，它的主觸頭能夠接通并用于分?jǐn)喽搪冯娏鳌?/span>
控制器主要用來檢測被監(jiān)測電源（兩路）工作狀況，當(dāng)被監(jiān)測的電源發(fā)生故障（如任意一相斷相、欠壓、失壓或頻率出現(xiàn)偏差）時(shí)，控制器發(fā)出動(dòng)作指令，開關(guān)本體則帶著負(fù)載從一個(gè)電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換至另一個(gè)電源，圖1是典型ATSE應(yīng)用電路?？刂破髋c開關(guān)本體進(jìn)線端相連。
國內(nèi)市場用于兩路電源轉(zhuǎn)換電器的產(chǎn)品目前有四類。**類.是由接觸器組成的ATSE；**類.是由斷路器組成的ATSE; 第三類.用電動(dòng)負(fù)荷開關(guān)(符合GB14048.3標(biāo)準(zhǔn))完成兩路電源轉(zhuǎn)換的產(chǎn)品; 第四類為PC級(jí)（一體式）ATSE。
由接觸器組成的ATSE產(chǎn)品，它的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低；缺點(diǎn)是線圈長期通電耗能易燒毀，產(chǎn)品的接通分?jǐn)嗄芰Φ?，觸頭易抖動(dòng)、熔焊，其產(chǎn)品可靠性很低，尤其是在帶負(fù)荷轉(zhuǎn)換時(shí)易出現(xiàn)爆炸性事故，這類產(chǎn)品在國外已被淘汰并禁止使用。為克服上述產(chǎn)品缺點(diǎn)，生產(chǎn)斷路器企業(yè)推出了CB級(jí)ATSE，CB級(jí)ATSE是由斷路器加機(jī)械連鎖組成，CB級(jí)的ATSE為機(jī)械保持，觸頭的接通與分?jǐn)嗄芰τ兴岣?，但又不是理想?/span>ATSE產(chǎn)品（見本文第三段）。因此，市場出現(xiàn)了第三類產(chǎn)品-電動(dòng)負(fù)荷開關(guān)，這類產(chǎn)品是由兩臺(tái)負(fù)荷開關(guān)組合加上電操裝置組成，產(chǎn)品操作的可靠性又有較大提高，但觸頭滅弧系統(tǒng)是以分?jǐn)嘁淮坞娀∫笤O(shè)計(jì)的，用在雙電源電路切換，也存在不合理因素（見本文第三段）。為此，市場呼喚著理想的ATSE產(chǎn)品。PC級(jí)（一體式）ATSE產(chǎn)品綜合了上述產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)，克服了其缺點(diǎn)，是目前國內(nèi)外市場較理想的雙電源轉(zhuǎn)換產(chǎn)品。
2．國外ATSE產(chǎn)品簡介
2.1 PC級(jí)（一體式）ATSE
以美國為代表的ATSE技術(shù)代表著當(dāng)今世界PC級(jí)ATSE先進(jìn)水平。因?yàn)椋?/span>ATSE產(chǎn)品率先是在**領(lǐng)域得到使用，如雷達(dá)、通訊、航天等領(lǐng)域，而美國在上述領(lǐng)域處于****地位，因此，美國對(duì)ATSE產(chǎn)品有較高要求，他們將ATSE產(chǎn)品視為電源一部分，為了提高其產(chǎn)品可靠性，不惜采用黃金作為觸頭材料。因此，在產(chǎn)品開發(fā)、研制方面投入較大。目前美國生產(chǎn)ATSE產(chǎn)品規(guī)模較大的企業(yè)有三至四家，如ONAN、ASCO、GE-ZENITH，主要生產(chǎn)PC級(jí)（一體式）ATSE產(chǎn)品，除基本型外，還有瞬間并聯(lián)型、旁路-隔離型、延時(shí)轉(zhuǎn)換型等。 圖2，圖3分別為ONAN，ASCO產(chǎn)品機(jī)構(gòu)及觸頭系統(tǒng)示意圖。
2.2 電子式ATSE
為滿足不停電電源要求，國外一些大公司推出以可控硅為主的電子式ATSE，額定工作電流100A～1200A，檢測、轉(zhuǎn)換時(shí)間≤5ms。它主要應(yīng)用在電子商務(wù)網(wǎng)站、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)中心、半導(dǎo)體芯片制造業(yè)及緊急救援中心等要害部門。
