ASCO雙電源開關(guān)在地鐵項目中的應(yīng)用解決方案

一、引言

地鐵是解決當(dāng)今世界許多城市交通擁塞問題，以及大量、快速、安全地運送乘客的一種現(xiàn)代化交通工具。地鐵不僅擴大城市的交通容量，而且會進一步提升城市的發(fā)展建設(shè)效率。隨著目前城市地鐵交通建設(shè)的日益增長，地鐵交通的建設(shè)對于城市發(fā)展起到了舉足輕重的作用。

地鐵建設(shè)主要是由地鐵站、地鐵隧道等重要場所聯(lián)接貫通。地鐵車站一般分為地下二層，地下一層稱為站廳層，地下二層稱為站臺層，每層均分為公共區(qū)和兩端的設(shè)備區(qū)。公共區(qū)是乘客購票、乘車的區(qū)域，設(shè)備區(qū)則是各種專業(yè)的設(shè)備機房，如自動售檢票、通信、信號、泵房、氣體滅火、照明配電室、環(huán)控機房、環(huán)控電控室、牽引/降壓變電所、蓄電池室、屏蔽門管理室、車站控制室，以及地鐵消防回路等。

二、安全可靠運行

為了保證地鐵站內(nèi)重要場所以及重要設(shè)備的供電，我們對供電電源的重要性、可靠性具備很高的要求，一般會采用雙電源供電方式來保證負載供電的可靠性。
這里我們勢必會對雙電源供電設(shè)備的選型和產(chǎn)品質(zhì)量要求很高，在電氣配電的回路里邊來講，雙電源轉(zhuǎn)換產(chǎn)品在整個回路中是重中之重。

如左圖所示，這是一個常規(guī)的設(shè)計方法，可見在這個配電回路中，雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)ATS是一個十分關(guān)鍵的元器件，ATS一旦出現(xiàn)偏差設(shè)備供電將會失電，對系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行帶來不利的影響。

三、ATS產(chǎn)品的選擇

根據(jù)目前工程情況，以及市場調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)目前國內(nèi)市場存在比較多的自動切換開關(guān)，有國外產(chǎn)品如美國ASCO產(chǎn)品、國內(nèi)也有制造廠采用普通兩個塑殼開關(guān)加上機械連鎖機構(gòu)和控制裝置生產(chǎn)的切換開關(guān)等。詳細查閱標(biāo)準，其實標(biāo)準所說明的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)有不同場合、不同條件使用要求，按國標(biāo)GB/T14048.11-2002的要求，雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的使用要求如下表所示：

1）使用類別

按國標(biāo)GB/T14048.11-2002交流自動轉(zhuǎn)換開關(guān)使用類別分類如下

根據(jù)表中典型用途，地鐵配電場所內(nèi)使用的負載類似于混合負載，因此應(yīng)選用AC-33A或B，對電源型開關(guān)來說，應(yīng)屬于頻繁操作設(shè)備，其使用類別顯然應(yīng)采用AC-33A。

針對于地鐵站內(nèi)的用電設(shè)備，我們將會使用適用于AC-33A型負載的ATS。

1）工程實際過程中，我們?yōu)榱吮ＷC系統(tǒng)供電可靠性，將采用末端切換的供電模式，即把ATS裝于負載前端，裝于現(xiàn)場的負載配電箱內(nèi)。

在上圖中我們就很可靠的保證了每個重要負載是雙路供電。這樣，我們在今后的運行檢修以及對設(shè)備的維護方面都帶來極大的方便，一個負載假如發(fā)生斷電或者故障將不會影響系統(tǒng)的運行。

