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符合標(biāo)準(zhǔn)安全可靠ATSE設(shè)計(jì)制造選擇的依工學(xué)論文

時(shí)間:2023-05-02 21:28:07 論文范文 我要投稿
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符合標(biāo)準(zhǔn)安全可靠ATSE設(shè)計(jì)制造選擇的依工學(xué)論文

  摘要:按照低壓電器的發(fā)展規(guī)律,可以預(yù)計(jì),未來ATSE將象其它低壓開關(guān)一樣,逐步淘汰用其它開關(guān)代替ATSE的解決方案,代之于完全按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的ATSE。ATSE的工作性質(zhì),決定了其故障會帶來重大的損失,所以,安全可靠性是ATSE設(shè)計(jì)、制造和選用最關(guān)鍵的指標(biāo)。隨著市場對ATSE了解、理解加深,ATSE在經(jīng)歷了替代品向?qū)iT化過渡之后,未來產(chǎn)品的差異將集中在安全可靠性和服務(wù)方面。

符合標(biāo)準(zhǔn)安全可靠ATSE設(shè)計(jì)制造選擇的依工學(xué)論文

  關(guān)鍵詞:ATSE 設(shè)計(jì) 制造 選擇 發(fā)展趨勢

  一、我國目前ATSE產(chǎn)品市場狀況和發(fā)展趨勢

  現(xiàn)狀:

  ATSE是低壓電器最新的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),2003年才開始執(zhí)行,所以,目前產(chǎn)品市場還不成熟,表現(xiàn)在:

 。保檬煜さ拈_關(guān)(接觸器、斷路器、隔離開關(guān)),通過增加電源檢測和自動轉(zhuǎn)換功能作為電源轉(zhuǎn)換開關(guān)是許多廠商最快捷、開發(fā)成本最低的解決方案。實(shí)際上,既然中國、IEC、UL都為ATSE制訂了專門的標(biāo)準(zhǔn),說明其它現(xiàn)有的開關(guān)不能夠完全滿足ATSE特定的要求,所以,ATSE也應(yīng)該象其它傳統(tǒng)的開關(guān)一樣,是一類專門用途的開關(guān)裝置,應(yīng)該按照標(biāo)準(zhǔn)要求,專門設(shè)計(jì)、制造。

 。玻Q不規(guī)范,ATSE國家標(biāo)準(zhǔn)的中文名稱是:自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器。既然有標(biāo)準(zhǔn),名稱就應(yīng)該規(guī)范、唯一。

 。常捎贏TSE在使用過程中不是經(jīng)常動作的開關(guān),所以,不同品牌的質(zhì)量差異不宜區(qū)別,有質(zhì)量問題的產(chǎn)品也不容易在短時(shí)間發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性常常被忽視。這是目前阻礙我國ATSE技術(shù)、質(zhì)量提高的最大障礙。

 。矗?yàn)锳TSE還沒有實(shí)行CCC認(rèn)證,全國已經(jīng)有100多個(gè)品牌,還可以帖牌,產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。

  ATSE的發(fā)展趨勢:

  按照低壓電器的發(fā)展規(guī)律,可以預(yù)計(jì),未來ATSE將象其它低壓開關(guān)一樣,逐步淘汰用其它開關(guān)代替ATSE的解決方案,代之于完全按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的ATSE。

  ATSE的工作性質(zhì),決定了其故障會帶來重大的損失,所以,安全可靠性是ATSE設(shè)計(jì)、制造和選用最關(guān)鍵的指標(biāo)。隨著市場對ATSE了解、理解加深,ATSE在經(jīng)歷了替代品向?qū)iT化過渡之后,未來產(chǎn)品的差異將集中在安全可靠性和服務(wù)方面。

  二、關(guān)于ATSE選擇的一些建議:

  中國、IEC、UL都對ATSE制訂專門的標(biāo)準(zhǔn)(幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)完全等同),所以,就必須選擇符合標(biāo)準(zhǔn)的ATSE,由于我國ATSE沒有實(shí)行CCC認(rèn)證,所以,目前符合國家標(biāo)準(zhǔn)的唯一依據(jù)就是獲得由中國質(zhì)量認(rèn)證中心按照GB/T14048.11標(biāo)準(zhǔn)頒發(fā)的CQC證書。

  ATSE故障會帶來重大的損失,所以,高可靠性是選擇ATSE的重要依據(jù)。一個(gè)ATSE是否具有高可靠性,需要看其是否符合“功能單一、結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)周到、品控嚴(yán)格”的可靠性原則。

  在具體選用時(shí)還需要注意下列幾項(xiàng)問題:

  1.ATSE是一個(gè)“裝置”,包括了開關(guān)本體和檢測控制電路,能夠檢測兩路電源的狀態(tài)參數(shù),這是ATSE不同于其它低壓電器的地方。在選用時(shí)一定要注意:ATSE的控制器必須能夠分別檢測三相電路,這樣才能保證任何一相出現(xiàn)斷相時(shí),ATSE能夠自動切換。否則,就不能保證ATSE的有效使用,就不是真正意義上的ATSE。

  2.兩段式與三段式選擇:按照結(jié)構(gòu)越簡單,可靠性越高的可靠性原則,兩段式比三斷式有更高的可靠性,但兩段式ATSE的缺點(diǎn)是,總是有一路電源處于接通狀態(tài),如果因?yàn)槿魏卧,兩路電源都不正常,就會將“有問題的電源”送到負(fù)載,這有背于ATSE的使用原則。

