STS静态转换开关

静态转换开关（STS）在铁路信号电源系统中的应用摘要：《国铁集团工电部关于加强铁路信号电源系统设备技术管理的通知》中要求：高速铁路以及普速铁路大型客运/枢纽车站、驼峰的信号信号电源系统设备，应采用双总线冗余配电架构。

静态切换开关（STS）在双总线配电架构中的应用可有效解决单电源信号设备的输入电源冗余问题。

本文首先对STS的工作原理进行阐述，重点介绍其器件SCR原理、输入电源切换、互锁机制等，同时结合双总线冗余配电架构对STS静态转换开关在铁路信号电源系统中的应用进行详述。

关键词：铁路信号电源系统双总线冗余配电架构静态装换开关应用一、简述静态转换开关（Static Transfer Switch，STS）是指在两路电源供电系统之间切换的开关电子设备，主要用于两路电源供电切换，为电源二选一自动切换系统。

STS在两路交流电源构成的双总线供电系统中承担着检测、切换的重要任务。

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，负载自动并迅速切换到备用电源，主电源恢复正常后，负载自动切换回主电源。

通常情况下，静态转换开关可在小于10ms的时间内将电源自动切换到一个稳定的备用电源，不会造成IT类负载断电。

STS采用先断后通的切换方式，一路电源出现故障，STS可以继续由另一路可用电源向设备供电。

一旦出现短路，STS将确保故障不会延伸影响到备用电源，从而保证继续向设备供电，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。

因其快速负载切换的特性，STS已经广泛应用于要求极高供电可靠性的高端不间断供电领域，如计算机中心，互联网数据中心、电信、金融数据中心及工业过程控制中心等，利用快速的负载切换功能保证设备能够在主电源发生故障时保障不间断运行，给设备提供稳定的、高质量的交流供电。

二、STS工作原理1.STS组成STS的主回路主要由输入开关、输出开关、旁路维修开关以及由可控硅（SCR）构成的静态切换开关组成。

STS静态切换开关
静态切换开关，包括它的工作原理和用途等相关内容
静态切换开关（Static Switch，STS）是一种具有低延迟、高可用性
和可扩展性的网络切换技术，它能够控制数据流的集中控制和转发。

STS
通常用于需要及时响应和迅速反应的应用程序中，例如视频会议、在线教
育和多媒体流媒体等。

STS静态切换开关的结构包括一个“外壳”和一块内部的控制板。

外
壳是一种紧凑的机械结构，控制板封装了切换器控制模块和数据交换模块，通过控制面板上的开关可以控制切换开关的操作。

STS静态切换开关通常
包括两个网络端口，一个“源”端口和一个“目标”端口，以及一个用于
管理的端口。

STS静态切换开关可以根据用户需要通过控制端口来控制其操作，允
许用户在源和目标之间进行持续的网络连接，以确保不间断的数据传输。

此外，用户也可以设置STS静态切换开关的阈值，以便当一些端口出现故
障时，能够自动将网络切换到另一个端口上。

S T S静态转换开关工作原理Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GTSTS静态转换开关工作原理静态转换开关（STS，Static Transfer Switch）是双电源二选一转换开关，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如：＊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冗余功能两个独立输入源之间的快速转换转换时间 : 典型值 8 ms/每相相单独转换模式转换时间 : 最大5 ms 三相同时转换模式转化瞬间:源于源之间没有环流有序的转换:按照顺序，每相在电流过零点的时候发生转换自动和手动转换转换由内部逻辑或外部命令控制。

自动转换发生在被选择的源超出其允许精度范围的时候。

手动转化是通过前面板的按钮开关或UPS输入的控制命令来实现的。

其内部结构如图所示。

STS 设计用来实现两个同步三相交流电源之间进行不间断（<8ms）转换。

两路交流电源的幅度、频率和相位差应控制在一定的范围内。

STS的主要作用是在一路输入电源发生故障或需要检修、测试时实现从一路电源到另一路电源之间真正地不间断地转换,禁止接入两路会产生回流的输入电源。

STS可以通过控制面板设定其中任意一路输入电源为主电源，另一路输入电源为备用电源。

只有在主电源故障或手动复位的情况下，STS才会自动在8ms内从主电源切换到备用电源。

STS的两路静态开关是严格互锁，STS内还装有手动旁路开关，在STS需要检修时，可以手动地将输入电源切换到旁路开关。

进行手动转换时可保证输出不间断。

STS的所有的转换都是快速的先断后合，主备电源之间不会产生冲击电流，所有的转换都在小于8ms的时间内完成。

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静态切换开关在传统的电力系统中，当电力供应中断或出现故障时，会出现供电中断的情况，这会对关键的设备和系统造成严重影响。