3．同類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析與對(duì)比
3.1 CB級(jí)與PC級(jí)ATSE兩者有以下幾點(diǎn)區(qū)別
3.1.1 兩者機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)理念不同
CB級(jí)是由斷路器組成，而斷路器是以分?jǐn)嚯娀榧喝?，要求機(jī)構(gòu)快速脫扣。因而可能存在滑扣、再扣不可靠因素；而PC級(jí)機(jī)構(gòu)不存在該方面問題。PC級(jí)產(chǎn)品的可靠性遠(yuǎn)高于CB級(jí)產(chǎn)品。
3.1.2 斷路器（MCCB）一般不承受短時(shí)耐受電流，觸頭壓力較小。當(dāng)供電電路發(fā)生短路時(shí)，斷路器的動(dòng)觸頭被斥開并產(chǎn)生限流作用，從而分?jǐn)喽搪冯娏?；?/span>PC級(jí)ATSE應(yīng)承受20Ie及以上過載電流，觸頭壓力要求較大，因而ATSE觸頭不易被斥開，也不易被熔焊。這一特性對(duì)消防供電系統(tǒng)尤為重要。
3.1.3 兩路電源在轉(zhuǎn)換過程中存在電源疊加問題。
PC級(jí)ATSE充分考慮了這一因素。PC級(jí)ATSE的電氣間隙、爬電距離一般是斷路器的電氣間隙、爬電距離的180%、150%（標(biāo)準(zhǔn)要求）。因而PC級(jí)ATSE**性更好。
3.1.4 觸頭材料的選擇角度不同。
斷路器常常選擇銀鎢、銀碳化鎢材料配對(duì)，這有利于分?jǐn)嚯娀。擃愑|頭材料易氧化，備用觸頭長期暴露在外，在其表面易形成阻礙導(dǎo)電、難驅(qū)除的氧化物，當(dāng)備用觸頭一但投入使用，觸頭溫升增高易造成開關(guān)燒毀甚至爆炸；而PC級(jí)ATSE充分考慮了觸頭材料氧化帶來的后果。
3.2 PC級(jí)ATSE與電動(dòng)負(fù)荷開關(guān)區(qū)別
3.2.1 兩者遵循的標(biāo)準(zhǔn)不同
PC級(jí)ATSE符合GB/T14048.11《自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器》。
電動(dòng)負(fù)荷開關(guān)符合GB14048.3《開關(guān)、隔離器、隔離開關(guān)以及熔斷器組合電器》。
3.2.2滅弧系統(tǒng)不同
由于ATSE是在兩路電源中帶電（負(fù)荷）轉(zhuǎn)換，因此，應(yīng)考慮兩路電源間相位問題。在電網(wǎng)電源與發(fā)電機(jī)組電源間轉(zhuǎn)換時(shí)，可能出現(xiàn)120°相位差，所以，ATSE在做接通與分?jǐn)嘣囼?yàn)時(shí)常用電源與備用電源相序不同（見圖4，該圖是國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14048.11-2002《自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器》中所規(guī)定的試驗(yàn)線路）。在不同相序下做轉(zhuǎn)換試驗(yàn)，開關(guān)的觸頭系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)二次電弧,因此,要求開關(guān)在接通備用電源（或常用電源）前，**個(gè)電弧必須熄滅，且游離氣體迅速排放，否則,開關(guān)內(nèi)部出現(xiàn)短路,造成轉(zhuǎn)換失敗。所以，自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的滅弧能力要比一般低壓電器開關(guān)強(qiáng),這也是一臺(tái)上等ATSE價(jià)格貴的原因之一。