2）根據(jù)上圖中，我們會發(fā)現(xiàn)采用PC級的ATS要好于CB級的ATS。CB級的ATS加裝了電流脫扣器，這樣在大電流的情況下CB級的ATS要發(fā)生跳脫，負載會有失電，同時在現(xiàn)場的保護整定時也要和上一級的斷路器進行配合，給我們實際運行操作帶來了麻煩。采用PC級的ATS這樣很好的解決了回路中保護和轉(zhuǎn)換分開，即斷路器做為保護性元器件來實現(xiàn)其保護功能，ATS開關(guān)做為供配電元器件來實現(xiàn)其可靠的供電功能，這樣的產(chǎn)品配合真正的為負載安全穩(wěn)定運行提供了保障。

3）根據(jù)實際工程情況，生產(chǎn)PC級別的ATS以美國ASCO的ATS開關(guān)為例，我們做以簡要闡述：

美國ASCO ATS的特點主要有以下幾個要點：

1. 雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器具備同期相位捕捉功能。從正常側(cè)電源切換至備用側(cè)電源，以及從備用側(cè)電源切換至正常側(cè)電源都具備同期相位捕捉功能，控制器同時主動偵測兩路電源的電壓、相位、頻率。保證設(shè)備在兩路電源波形幾乎一致的情況下，瞬間切換完成。給設(shè)備的安全運行帶來極大的好處。
2. ASCO ATS斷電轉(zhuǎn)換時間是ms級，使用大安培的雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，斷電轉(zhuǎn)換時間，是包括了控制器偵測出電源斷電、控制器驅(qū)動開關(guān)觸頭、開關(guān)觸頭動作三個時間的合成。
3. ATS開關(guān)具備極大的Icw額定短時耐受電流水平。遠遠大于斷路器的額定短時耐受電流水平。這樣可以保證在大電流流過斷路器和自動轉(zhuǎn)換開關(guān)時，自動轉(zhuǎn)換開關(guān)不會先于斷路器跳脫，保證了負載供電的可靠性、連續(xù)性。
4. ATS開關(guān)具備N線重疊轉(zhuǎn)換功能，即在開關(guān)N線加裝一個轉(zhuǎn)換觸頭，N線采用先接后斷的功能。這樣的設(shè)計理念很好的保證了在發(fā)生切換的時候造成的電源三相不平衡，以及在兩路電源切換完畢后，兩路電源完全分開的原則。
5. ATS開關(guān)在開關(guān)本體內(nèi)部采用線圈電磁驅(qū)動，機械閉鎖。很可靠的避免了兩路電源并列的問題。正是因為電磁驅(qū)動，保證了開關(guān)的轉(zhuǎn)換時間為ms級。
6. ATS開關(guān)在開關(guān)本體觸頭部分采用銀鎢合金，很好的滿足了導(dǎo)電和耐高溫的要求，與此同時還具備專門的滅弧柵，保證了動觸頭和靜觸頭分離的時候把開關(guān)拉弧在開關(guān)內(nèi)部完成。
7. ATS開關(guān)具備自投不自復(fù)和自投自復(fù)的功能，完全滿足國標(biāo)GB14048.11-2002中2.2.1 操作程序的要求。

以下是國標(biāo)GB14048.11-2002中2.2.1 操作程序的一個摘抄，

8．ATS開關(guān)可以實現(xiàn)就地和遠控功能，也可以實現(xiàn)和廠用電監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng)要求。具備實現(xiàn)這個低壓元器件的監(jiān)控、監(jiān)視，統(tǒng)一管理的功能。

四：總則

ASCO ATS目前生產(chǎn)的產(chǎn)品在業(yè)界內(nèi)屬于高端的產(chǎn)品，并且在地鐵、航空、電信、電力等行業(yè)都有很好的業(yè)績。可見是一個比較值得信賴的產(chǎn)品。針對于本工程實際情況，采用ASCO ATS是一個不錯的產(chǎn)品選擇，ASCO公司生產(chǎn)的ATS具備以上諸多優(yōu)點，并且也完全符合工程設(shè)計以及實際運行要求。對于我們在產(chǎn)品投運后操作維護、運行檢修、系統(tǒng)安全穩(wěn)定等方面都帶來了很大的好處。