摘要：本文介绍了ATSE的分类及其特点，并对其在实际工程设计中的应用进行了分析。PC级、CB级各具优缺点，设计者应综合考虑，因地制宜的设计选用。
关键词：ATSE,PC级,CB级,转换时间,使用类别,极数
1、前言
在民用建筑供配电系统设计时，为了保障重要负荷供电的可靠性，很多规范对其电源都有明确的要求，其中国标《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）与行标《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）的规定：对于一级负荷，应由双重电源供电，当一电源发生故障时，另一电源不应同时受到损坏；对于二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电。按照国标《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）和《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）(2005年版)规定，建筑物的消防控制室、消防水泵、消防电梯和防烟排烟风机等消防设备的供电，应在最末一级配电箱处设置自动切换装置。为此，为保证重要负荷供电的连续性，双电源自动转换开关电器在民用建筑中应用范围日益扩大。
随着科学技术的飞速发展，民用建筑的高度不断增高，其功能也随之增强，建筑物中出现一、二级负荷概率也是越来越大。这样对ATSE的应用量也随之增多。然而ATSE的技术性能要求不断提高，因此对ATSE的合理选择就变得越加重要，所以电气设计人员应熟悉和了解其组成与工作原理、主要性能特点等，以便在设计过程中合理选择和使用双电源自动转换开关电器。
2、ATSE的分类
自动转换开关（automatictransferswitchingequipment,简称ATSE）,是由一个或多个转换开关电器和其他必需的电器组成，用于监测电源电路、并将一个或多个负载电路从一个电源自动转换至另一个电源的电器，主要应用于交流电压不超过1000V或直流电压不超过1500V的配电系统中。
ATSE主要包括PC级、CB级和CC级这三种类别，具体如下图所示
：
PC级ATSE：能够接通、承载但不用于分断短路电流。
CB级ATSE:配备过电流脱扣器的ATSE。其主触头能够接通并用于分断短路电流。
CC级ATSE：能够接通、承接，但不用于分断短路电流（受短路电流冲击后，主触头允许熔焊）。目前电气设计中较少采用。
3、ATSE的应用实力分析
通过上述的对比可知，PC级ATSE和CB级ATSE存在着很大的差别，具体而言，PC级的ATSE只完成转换，不具备保护功能；CB级ATSE除具有转换功能，还具有过负荷、短路的保护功能。现通过某高层中ATSE的应用实例，来分析其在实际使用中的选用。
3.1ATSE在放射性供电系统中的应用
图1
图2
在民用建筑电气设计中，图1和图2是常用的配电系统，图1中的CB级ATSE若是为消防负荷供电时，应执行《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）第7.5.4条第4项规定：“当采用CB级ATSE为消防负荷供电时，应采用仅具有短路保护的断路器组成的ATSE,其保护选择性应与上下级保护电器相配合。”因此CB级ATSE不可因过负荷而转换电源，故取消或屏蔽其过负荷脱扣器令其作用于信号是很有必要的。图2中在PC级ATSE前加设了QF1和QF2断路器，一是保护整个配电系统，同时也为PC级ATSE的保护及维护检修提供了方便和帮助。
3.2ATSE在树干式供电系统中的应用
图三
图四
图五
如图四所示的配电系统图，双电源采用的是PC级ATSE，若发生故障，只能令向其供电的低压配电柜两回馈出线开关先后跳闸，造成所有由该线路供电的电源箱失电，恢复供电唯一办法是找出故障点，并处理之。图五所示是在PC级ATSE前加设断路器，或图三所示选用CB级ATSE，这样可以将故障限制在发生故障的电源箱处，从而减小了停电的故障面。
至于是采用PC级ATSE+前设断路器的方案好，还是采用CB级ATSE为好，前者方案的特点是“各司其职”，后者则是“合二为一”。其优缺点是仁者见仁，智者见智，需根据安装位置、经济性等来进行综合考虑选择。
实际电气设计当中，由于PC级的ATSE的可靠性高于CB级的ATSE，因此在需要设置ATSE的地方，都可以选用PC级ATSE,特别是重要场所更应优先考虑选用PC级的ATSE,若系统需要设置短路保护功能时，只需在PC级ATSE前端设置短路保护电器。另外，在应用PC级的ATSE时，需要注意《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）第7.5.4条第3项规定：“当采用PC级自动转换开关电器时，应能耐受回路的预期短路电流，且ATSE的额定电流不应小于回路计算电流的125%。”
4、ATSE选用中还应注意的问题
在民用建筑电气设计时，除了选用PC级还是CB级ATSE的问题外，还应注意ATSE的转换时间、使用类别以及极数选择等问题。
4.1转换时间
ATSE每一次转换都是一个断电过程，会对系统产生一些影响。从ATSE标准看，ATSE有五种转换时间概念，有两种转换时间概念最有使用价值：一个是最小断电时间（由开关本体的机构决定），一个是总转换时间（即本体转换时间+控制器延时时间）。不同的负载和电源状况，有不同的要求，需要给予注意。因此设计选型时，应根据允许中断供电时间及负荷特性（见表1）选定ATSE的总转换时间。
表1负荷的允许中断供电时间
用电负荷情况允许中断供电时间（s）
电子信息
系统A级≤0.004
B级≤0.01
C级－
0级（不间断）不间断供电
医疗设备0.15级（很短时间的间断）≤0.15
0.5级（短时间的间断）≤0.5
15级（不长时间的间断）≤15
＞15级（长时间的间断）＞15
应急照明疏散照明≤5
备用照明≤5
金融、商业交易场所的备用照明≤1.5
安全照明≤0.25
4.2使用类别
在不同的负荷情况下，负荷在启停、工作、改变工作状态时工作电流是要发生变化的，而使用类别反应了正常工况下的接通与分断能力。所以在设计前分析负荷在各工况下电流的变化，根据范围选择合适的使用类别是有必要的。
在《低压开关设备和控制设备第6-1部分：多功能电器转换开关电器》（GB/T14048.11-2008）中，对ATSE的使用类别有明确的规定，见表2。
表2使用类别
电流
性质使用类别典型用途
A操作B操作
交流AC-31AAC-31B无感或微感负载
AC-32AAC-32B阻性和感性的混合负载，包括中度过载
AC-33iAAC-33iB系统总负荷包含笼型电动机及阻性负载
AC-33AAC-33B电动机负载或包含电动机、电阻负载和
30%以下白炽灯负载的混合负载
AC-35AAC-35B放电灯负载
AC-36AAC-36B白炽灯负载
直流DC-31ADC-31B电阻负载
DC-33ADC-33B电动机负载或包含电动机的混合负载
DC-36ADC-36B白炽灯负载
4.3极数选择
通常ATSE的极数分为二极、三极和四极。一般单相电路采用二极ATSE,三相电路采用三极ATSE，四极ATSE能实现三相电路带中性线的转换。
(a)三极ATSE主要用于同种性质电源，一般是指同一电网下不同变压器或不同线路等之间的转换。
(b)正常供电电源与备用发电机之间应选用四极ATSE。
(c)带剩余电流动作保护功能的供电系统中应采用四极ATSE。
(d)在两个不同接地系统间的电源切换开关应采用四极ATSE。
(e)TN-C-S、TN-S系统中的电源转换开关，应采用四极ATSE。
5、结束语
综上所述，ATSE装置是应急配电系统的一个组成部分，应根据该系统的具体设置，有关要求等来确定其级别的选用。PC级、CB级各具优缺点，因此在电气设计中，应根据负荷的重要性、供电方式及资金投入等综合因素进行考虑，合理的选用ATSE装置。
