论述UPS与ATS的电气配合（一）
ATS(Automatic?transfer?switching equipment,自动转换开关)。主要用在紧急保障供电系统,将负载电路从一路电源自动换接至另一路(备用)电源的开关电器,以确保重要负荷可以连续、可靠运行。ATS常见为机械结构,转换时间多为100ms以上。在IT设备,例如服务器前端无电力延续保护的情况下,直接使用会造成负载断电。故常适用于照明、电机类负载的直接使用。
ATS在UPS系统中的配套使用是非常普遍的,尤其在提供高可靠性的多机并联系统前端,通常需要使用ATS在多市电输入之间以及市电和发电机之间进行UPS输入电力的切换和中断保护。图1给出了ATS用于UPS输入电力的切换和中断保护的示意图。
ATS一般由两部分组成:开关本体和控制器。ATS是一种多型号的产品,根据国际标准IEC-60947-6规定,ATS的开关本体可分为PC级(整体式)和CB级(断路器)两个级别。
PC级:一体式结构(三点式)。它是双电源切换的专用开关,具有结构简单、体积小、自身联锁、转换速度快(0.2s内)、安全、可靠等优点,负载开关和接触器双投型的ATS都属于PC级,本体只能作为自动转换开关使用,不具备过载和短路以及其他保护功能,需要配备短路保护电器。
CB级:配备过电流脱扣器的ATS,它的主触头能够接通并用于分断短路电流。它是由两台断路器加机械联锁组成,具有过载、短路以及其它保护功能。
工作极数上,ATS常见有3极切换和4极切换(带N切换)两种,其工作原理图如图2所示。在4极ATS的切换过程中,由于N线的切换很难与三个相线同步,成为故障发生的主要原因,所以在数据中心的供电系统中,通常采用3极ATS,而不用4极ATS。
切换方式上,ATS分为先断后通型和先通后断型(中性线重叠切换)。
作为电源切换类产品,ATS的发展经历了接触器类、MCCB塑壳开关类、负载隔离开关类和一体化自动切换开关类。在UPS系统中,均采用一体化自动切换开关。
