CMOS工艺，仿真器为Spectreverilog，设计采用的开关频率f=500 k Hz，占空比D1=0.5，输入电压Vin在2.6～4.2 V中取2.8 V、3.6 V和4.2 V仿真测试。当Vin=2.8 V,IL=4 m A时，仿真结果如图5所示，输出电压约1.8 V，纹波16 m V，状态机输出ent32s1最终稳定在010，系统保持在G=1转换比下;当Vin=3.6 V,IL=4 m A时，仿真结果如图6所示，输出电压约稳定在1.8 V，纹波6 m V，状态机输出ent32s1最终稳定在110，系统转换比保持在G=2/3转换比下;当Vin=4.2 V,IL=4 m A时，仿真结果如图7所示，输出电压稳定约在1.8 V，纹波3 m V，状态机输出ent32s1最终稳定在100，系统保持在G=1/2转换比下。其中，第1行是输出电压，第2、3行是拓扑结构控制信号，第4行是PSM的控制信号。仿真结果汇总表如表4所示。

图8给出系统在不同输入电压和负载的情况下对输出电压的影响波形图。其中，第1行是输出电压，第2、3行是拓扑结构控制信号，第4行是PSM的控制信号，第5行是负载电流波形。

从表4可看出，输出电压稳定在1.8 V附近，且随着负载电流的减小，输出电压纹波也随之减小，纹波基本能保持在20 m V以内。表4中转换效率1为采用状态机后的系统效率，转换效率2为采用逻辑电路的系统转换效率。从转换效率的角度来说，和以传统逻辑电路作为模式控制相比较，没有明显提高，但相比单一转换比，在不同的输入范围内采用多种转换比，使系统平均效率有效提高。从测试结果还可以看出，由于采用数字状态机，电荷泵能快速地响应负载的变化。当负载跳变时，比较器立即检测到输出电压的变化，数字状态机即可根据比较器给出的结果以及当前工作状态在一个周期(2μs)内完成逻辑判断同时给出控制信号切换到相应的低增益或增益跳变模式。

6 结束语

开关电容DC-DC转换器相对于线性调制器而言，具有较高的转换效率，相对于电感式DC-DC转换器而言，由于没有电感元件的存在，大幅降低了芯片占用面积且没有电磁干扰，从而符合便携式电子设备发展趋势，通常被用作便携式电子设备的电源解决方案。本论文在现有开关电容DC-DC研究基础上，采用状态机进行控制增益跳变，在输入电压和负载允许范围内进行仿真，使输出电压稳定在设定值附近并限制电压纹波，同时提高了转换效率。

摘要：介绍一种基于状态机控制的多种增益模式转换的控制方法,采用增益跳变和跳周期调制技术,控制增益模式的切换和开关频率,使输出电压稳定,并使系统有较高的转换效率。基于csmc0.5μm CMOS工艺进行spectreverilog仿真,结果表明能准确控制3种增益的切换和开关频率的变化,并可输出约1.8 V的稳定电压,纹波<20 m V,达到了预期目的。

关键词：电容阵列,增益跳变,数字状态机,跳周期调制

参考文献

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自动转换开关装置的选用篇3

1 ATSE介绍

1.1 ATSE的概念

自动转换开关装置英语全称为Automatic Transfer Switching Equipment, 有的制造商也称ATS, 施耐德业内也称为“双电源自动转换开关”或“双电源开关”。ATSE是由1个 (或几个) 转换开关电器和其它必需的电器组成, 用于监测电源电路状态, 并将1个或几个负载电路从某个电源自动转换至另一个电源的电器设备。ATSE主要用在有重要负荷 (如消防设备、应急照明、银行和通讯数据中心等) 的供电系统, 其主要作用是为紧急供电系统 (额定电压交流不超过1000V或直流不超过1500V) 转换电源向负载供电。

1.2 ATSE控制器

ATSE控制器与开关本体进线端相连 (见图1) , 主要用来检测被监测电源 (常用电源及备用电源2路) 工作状况, 当被监测的电源发生故障 (如任意一相断相、欠压、失压或频率出现偏差) 时, 控制器发出动作指令, 开关本体则带着负载从一个电源自动转换至另一个电源。

