产品选用・产品介绍・自动转换开关电器的选择及应用 上海电器技术（２００６ Ｎｏ．４）
自动转换开关电器的选择及应用
张忠利 杭州之江开关股份有限公司
摘 要：介绍了自动转换开关电器（简称ＡＴＳＥ）的类型、工作原理、主要功能、特点。介绍了在低压配电 系统中如何合理、正确地选择以及自动转换开关电器产品的级别和类型，以保障各种重要负载场合连续性 供电。 关键词：自动转换开关电器 双电源 控制器 选择 应用 Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｆｅｒ
Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｔｙｐｅｓ，ｗｏｒｋ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ａｌｓｏ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｈｏｗ ｔｏ ｓｅｌｅｃｔ ｔｈｅ ｌｅｖｅｌｓ ａｎｄ ｔｙｐｅｓ ｏｆＡＴＳＥ ｔｈａｔ ｉｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｃｏｎｔｉｎｕｅｓ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｏｆ ｃｒｉｔｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｄｕａｌ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｓｗｉｃｈｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｃｏｎｔｒｏＨｅｒ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ 随着我国现代化建设的飞速发展，大型住宅 楼群及高层商用楼宇的日益增多。根据ＪＧＪ／Ｔ１６— １９９２《民用建筑电气设计规范》规定：对于一些较 重要的一、二级负荷，由于其中断供电，在政治、 经济上会造成损失或影响重大的，应采用双路电源 供电，以便尽快恢复供电。另外，高层楼宇的应急 照明、消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排 烟风机等消防设备的供电，也应在最末一级配电箱 处设置自动切换装置。为了保证重要负荷供电的连 续性，双电源自动切换装置的应用需求也越来越广 泛，对产品的技术性能要求也越来越高，故对不同 场合选用双电源装置的要求也显得更加重要。 １ 自动转换开关电器（ＡＴＳＥ）定义和组成 双电源自动切换装置，ＩＥＣ和国家标准（ＧＢ／Ｔ １４０４８．１１）称之为自动转换开关电器（简称ＡＴＳＥ）， 由一个或多个转换开关电器和其他必需的电器组 成，用于监测电源电路，并将一个或多个负载电路 从一个电源自动转换至另一个电源的自动电器。当 前，ＡＴＳＥ已成为低压配电系统中一个不可缺少的 重要组成部分。由于ＡＴＳＥ产品技术水平的先进性 和可靠性将直接影响用电的安全和可靠，因此，在 工程设计中应引起高度重视。本文通过论述ＡＴＳＥ 的类型、工作原理、主要功能、特点和选用等，以 便工程设计人员合理选择和正确使用ＡＴＳＥ。 ＡＴＳＥ一般由两部分组成：开关主体和控制器。 开关主体有ＰＣ级与ＣＢ级之分。ＰＣ级：是能够接 通、承载的，但不用于分断短路电流。ＣＢ级：配 备过电流脱扣器的ＡＴＳＥ，它的主触头能够接通，并 用于分断短路电流。 ２ ＡＴＳＥ的主要类型及功能 目前，国内生产的ＡＴＳＥ类型可分为四种形式， 即两接触器型、两断路器型、两负荷开关型、电磁
ats自动转换开关工作原理
ATS（Automatic Transfer Switch）自动转换开关是一种用于电源切换的装置。它的工作原理是通过检测主电源的状态，实现自动切换电源的功能。下面将详细介绍ATS自动转换开关的工作原理。
ATS自动转换开关主要由控制电路、传感器和执行机构三部分组成。控制电路负责控制和监测电源的状态，传感器用于检测电源的工作情况，执行机构则负责实现电源的切换。
在正常情况下，ATS自动转换开关将主电源作为主要供电来源，备用电源作为备用供电来源。当主电源正常供电时，ATS自动转换开关会监测主电源的电压、频率等参数，并将备用电源的输出断开。这样可以确保设备正常运行，并且节省备用电源的能量消耗。
当主电源发生故障或失效时，ATS自动转换开关能够迅速检测到主电源的状态变化。一旦检测到主电源故障，ATS自动转换开关会立即启动执行机构，将备用电源切换为主要供电来源。同时，它还会通知控制系统主电源的故障信息，以便及时进行维修和处理。
ATS自动转换开关的传感器起到了至关重要的作用。传感器可以检测主电源的电压、频率、相序等参数，确保主电源的工作状态正常。传感器还可以监测备用电源的电压、电流等参数，以确保备用电源的正常工作。通过这些传感器的监测，ATS自动转换开关能够做出准确的判断和切换。
除了以上基本的工作原理外，ATS自动转换开关还具有一些额外的功能。例如，它可以设置延时时间，在切换电源时提供一定的时间给设备缓冲，避免因电源切换而造成的设备损坏。此外，ATS自动转换开关还可以通过远程控制系统进行监控和控制，使其更加智能化和便捷化。
ATS自动转换开关是一种用于电源切换的装置，通过控制电路、传感器和执行机构的协同工作，实现了主备电源的自动切换。它具有快速、精确的切换功能，可以确保设备在主电源故障时能够及时切换到备用电源，保证设备的正常运行。ATS自动转换开关在电力系统中具有重要的应用价值，对于保障电力供应的可靠性和连续性起到了至关重要的作用。
自动转换开关的选择 圭藩 禽２ｏ－３年年会专刊 上海市建筑电气设计技术协作及信息网 十十
