双电源自动切换(ATSE)开关在馈电系统中的实践与应用

【摘 要】双电源自动切换开关是一个非常实用的手自一体转换开关，具有失压、过压、缺相等保护功能。本文从机械传动和电气控制两个方面对双电源自动切换开关内部情况进行了描述，分析了双电源自动切换开关在本公司低压馈电系统中的实用性和可靠性。

【关键词】atse；机械传动与电气控制；可靠性与实用性

引言

近年来，随着黄陵矿业铁路运输公司运输任务的年年攀升，行车工作对“三电”设备的使用频率居高不下，为了保证“三电”设备正常运行，提高设备利用率，减少设备故障，延长设备使用寿命，遏制反复停送电对设备构成的冲击危害，铁路运输公司在各车站通信、信号机房均实现了双电源、双回路的供电模式，但室内两路电源间无切换装置，不能实现双电源、双回路间的自动切换，每次主用电源或备用电源停电后，需在机房进行人工倒线作业，费时费力，且不能有效保证设备和人身安全。2013年，铁路运输公司为各站通信、信号机房加装了CB级的双电源自动切换开关，成功的解决了各站机房双电源不能自动切换的问题，以下就双电源自动切换开关在铁路运输公司的应用浅谈一些个人观点。

双电源自动切换开关（以下简称ATSE），是一种由可编程微处理器控制，用于电网系统中网电与网电或网电与发电机电源启动切换的装置，适用于交流50Hz，额定工作电压AC400V/230V，额定工作电流至63A的三相四线（也可用于一相一线）的双路供电电网中。主要作用是实现双电源间的自动切换，自动将一个或几个负载电路从一个电源接至另一个电源，以保证负载电路的正常供电。目前，市场上主要有CB级和PC级两种ATSE：

PC级双电源：只完成双电源自动转换的功能，不具备短路电流分断（仅能接通、承载）的功能；

CB级双电源：即完成双电源自动转换功能，又具有短路电流保护

（接通并分段）的功能。

由于我公司所用的ATSE均为CB级，因此，本文只对CB级的ATSE进行探讨和分析。

1 ATSE的组成部分

机房设备主要由两路电源供电，一路主用电源（常用电源），另外一路为备用电源，ATSE作用是当主用电源出现断电或电源不合格（过压、失压、缺相）时，将电源由主用切换至备用，反之亦然。ATSE主要由电压传感器、控制电路、传动电机、机械转换和连锁装置、塑壳断路器等组成。系统框图如图一。

2 机械传动与电气控制分析

机械传动：机械联锁在两台断路器上用连杆相连进行动作，一台断路器闭合，另一台必须断开。机械连锁机构安装在两个断路器之间，具有机械联锁和电气联锁的双重保护功能，可确保两台断路器不会出现同时合闸。如常用电源断路器合闸的同时，使它的连动杆另一端的推杆推到备用电源断路器的动、静节点之间（将它卡死，使动、静节点无法接通）；反过来，备用电源断路器合闸，它的另一端的推杆被推进常用电源断路器A的动、静节点之间，确保时刻只有一路电源供电。在日常的实际使用中，如有维修、检修等现象，可切断主＼备用电源中的任意一路电源，将ATSE切换至手动模式，使用人工切换，这样，可在确保安全的前提下进行作业。联锁装置如图二：

电气控制：在图一中，UN为常用三相电源，UR为备用三相电源，两路电源同时输入，传感器导通，控制电路芯片收到信号，检测两路电源电压，当主用电源正常时，控制电路程序启动，依据程序设定，带动电机顺时针旋转，将电源切至正常的主用电源模式供电；当主用电源断电或电压出现异常时，控制电路立即做出判断，迅速启动程序，驱动电机反转，将电源切换至备用电源供电模式。

智能控制电路分为强电控制或弱电控制，弱电控制既控制器集成部分控制，强电为机械联锁信号控制和机械联锁智能控制，通过专用线缆和器件连接。智能控制器的主要作用是对主/备用电源不断的进行检测，当主/备用电源任意一个出现欠压、过压、缺相等故障时，迅速的做出判断和处理，实现自投自复或自投不自复功能。ATSE内部原理如图三，外部接线图如图四：

3 ATSE的实用性与可靠性分析

随着机电产品的不断数字化、集成化，其正在向一个性能优良、运行可靠、高精度的自动化方向发展，CB级的ATSE在我公司机房的使用，实用性是不言而喻的，我公司通信、信号机房，除了七里镇通信中心机房外，大多数为无人值守机房，ATSE的手自一体转换功能，替代了人工倒换电源带来的很多不便，实现了机房双回路供电终端电源自动切换，有效地提高了作业效率，杜绝了人工倒换电源可能出现的安全隐患。

ATSE具有的短路、过载保护功能，过压、欠压、缺相自动转换功能等，都具有较高的可靠性，有效地为设备安全运行提供了一定保护。另ATSE开关机械转换设计寿命循环为5000-8000次，最小转换动作时间为1.5-4S，和机房内的UPS电源配合使用，很好的解决了通信、信号设备的不间断供电。

4 结束语

智能型双电源自动切换开关是一款机电一体化的切换开关，产品集数字化、模块化、智能化与一身，完全满足我公司各站无人值守机房供电系统的使用，较好地解决了无人值守机房双电源的自动切换，其良好的保护功能和机械互锁功能保证了设备的安全运行，为提高作业效率，降低设备故障率，减少人为操作失误，遏制不安全事故的发生奠定了良好基础。

参考文献：

[1]胡泓，姚伯威.机电一体化原理及应用.北京：国防工业出版社，2000.

[2]项新建，胡剑挺.双电源自动切换系统的设计.浙江，2007.

作者简介：

同建榜（1977-），男，陕西澄城人，2003年毕业于西安科技大学通信工程专业，本科，工程师，现任陕西陕煤黄陵矿业铁路运输公司电务段技术员，主要从事铁路“三电”设备管理、维护、保养等工作。