1.3 高可靠性ATSE产品简介

(1) PC级 (一体式) ATSE。ATSE产品率先是在军工领域得到使用, 如雷达、通讯、航天等领域。而美国在上述领域处于世界领先地位, 因此以美国为代表的ATSE技术代表着当今世界PC级ATSE的先进水平。美国将ATSE产品视为电源一部分, 为确保其可靠性, 采用了黄金作为触头选材之一。目前美国生产ATSE产品规模较大的企业如ONAN、ASCO、GE-ZENITH等, 其主要生产的都是PC级 (一体式) ATSE产品, 除基本型外还有瞬间并联型、旁路隔离型、延时转换型等多种型号。

(2) 电子式ATSE。为满足电源不停电要求, 国外一些公司推出以可控硅为主的电子式ATSE, 额定工作电流100~1200A, 检测、转换时间小于、等于5ms。其主要应用在电子商务网站、计算机数据中心、半导体芯片制造业及紧急救援中心等要害部门, 其可靠性在实际应用中得到了验证。

2 ATSE产品分类和对比

2.1 ATSE产品的分类

(1) 按照GB/T 14048.11-2008标准可将ATES分为PC级和CB级2类。PC级只完成双电源自动转换的功能, 不具备短路电流分断 (仅能接通、承载) 的功能;CB级既完成双电源自动转换的功能, 又具有短路电流保护 (能接通并分断) 的功能。分断能力根据其选用的断路器型号变化, 通常有微型断路器、塑壳断路器和框架式断路器3种。

(2) 按切换装置可将ATES分为以下4类:

(1) 由接触器方式组成的ATSE, 属于PC级。由接触器组成的ATSE产品, 其优点是价格低;缺点是线圈长时间通电耗能大且易烧毁, 产品接通、分断能力低, 触头易抖动、熔焊, 可靠性很低, 尤其是在带负荷转换时易出现爆炸性事故, 这类产品在国外已被淘汰并明令禁止使用。

(2) 由断路器 (如框架ACB、塑壳MCCB、微断MCB) 组成的ATSE, 属于CB级。是采用电动机操作2个断路器实现双电源切换的一种CB级ATSE。这种ATSE由于采用了电动机来操作断路器, 而电动机是一种适合于做连续的圆周运动的动力源, 并不适合于做短距离往复式直线运动来实现扳动断路器手柄的动作, 所以还要增加一套复杂的机械结构才能通过电动机操作断路器实现通、断动作, 经笔者对大量生产厂商售后调查发现, 这种ATSE的机械机构复杂, 运动部件多, 容易出现脱扣、卡阻等机械故障。

(3) 用电动负荷开关完成2路电源转换的ATSE, 属于PC级。这种ATSE的缺点也是由于采用电动机作为动力源, 机械结构复杂, 从而可能导致机械故障。

(4) 一体化电磁操作的PC级ATSE。这种ATSE的开关本体由模具专门制造, 主触点类似于断路器的动触头, 由励磁线圈通电后产生的电磁力带动杠杆机构动作, 从而使常用电源触点分断, 备用电源触点闭合, 完成从常用电源到备用电源的切换。由于励磁线圈通电后产生的运动是一种短距离直线型往复运动, 适合于实现主触点的闭合与分断动作, 所以这种ATSE机构简单, 运动部件少, 可靠性较高。

2.2 ATSE产品对比

CB级与PC级ATSE两者之间有以下几点区别:

(1) CB级ATSE是由断路器组成, 断路器可能存在滑扣、再扣不可靠等问题, 而PC级ATSE机构不存在该方面问题。

(2) CB级ATSE 2路电源在转换过程中存在电源叠加问题, PC级ATSE则充分考虑了这一因素, PC级ATSE的电气间隙、爬电距离一般是断路器的电气间隙、爬电距离的180%、150% (标准要求) , 避免了2路电源转换过程中出现电源叠加现象。

(3) PC级ATSE转换快, CB级ATSE转换动作较慢。

(4) ATSE的主要作用是可靠的切换电源, 短路保护并不是ATSE必备的功能, CB级ATSE增加了短路保护这种可有可无的功能, 反而会使ATSE的可靠性降低。普遍认为这种CB级ATSE的可靠性较低。现实应用中, 由于使用频率不高, 该问题没有充分暴露。

