摘要：本文介紹了ATSE的分類及其特點，并對其在實際工程設計中的應用進行了分析。PC級、CB級各具優缺點，設計者應綜合考慮，因地制宜的設計選用。

　　關鍵詞：ATSE,PC級,CB級,轉換時間,使用類別,極數

　　1、前言

　　在民用建筑供配電系統設計時，為了保障重要負荷供電的可靠性，很多規范對其電源都有明確的要求，其中國標《供配電系統設計規范》（GB50052-2009）與行標《民用建筑電氣設計規范》（JGJ16-2008）的規定：對于一級負荷，應由雙重電源供電，當一電源發生故障時，另一電源不應同時受到損壞；對于二級負荷的供電系統，宜由兩回線路供電。按照國標《建筑設計防火規范》（GB50016-2006）和《高層民用建筑設計防火規范》（GB50045-95）(2005年版)規定，建筑物的消防控制室、消防水泵、消防電梯和防煙排煙風機等消防設備的供電，應在最末一級配電箱處設置自動切換裝置。為此，為保證重要負荷供電的連續性，雙電源自動轉換開關電器在民用建筑中應用范圍日益擴大。

　　隨著科學技術的飛速發展，民用建筑的高度不斷增高，其功能也隨之增強，建筑物中出現一、二級負荷概率也是越來越大。這樣對ATSE的應用量也隨之增多。然而ATSE的技術性能要求不斷提高，因此對ATSE的合理選擇就變得越加重要，所以電氣設計人員應熟悉和了解其組成與工作原理、主要性能特點等，以便在設計過程中合理選擇和使用雙電源自動轉換開關電器。

　　2、ATSE的分類

　　自動轉換開關（automatictransferswitchingequipment,簡稱ATSE）,是由一個或多個轉換開關電器和其他必需的電器組成，用于監測電源電路、并將一個或多個負載電路從一個電源自動轉換至另一個電源的電器，主要應用于交流電壓不超過1000V或直流電壓不超過1500V的配電系統中。

　　ATSE主要包括PC級、CB級和CC級這三種類別，具體如下圖所示

　　：

　　PC級ATSE：能夠接通、承載但不用于分斷短路電流。

　　CB級ATSE:配備過電流脫扣器的ATSE。其主觸頭能夠接通并用于分斷短路電流。

　　CC級ATSE：能夠接通、承接，但不用于分斷短路電流（受短路電流沖擊后，主觸頭允許熔焊）。目前電氣設計中較少采用。

　　3、ATSE的應用實力分析

　　通過上述的對比可知，PC級ATSE和CB級ATSE存在著很大的差別，具體而言，PC級的ATSE只完成轉換，不具備保護功能；CB級ATSE除具有轉換功能，還具有過負荷、短路的保護功能。現通過某高層中ATSE的應用實例，來分析其在實際使用中的選用。

　　3.1ATSE在放射性供電系統中的應用

　　圖1

　　圖2

　　在民用建筑電氣設計中，圖1和圖2是常用的配電系統，圖1中的CB級ATSE若是為消防負荷供電時，應執行《民用建筑電氣設計規范》（JGJ16-2008）第7.5.4條第4項規定：“當采用CB級ATSE為消防負荷供電時，應采用僅具有短路保護的斷路器組成的ATSE,其保護選擇性應與上下級保護電器相配合。”因此CB級ATSE不可因過負荷而轉換電源，故取消或屏蔽其過負荷脫扣器令其作用于信號是很有必要的。圖2中在PC級ATSE前加設了QF1和QF2斷路器，一是保護整個配電系統，同時也為PC級ATSE的保護及維護檢修提供了方便和幫助。

　　3.2ATSE在樹干式供電系統中的應用

　　圖三

　　圖四

　　圖五

　　如圖四所示的配電系統圖，雙電源采用的是PC級ATSE，若發生故障，只能令向其供電的低壓配電柜兩回饋出線開關先后跳閘，造成所有由該線路供電的電源箱失電，恢復供電唯一辦法是找出故障點，并處理之。圖五所示是在PC級ATSE前加設斷路器，或圖三所示選用CB級ATSE，這樣可以將故障限制在發生故障的電源箱處，從而減小了停電的故障面。

