自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)ATSE（AutomaticTransferSwitchEquipment）是一種常用的電器開(kāi)關(guān)設備，主要作用是在兩路可用的供電電源間，選擇一路安全、可靠的電源向負載供電，以保證負載用電的連續性。自從有了雙路電源向負載供電的配電系統，就有了雙電源自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)的應用。我國相關(guān)部門(mén)于2002年10月8日頒布了ATSE的**標準GB／T14048.11，并在2003年4月1日起實(shí)施。該標準等同于國際電工委員會(huì )標準IEC60947—6—1。本文將緊密結合GB／T14048.11標準，綜合設計和使用中存在的問(wèn)題，尤其是招標技術(shù)要求中，對ATSE的要求和限定內容，做以下初步的闡述和探討。

GB／T14048.11定義：自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)電器ATSE是由一個(gè)（或幾個(gè)）轉換開(kāi)關(guān)電器和其他必需的電器組成，用于監測電源電路、并將一個(gè)或幾個(gè)負載電路從一個(gè)電源自動(dòng)轉換至另一個(gè)電源的電器。由該定義我們可以理解如下：

（1）ATSE是一種獨立的電氣開(kāi)關(guān)

它并列于斷路器、負荷開(kāi)關(guān)、熔斷器、接觸器等電氣開(kāi)關(guān)，具有相應的電氣參數要求。

（2）ATSE是由轉換開(kāi)關(guān)和相應的監視、控制等電子電路組成

也就是說(shuō)，只有完整的ATS主開(kāi)關(guān)加配套的控制器才能構成ATSE。

（3）由ATSE所配套的控制機構自行監視兩路供電電源的狀況

按一般理解，供電電源被監視的主要參數應該是電壓和頻率，但該標準中沒(méi)有明確指出被監視的應該是三相還是單相電壓／頻率。對于設計者來(lái)說(shuō)，如果要求ATSE有缺相轉換功能，則ATSE的控制器應具備雙路三相偵測的功能。

（4）這一轉換過(guò)程是自動(dòng)完成的

ATSE的控制器將偵測的雙路電源的實(shí)際狀況，與控制器預先存儲的設定做比較和邏輯判斷，然后做出是否驅動(dòng)轉換的控制命令。

（5）這種轉換是在兩路電源間完成的

目前的供電系統中，對于緊急負載大多數是兩路電源一用一備的情況，但也有一用兩備的三電源供電系統。對于這種系統，不能單靠一個(gè)ATSE來(lái)完成轉換。其解決辦法是：用兩個(gè)ATSE來(lái)組合完成，或使用三臺斷路器（注意是否有機械連鎖）外置控制和電氣連鎖來(lái)完成。

2、ATSE的分類(lèi)

依據**標準，ATSE只有一種分類(lèi)方式：PC級和CB級。目前市場(chǎng)上常說(shuō)的“兩段式”、“三段式”ATSE是不規范的稱(chēng)謂。

PC級的ATSE就是只完成雙電源自動(dòng)轉換的功能，而不具備短路電流分斷的功能；CB級的ATSE是既可以完成雙電源轉換、又可以具有短路電流保護的功能。

PC級和CB級ATSE各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，無(wú)法簡(jiǎn)單的衡量PC級和CB級到底哪一個(gè)更好。設計和使用者自己可根據本地區的使用習慣和系統要求來(lái)選擇ATSE的級別，同時(shí)要結合其他電氣元件來(lái)組建應急供電系統。

3、ATSE的基本技術(shù)參數

作為一種電氣開(kāi)關(guān)，ATSE有些基本的技術(shù)參數和要求，這也是設計中應該注意的細節和編寫(xiě)招標技術(shù)文件中應該包含的技術(shù)要點(diǎn)，主要有：

（1）級別

選擇和使用ATSE，首先要確定其級別，是PC級還是CB級。這將影響到以后如何選擇ATSE的短路特性。

（2）額定電壓、額定工作電流、額定頻率、開(kāi)關(guān)極數

這些電氣技術(shù)參數跟我們熟悉的斷路器的電氣參數一樣，在這里就不贅述了。

（3）使用類(lèi)別

使用類(lèi)別是對負載類(lèi)型的分類(lèi)。按照**標準，具體分類(lèi)見(jiàn)表l。

表lATSE的使用類(lèi)別

在**標準中，至少有額定接通和分斷能力和操作性能兩個(gè)ATSE的重要指標是跟使用類(lèi)別密切相關(guān)的。

額定接通與分斷能力是由制造廠(chǎng)規定的，指在規定條件下，ATSE能夠接通與分斷的電流值。對于純阻性負載來(lái)說(shuō)，接通和分斷的電流就是額定電流。但實(shí)際使用中很少有單純的阻性負載，大多數是感性、容性、阻性的混合負載。例如對電動(dòng)機型負載的轉換，對于絕大多數ATSE都是“先斷后接”的轉換，也就是在轉換過(guò)程中，對于電動(dòng)機負載來(lái)說(shuō)實(shí)際是再加電、再起動(dòng)的過(guò)程。此處的ATSE要有足夠的接通和分斷能力來(lái)滿(mǎn)足起動(dòng)瞬間的沖擊電流。**標準中對這一參數做了專(zhuān)門(mén)的限定和實(shí)驗條件，見(jiàn)表2。