综上所述可以得出结论:PC级ATSE安全性更好, 可靠性高于CB级产品, 但实际使用时须注意考虑PC级ATSE的短路承载能力。

3 ATSE产品选用原则

(1) ATSE的额定电流应大于所在回路的工作电流, 还应承载异常情况下可能的过电流。

(2) 一级负荷中特别重要的负荷宜采用一体化结构PC级ATSE。

(3) 消防泵前端的转换开关应避免使用CB级的产品, 而且断路器要有过负荷保护, 火灾发生时消防泵就不会过负荷运行, 否则2个断路器都将可能跳脱, 从而限制了消防泵的使用。

(4) 根据实际工程需要选择合理的ATSE动作时间, 且ATSE应能躲过电源电压闪变、瞬变等干扰。ATSE总的动作时间可参考表1。

(5) ATSE选用原则。同一接地系统中有带漏电保护的2个电源回路下级ATSE, 或者有2种不同接地系统 (包括2个不同中性线接地点的TN-S系统) , 或者IT系统中引出中性线, 以上情形三相四线供电时应采用四极ATSE, 单相供电时应采用两极ATSE。TN-C系统严禁采用四极ATSE。

(6) 电气图纸中, ATSE应至少标注以下内容:额定电流、类型 (PC级或CB级) 、极数、总动作时间、使用类别、CB级ATSE还应标注脱扣器或熔体整定电流。

(7) PC级ATSE选用时应特别注意额定限制短路电流或额定短时耐受电流。

4 ATSE产品标准和认证

ATSE的产品标准已经颁布了近10年, 但在设计和使用中还是遇到很多问题, 也造成了一些事故和损失。国家产品标准的不完善是其中一个原因。例如没有规定ATSE的图例, 使得设计图纸中出现众多表示方式, 也造成各方解读不同, 容易造成ATSE的作用、职能混乱。我国从2002年5月1日起开始对低压电器产品实施CCC认证 (即中国强制性产品认证制度) , 截至2012年3月21日按照GB/T 14048.11-2008标准和要求经中国质量认证中心认证并颁发证书的ATSE产品达到1879种, 有52种已经注销或暂停, 在设计和使用时须注意甄选。

5 结束语

双电源自动转换开关电器应用方式篇4

随着人民生活水平的提高和科学技术的发展, 人们对供电的可靠性要求越来越高, 这就需要尽量减少停电的时间。重要负荷采用两路电源供电, 常用电源停电, 备用电源投入供电, 这样可靠性更高, 双电源自动转换开关电器应运而生。现在双电源自动转换开关电器在越来越多的供电场合中大量使用, 对双电源自动转换开关电器的应用方式有很多, 现有的几种应用方式都有各自的优缺点, 我觉得都不是理想的双电源自动转换开关电器的应用方式, 由现有的应用方式的启发, 我找了一种更好的双电源自动转换开关电器的应用方式, 既保留了其他应用方式的优点, 又避免了它们缺点, 在本文中我做一下介绍, 希望能与同行和专家一起探讨。

双电源自动转换开关电器的介绍

首先, 我们来了解一下双电源自动转换开关电器。

双电源自动转换开关电器 (Automatic transfer switching equipment) 简称双电源 (ATSE) :即常用电源和备用电源两路电源切换的供电装置。

为了保证重要负荷的供电可靠性, 重要负荷由两个电源进行供电, 既由两个电源接入双电源自动转换开关电器, 一个是常用电源, 一个是备用电源。当常用电源出现故障或断电时, 备用电源通过双电源自动转换开关电器自动切换为备用电源;当备用电源出现故障或断电时, 而常用电源又恢复正常时, 常用电源又通过双电源自动转换开关电器自动切换为常用电源。

在现在的电气应用中, 双电源自动转换开关电器的应用越来越广泛, 双电源的发展也越来越快, 到目前为止, 主要分为CB级双电源自动转换开关电器 (双断路器式) 和PC级双电源自动转换开关电器 (整体式) 。

