康明斯动力（深圳）有限公司

摘要：根据国家与电力行业规范，对于应急柴油发电机组的双电源转换，其转换时间越快越好，但考虑目前我国的供电技术条件，一般性设备规定在30s以内；作为应急照明时，疏散照明≤15s（有条件时宜缩短转换时间），备用照明≤15s。例如当消防设备处于运转期间，若突然出现断电，势必引起电源的转换，由于转换时间长会使消防设备停止运转而影响使用，因此在选择ATS时应优先选择转换时间快的产品。

 一、转换开关柜国家标准

1、适规范与标准

（1）IEC60947-6-1《低压开关设备和控制设备第6部分：多功能电器第1 篇自动转换开关电器》。

（2）UL1008。

（3）GB/T14048.11《低压开关设备和控制设备：多功能电器自动转换开关电器》。

2、操作环境

（1）海拔高度：不超过2000米；

（2）环境温度：-5℃—40℃；

（3）相对适度：5%—95%。

 3、名词术语

（1）双电源自动转换开关（ATSE）分为CB级和PC级两个级别。

（2）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。

（3）PC级：能够接通、承载，但不用于分断短路电流的ATSE。

（4）使用类别：AC-33B，适用电动机混合负载，即包含电动机，电阻负载和30%以下白炽灯负载，接通与分断6Le，cosφ=0.5。

（5）使用类别：AC-31B，适用无感或微感负载，接通与分断电流为cosφ=0.8。

二、自启动和自动切换功能

      有关电力标准规定，当一个用电单位或地区需要配置备用发电机时，要严格限制该发电机的自动启动和自动切换功能，这一条规定源于这些发电机大多是公用设施，也就是说，它投入运行后可能同时为多个不同单位不同用电系统供电，各用电单位和系统对市电掉电后备用发电机启动和运行可能有不同的要求，所以限制自动启动和自动切换是理所当然的。但是，在企业生产用电配置的发电机需是企业生产用电专用，并且要求必须在规划规定的时间(例如30s、1min或2min)内投入运行。人工操作启动发电机和切换供电，会受到很多人为因素的影响，很难保证在规定的时间内启动并投入运行。对于严格要求连续供电的企业生产用电，市电掉电后备用发电机不能自动启动和切换，就等于没有配置备用发电机。

      同样因为发电机大多是公用设施，不同的用电系统之间必须保证电器隔离，所以 有关电力标准规定，发电机与市电的切换开关ATS要同时切换三相相电压和N线 。ATS动作时同时转换N线，有两种情况可能造成严重的N线断开事故，一是ATS动作过程中，可能出现瞬间先断开N线后断开相线，或者先接通相线后接通N线的现象; 二是在ATS安装和维护过程中，可能出现N线接触不良或人为的N线断开故障。这两种情况都会造成三相相线接通而N线断开的故障。众所周知，在三相系统为单相负载供电时，由于三相负载不平衡，三相系统N线断开时，会烧毁单相负载。在企业生产用电交流输入系统中，存在的单相负载包括照明灯具、空调制冷设备控制系统电源、UPS设备自用电源、风扇等。在企业生产用电供电系统中，这种事故屡次发生。所以， 在企业生产用电供电系统规划设计时，不允许使用同时切换相线和N线的ATS设备。再者说，企业生产用电要求配置专用备用发电机，发电机是企业生产用电供电系统的一个设备，不存在发电机与市电之间的隔离问题，所以最可靠的办法是发电机N线直接接在企业生产用电系统地上，发电机与市电之间用3极ATS设备切换。

三、转换开关接线和性能要求

1、ATS双电源转换系统的接线

（1）如果市电供电系统与发电机系统的换采用了4极ATS，那么可以认为这是两个独立电力系统，其接地应该各自单独考虑，无论是采用三相四线还是三相五线的配电方式，发电机的中性点要与地网进行还接。除非供电方式采用的IT系统。

（2）当市电供电系统与发电机系统的切报采用了3极ATS，一般这时发电机的接地由市电侧提供，发电机的中性点在就地不要与地网进行连接，其只能通过市电侧的N线接地，注意在市电设备检修的时候不要断开市电N线与地网的连接，否则会造成各用电源系统在接地断开的情况下运行：许多安装人员对于接地系统的重要性认识不足，且不知道如何处理接地问题。发电机厂家一般都提供发电机的中性点，有的中性点出厂时就与外壳连接，有的则没有连接，出于悬空状态，在发电机系统的施工过程中一定要咨询甲方的工程技术人员明确系统的接地方式，按照施工图纸进行接地处理。

（3）如果发电机的中性点没有接地和引出，则无法提供单相负荷的正确使用，误将没有N线的电源接入单相负载，则可能造成设备的损坏。在3极ATS的应用中，如果市电己经提供了系统接地，那么柴油发电机内部的接地就要取消，否则会造成多点接地，会在发生相接地障时影响系统的接地保护动作。

2、ATS转换开关的性能要求

（1）发电机组转换开关产品必须符合双电源自动切换柜的要求，并通过 CCC 认证。

（2）发电机组ATS转换开关电器为专用型 PC 级，其额定绝缘电压不小于 1000V，冲击耐受电压不得小于 8kV， 过电压级别为 IV 级。

（3）发电机组ATS转换开关转换动作时间不得大于 500ms ，同时为了避免因为转换速度过快造成的短路事故， 发电机组转换开关的断电时间不得小于 50ms。