为了解决这个问题，引入了STS静态切换开关，它可以在电力供应中断时迅速切换到备用电源上，以保证系统的连续供电。

STS静态切换开关通过监控电力供应的状态，来实现电源的自动切换。

当电源正常供电时，STS将主电源连接到负载上，同时将备用电源与负载隔离。

而当主电源故障或中断时，STS会立即切换到备用电源上，以保证负载的连续供电。

切换的过程非常快速，通常在几毫秒之内完成，对于关键的设备和系统来说，这几毫秒的切换时间是可以接受的。

首先是电源输入模块，用于接收主电源和备用电源的输入。

主电源和备用电源可以分别来自不同的电网或独立的电源设备。

输入模块会对电源的电压、频率、相序等进行监测，以确保电源输入的稳定性和一致性。

接下来是双重静态开关，用于实现主电源与备用电源之间的切换。

双重静态开关包括两个独立的开关，一个连接主电源，另一个连接备用电源。

当主电源正常供电时，主开关处于导通状态，备用开关处于断开状态；而当主电源故障或中断时，主开关会自动断开，备用开关则会闭合，实现供电的切换。

监控控制模块是整个STS系统的核心部分，它负责监测电源输入状态，判断主电源是否正常，并控制双重静态开关的切换。

监控控制模块可以通过多种方式进行监测，包括电流变压器、电压变压器、频率变压器等。

一旦监测到主电源故障，监控控制模块会立即触发切换过程，并确保备用电源的合理使用。

最后是负载输出模块，用于将电源的输出连接到负载上。

负载输出模块可以根据实际需求进行扩展，可以连接多个负载，并提供多个输出通道。

它也可以根据负载的要求提供不同的电源电压和频率。

STS静态切换开关具有很多优点。

首先，它可以实现电源的快速切换，确保负载的连续供电，避免因电源中断而造成的设备和系统故障。

其次，它可以实现不间断的供电，而不需要使用UPS等大型设备，减少了电力系统的复杂性和成本。

双电源STS静态换转开关输入配电系统解决方案双电源STS静态换转开关输入配电系统是一种利用静态切换开关(Switch Transfer System, STS)实现两个电源之间自动切换的配电系统。

它能够实现电源供电的冗余，并且在一个电源故障时能够无缝切换到备用电源，保持供电的连续性。

下面将介绍双电源STS静态换转开关输入配电系统的解决方案。

首先，双电源STS静态换转开关输入配电系统包括两个主电源和一个备用电源，同时还包括两个静态切换开关和配电系统，以及监测和控制模块。

主电源一般是两个独立供电网，可以是两个不同的电网，也可以是两个不同的变压器或发电机组。

备用电源可以是UPS蓄电池组、发电机组或其他备用电源。

静态切换开关用于在主电源发生故障时切换到备用电源。

它可以是电力电子器件，如IGBT或MOSFET等，也可以是机械开关。

配电系统负责将电能从电源分配到负载上。

它包括配电开关柜、母线、电缆和保护设备等。

配电开关柜用于将不同的电源切换到负载上，确保负载能够得到稳定的电源供应。

母线用于将电能从电源输送到负载，同时还可以实现对电源的并联或分联。

电缆用于连接电源和负载。

监测和控制模块可以监测电源的状态，并且根据电源的状态切换静态切换开关。

它可以实现对电源故障的实时检测，并且能够在主电源故障时自动切换到备用电源。

监测和控制模块还可以监测负载的电压、电流和功率等参数，并且能够对配电系统中的各种设备进行管理和控制。

双电源STS静态换转开关输入配电系统的解决方案主要包括以下几方面：设计合理的电源选择，确保两个主电源之间的电源供应冗余；静态切换开关的选用，选择合适的电力电子器件或机械开关；适当的配电系统设计，包括配电开关柜、母线和电缆等；可靠的监测和控制模块，用于实现电源状态的监测和自动切换。