CB级双电源自动转换开关电器:配备过电流脱扣器的双电源, 它的主触头能够接通并用于分断短路电流, 就是既能完成双电源自动转换的功能, 又具有短路电流保护 (能接通并分断) 的功能的双电源。

双电源若选择具有过电流脱扣器的断路器作为执行器则属于CB级自动转换开关。具备选择性的保护功能, 能对下端的负荷和电缆提供短路和过载保护。

PC级双电源自动转换开关电器:能够接通、承载、但不用于分断短路电流的双电源, 就是只能完成双电源自动转换的功能, 不具备短路电流分断 (仅能接通、承载) 的功能的双电源。

双电源若选择不具有过电流脱扣器的负荷开关作为执行器则属于PC级自动转换开关。不具备保护功能, 但其具备较高的耐受和接通能力, 能够确保开关自身的安全, 不因过载或短路等故障而损坏, 在此情况下保证可靠的接通回路, 现在大多数采用负荷开关和双电源自动转换功能合一的整体式。

现在普遍采用的几种双电源自动转换开关电器的应用方式

针对CB级和PC级双电源自动转换开关电器, 现有几种应用方式, 我认为都有其各自的优缺点, 下面对这几种应用方式及其优缺点做一下介绍。

CB级双电源自动转换开关电器的应用方式

原来对双电源自动转换开关电器的应用一般采用CB级的, 就是两个断路器配合CB级双电源自动转换开关电器一起组成一个双电源装置。见图1。

这种CB级双电源自动转换开关电器, 在应用上有很大的缺陷, 就是由于断路器本身具有过载和短路保护的功能, 如果保护的线路或器件本身发生过载或短路情况, 断路器会断开, 使线路失电, 由于线路失电, 双电源自动转换开关电器会转投到备用电源上, 而保护线路或器件本身的故障点并没有消除, 造成了断路器又一次动作, 从而经过两个断路器分断, 才把故障点断开。这种应用方式双电源自动转换开关电器的功能不明确, 常用电源失电可以使双电源自动转换开关电器动作投入到备用电源, 断路器断开使线路失电, 也可以使双电源动作投入到备用电源, 整个双电源自动转换开关电器不仅起到保护线路作用, 又起到失电转换作用, 使整个双电源的功能复杂化。而且对故障点的断电时间为普通断路器的两倍, 增加了事故的危险性。现在设计中使用CB级双电源自动转换开关电器的情况已经越来越少。

PC级双电源自动转换开关电器的应用方式

现在大多采用PC级双电源自动转换开关电器, 应用方式也有几种。

PC级双电源自动转换开关电器的应用方式一

其中一种在PC级的双电源上口增加两个断路器, 进行对设备和线路的保护, 见图2。

这种应用方式使各个器件功能更明确, 断路器只负责线路、设备和双电源自动转换开关电器的过载和短路保护, 而双电源负责由于失电而进行的转换, 这样功能明确, 断路器动作是因为保护的线路、器件过载或短路, 双电源动作是因为常用电源失电。虽然功能明确了, 但是如果断路器保护的线路或器件发生过载或短路, 使断路器断开, 线路失电, 使PC级双电源自动转换开关电器动作, 投到备用电源, 而如果故障点在双电源下口, 那故障点并没有消除, 投到备用电源后, 又一次完成断路器的断电, 从而使断电时间为断路器断电时间的两倍, 同样增加了消除故障的时间, 并不能及时的断开有故障的线路, 容易造成危险。

PC级双电源自动转换开关电器的应用方式二

有的同事采用另一种方式, 就是在PC级双电源自动转换开关电器下口设一个断路器, 见图3。

采用这种应用方式有它的优点, 保留了分工明确的优点:断路器只负责线路和设备的过载短路保护, 双电源自动转换开关电器只负责失电转换, 如果断路器下口的线路和器件发生过载和短路, 断路器可以立即断电, 切断故障点, 不用两个断路器分别切断, 不会增加消除故障的时间, 针对性很强。

但这种方式也有缺点, 如果放射式供电, 双电源自动转换开关电器或其上口的线路发生故障, 可以靠上级断路器保护, 但也需要上级的断路器分别断开, 断电时间还是需要增加一倍, 这个和2.2.1应用方式的所具有的缺点是一样的。见图4。