表2ATSE的接通與分斷實(shí)驗條件

由上表可以看出，無(wú)感或微感負載AC一31的接通能力很小，其額定接通和分斷能力只有1.5倍的額定電流，基本上不考慮感性或容性負載的再起動(dòng)沖擊。對于大多數負載來(lái)說(shuō)，應該按AC一33來(lái)考慮，也就是說(shuō)能夠滿(mǎn)足6倍額定電流接通與分斷條件要求（因為大多數電動(dòng)機的起動(dòng)電流是額定電流的6～8倍，所以在**標準中，對于A(yíng)C一33的負載類(lèi)型，是用6倍的額定電流來(lái)做實(shí)驗的）。

在設計和使用過(guò)程中，一定要分清使用類(lèi)另Ⅱ的概念，即使選擇了滿(mǎn)足IEC60947—6一l（等同于GBl4048.11的IEC標準）要求、但僅適用于A(yíng)C一3l級負載使用類(lèi)別的ATSE，對電動(dòng)機型負載而言，依然會(huì )因瞬間接觸產(chǎn)生的沖擊電流造成ATS觸頭的融化、粘連。

因此，建議設計者和使用者在不能明確負載類(lèi)型時(shí)，可以依據AC一33A、33B型負載來(lái)選擇ATSE。

跟使用類(lèi)別緊密相連的另一ATSE技術(shù)指標就是操作性能，相關(guān)**標準要求參見(jiàn)表3。

表3驗證ATSE的操作性能對應于各種使用類(lèi)別的接通與分斷條件

與上面的講解一樣，因為負載使用類(lèi)別的不同，AC一33型負載比AC一3l型負載的實(shí)驗條件更苛刻，更能適用于復雜類(lèi)型的實(shí)際負載。

（4）短路特性

1)額定短時(shí)耐受電流ICW

對于PC級ATSE來(lái)說(shuō)，其只完成轉換而不具備短路保護能力，其自身的短路保護是依靠前端的斷路器（或熔斷器）來(lái)完成的。該斷路器或熔斷器不是為保護ATSE而單獨設立的，而是保護整個(gè)回路的。ATSE也是回路中的電氣元件，也是在被保護范圍之內的。

PC級ATSE在遇到短路電流時(shí)，要在一定的時(shí)間內可以耐受一定的短路電流沖擊，直到保護斷路器起作用。這一耐受能力就是額定短時(shí)耐受電流，具有“耐受時(shí)間”和“耐受電流值”兩個(gè)概念。**標準中對額定短時(shí)耐受電流的規定見(jiàn)表4。

表4額定鋪時(shí)耐受電．流的相關(guān)規定

注：以交流50Hz來(lái)考慮

目前中國市場(chǎng)上的ATSE基本滿(mǎn)足這一要求。需要說(shuō)明的是兩點(diǎn)：

(1)額定短時(shí)耐受電流是由制造廠(chǎng)規定的，ICW和ICU、ICS是不同的概念。

額定極限短路分斷能力ICU也是由制造廠(chǎng)家給出的，是斷路器的標準技術(shù)參數，表示斷路器**能承載和分斷開(kāi)多大的短路電流。

額定運行短路分斷能力ICS也是斷路器的基本技術(shù)指標，表示實(shí)際運行中，斷路器可以分斷開(kāi)多大的短路電流。用極限短路分斷能力ICU的百分比來(lái)表示，一般有：50%、75%、100%。

額定短時(shí)耐受電流ICW，一是針對不具備保護能力的電器元件，例如：負荷開(kāi)關(guān)、接觸器、PC級ATSE等的基本技術(shù)參數。ICW和ICU間沒(méi)有換算關(guān)系，但斷路器的ICW值一定小于ICU值。例如NS系列開(kāi)關(guān)，800A額定的ICU值可以高達75kA，但ICW值只有25Ka（1s）。它們都是由生產(chǎn)廠(chǎng)家實(shí)驗給出的數值，用于衡量不同電氣設備的參數。在實(shí)際的工程設計和使用中，這兩個(gè)數值要求都應該是設計者計算得出，由生產(chǎn)廠(chǎng)家來(lái)滿(mǎn)足的。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，ATSE的核心部件應該是開(kāi)關(guān)的觸頭，至于驅動(dòng)觸頭的方式和閉鎖觸頭位置的方法有很多種。而ICW值的大小主要是取決于觸頭的品質(zhì)。我們知道，導體通電發(fā)熱量與流過(guò)的電流平方和時(shí)間成正比，要想提高ICW值使觸頭不因過(guò)熱而熔化，就要提高開(kāi)關(guān)觸頭的熔點(diǎn)，使用高熔點(diǎn)的合金觸頭和增大觸頭接觸面積來(lái)降低導體電阻。

(2)ICW值滿(mǎn)足**要求不一定滿(mǎn)足實(shí)際工程的使用要求。對于相同額定電流的斷路器來(lái)說(shuō)，其短路分斷容量就有高、中、低的區分，所以設計者要根據自己的計算來(lái)指定使用ATES處的短路耐受電流，這一值往往高出**標準要求很多。例如從變電所低壓母線(xiàn)上直接引出150A額定容量的回路為變電所本身使用，所選擇的ATSE額定容量為150A，但短路耐受容量可能要到40kA以上。而**標準對應的150AATSE10kA就可以滿(mǎn)足了。

2)短路接通能力

與前面討論的額定接通能力類(lèi)似，如果轉換是發(fā)生在短路故障時(shí)，例如因短路而跳脫正常電源的斷路器使ATSE正常電源側失電，ATS觸頭接觸時(shí)就要承受更大的電流，ATSE的這一承受能力用短路接通能力來(lái)衡量。

3)CB級ATSE的額定短路接通和分斷能力這一技術(shù)指標很好理解，實(shí)際上就是斷路器的額定短路接通和分斷能力，這里就不贅述了。