低壓電器智能化時代到來 創(chuàng)新才能使企業(yè)成長

發(fā)布時間：2017-08-21　    來源：福太勒（杭州）電氣有限公司

大勢所趨，低壓電器智能化

在過去，我們所說的低壓電器一般只是指能實現(xiàn)某種功能或某幾種功能的元器件，產(chǎn)品縱向一體化的發(fā)展趨勢要求企業(yè)從系統(tǒng)性出發(fā)，整合所有配電、保護(hù)、控制等元器件，為目標(biāo)行業(yè)客戶提供穩(wěn)定可靠的解決方案，同時對于特定行業(yè)有針對性地提高額定電壓和產(chǎn)品性能。隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0、智能電網(wǎng)、智能家居等各種技術(shù)的發(fā)展，低壓電器產(chǎn)品除了要綠色環(huán)保、節(jié)能節(jié)材、符合相關(guān)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議及EMC測試條件外，也要求需要具備網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)功能。

合理選型，確保用電安全

ATSE尤其重要的功能與作用成為低壓配電系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分，直接影響著各種用電場所的安全與可靠，合理選型一直是業(yè)內(nèi)爭論的話題。吳總結(jié)合多年的開發(fā)應(yīng)用經(jīng)驗，在工程設(shè)計中如何合理選用ATSE給出了如下見地：

（1）轉(zhuǎn)換時間與應(yīng)用場合、負(fù)載類別有關(guān)。

ATSE總動作時間由3部分組成：①人為延時（可調(diào)，躲避電網(wǎng)閃變干擾，一般為100ms）；②操作機(jī)構(gòu)響應(yīng)時間（不可調(diào)，一般電磁鐵操作機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換速度快）；③觸頭轉(zhuǎn)換時間（三位置ATSE的觸頭轉(zhuǎn)換時間可調(diào)，二位置ATSE不可調(diào)，二位置ATSE快于三位置ATSE）。

ATSE的轉(zhuǎn)換速度越快，其對驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計、控制器采樣及電氣控制部分的要求越高，在相同的機(jī)械壽命和電氣壽命條件下，轉(zhuǎn)換速度快的ATSE整體性能和可靠性較轉(zhuǎn)換速度慢的ATSE更好。在實際應(yīng)用中，對于一些重要負(fù)載，超過其允許的斷電時間會影響其正常工作，ATSE的總動作時間（斷電時間）不宜大于負(fù)載允許最大中斷供電時間，電氣設(shè)計人員應(yīng)選擇轉(zhuǎn)換速度比較快的ATSE產(chǎn)品。

因感性負(fù)載在斷電后會產(chǎn)生感應(yīng)電壓，并隨著時間無規(guī)律衰減，其電壓、頻率、幅值與投入電源有較大差異，如ATSE在此期間進(jìn)行電源投切，會給電路造成較大的電流沖擊。因此，在一些對斷電時間要求不高、且為感性負(fù)載（如電機(jī)）的用電場合，應(yīng)引入人為延時，使ATSE總動作時間（斷電時間）大于負(fù)載感應(yīng)電壓消失的時間。

在實際使用時，需結(jié)合ATSE應(yīng)用場合和負(fù)載特性選擇合適的轉(zhuǎn)換時間的ATSE產(chǎn)品。

（2）設(shè)計選型時需關(guān)注額定限制短路電流Iq值的重要性。

Iq值是ATSE的一項關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，是指在短路保護(hù)電器動作時間內(nèi)能夠承受的預(yù)期短路電流值；因GB14048.11標(biāo)準(zhǔn)未嚴(yán)格要求ATSE產(chǎn)品在做3C認(rèn)證試驗時應(yīng)選用哪種類型的短路保護(hù)電器，目前業(yè)內(nèi)基本上都是用斷路器或熔斷器配合ATSE一起試驗來測試ATSE的Iq值。

熔斷器在承受預(yù)期短路電流時的熔斷時間比同規(guī)格的斷路器分?jǐn)鄷r間要快得多。在低壓配電系統(tǒng)設(shè)計中，ATSE一般與斷路器配合使用，如設(shè)計師按“斷路器的預(yù)期短路電流值”來選擇“用熔斷器通過的Iq值試驗的”ATSE產(chǎn)品，就會出現(xiàn)斷路器未跳閘而ATSE產(chǎn)品損壞的故障。故建議電氣設(shè)計人員在選擇ATSE時要重視Iq值，應(yīng)盡量選擇用斷路器配合測試且通過Iq值試驗的ATSE產(chǎn)品。