如果是从干线上T接方式供电, 断路器上口的双电源和线路如果发生的短路故障, 只能干线上的断路器切断电源保护, 不仅扩大了断电范围, 而且同样需要断两次。而且这样线路T接后, 先接PC级的双电源, 再接一个断路器, 那样根据规范要求, 连接PC级双电源自动转换开关电器和断路器的线路长度加上PC级双电源的长度总和不能超过3m, 如果超过3m, 只能等截面T接, 而且这段超过3m的线路发生短路故障, 只能通过切断干线的断路器来进行保护, 这样既增加了电缆成本, 又容易扩大断电范围, 也没有完全解决断电时间增加一倍的问题, 也不是很好的双电源自动转换开关电器的应用方式。见图5。

我发现的新的双电源自动转换开关电器的应用方式

根据现有的双电源应用方式, 我发现了一种新的双电源自动转换开关电器的应用方式, 当双电源供电时, 依然线路先接两个断路器, 然后断路器下口再通过线路接一个PC级双电源自动转换开关电器, 双电源下口接需要保护的线路、设备。这种方式还是传统的把断路器和双电源分开, 使其分工明确, 断路器只负责过载和短路保护, 而双电源只负责失电转换。而与传统应用方式不同的是, 对于放射式供电, 如果断路器保护的线路和设备如果出现故障, 使两个断路器能同时断开, 就是只要一个断路器因为保护线路和器件的过载或短路断开, 另一个断路器同时断开, 这样就既不会使保护时间加倍, 又能保护双电源, 能很好地体现这种应用方式的优越性;而对于从干线上T接方式供电, 断路器保护的线路和器件如果过载或短路, 两个断路器同时断电, 也不会增加断电时间, 而且故障只会使从T接箱接出线路上的两个断路器断电动作, 不会影响干线上的断路器动作, 从而不会扩大断电的范围, 而且如果T接距离超过3m, 可以把断路器和双电源分开设置, 使T接点到断路器上口的距离小于3m, 这样就不需要等截面T接, 从而节约了电缆。对于放射式供电和T接式供电, 我认为这都是一种比较合理和优越的双电源应用方式。

如何实现一个断路器断开, 另一个断路器同时断开呢?无论是放射式供电还是T接式供电, 我认为都有两种方法。

两个断路器上分别设置附件, 监测本断路器的开合情况, 并分别设置分励脱扣模块, 用于分断断路器。如果一个断路器断电了, 附件会发现, 然后发一个信号或信号经过放大后传送到另一个断路器带的分励脱扣模块, 使另一个断路器也断开, 信号传输或传输、放大以及断开断路器的时间需要小于双电源转换的时间, 这样就算双电源动作了, 转到备用回路, 那边也是断电的, 不会过多增加断路器切断故障点的时间, 从而能够及时断开故障点。放射式供电见图6。

T接式供电见图7。

另一种方式就是用物理的方式, 使两个断路器的开关部分连成一体, 在断路器的开关上设一个物理联接, 靠机械的带动, 一个断路器断电, 从而带动另一个断路器也断电, 也能满足同时分断两个断路器的要求。放射式供电见图8。

T接式供电见图9。

结语

这种新的双电源自动转换开关电器的应用方式既保留了传统应用方式断路器保护和双电源分工明确的优点, 又避免了两个断路器分别断开所造成的保护动作时间的加倍, 也不会扩大断电范围, 还有可能节约电缆, 可谓一举多得, 能充分利用断路器和双电源自动转换开关电器的优越性, 我认为是一种很好的双电源自动转换开关电器的应用方式。

展望

浅谈自动转换开关ATSE选用篇5

ATSE (Autom atic Trans fe r Sw itching Equipm e nt) 即自动转换开关电器;是由一个 (或几个) 转换开关电器和其它必需的电器组成, 用于监测电源电路 (失压、过压、欠压、断相、频率偏差等) , 并将一个或几个负载电路从一个电源自动转换到另一个电源的电器。主要适用于额定电压交流不超过1000V或直流不超过1500V, 在紧急供电系统, 在转换电源期间中断向负载供电。