自动转换开关的选择 Ｇａｒｙ Ｏｌｓｏｎ （康明斯电力（中国）有限公司） 摘要：转换开关的种类很多，各自又有丰富的功能。要为某个具体应用选择合适的转换开关，设计师 需要对现场需求和应用条件限制有清晰的认识。讨论有哪些种类自动转换开关可以选择，以及它们各自的 优势和劣势，以便能够更清晰地选择使用。 关键词：自动转换开关；电源转换方案；选型；应急备用电源系统 中图分类号：ＴＵ ８５２ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１６７４－８４１７（２０１３）ＳＩ－０１１９－０５ ０ 引 言 自动转换开关作为应急备用电源系统的核心， 实现主用电源与应急备用发电机组间的自动可靠 转换。当主用电源（通常为市电）失效，自动转换 开关控制系统在检测出电源的失效状态后，会给发 电机组发送启动信号。当发电机组的频率和电压 都达到适当值（一般为额定值的９０％）时，将接通 发电机组向负载供电。当市电停电时，发电机组还 处于停机状态，负载将会断电约１０ Ｓ，以起动发电 机组，除非系统配有ＵＰＳ不间断电源。 当转换发生在两路电源都有电的情况下，例 如市电电源恢复或发电机组处于测试期问，系统 设计师可以选择不同类型的转换开关设备，以尽 量减少甚至消除对关键负载的电源波动影响。 很多情况下，大家都认为选择自动转换开关 的首要标准是可靠性，但在某些情况下，其选择只 是基于使用的方便程度。一般来讲，减小关键负 载在两路电源间切换时的电源波动，会导致自动 转换开关设备造价的上升。完全消除电源切换间 供电波动的造价会增加更多，同时由于加入过于 复杂的控制设备，也使自动转换开关甚至发电机 组的可靠性受到影响。所以，无论是一个家庭用 的小型备用电源系统，还是为了保护病人生命安 全的医院的大型应急电源系统，或者肩负数百万 美元交易正常进行的数据中心备用电源系统，都 需要仔细考虑设备成本、可靠性及电能质量这三 方面的综合因素后，再选择最适合的自动转换开 关设备。 １ 自动转换开关设备的种类 自动转换开关设备大体可以分为４类： （１）开路转换开关设备（Ｏｐｅｎ—Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｄｅｖｉｃｅｓ）。在连接新的电源前需要先将 原先的电源断开，这会造成一个短时的负载断电。 （２）快速闭路转换开关设备（Ｆａｓｔ Ｃｌｏｓｅｄ－ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｄｅｖｉｃｅｓ）。当一路电源停电时 采用开路转换，在两路电源都有电的情况下采用 １００ ｍＳ或更短时间的两路电源并联的转换方式， 真正做到负载不停电。 （３）匀变闭路转换开关设备（Ｓｏｆｔ Ｃｌｏｓｅｄ－ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ）。当一路电源停电时采用开路 转换，当两路电源都有电的情况下，将进行主动的 同步，并通过将两路电源并联后将负载逐渐转移 到新的电源上。 （４）静态转换开关设备（Ｓｕｂ－ｃｙｃｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｄｅｖｉｃｅｓ）。将负载在１／４周波内转换到新的电源 上。这样快速的切换对负载来讲几乎没有影响。 通常这类开关用于ＵＰＳ，很少有和发电机组一起 应用的情况。比起机械式的转换开关，这些器件 通常都比较昂贵，通常都会配有熔断器进行保护。 考虑到结构的复杂性，通常它的可靠性也比机械 式的转换开关低。此类开关在本文中就不做深入 讨论。 ２ 开路转换开关设备 开路转换开关设备提供了一个“先断开一后 闭合”的开关操作顺序。这类设备是特别为市电 电源和备用电源系统之间切换而专门设计的。参 看图１中的示例，一路电源从负载先断开，然后再 将负载闭合到另外一路电源上。可靠的机械联锁 有效避免了自动或手动模式时两路电源之间的并 联。开路转换的自动转换开关设备在各类应用领 域中使用范围最为广泛。在设备设计过程中就有 一１１
双电源转换开关，主要有 ATS及STS两种。
ATS也称ATSE，是Automatic transfer Switching equipment 的英文缩写，国家标准中文全称 为自动转换开关电器， 俗称双电源自动转换开关。 ATS产品的国标标准定义为由一个 (或几
个)转换开关电器和其它必需的电器组成， 用于检测电源电路， 并将一个或多个负载电路从
一个电源自动转换到另一个电源的电器
STS静态转换开关(Static Transfer Switch )为电源二选一自动切换系统，正常工作状态下， 在主电源处于正常的电压范围内， 负载一直连接于主电源。 在主电源发生故障时， 负载自动
切换到备用电源，主电源恢复正常后，负载又自动切换到主电源。 STS静态转换开关(Static
Transfer Switch)采用先断后通(Break before Make)的切换方式，可以实现不同输入电源
之间的不间断切换，为单电源负载提供双母线供电， 女口：非并联UPS系统的n+1冗余、不 同容量UPS系统的n+1冗余、 不同型号UPS系统的n+1冗余、 不同市电的冗余、 市电 与发电机的冗余。
STS与ATS的区别
STS用于在两个独立的 AC电源之间转换供电，第一路出现故障后 STS自动切换到第二路
给负载供电，第二路故障的话 STS自动切换到第一路给负载供电。与传统的自动转换开关
ATS不同，静态转换开关提供快速负载转换 (一般为1/4周期)，保证精密的电子设备不间断
工作。负载重新转换到主输入电源实际上是瞬时的(w 8ms)。适合用于UPS与UPS, UPS
与发电机，UPS与市电，市电与市电等任意两路电源的不断电转换。
STS静态切换开关主要由智能控制板， 高速可控硅，断路器构成。其标准切换时间为w 8ms,
不会造成IT类负载断电。既对负载可靠供电，同时又能保证STS在不同相切换时的安全性。 STS的基本应用包括电力工业的自动化系统， 石化工业的电源系统，计算机和远程通讯中心，