而符合GB14048.3《開關(guān)、隔離器、隔離開關(guān)以及熔斷器組合電器》的產(chǎn)品（如電動(dòng)負(fù)荷開關(guān)）沒有該要求。
3.2.3 兩者電氣性能要求不同
a）兩者的接通/分?jǐn)嗄芰Σ煌?/span>PC級(jí)ATSE在使用類別為AC-33A/B時(shí)，是在6Ie電流,1.05Ue電壓條件下，接通/分?jǐn)嘌h(huán)次數(shù)為50/12次；而負(fù)荷開關(guān)在使用類別為AC-23A/B時(shí)，在10Ie/8Ie電流，1.05Ue電壓條件下，接通/分?jǐn)?/span>5/3次。
b）兩者的電氣壽命、機(jī)械壽命也不同。根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn):電流等級(jí)≤300A、使用類別為AC-33B的PC級(jí)ATSE的電氣壽命是在1In/1.05Ue條件下至少操作循環(huán)1000次，機(jī)械壽命5000次；而相同電流等級(jí)、使用類別為AC-23B的負(fù)荷開關(guān)電氣壽命僅在1In/1Ue條件下操作200次，機(jī)械壽命1400次。
3.2.4轉(zhuǎn)換速度不同。PC級(jí)ATSE轉(zhuǎn)換速度一般高于負(fù)荷開關(guān)2～3倍。
3.2.5觸頭系統(tǒng)不同。負(fù)荷開關(guān)一般為V形觸頭系統(tǒng)。V形觸頭的特點(diǎn)是，新開關(guān)時(shí)動(dòng)熱穩(wěn)定性好一些，但經(jīng)過幾次開斷后觸頭間燒損易形成接觸**現(xiàn)象，而且，電弧轉(zhuǎn)移慢，滅電弧性能差；而PC級(jí)ATSE觸頭一般為拍合式，觸頭在接觸瞬間動(dòng)靜觸頭間有一摩擦，以利于觸頭良好接觸，拍合式觸頭便于電弧快速移動(dòng)，有利熄滅電弧。
通過上述對(duì)比可知PC級(jí)ATSE是理想的電源轉(zhuǎn)換開關(guān)產(chǎn)品。
4．選擇ATSE產(chǎn)品應(yīng)注意的幾個(gè)問題
目前市場上自稱ATSE產(chǎn)品較多。但是屬于真正的ATSE產(chǎn)品不多。ATSE必須符合GB/T14048.11-2002《低壓開關(guān)設(shè)備與控制設(shè)備 第6部分：多功能電器 第1篇：自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器》。
下面介紹選擇ATSE產(chǎn)品應(yīng)注意的幾個(gè)問題。
4.1 注意產(chǎn)品符合什么標(biāo)準(zhǔn)。
符合GB14048.3-2003《開關(guān)、隔離器、隔離開關(guān)以及熔斷器組合電器》產(chǎn)品只能叫電動(dòng)（或電操作）轉(zhuǎn)換開關(guān)。
而GB/T14048.11-2002《自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品考核較嚴(yán)酷，在電源間相序不同情況下，也允許直接轉(zhuǎn)換。
4.2 注意產(chǎn)品使用場所。
CB級(jí)ATSE一般不允許在圖5、圖6所示的線路中使用。
例如，當(dāng)一般負(fù)載1（或主消防泵）發(fā)生短路故障（過載或短路）引起Q1脫扣，因控制器僅檢測ATSE進(jìn)線端電源狀態(tài)，不會(huì)發(fā)出動(dòng)作指令，所以，ATSE不轉(zhuǎn)換。此時(shí)，重要負(fù)載（或備用消防泵）處于斷電狀態(tài)。該供電系統(tǒng)沒有起到安裝ATSE實(shí)際作用。
在美國對(duì)CB級(jí)ATSE使用也有嚴(yán)格限制。其中，UL1008第41.19條規(guī)定，帶有過電流脫扣的轉(zhuǎn)換開關(guān)，必須向用戶提出“警告—如果過電流故障引起開關(guān)斷開，ATSE將不會(huì)轉(zhuǎn)換”警告標(biāo)志 。