2 ATSE型式选用

ATSE分类型式有两种, PC级和CB级。PC级和CB级ATSE的差别主要在于本体上的不同, PC级ATSE采用的是励磁驱动或负荷开关组成的一体化结构, CB级ATSE是由两个断路器构成本体, CB级ATSE比PC级ATSE多一个短路保护功能。PC级ATSE主要用于两个电源之间的自动转换, 而CB级ATSE既用于两个电源之间的自动转换, 同时又具有短路保护的功能。从结构可靠性来讲, PC级ATSE可靠性高于采用断路器组成的CB级ATSE。所以, 在对电源可靠性不高的地方使用CB级ATSE是恰当的。

1) 一级负荷中的特别重要负荷宜采用一体化结构的PC级ATSE。

2) 按照《IEC62091固定式消防泵控制器》标准, 用于消防泵的ATSE只能够采用PC级ATSE。

3) 《民用建筑电气设计规范》规定当采用CB级作为消防负荷供电时, 应采用仅具有短路保护的断路器组成的ATSE, 其保护选择性应与上下级保护电器相配合。

4) 所有需要设置ATSE的地方, 都可以采用PC级ATSE, 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, 就需要加一个保护电流低于PC级ATSE额定限制短路电流的保护电器。这需要制造商提供ATSE额定限制短路电流的保护电器类型和参数。PC级ATSE的额定限制短路电流必须与前端保护电器类型和参数匹配, 且ATSE的额定电流不应小于回路计算电流的125%。

3 ATSE类别选用

类别选用涉及到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, 还根据ATSE的预定用途是否要求频繁操作或不频繁操作。详见表2、表3。

注:I——接通或分断电流Ie——额定工作电流U——最低复电压Ue——额定工作电压。

《IEC62091固定式消防泵控制器》标准, 用于消防泵的ATSE只能够采用PC级ATSE, 且使用类别为AC-33B, 接通与分断电流为10Ie。额定电流不得低于电机额定电流的115%, 从安全的角度考虑, 建议ATSE的额定电流统一采用负荷电流的125% (新民规也建议为125%) 。

4 ATSE转换时间选用

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, 不同结构的产品, 对故障电源敏感度程度不同。如励磁驱动的PC级ATSE, 最小转换时间可以小于0.1s;电动机驱动的CB级ATSE和利用负荷开关作为本体的PC级ATSE, 转换时间一般大于1~3s。如正常照明断电, 安全照明投入时间不应大于0.25s, 此时, PC级ATSE能够满足要求, CB级则不能;银行前台照明允许断电时间为1.5s, 正常照明断电, 备用照明投入时间不大于1.5s, 此时, PC级ATSE能满足要求, CB级则不能。所以, 选用的ATSE转换时间, 应满足负荷允许最大断电时间要求, 且ATSE应能躲过电源电压闪变、瞬变等干扰。详见表4:

5 ATSE工位选用

励磁驱动的PC级ATSE有二工位和三工位两种结构, 二工位式ATSE开关主触头仅有两个工作位, 即“常用电源位置”与“备用电源位置”, 负载不会出现长期断电情况, 供电可靠性高, 转换动作时间快;三工位式ATSE开关主触头有三个工作位, 除“常用电源位置”与“备用电源位置”, 还有“断开位置”, 主要是用于ATSE在带高感抗或大电机负载转换时, 为避免冲击电流做“暂态停留”之用 (两路同时断开) 而非用于负载维修时隔离之用, 是二段式断电时间的2~3倍, 负载断电时间相对较长。

6 操作条件选用

当常用电源被监测到出现偏差时, 如电源缺相、过压、欠压、失压或频率的非正常的改变, 这时ATSE能够自动将负荷从常用电源转换至备用电源;如果常用电源恢复正常时, 则自动将负荷返回转换至常用电源, 转换时可预定延时或无延时。这就是ATSE的操作条件, 或转换前提。

1) ATSE的控制器必需能够识别各种电压的瞬间波动, 包括非电源故障的短时失压。例如, 上一级变电所自动重合闸, 工作电源突然断电, ATSE不应立即投到备用电源, 应有一段躲开自动重合闸时间延时, 避免刚切换到备用电源侧, 又自复到工作电源, 这种连续切换是比较危险的, 这种重合闸切换属于正常的电源。

