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摘要：通过某住宅小区的低压配电系统图，介绍住宅小区的建筑电气中如何选用ATSE开关电器，并对实际工程中ATSE的使用类别、转换时间、极数的选择等问题进行了阐述。
关键词：ATSEPC级CB级双电源自动切换开关。
前言：
双电源自动切换开关简称为ATSE，一般由两部分组成：开关本体+控制器，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。在民用建筑的低压配电系统，为了提高供电可靠性，大部分采用了双电源进线，并选用了双电源自动切换开关。当两路电源有一路发生故障时，可以将有故障的电源用双路电源切换装置自动切换到没有故障的电源上。这种双电源的切换，无须人工操作，能保证主要用电负荷供电的可靠性、安全性和连续性。由于《供配电系统设计规范》 （GB50052一95）中，把电力负荷根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响程度分为三级，并且明确了各级负荷的供电要求：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破坏。二级负荷宜由两回路线路供电。同时在《高层民用建筑设计防火规范》 （GB50045一95，2005年版）中规定：高层建筑的消防控制室、火灾自动报警及联动控制装置、火灾应急照明及疏散指示标志、防烟排烟风机、喷淋泵及消防泵、消防电梯及排污泵、电动防火卷帘门窗等供电，应在最末一级配电箱处设置自动切换装置。基于规范的要求，为保证重要负荷及消防负荷用电的可靠性和连续性，因此在住宅小区建筑电气设计中，要经常采用双电源自动切换开关。
ATSE的分类及使用类别：
ATSE有PC级、CB级、CC级3种类型。
PC级ATSE：能够接通、承载但不用于分断短路电流。该ATSE是以负荷隔离开关作为主体开关，加装电动操作机构、机械联锁机构、自动控制单元等一体化组装而成。能快速接通、分断电路或进行电路的转换，操作性能可靠。它只有转换功能，没有短路及过载保护功能。
CB级ATSE：配备过电流脱扣器的ATSE。其开关执行断路器本身带热磁保护，它的主触头能够接通并用于分断短路电流。该ATSE是以断路器作为主体开关，切换由自动控制单元完成，有机械和电气联锁功能。由于其结构较为复杂，因此CB级ATSE的可靠性低于PC级ATSE。
3、CC级ATSE：能够接通、承载，但不用于分断短路电流。该ATSE的主体部分是采用两个独立的接触器作为两路电源主回路的开关元件，用中间继电器或逻辑控制模块组成二次回路控制两个接触器的吸合与释放来实现两路电源之间的切换。目前电气设计中较少采用。
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。
由于PC级ATSE的可靠性高于CB级，因此需要设置ATSE的地方，都可以使用PC级ATSE，特别是重要场合更应优先选用PC级ATSE，如果系统需要设置短路保护功能只需在PC级ATSE前端设置短路保护电器。在选用PC级的ATSE时应执行《民用建筑电气设计规范》JGJ16一2008中第7.5.4条，要求ATSE的额定电流不应小于回路计算电流的125％。当采用CB级ATSE为消防用电负荷供电时，应采用仅具有短路保护的断路器组成的ATSE，其保护应与上下级保护电器具有选择性配合。因此，ATSE的使用可以考虑三点：（1）设置ATSE的目的，是双路电源转换而不是作为线路分断和线路保护。（2）因为双路电源转换时冲击电流很大，要具备冲击电流的能力。（3）应具备可频繁操作的特性和控制浪涌电压的影响。
ATSE转换时间：
ATSE每次转换都是一个断电过程，在确认转换时间时要注意有两种转换状态，一种是从主电源切换到备用电源，另一种是从备用电源切换回主电源。从备用电源切换到主电源时，通常不会要求主电源在恢复后立即切换，延时切换的目的在于确保主电源稳定供电，避免因主电源频繁故障时引起柴油发电机频繁启动。
ATSE三极与四极的选择：
三极与四极ATSE主要区别就是是否断N线（三极是不断N线），三极主要用于同种性质电源，一般指同一电网下不同变压器或不同线路等。四极主要指不同性质电源，一般是指市电对自备发电机，市电对变频电压，不同电网对不同电网，因为各自的零线上都有不同的零序电压存在，如零线不断开将会形成环流，对电气设备危害很大。采用三极或四极ATSE要根据四极电器的选择原则确定《民用建筑电气设计规范》7.5.3条针对三相四线制系统中四极开关的选用，做出一些规定：（1）保证电源转换的功能性开关电气应作用于所有带电导体，且不得使这些电源并联；（2）TN-C-S、TN-S系统中的电源转换开关，应采用切断相导体和中性导体的四极开关；（3）正常供电电源与备用发电机之间，其电源转换开关应采用四极开关；（4）TT系统的电源进线开关应采用四极开关；总之选择三极还是四极要根据具体情况，按系统要求确定。
