電氣設(shè)計(jì) | 關(guān)于自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器ATSE的幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)

匯總幾個(gè)關(guān)于ATSE的知識(shí)點(diǎn)。
1、《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 51348-2019
2、《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第6-1部分:多功能電器 轉(zhuǎn)換開關(guān)電器》GB/T 14048.11-2016
一、ATSE的符號(hào)畫法
ATSE分為PC級(jí)和CB級(jí),PC級(jí)的轉(zhuǎn)換時(shí)間一般為100ms,CB級(jí)一般為1s~3s。其符號(hào)畫法如下:

以上符號(hào)畫法參見《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 51348-2019實(shí)施指南
二、ATSE前是否加開關(guān)裝置
首先明確下,這個(gè)“前”是指的ATSE本身處的位置,不是指上級(jí)配電箱、盤處。
1、《民標(biāo)》7.5.4-6:
條文:宜選用具有檢修隔離功能的ATSE,當(dāng)ATSE不具備檢修隔離功能時(shí),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取隔離措施;
條文說(shuō)明:采用ATSE做雙電源轉(zhuǎn)換時(shí),從安全著想要求具有檢修隔離功能,此處檢修隔離指的是ATSE配出回路的檢修應(yīng)需隔離。如ATSE本體沒有檢修隔離功能時(shí),設(shè)計(jì)上應(yīng)在ATSE的進(jìn)線端加裝具有隔離功能的電器。
優(yōu)先采用帶檢修隔離功能的ATSE,檢修是指ATSE之后的配出回路的檢修,而不是ATSE本身的檢修。
2、什么是具有帶隔離功能的ATSE?
從GB/T 14048.11-2016第8.1.3可以看出:o 是斷電位置指示,有可能有,也有可能沒有。(簡(jiǎn)化理解就是:二工作位的沒有隔離功能;三工作位的具有隔離功能。)

3、不少設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)時(shí),因無(wú)法判斷最終的ATSE是否帶隔離功能,全部在前面加裝了隔離開關(guān)。
不贊同此種做法。加裝隔離開關(guān),會(huì)占用配電箱空間位置、增加成本、降低可靠性。(花了錢,可靠性反而還降低了)使用ATSE的場(chǎng)所一般為重要的場(chǎng)所,提高其供電可靠性才應(yīng)是核心主旋律。
建議在設(shè)計(jì)時(shí)明確ATSE自身具有隔離功能。不能因?yàn)椤翱赡堋睕]有隔離功能,而全部在前面加上隔離開關(guān)。
再次重申規(guī)范原話:宜選用具有檢修隔離功能的ATSE。
宜:允許稍有選擇,在條件許可時(shí)首先應(yīng)這樣做的。
4、有一種觀點(diǎn)是:雖然ATSE具有隔離功能,萬(wàn)一ATSE本身壞了時(shí)需要檢修,其本體前還是要加兩個(gè)隔離開關(guān)。
首先規(guī)范沒有要求這點(diǎn)。其次,ATSE本身作為隔離器件,為隔離器件單獨(dú)再設(shè)立隔離器件這種邏輯,本身不合適。
對(duì)于ATSE若檢修或故障仍需持續(xù)供電的,需要滿足其要求。比如《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50174-2017)8.1.17條款:正常電源與備用電源之間的切換采用自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器時(shí),自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器宜具有旁路功能,或采取其他措施,在自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器檢修或故障時(shí),不應(yīng)影響電源的切換(條文:宜具有手動(dòng)旁路功能,或采用組合電器方式)。
常熟CAP3D系列帶旁路功能,其方案為一臺(tái)ATSE+一臺(tái)RTSE組成。不同廠家的配置方案差別比較大。
5、以上討論是建立的兩路電源放射式引來(lái)的情況。當(dāng)樹干式供電時(shí),ATSE前面需考慮設(shè)置開關(guān)。
依據(jù)《低規(guī)》6.2.5條“短路保護(hù)電氣應(yīng)裝設(shè)在回路首段和回路導(dǎo)體載流量較小的地方”。
此種情況,PC級(jí)ATSE前端開關(guān)可選用斷路器,見下圖(若為消防用,斷路器選用僅有短路保護(hù)的);而CB級(jí)ATSE本身具有短路保護(hù)功能,其可以滿足隔離和短路保護(hù)功能,其前端原則上可不再設(shè)置隔離開關(guān),但為了減小此處故障對(duì)整個(gè)回路的影響,建議其前側(cè)裝設(shè)隔離開關(guān)。
題外話:末端的ATSE其核心功能是可靠的轉(zhuǎn)換電源,而不要求它切除故障。即末端ATSE宜采用PC級(jí),而非CB級(jí)。我國(guó)已因采用CB級(jí)型電源轉(zhuǎn)換開關(guān)多次在國(guó)際性體育賽事中全場(chǎng)停電造成不良影響。(王厚余《建筑物電氣裝置600問》18.6)