2) ATSE应具有必要延时性, 由于高感抗负荷, 分合闸时电弧很大, 特别是由备用电源侧自复到工作电源时, 两个电源同时带电, 如果转换过程没有延时, 则有弧光短路的危险, 如果在先断后合的转换过程中加50--100ms的延时, 躲过同时产生弧光的时间, 则保证安全可靠切换。

3) ATSE应具有缺相转换功能, 在常用电压被监测的任意一相或各相电压中断, 应将负荷从常用电源转换到备用电源。如消防设备一旦启动, 就不能够停机。因为, 消防设备遇火灾正在工作时, 如果电源出现断相, ATSE就必须能够转换到另备用电源以确保消防设备电机持续的运行, 否则在断相工作, 消防电机很快会烧毁。所以, 要求ATSE控制器能够在电动机运行时能够识别断相故障并转换。

4) ATSE应具有自投不自复行性, 如消防设备用电属于特别紧急状况下使用, 不应设置优先电源, 而一旦消防设备启动, 无论是常用电源还是备用电源, 只要电源正常, 就不能够转换 (即自投不自复) , 因为每一次转换都会导致接触器跳闸, 意味着消防设备停止运行, 需要重新启动, 这不符合消防的要求。

7 三相四线制 (0.4/0.23kV) 电力系统中ATSE极数的选用

1) 同一接地系统中, 带漏电保护的两个电源回路下级的ATSE, 三相四线供电应采用四极ATSE, 单相供电应采用两极ATSE。

2) 两种不同接地系统 (包括两个不同中性线接地点的TN-S系统) 间电源转换的ATSE, 三相四线供电应采用四极ATSE, 单相供电应采用两极ATSE。

3) 正常供电电源与备用发电机之间, 当采用不同的接地方式时其转换开关应采用四极ATSE。

4) IT系统中当引出中性线时, 三相四线供电应采用四极ATSE, 单相供电应采用两极ATSE。

5) 在有总等电位联结的情况下, TN-S、TN-C-S系统除原则7.1、7.2、7.3的情况外一般不需要设四极ATSE。

6) TN-C系统严禁采用四极ATSE。

7) 在同一级配电保护中, CB级ATSE之前不应设置短路保护电器。

8 其他

1) 当用电设备需要断电维护、测试、检修时, 配电回路应设置隔离电器。如果ATSE满足隔离电器的要求, ATSE可兼作隔离电器, 否则应加装隔离电器。

2) 当PC级ATSE供电回路需装设保护电器时, 保护电器宜设在ATSE的进线侧。

3) ATSE控制器电源应取自ATSE进线侧。

4) 如果备用电源是发电机, 而发电机的启动信号来自ATSE的控制器。

9 结束语

选择必须满足ATSE国家GB/14048.11标准要求, 选择经过CQC认证的产品。制造商必须能够提供与CQC证书相符合的完整检测报告。CB级和PC级产品的CQC认证是不同的, 不能够互相混淆。

摘要：ATSE (Automatic Transfer Switching Equipment) 即自动转换开关电器;是由一个 (或几个) 转换开关电器和其它必需的电器组成, 用于监测电源电路 (失压、过压、欠压、断相、频率偏差等) , 并将一个或几个负载电路从一个电源自动转换到另一个电源的电器。

关键词：PC级ATSE,BC级ATSE,三位式ATSE,二位式ATSE

参考文献

[1]国家标准:GB/T 14048.11-2002低压开关设备和控制设备第6部分:多功能电器第1篇:自动转换开关电器.

[2]IEC 62091固定式消防泵控制器.

[3]自动转换开关电器ATSE设计应用导则 (中国建筑设计研究院机电院) 国家标准.