此外，双电源STS静态换转开关输入配电系统的解决方案还需要考虑系统的可靠性、安全性和可维护性等方面的问题。

在系统的设计和安装过程中，需要充分考虑到各种故障情况，并且进行适当的设备选择和布置，以确保系统的可靠性和安全性。

双电源STS静态换转开关输入配电系统解决方案双电源STS（Static Transfer Switch）静态换转开关输入配电系统是一种用于确保电力供应的高可靠性解决方案。

该系统通过使用两个独立的电源输入和一个静态转换开关来自动保持电力供应，以确保在一个电源故障情况下，系统可以自动转换到备用电源，从而保证电力连续性。

1.主电源输入：系统使用两个独立的主电源输入，通常是两个不同的电网供电或两个不同的电源回路。

这样可以确保在一个电源出现故障时，系统仍然可以继续供电。

2.备用电源输入：系统还包括一个备用电源输入，通常是由发电机提供的电力或是其他备用电源。

备用电源通常是在主电源发生故障时用于维持电力供应。

3.静态转换开关：系统中的关键组件是静态转换开关，它能够检测主电源的故障并自动转换到备用电源。

静态转换开关使用电子元件实现，具有快速转换速度和高可靠性。

4.控制系统：系统还包括一个智能控制系统，用于监测和控制主电源和备用电源的状态，以及管理转换过程。

控制系统可以自动检测电源故障，并在出现故障时进行切换。

它还可以提供远程监控和远程控制功能，方便运维人员管理系统。

1.高可靠性：通过使用两个独立的电源输入和静态转换开关，系统可以在主电源故障时快速切换到备用电源，确保电力连续性。

2.快速转换：静态转换开关具有快速转换速度，通常可以在几毫秒内完成转换，几乎无感知电源切换。

3.节省空间：相对于传统的切换设备，双电源STS静态换转开关输入配电系统具有更小的体积，可以节省空间。

4.简化维护：静态转换开关没有机械部件，因此相对于传统的切换设备，其维护成本更低，可靠性更高。

5.远程监控和控制：控制系统可以提供远程监控和控制功能，方便运维人员进行管理和控制。

综上所述，双电源STS静态换转开关输入配电系统是一种高可靠性的解决方案，它通过使用两个独立的电源输入和静态转换开关，可以在主电源故障时快速切换到备用电源，确保电力连续性。

该系统具有快速转换速度、节省空间、简化维护以及远程监控和控制等优势，适用于对电力可靠性要求较高的场所，如数据中心、医院、电信基站等。

STS静态转换开关工作原理静态转换开关(STS,Static Transfer Switch）是双电源二选一转换开关,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如：＊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冗余功能两个独立输入源之间的快速转换转换时间 : 典型值 8 ms/每相相单独转换模式转换时间 : 最大5 ms 三相同时转换模式转化瞬间:源于源之间没有环流有序的转换:按照顺序，每相在电流过零点的时候发生转换自动和手动转换转换由内部逻辑或外部命令控制。

自动转换发生在被选择的源超出其允许精度范围的时候。

手动转化是通过前面板的按钮开关或UPS输入的控制命令来实现的。

其内部结构如图所示。

STS 设计用来实现两个同步三相交流电源之间进行不间断(〈8ms）转换.两路交流电源的幅度、频率和相位差应控制在一定的范围内.STS的主要作用是在一路输入电源发生故障或需要检修、测试时实现从一路电源到另一路电源之间真正地不间断地转换，禁止接入两路会产生回流的输入电源。

STS可以通过控制面板设定其中任意一路输入电源为主电源，另一路输入电源为备用电源.只有在主电源故障或手动复位的情况下,STS才会自动在8ms内从主电源切换到备用电源。

STS的两路静态开关是严格互锁，STS内还装有手动旁路开关，在STS需要检修时,可以手动地将输入电源切换到旁路开关。

进行手动转换时可保证输出不间断.STS的所有的转换都是快速的先断后合，主备电源之间不会产生冲击电流，所有的转换都在小于8ms的时间内完成.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.当STS感应的负载电流超过预先设定的过流值时，表示有冲击电流或者过载,这时即使主电源电压超出正常的电压范围，STS也不发生转换。