6、常熟產(chǎn)品的使用。
? ? 常熟的ATSE產(chǎn)品一共有6個(gè)系列,見下表:

a. CAP1整個(gè)系列均為二位置,無(wú)隔離功能;若選用此系列,前面需加隔離開關(guān);
b. CAP3系列,125/250/630的二位置無(wú)隔離功能;125/250/630的三位置產(chǎn)品具有隔離功能。
c. 其他系列,具有隔離功能。
d. O位置的作用有兩點(diǎn):一是用來(lái)隔離用(主要作用);二是用于柴油發(fā)電機(jī)作為備用回路時(shí)的等待作用。
e. ATSE的使用類別,從上可以看出,基本都是AC33A / B類型的。從設(shè)備制造標(biāo)準(zhǔn)上可以看出,AC33A B系列是使用范圍最廣的。故廠家的產(chǎn)品,大部分也是此類產(chǎn)品。

三、ATSE的極數(shù)
1、當(dāng)兩個(gè)電源來(lái)自同一變電站時(shí),應(yīng)采用4極。如采用3級(jí)將產(chǎn)生雜散電流。
2、當(dāng)兩個(gè)電源來(lái)自不處于同一建筑物內(nèi)的兩個(gè)變電站或配電箱、盤的,不需要4極。
3、TN系統(tǒng)電源或TT系統(tǒng)電源,與配出中性線的IT系統(tǒng)自備柴油發(fā)電機(jī)電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí),應(yīng)采用4極開關(guān)。
4、TN系統(tǒng)電源或TT系統(tǒng)電源,與不配出中性線的IT系統(tǒng)自備柴油發(fā)電機(jī)電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí),應(yīng)采用3極開關(guān)。
以上4點(diǎn)參考以下兩本書,其核心思路是:若有可能產(chǎn)生雜散電流,為了避免雜散電流因其的不良后果,應(yīng)采用4極。否則,采用3極即可。
任元會(huì) 《低壓配電設(shè)計(jì)解析》P160/161頁(yè)
王厚余《建筑物電氣裝置600問》第18章
另民規(guī)7.5.3-4款提到,正常電源和柴發(fā)之間的電源轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)采用4極。
5、當(dāng)ATSE無(wú)隔離功能時(shí),其前端的開關(guān)電器采用3P即可。
四、消防電源檢測(cè)方案
《民標(biāo)》13.3.8-2-2):
?2 消防設(shè)備電源監(jiān)控點(diǎn)宜設(shè)置在下列部位:
? ??2)為重要消防設(shè)備如消防控制室、消防泵、消防電梯、防排煙風(fēng)機(jī)、非集中控制型應(yīng)急照明、防火卷簾門等供電的雙電源切換開關(guān)的出線端;?


規(guī)范明確要求是開關(guān)之后的出線端(1個(gè)點(diǎn)為基本要求)。若有升級(jí)要求的,可3個(gè)點(diǎn)同時(shí)測(cè)。
五、其他
1、當(dāng)采用CB級(jí)ATSE為消防負(fù)荷供電時(shí),應(yīng)采用僅具有短路保護(hù)的斷路器組成ATSE。
2、當(dāng)采用PC級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器時(shí),應(yīng)能耐受回路的預(yù)期短路電流,且ATSE的額定電流不應(yīng)小于回路計(jì)算電流的125%。
3、因PC級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的切換時(shí)間非常短,常用于更重要的場(chǎng)所。比如消防、數(shù)據(jù)中心等。
4、有一種4N型式的雙電源切換開關(guān),也稱之為N極重疊轉(zhuǎn)換,在常熟樣本中僅適用于二工作位的,若用此類產(chǎn)品,則需在其前面設(shè)置隔離開關(guān)。
4N產(chǎn)品適用于負(fù)載的N不能騰空的情況,在切換過程中,負(fù)載側(cè)的N同時(shí)與兩路電源的N相連。如下圖所示(常熟樣本)。
一般可用于負(fù)載側(cè)有UPS設(shè)備的情況,若零線騰空,則UPS的零地電位會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)漂移。

5、數(shù)據(jù)中心的帶旁路功能、PC級(jí)、4N型ATSE,應(yīng)該算是ATSE中的終極配置。