开关转换控制篇6

1 双电源自动转换开关ATSE的发展过程

根据国家标准的定义:ATSE即双电源自动转换开关, 由一个或多个转换开关电器和转换控制器组成, 用于监测电源电路、并将一个或几个负载电路从一个电源转换至另一个电源的开关电器。ATSE在我国经历了四个发展阶段, 可分为双接触器型、双断路器型、励磁式专用转换开关和电动式专用转换开关。双接触器型转换开关为第一代, 是我国最早生产的双电源转换开关, 它是由两台接触器搭接而成的简易电源, 这种装置因可靠性低、耗电大等缺点, 已被逐步淘汰。双断路器式转换开关为第二代, 为CB级ATSE, 它是由两断路器改造而成, 具有短路或过电流保护功能。励磁式专用转换开关为第三代, 它是由励磁式接触器外加控制器构成的一个整体装置, 机械联锁, 转换由电磁线圈产生吸引力来驱动开关, 速度快。电动式专用转换开关为第四代, 为PC级ATSE, 其主体为负合隔离开关, 为机电一体式开关电器, 转换由电机驱动, 转换平稳快速, 并且具有过0位功能。

2 双电源自动转换开关 (ATSE) 的分类

根据国标, ATSE分为PC级ATSE和CB级ATSE。其中PC级ATSE为能够接通、承载、但不用于分断短路电流的ATSE;CB级ATSE为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。在《民用建筑设计规范》中指出, “当采用CB级ATSE为消防负荷供电时, 应采用仅具有短路保护的断路器组成的ATSE”;且“所采用的ATSE宜具有隔离检修功能”。仅这两条要求, CB级ATSE已不能满足一、二级负荷对供电的要求。由此可以看出PC级ATSE在工程中的推广是必然的。所以在选择ATSE时, 主要是选择PC级的产品。

3 PC级ATSE的选择

双电源自动转换开关用于常用电源和备用电源之间的转换, 要求电源转换开关的操作机构不应使负载电路与常用电源或备用电源长期断开, 电源转换开关应提供指示所连接 (常用或备用) 电源位置的辅助触头。那么在选用PC级ATSE时, 除按照正常参数进行选择外, 还要注意以下几个方面: (1) 电气隔离、0位及挂锁功能。从保证双电源系统长期稳定、安全、安全供电和远程管理考虑, 隔离开关在断开位置应具有较大的开断距离, 国标规定其线间及断开触头间必须承受8KV的额定冲击耐受电压。在非消防电源发生火灾及ATSE下端电器设备检修和维护, ATSE应具有0位, 有的已经具有0位接口功能, 可接至消防控制中心。并且在0位检修时, 应具备挂锁功能, 以保证检修人员及设备的安全。 (2) 延时设定及级数的选择。在常用电源转换至备用电源时, 为防止备用电源在市电瞬态波动或失压, ATSE应具有延时检测功能, 民规要求不大于30s, 很多产品均设有转换延时, 普遍设为1～8s, 设置时间以不影响用电设备或照明等的正常使用为原则。当备用电源转换至常用电源时, 普遍厂家均有1～300s的延时, 以确认常用电源恢复正常而且稳定供电。在选择ATSE时, 应选用四级开关, N线应当完全隔离, 目的是防止ATSE切换时, 不同系统中N线电位漂移, 影响系统供电质量。 (3) 关于机电一体智能式。机电一体智能式双电源自动转换开关具有自动化程度高, 安全可靠性好等优点以成为发展趋势, 大家可以参照具体公司的相关产品进行选择, 不再赘述。

参考文献

[1]GB/T 14048.11.国家标准, 低压开关设备和控制设备[S].

开关转换控制篇7

该双电源开关电器中的断路器选用可通信型控制器时, 可实现远程调整、测量电压、电流等参数。若将其中的NA1用正泰电器生产的NH1系列隔离开关替代, 还可生产出PC级的双电源开关电器, 随着智能电网建设的推进, 能自动转换的双电源开关电器将会有更广阔的市场前景。

性能特点

(1) NA1具有自投自复 (R型) 和自投不自复 (S投不自复 (S型) 两种切换功能, 对三相四线供电的两路电源的三相电压同时检测, 当任意一相发生过压、欠压 (包括缺相) , 即自动从异常电源切换到正常电源;用于电网-发电系统的产品 (F型) 还能发出发电和卸载信号, 因此是一种可用于智能电网的性能完善、安全可靠、自动化程度高、使用范围广的双电源自动切换产品。

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