（3）當(dāng)負(fù)載為電機(jī)時，需考慮ATSE是否具備相位偵測功能。

常規(guī)的ATSE自動轉(zhuǎn)換的原理是：控制器實時監(jiān)測兩路電源的三相電壓有效值，當(dāng)監(jiān)測到主電源電壓超出正常電壓范圍時，發(fā)出指令控制本體結(jié)構(gòu)進(jìn)行動作，將其投切到備用電源。

電機(jī)為感性負(fù)載，在運(yùn)行時如出現(xiàn)斷電，因慣性作用電機(jī)會持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間，并在接線端子上產(chǎn)生感應(yīng)電壓。經(jīng)測試，三相電機(jī)在運(yùn)行時發(fā)生某一相電源斷電時會持續(xù)運(yùn)行，并在斷相的端子上感應(yīng)出和正常電源電壓有效值、頻率差不多，但相位差異較大的感應(yīng)電壓。如設(shè)計師選用的是常規(guī)ATSE（僅檢測電壓有效值），會檢測不出電源故障，進(jìn)而未執(zhí)行電源轉(zhuǎn)換動作，最終造成電機(jī)斷相運(yùn)行；如電機(jī)斷相運(yùn)行時間過長，將會損壞。

因此，當(dāng)負(fù)載為電機(jī)時，為避免電源斷相時雙電源不轉(zhuǎn)換的現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)選擇具備相位偵測功能的ATSE產(chǎn)品。

（4）使用類別選擇問題。

ATSE的使用類別應(yīng)根據(jù)安裝位置選擇：①電源端ATSE的選用：電源端ATSE的額定短時耐受電流Icw要大于或等于電路的預(yù)期短路電流值，短耐時間應(yīng)大于或等于ACB的短延時時間（0.4s）。短路接通能力Icm不小于nIcw（一般n=2～2.2）。使用類別選用AC-33A最佳，次之AC-33iA或AC-33B。②配電端ATSE的選用：配電端ATSE額定限制短路電流（Iq）大于或等于電路的預(yù)期短路電流外，此電流下的配電級ATSE-G的I2t值也應(yīng)大于所選用SCPD（短路保護(hù)電器）的I2t值。使用類別宜選用AC-33i或AC-33。③負(fù)載端ATSE選用：負(fù)載端ATSE主要用于電路末端，其使用類別與負(fù)載類型及其額定工作電流有關(guān)，且因其位于負(fù)載端，操作次數(shù)較頻繁，尤其是消防負(fù)荷一般宜選用AC-33iA和AC-33A。

（5）CB級雙電源選擇使用問題。

雙電源按分?jǐn)嗄芰煞譃镃B級、PC級和CC級，CB級雙電源是配備過電流脫扣器的TSE，它的主觸頭能夠接通并用于分?jǐn)喽搪冯娏?。行業(yè)內(nèi)一般用斷路器作為雙電源的過電流脫扣器。

CB級雙電源在線路出現(xiàn)過電流并進(jìn)行過載保護(hù)時，斷路器會脫扣、切斷負(fù)載的供電。ATSE控制部分一般都是從兩路斷路器進(jìn)線端取電，如ATSE的斷路器因負(fù)載過流而脫扣，進(jìn)線端仍然有電，控制部分不會驅(qū)動本體進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換，從而造成兩路電源正常，而負(fù)載斷電的故障。

在一些重要的場合，行業(yè)規(guī)范或國家標(biāo)準(zhǔn)要求負(fù)載在過載時不能影響正常供電；在施工現(xiàn)場，經(jīng)常會出現(xiàn)一些暫態(tài)過電流或短路故障。在這些場合，設(shè)計師需謹(jǐn)慎選擇使用CB級雙電源。

小電流規(guī)格的CB級雙電源，一般廠家均采用微型斷路器作為動作本體。而國內(nèi)的微斷一般都是按民用國標(biāo)GB10963《家用及類似場所用過電流保護(hù)斷路器》設(shè)計，其污染等級、過載和短路保護(hù)特性與低壓電器行業(yè)國標(biāo)GB14048.2《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第2部分：斷路器》有較大差異，建議電氣設(shè)計人員在選用小規(guī)格的CB級雙電源時，應(yīng)先評估微斷的性能是否能滿足設(shè)計要求。