五、民用建筑电气设计中ATSE选用实例：
图例一：为南宁市某住宅小区C区部分公共配电房低压配电系统图，图中3AA低压配电柜的电源转换开关(ATSE-400/4P)采用的是四级PC级的ATSE。在此系统中它满足市电和自发电的转换功能，不用于分断短路电流。并具备有额定电流不小于回路计算电流的125%。且能快速接通和分断线路，能承受短路电流的冲击，操作性能可靠。同时转换时间符合配电要求。由于系统是由不同性质的电源(市电和自发电)方式供电，各自的零线上都有不同的零序电压存在，同时接地型式采用的是TN-S系统。因此要采用四级PC级的ATSE作为此进线的双电源自动切换。
图例一
图例二：是南宁市某住宅小区高层建筑在地下室水泵房(消防泵、喷淋泵)最末一级消防控制柜处设置的双电源自动转换开关电器的系统图。图中消防泵、喷淋泵控制柜的电源转换开关ATSE-400/4P采用的是四级CB级的ATSE。在此系统中它满足市电和自发电的转换功能，配备有过电流脱扣器能分断短路电流。也能快速接通和分断负载线路，承受短路电流的冲击，操作性能可靠和连续。同时转换时间符合配电要求。由于系统也是由不同性质的电源(市电和自发电)方式供电，各自的零线上都有不同的零序电压存在。因此作为一、二级消防负荷的供电，基本上都是采用四级CB级的ATSE。
图例二
结束语：
通过上述两个住宅小区的工程实例可以看出，ATSE在实际工程中得到广泛应用。正确合理的选择ATSE可确保一、二级负荷供电的可靠性和连续性。同时大多数住宅小区的电源都是采用市电和自发电供电方式，接地形式采用的是TT系统、TN-S和TN-C-S系统，故ATSE基本上采用四级。用于不同性质的用电负荷及不同配电系统其选用的ATSE使用类别和极数是不相同的，虽然其操作的可靠性、连续性和转换的时间都差不多，但用电负荷、配電系统电源性质不同，接地方式不同，所选用的ATSE也不一样，因此选用ATSE应具体问题具体分析，按配电系统的要求选用。
参考文献：
1、《供配电系统设计规范》 GB50052一95
2、《民用建筑电气设计规范》 JGJ16一2008
3、《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045一95. 2005年版
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：ATSEPC级CB级双电源自动切换开关。
前言：
双电源自动切换开关简称为ATSE，一般由两部分组成：开关本体+控制器，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。在民用建筑的低压配电系统，为了提高供电可靠性，大部分采用了双电源进线，并选用了双电源自动切换开关。当两路电源有一路发生故障时，可以将有故障的电源用双路电源切换装置自动切换到没有故障的电源上。这种双电源的切换，无须人工操作，能保证主要用电负荷供电的可靠性、安全性和连续性。由于《供配电系统设计规范》 （GB50052一95）中，把电力负荷根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响程度分为三级，并且明确了各级负荷的供电要求：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破坏。二级负荷宜由两回路线路供电。同时在《高层民用建筑设计防火规范》 （GB50045一95，2005年版）中规定：高层建筑的消防控制室、火灾自动报警及联动控制装置、火灾应急照明及疏散指示标志、防烟排烟风机、喷淋泵及消防泵、消防电梯及排污泵、电动防火卷帘门窗等供电，应在最末一级配电箱处设置自动切换装置。基于规范的要求，为保证重要负荷及消防负荷用电的可靠性和连续性，因此在住宅小区建筑电气设计中，要经常采用双电源自动切换开关。
ATSE的分类及使用类别：
ATSE有PC级、CB级、CC级3种类型。
PC级ATSE：能够接通、承载但不用于分断短路电流。该ATSE是以负荷隔离开关作为主体开关，加装电动操作机构、机械联锁机构、自动控制单元等一体化组装而成。能快速接通、分断电路或进行电路的转换，操作性能可靠。它只有转换功能，没有短路及过载保护功能。
CB级ATSE：配备过电流脱扣器的ATSE。其开关执行断路器本身带热磁保护，它的主触头能够接通并用于分断短路电流。该ATSE是以断路器作为主体开关，切换由自动控制单元完成，有机械和电气联锁功能。由于其结构较为复杂，因此CB级ATSE的可靠性低于PC级ATSE。
