淺析空管臺(tái)站供電系統(tǒng)中雙電源自動(dòng)切換開關(guān)ATS的使用

陳會(huì)梓

【摘 要】論文對(duì)機(jī)房供電中使用的自動(dòng)切換開關(guān)進(jìn)行描述，對(duì)PC級(jí)和CB級(jí)ATS進(jìn)行分析，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用案例，對(duì)自動(dòng)切換開關(guān)的選型進(jìn)行分析，對(duì)空管機(jī)房供電的配置提供了參考性建議。

【Abstract】This paper describes the automatic transfer switch used in the power supply of the machine room， analyzes the PC level and CB level ATS， and analyzes the selection of the automatic transfer switch based on the actual application cases， which provides reference suggestions for the configuration of the power supply of the air traffic control machine room.

【關(guān)鍵詞】UPS供電系統(tǒng);ATS;自動(dòng)切換開關(guān)

【Keywords】 UPS power supply system; ATS; automatic transfer switch

【中圖分類號(hào)】TM561? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）10-0180-02

1 引言

目前，雙電源自動(dòng)切換開關(guān)ATS已在空管臺(tái)站得到大規(guī)模應(yīng)用，該型設(shè)備有效解決了臺(tái)站重要負(fù)荷供電連續(xù)性差的問題，成為低壓配電電源不可缺少的一部分。面對(duì)種類繁多的產(chǎn)品，需要在滿足系統(tǒng)功能的其他下，根據(jù)PC級(jí)和CB級(jí)自動(dòng)切換開關(guān)性能，四極和三極ATS的作用特點(diǎn)進(jìn)行合理選擇和應(yīng)用[1]。

2 自動(dòng)切換開關(guān)ATS選型

2.1 PC級(jí)和CB級(jí)自動(dòng)切換開關(guān)ATS

ATS可分為兩種級(jí)別：PC級(jí)和CB級(jí)。PC級(jí)ATS：完成雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換的功能，不具備短路電流的分?jǐn)喙δ?。CB級(jí)ATS：完成雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換的功能，具備短路電流保護(hù)的功能。PC級(jí)ATS需要在前一級(jí)加裝斷路器，使其具備短路電流分?jǐn)嗄芰?。CB級(jí)ATS具備兩個(gè)斷路器，在選型過程中不僅僅需要考慮到ATS的額定電流和極數(shù)，還需要考慮ATS額定短路電流應(yīng)大于流過ATS的短路電流量，且前后級(jí)斷路器需要相互匹配。

2.2 ATS選型要求

在重要空管臺(tái)站供電系統(tǒng)中，應(yīng)使用符合AC-33A型國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)PC級(jí)ATS。且ATS必須具備自動(dòng)和手動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)換功能，緊急情況下可以采用手動(dòng)轉(zhuǎn)換。空管綜合性設(shè)備臺(tái)站供電系統(tǒng)的重要ATS應(yīng)具備旁路隔離的功能，尤其是UPS輸入的ATS。當(dāng)ATS發(fā)生故障需要停電維修時(shí)，便可以在不停電的情況下將負(fù)載手動(dòng)轉(zhuǎn)換至旁路開關(guān)，開關(guān)本體可以抽出進(jìn)行檢修。整個(gè)檢修維護(hù)過程中，從旁路負(fù)載、轉(zhuǎn)換開關(guān)維護(hù)、轉(zhuǎn)換開關(guān)功能測(cè)試與恢復(fù)正常運(yùn)行，負(fù)載均能保持正常供電。通常帶維修旁路的ATS由轉(zhuǎn)換開關(guān)和旁路開關(guān)構(gòu)成，需要集成機(jī)械與電氣連鎖，防止可能出現(xiàn)的失誤操作。目前，帶維修旁路隔離的ATS在空管臺(tái)站供電系統(tǒng)中的應(yīng)用非常少，其實(shí)，諸如航管樓業(yè)務(wù)樓、塔臺(tái)、管制中心的UPS輸入ATS在選型時(shí)，應(yīng)考慮采用帶維修旁路的ATS。