而PC級(jí)ATSE用在混合負(fù)載供電系統(tǒng)或消防泵供電電路中，當(dāng)一般負(fù)載發(fā)生短路故障（見圖1）時(shí)，短路保護(hù)器（Qg）動(dòng)作后ATSE開始轉(zhuǎn)換，可以確保重要負(fù)載連續(xù)供電。
4.3 用PC級(jí)ATSE應(yīng)注意以下幾個(gè)問題
4.3.1 用類別選擇
a．目前，我國市場上PC級(jí)ATSE有兩種使用類別。一是適用于AC-33B；另一種適用于AC-31B；開關(guān)的使用類別表示其控制負(fù)載的能力。
AC-33B/A*：適用電動(dòng)機(jī)混合負(fù)載。既包含電動(dòng)機(jī)、電阻負(fù)載和30%以下白熾燈負(fù)載，接通與分?jǐn)嚯娏鳛?/span>6Ie，COSj=0.5；
AC-31B/A*：適用無感或微感負(fù)載，接通與分?jǐn)嚯娏鳛?/span>1.5Ie，COSj=0.8； （*B：表示不頻繁操作；A：表示頻繁操作。）
由于ATSE較難通過AC-33B試驗(yàn)。因此，一些制造廠降低開關(guān)使用要求，才選擇AC-31B使用類別。顯而易見選擇使用AC-33B的ATSE比選擇使用AC-31B的ATSE更**、可靠。
b．小容量ATSE（≤100A）通常帶電動(dòng)機(jī)負(fù)載（如消防泵）直接轉(zhuǎn)換，*好具有AC-3指標(biāo)(直接通斷鼠籠型電動(dòng)機(jī)), 按接通10Ie /分?jǐn)?/span>8Ie /COSj=0.45要求進(jìn)行考核。使用該產(chǎn)品更**。
4.3.2 路保護(hù)電器選擇
PC級(jí)ATSE不具有短路保護(hù)功能，因此，需配短路保護(hù)電器。短路保護(hù)電器一般有兩種，熔斷器或斷路器。由于熔斷器限流性能好，限制短路電流能力強(qiáng)，它常被使用在系統(tǒng)出現(xiàn)預(yù)期短路電流大的地點(diǎn)處；而斷路器限流性能差，額定限制短路電流能力低。不同的企業(yè)ATSE產(chǎn)品規(guī)定的額定限制短路電流不同，表1為RTQ1（TP1）自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器所規(guī)定的額定限制短路電流值。
在選擇短路保護(hù)電器額定電流值時(shí)，一般的原則是短路保護(hù)電器（熔斷器或斷路器）與被保護(hù)電器（ATSE）額定框架電流值一致（即1:1）。
4.3.3 段式與三段式選擇
二段式ATSE開關(guān)主觸頭僅有兩個(gè)工作位，即“常用電源位”與“備用電源位”，負(fù)載不會(huì)出現(xiàn)長期斷電情況，供電可靠性高，轉(zhuǎn)換動(dòng)作時(shí)間快。
三段式ATSE開關(guān)主觸頭有三個(gè)工作位，多個(gè)“零位（是指電動(dòng)狀態(tài)下）”，即主觸頭處于空擋，負(fù)載斷電時(shí)間相對(duì)較長，是二段式斷電時(shí)間的2-3倍。
三段式的“零位”主要是用于ATSE在帶高感抗或大電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)換時(shí)，為避免沖擊電流做“暫態(tài)停留”之用；而非用于負(fù)載維修時(shí)隔離之用。維修時(shí)的隔離一定要選擇隔離開關(guān)，它更**。因?yàn)?，隔離開關(guān)必須具有以下功能：
①動(dòng)觸頭在斷開位置時(shí)可鎖定或可視；
②具有較高的額定沖擊耐受電壓（1.25倍）；
③在任何情況下，極限泄漏電流不應(yīng)超過6mA。
4.4 ATSE動(dòng)作時(shí)間選擇
衡量一臺(tái)ATSE轉(zhuǎn)換速度有5種動(dòng)作時(shí)間（見GB/T14048.11）。ATSE應(yīng)向用戶至少提供一種動(dòng)作時(shí)間，便于用戶依據(jù)使用要求進(jìn)行選擇。
4.4.1 觸頭轉(zhuǎn)換時(shí)間