3、CC级ATSE：能够接通、承载，但不用于分断短路电流。该ATSE的主体部分是采用两个独立的接触器作为两路电源主回路的开关元件，用中间继电器或逻辑控制模块组成二次回路控制两个接触器的吸合与释放来实现两路电源之间的切换。目前电气设计中较少采用。
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。
由于PC级ATSE的可靠性高于CB级，因此需要设置ATSE的地方，都可以使用PC级ATSE，特别是重要场合更应优先选用PC级ATSE，如果系统需要设置短路保护功能只需在PC级ATSE前端设置短路保护电器。在选用PC级的ATSE时应执行《民用建筑电气设计规范》JGJ16一2008中第7.5.4条，要求ATSE的额定电流不应小于回路计算电流的125％。当采用CB级ATSE为消防用电负荷供电时，应采用仅具有短路保护的断路器组成的ATSE，其保护应与上下级保护电器具有选择性配合。因此，ATSE的使用可以考虑三点：（1）设置ATSE的目的，是双路电源转换而不是作为线路分断和线路保护。（2）因为双路电源转换时冲击电流很大，要具备冲击电流的能力。（3）应具备可频繁操作的特性和控制浪涌电压的影响。
ATSE转换时间：
ATSE每次转换都是一个断电过程，在确认转换时间时要注意有两种转换状态，一种是从主电源切换到备用电源，另一种是从备用电源切换回主电源。从备用电源切换到主电源时，通常不会要求主电源在恢复后立即切换，延时切换的目的在于确保主电源稳定供电，避免因主电源频繁故障时引起柴油发电机频繁启动。
ATSE三极与四极的选择：
三极与四极ATSE主要区别就是是否断N线（三极是不断N线），三极主要用于同种性质电源，一般指同一电网下不同变压器或不同线路等。四极主要指不同性质电源，一般是指市电对自备发电机，市电对变频电压，不同电网对不同电网，因为各自的零线上都有不同的零序电压存在，如零线不断开将会形成环流，对电气设备危害很大。采用三极或四极ATSE要根据四极电器的选择原则确定《民用建筑电气设计规范》7.5.3条针对三相四线制系统中四极开关的选用，做出一些规定：（1）保证电源转换的功能性开关电气应作用于所有带电导体，且不得使这些电源并联；（2）TN-C-S、TN-S系统中的电源转换开关，应采用切断相导体和中性导体的四极开关；（3）正常供电电源与备用发电机之间，其电源转换开关应采用四极开关；（4）TT系统的电源进线开关应采用四极开关；总之选择三极还是四极要根据具体情况，按系统要求确定。
五、民用建筑电气设计中ATSE选用实例：
图例一：为南宁市某住宅小区C区部分公共配电房低压配电系统图，图中3AA低压配电柜的电源转换开关(ATSE-400/4P)采用的是四级PC级的ATSE。在此系统中它满足市电和自发电的转换功能，不用于分断短路电流。并具备有额定电流不小于回路计算电流的125%。且能快速接通和分断线路，能承受短路电流的冲击，操作性能可靠。同时转换时间符合配电要求。由于系统是由不同性质的电源(市电和自发电)方式供电，各自的零线上都有不同的零序电压存在，同时接地型式采用的是TN-S系统。因此要采用四级PC级的ATSE作为此进线的双电源自动切换。
图例一
图例二：是南宁市某住宅小区高层建筑在地下室水泵房(消防泵、喷淋泵)最末一级消防控制柜处设置的双电源自动转换开关电器的系统图。图中消防泵、喷淋泵控制柜的电源转换开关ATSE-400/4P采用的是四级CB级的ATSE。在此系统中它满足市电和自发电的转换功能，配备有过电流脱扣器能分断短路电流。也能快速接通和分断负载线路，承受短路电流的冲击，操作性能可靠和连续。同时转换时间符合配电要求。由于系统也是由不同性质的电源(市电和自发电)方式供电，各自的零线上都有不同的零序电压存在。因此作为一、二级消防负荷的供电，基本上都是采用四级CB级的ATSE。
图例二
结束语：
通过上述两个住宅小区的工程实例可以看出，ATSE在实际工程中得到广泛应用。正确合理的选择ATSE可确保一、二级负荷供电的可靠性和连续性。同时大多数住宅小区的电源都是采用市电和自发电供电方式，接地形式采用的是TT系统、TN-S和TN-C-S系统，故ATSE基本上采用四级。用于不同性质的用电负荷及不同配电系统其选用的ATSE使用类别和极数是不相同的，虽然其操作的可靠性、连续性和转换的时间都差不多，但用电负荷、配電系统电源性质不同，接地方式不同，所选用的ATSE也不一样，因此选用ATSE应具体问题具体分析，按配电系统的要求选用。
参考文献：
1、《供配电系统设计规范》 GB50052一95
2、《民用建筑电气设计规范》 JGJ16一2008
3、《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045一95. 2005年版
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。