　　至于是采用PC級ATSE+前設斷路器的方案好，還是采用CB級ATSE為好，前者方案的特點是“各司其職”，后者則是“合二為一”。其優缺點是仁者見仁，智者見智，需根據安裝位置、經濟性等來進行綜合考慮選擇。

　　實際電氣設計當中，由于PC級的ATSE的可靠性高于CB級的ATSE，因此在需要設置ATSE的地方，都可以選用PC級ATSE,特別是重要場所更應優先考慮選用PC級的ATSE,若系統需要設置短路保護功能時，只需在PC級ATSE前端設置短路保護電器。另外，在應用PC級的ATSE時，需要注意《民用建筑電氣設計規范》（JGJ16-2008）第7.5.4條第3項規定：“當采用PC級自動轉換開關電器時，應能耐受回路的預期短路電流，且ATSE的額定電流不應小于回路計算電流的125%。”

　　4、ATSE選用中還應注意的問題

　　在民用建筑電氣設計時，除了選用PC級還是CB級ATSE的問題外，還應注意ATSE的轉換時間、使用類別以及極數選擇等問題。

　　4.1轉換時間

　　ATSE每一次轉換都是一個斷電過程，會對系統產生一些影響。從ATSE標準看，ATSE有五種轉換時間概念，有兩種轉換時間概念最有使用價值：一個是最小斷電時間（由開關本體的機構決定），一個是總轉換時間（即本體轉換時間+控制器延時時間）。不同的負載和電源狀況，有不同的要求，需要給予注意。因此設計選型時，應根據允許中斷供電時間及負荷特性（見表1）選定ATSE的總轉換時間。

　　表1負荷的允許中斷供電時間

　　用電負荷情況允許中斷供電時間（s）

　　電子信息

　　系統A級≤0.004

　　B級≤0.01

　　C級－

　　0級（不間斷）不間斷供電

　　醫療設備0.15級（很短時間的間斷）≤0.15

　　0.5級（短時間的間斷）≤0.5

　　15級（不長時間的間斷）≤15

　　＞15級（長時間的間斷）＞15

　　應急照明疏散照明≤5

　　備用照明≤5

　　金融、商業交易場所的備用照明≤1.5

　　安全照明≤0.25

　　4.2使用類別

　　在不同的負荷情況下，負荷在啟停、工作、改變工作狀態時工作電流是要發生變化的，而使用類別反應了正常工況下的接通與分斷能力。所以在設計前分析負荷在各工況下電流的變化，根據范圍選擇合適的使用類別是有必要的。

　　在《低壓開關設備和控制設備第6-1部分：多功能電器轉換開關電器》（GB/T14048.11-2008）中，對ATSE的使用類別有明確的規定，見表2。

　　表2使用類別

　　電流

　　性質使用類別典型用途

　　A操作B操作

　　交流AC-31AAC-31B無感或微感負載

　　AC-32AAC-32B阻性和感性的混合負載，包括中度過載

　　AC-33iAAC-33iB系統總負荷包含籠型電動機及阻性負載

　　AC-33AAC-33B電動機負載或包含電動機、電阻負載和

　　30%以下白熾燈負載的混合負載

　　AC-35AAC-35B放電燈負載

　　AC-36AAC-36B白熾燈負載

　　直流DC-31ADC-31B電阻負載

　　DC-33ADC-33B電動機負載或包含電動機的混合負載

　　DC-36ADC-36B白熾燈負載

　　4.3極數選擇

　　通常ATSE的極數分為二極、三極和四極。一般單相電路采用二極ATSE,三相電路采用三極ATSE，四極ATSE能實現三相電路帶中性線的轉換。

　　(a)三極ATSE主要用于同種性質電源，一般是指同一電網下不同變壓器或不同線路等之間的轉換。

　　(b)正常供電電源與備用發電機之間應選用四極ATSE。

　　(c)帶剩余電流動作保護功能的供電系統中應采用四極ATSE。

　　(d)在兩個不同接地系統間的電源切換開關應采用四極ATSE。

　　(e)TN-C-S、TN-S系統中的電源轉換開關，應采用四極ATSE。

　　5、結束語

　　綜上所述，ATSE裝置是應急配電系統的一個組成部分，應根據該系統的具體設置，有關要求等來確定其級別的選用。PC級、CB級各具優缺點，因此在電氣設計中，應根據負荷的重要性、供電方式及資金投入等綜合因素進行考慮，合理的選用ATSE裝置。