3 四極和三極ATS的應(yīng)用

①切換過程中的零線問題

ATS的中性線重疊功能和中性線先合后分技術(shù)很重要，其可以避免負(fù)載受到不必要的N線瞬間過壓沖擊，滿足該功能的只有PC級(jí)ATS。中性線后分先合：在ATS轉(zhuǎn)換過程中，相線觸點(diǎn)被置于零位，與主用電源三相的接觸已經(jīng)實(shí)現(xiàn)脫離，但ATS的N線觸點(diǎn)仍然保持閉合狀態(tài)，維持電源的中性線。相線觸點(diǎn)仍然保持在中間的零位狀態(tài)，但ATS的N線觸點(diǎn)已經(jīng)切換到備用電源一側(cè)。隨后ATS的相線觸點(diǎn)也切換到備用電源側(cè)，整個(gè)切換過程完成。中性線重疊功能：當(dāng)ATS進(jìn)行切換的瞬間，兩路電源的零線會(huì)有短暫的并聯(lián)，切換完成后又分開，確保輸出零線不中斷。上述功能可以避免由于零點(diǎn)漂移造成三相電壓不平衡的情況發(fā)生[2]。

②四極ATS的應(yīng)用場(chǎng)所

若低壓配電系統(tǒng)采用TN-S的保護(hù)接地方式，并且進(jìn)線側(cè)的斷路器都配備了接地故障保護(hù)，則一定要切斷N線上流過的接地電流。在TN-S接地系統(tǒng)下，若某段主母線上的饋電回路出現(xiàn)接地故障，可能在PE線上和N線上流過雜散的接地電流，使得本段主母線的進(jìn)線斷路器不跳閘而另一段母線的進(jìn)線斷路器卻跳閘。解決這種問題的方法是將進(jìn)線斷路器、母聯(lián)斷路器和ATS開關(guān)均選擇四極開關(guān)，以此切斷流過N線的雜散接地電流通道。

③根據(jù)IEC4651.1.5的規(guī)定，正常供電電源與備用發(fā)電機(jī)之間的ATS轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)采用四極開關(guān)。這點(diǎn)應(yīng)根據(jù)實(shí)際安裝情況進(jìn)行調(diào)整。市電電源與備用柴油發(fā)電機(jī)組獨(dú)立，不共用低壓配電柜，即市電電源有獨(dú)立的配電柜，柴油發(fā)電機(jī)組有獨(dú)立的輸出配電柜，柴油發(fā)電機(jī)組輸出采用TN-C-S系統(tǒng)，市電變壓器輸出側(cè)采用TN-C-S系統(tǒng)或TN-S系統(tǒng)。如臺(tái)站供電系統(tǒng)中市電電源和備用柴油發(fā)電機(jī)不處于同一配電柜內(nèi)，低壓配電柜單獨(dú)接地，柴油發(fā)電機(jī)組中性線在其獨(dú)立配電柜內(nèi)接地。無論哪一路供電時(shí)，中性線電流均是由自身的電源回路返回。因此，應(yīng)使用三極ATS[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

PC級(jí)和CB級(jí)自動(dòng)切換開關(guān)ATS、帶維修旁路的ATS、三極和四極ATS在空管臺(tái)站的供電配置中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，而在具體選型過程中應(yīng)根據(jù)臺(tái)站保護(hù)接地方式、負(fù)載特點(diǎn)，合理選用ATS，以便提升UPS供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性可靠性。

【參考文獻(xiàn)】

【1】曾秀英.雙電源自動(dòng)切換開關(guān)（ATS）在站用電系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2010（16）：67-69.

【2】趙鐵剛.ATS雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用的理解[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊：中，2014（16）：151.

【3】石衛(wèi)濤.通信電源級(jí)ATS轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)用技術(shù)研究[C]//通信電源新技術(shù)論壇——通信電源學(xué)術(shù)研討會(huì).2008.