浅析空管台站供电系统中双电源自动切换开关ATS的使用
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【摘 要】论文对机房供电中使用的自动切换开关进行描述，对PC级和CB级ATS进行分析，并结合实际应用案例，对自动切换开关的选型进行分析，对空管机房供电的配置提供了参考性建议。
【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.
【关键词】UPS供电系统;ATS;自动切换开关
【Keywords】 UPS power supply system; ATS; automatic transfer switch
【中图分类号】TM561 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2019）10-0180-02
1 引言
目前，双电源自动切换开关ATS已在空管台站得到大规模应用，该型设备有效解决了台站重要负荷供电连续性差的问题，成为低压配电电源不可缺少的一部分。面对种类繁多的产品，需要在满足系统功能的其他下，根据PC级和CB级自动切换开关性能，四极和三极ATS的作用特点进行合理选择和应用[1]。
2 自动切换开关ATS选型
2.1 PC级和CB级自动切换开关ATS
ATS可分为两种级别：PC级和CB级。PC级ATS：完成双电源自动转换的功能，不具备短路电流的分断功能。CB级ATS：完成双电源自动转换的功能，具备短路电流保护的功能。PC级ATS需要在前一级加装断路器，使其具备短路电流分断能力。CB级ATS具备两个断路器，在选型过程中不仅仅需要考虑到ATS的额定电流和极数，还需要考虑ATS额定短路电流应大于流过ATS的短路电流量，且前后级断路器需要相互匹配。
2.2 ATS选型要求
在重要空管台站供电系统中，应使用符合AC-33A型国家标准PC级ATS。且ATS必须具备自动和手动机械转换功能，紧急情况下可以采用手动转换。空管综合性设备台站供电系统的重要ATS应具备旁路隔离的功能，尤其是UPS输入的ATS。当ATS发生故障需要停电维修时，便可以在不停电的情况下将负载手动转换至旁路开关，开关本体可以抽出进行检修。整个检修维护过程中，從旁路负载、转换开关维护、转换开关功能测试与恢复正常运行，负载均能保持正常供电。通常带维修旁路的ATS由转换开关和旁路开关构成，需要集成机械与电气连锁，防止可能出现的失误操作。目前，带维修旁路隔离的ATS在空管台站供电系统中的应用非常少，其实，诸如航管楼业务楼、塔台、管制中心的UPS输入ATS在选型时，应考虑采用带维修旁路的ATS。
3 四极和三极ATS的应用
①切换过程中的零线问题
ATS的中性线重叠功能和中性线先合后分技术很重要，其可以避免负载受到不必要的N线瞬间过压冲击，满足该功能的只有PC级ATS。中性线后分先合：在ATS转换过程中，相线触点被置于零位，与主用电源三相的接触已经实现脱离，但ATS的N线触点仍然保持闭合状态，维持电源的中性线。相线触点仍然保持在中间的零位状态，但ATS的N线触点已经切换到备用电源一侧。随后ATS的相线触点也切换到备用电源侧，整个切换过程完成。中性线重叠功能：当ATS进行切换的瞬间，两路电源的零线会有短暂的并联，切换完成后又分开，确保输出零线不中断。上述功能可以避免由于零点漂移造成三相电压不平衡的情况发生[2]。
②四极ATS的应用场所
若低压配电系统采用TN-S的保护接地方式，并且进线侧的断路器都配备了接地故障保护，则一定要切断N线上流过的接地电流。在TN-S接地系统下，若某段主母线上的馈电回路出现接地故障，可能在PE线上和N线上流过杂散的接地电流，使得本段主母线的进线断路器不跳闸而另一段母线的进线断路器却跳闸。解决这种问题的方法是将进线断路器、母联断路器和ATS开关均选择四极开关，以此切断流过N线的杂散接地电流通道。
③根据IEC4651.1.5的规定，正常供电电源与备用发电机之间的ATS转换开关应采用四极开关。这点应根据实际安装情况进行调整。市电电源与备用柴油发电机组独立，不共用低压配电柜，即市电电源有独立的配电柜，柴油发电机组有独立的输出配电柜，柴油发电机组输出采用TN-C-S系统，市电变压器输出侧采用TN-C-S系统或TN-S系统。如台站供电系统中市电电源和备用柴油发电机不处于同一配电柜内，低压配电柜单独接地，柴油发电机组中性线在其独立配电柜内接地。无论哪一路供电时，中性线电流均是由自身的电源回路返回。因此，应使用三极ATS[3]。
4 结语
PC级和CB级自动切换开关ATS、带维修旁路的ATS、三极和四极ATS在空管台站的供电配置中已经得到了广泛应用，而在具体选型过程中应根据台站保护接地方式、负载特点，合理选用ATS，以便提升UPS供电系统的稳定性可靠性。
【参考文献】
【1】曾秀英.双电源自动切换开关（ATS）在站用电系统中的应用分析[J].企业科技与发展，2010（16）：67-69.
【2】赵铁刚.ATS双电源转换开关在工程设计中应用的理解[J].房地产导刊：中，2014（16）：151.
【3】石卫涛.通信电源级ATS转换开关应用技术研究[C]//通信电源新技术论坛——通信电源学术研讨会.2008.
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