測定從**組主觸頭斷開常用電源起至**組主觸頭閉合備用電源為止的時(shí)間。
4.4.2 換動(dòng)作時(shí)間
測定從主電源被監(jiān)測到偏差的瞬間起至主觸頭閉合備用電源為止的時(shí)間（含機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)間），不包括特意引入（控制器）的延時(shí)。
4.4.3 總動(dòng)作時(shí)間
轉(zhuǎn)換動(dòng)作時(shí)間與特意引入（控制器）的延時(shí)之和。
4.4.4 返回轉(zhuǎn)換時(shí)間
從常用電源完全恢復(fù)正常的瞬間起至一組主觸頭閉合常用電源的瞬間為止的時(shí)間加上特意引入的延時(shí)。
4.4.5 斷電時(shí)間
測定從各相電弧*終熄滅的瞬間起至主觸頭閉合另一個(gè)電源為止的轉(zhuǎn)換過程時(shí)間，包括特意引入的延時(shí)。
一般用戶應(yīng)注重“總動(dòng)作時(shí)間”或者“轉(zhuǎn)換動(dòng)作時(shí)間”，以滿足不同配電系統(tǒng)使用要求。
二段式PC級(jí)ATSE總動(dòng)作時(shí)間一般在50～250ms；
三段式PC級(jí)ATSE總動(dòng)作時(shí)間一般在350～600ms；
CB級(jí)ATSE總動(dòng)作時(shí)間一般在2000～3000ms；
圖7為GB/T14048.11-2002標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的動(dòng)作時(shí)間概念形象圖。
4.5 對(duì)高感抗負(fù)載轉(zhuǎn)換控制應(yīng)注意的問題
ATSE一般是不允許帶大電動(dòng)機(jī)或高感抗負(fù)載轉(zhuǎn)換。比如大電動(dòng)機(jī)類負(fù)載,當(dāng)其在運(yùn)行中切換而電源相位又差距較大時(shí),它將受到巨大的機(jī)械應(yīng)力沖擊，同時(shí)由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的反電勢引起的過電流還會(huì)造成熔斷器熔斷或斷路器脫扣。解決方法常采用電阻吸收或減負(fù)荷方式，或自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)為延時(shí)轉(zhuǎn)換型, 兩組動(dòng)觸頭在轉(zhuǎn)換前增加一延時(shí)，可避免在切換大電機(jī)或變壓器負(fù)載時(shí)引起的沖擊電流。
4.6 產(chǎn)品認(rèn)證情況介紹
我國從2002年5月1日起開始對(duì)低壓電器產(chǎn)品實(shí)施3C認(rèn)證，由于ATSE國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14048.11-2002《自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器》于2002年10月發(fā)布，2003年4月才開始實(shí)施，雖然自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器被列入**批3C認(rèn)證目錄，由于該國標(biāo)遲于實(shí)施。所以，目前ATSE產(chǎn)品只能進(jìn)行CQC認(rèn)證（即自愿認(rèn)證）。ATSE尚未進(jìn)行3C認(rèn)證。市場上自稱獲得3C證書的“ATSE”，實(shí)際是依據(jù)GB14048.3-2003《開關(guān)、隔離器、隔離開關(guān)以及熔斷器組合電器》標(biāo)準(zhǔn)獲得“轉(zhuǎn)換開關(guān)或電動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)”3C證書。希望設(shè)計(jì)、使用部門注意它們的區(qū)別。