  3.PC級和CB級:國標(biāo)規(guī)定,ATSE分為PC級與CB級。現(xiàn)在普遍有一個(gè)誤解,將CB級ATSE等同于用斷路器組合的ATSE。實(shí)際上,嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)定義,無論通過什么機(jī)構(gòu),只要主觸頭具有分?jǐn)喽搪冯娏髂芰Φ腁TSE,就是CB級ATSE;反之,由斷路器組成的ATSE,如果性能達(dá)不到ATSE的要求,也不能夠用作ATSE。所以,CB級ATSE≠斷路器組成的ATSE。按照“結(jié)構(gòu)簡單、功能單一”的可靠性原則,PC級ATSE比CB級ATSE具有更高的可靠性,所以,對可靠性要求高的場合,應(yīng)當(dāng)選用PC級。

  4.選擇CB級ATSE,只需要注意一點(diǎn):當(dāng)短路保護(hù)功能起作用時(shí),ATSE功能失效(這是UL標(biāo)準(zhǔn)對CB級ATSE特別提示的)。但是,當(dāng)選擇用斷路器組合而成的CB級ATSE,就要注意下列問題:

 。1)具有“過載保護(hù)”功能,這個(gè)功能不僅不是ATSE所需要的,而且,當(dāng)“過載保護(hù)”功能起作用時(shí),負(fù)載將斷電,ATSE功能失效。

  (2)由于具有過載、短路保護(hù)功能,所以,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,與PC級ATSE相比,可靠性低。

  (3)斷路器的電氣性能是按照斷路器(GB/14048.2)的要求設(shè)計(jì)制造,而ATSE的電氣性能與之有諸多不同(例如電氣間隙、爬電距離、帶負(fù)載切換、短時(shí)耐受電流等等)。

 。4)斷路器設(shè)計(jì)是長期工作制,觸頭材料主要考慮分?jǐn)嚯娀∧芰Γ寡趸圆。而用斷路器作ATSE時(shí),備用電源的斷路器長期處于分?jǐn)酄顟B(tài),觸頭長期暴露在空氣中,很容易受到腐蝕,一旦投入使用,可能導(dǎo)致接觸不良,發(fā)生意外。

 。5)由于選擇性保護(hù)是一個(gè)困難的問題,斷路器一致性不好或者選擇性保護(hù)設(shè)計(jì)不當(dāng),容易導(dǎo)致上下級斷路器同時(shí)動作,造成重要負(fù)載電源供應(yīng)中斷,ATSE失去保證重要負(fù)載電源供應(yīng)的作用和轉(zhuǎn)換功能。

 。6)結(jié)構(gòu)上存在天然缺陷,難以做到高可靠性,用斷路器組成的ATSE,每動作一次,電機(jī)都要“堵轉(zhuǎn)”,減速齒輪承受極限壓力,導(dǎo)致電機(jī)、減速器壽命短,可靠性低。

  三、泰永科技TBBQ3 PC級ATSE介紹

  泰永科技TBBQ3 PC級 ATSE特點(diǎn):

  完全按照GB/T14048.11標(biāo)準(zhǔn)要求專門設(shè)計(jì)的PC級ATSE;

  安全可靠性是設(shè)計(jì)、制造主要考慮的要素,依據(jù)的可靠性原則是:功能單一、結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)周到、品控嚴(yán)格;

  產(chǎn)品取得了CQC認(rèn)證。

 。保悇e選擇:

  按照ATSE國家標(biāo)準(zhǔn),ATSE分為PC級和CB級兩種類型,依據(jù)功能單一、結(jié)構(gòu)簡單的可靠性原則,PC級ATSE比CB級ATSE有更高的安全可靠性。國家ATSE標(biāo)準(zhǔn)起草人,上海電科所高級工程師曲德剛先生和西南設(shè)計(jì)院徐建兵總工在《建筑電氣》2005年第一期刊登文章《合理選擇與使用自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器(ATSE)》。該文對目前國內(nèi)各種ATSE方案進(jìn)行了詳細(xì)的對比分析,結(jié)論是:PC級ATSE是理想的電源轉(zhuǎn)換開關(guān)。國際最專業(yè)的ATSE廠商(例如ASCO、GE、日本高田、愛知等),只制造PC級ATSE。所以,泰永TBBQ3定為PC級。

  2.設(shè)計(jì)特點(diǎn):

  動力源: ATSE轉(zhuǎn)換的動力來源只有兩種:電機(jī)+減速機(jī)構(gòu)和勵(lì)磁,由于勵(lì)磁驅(qū)動具有結(jié)構(gòu)簡單,動作可靠、速度快等特點(diǎn),所以,TBBQ3采用勵(lì)磁驅(qū)動作為動力源。美國ASCO、GE;日本愛知、高田等專業(yè)廠商都是采用勵(lì)磁作為動力源。

  傳動機(jī)構(gòu):TBBQ3采用最簡單的連杠機(jī)構(gòu)傳遞動力

  鎖定機(jī)構(gòu):TBBQ3采用一個(gè)機(jī)械鎖扣,將主觸頭可靠的鎖定在設(shè)計(jì)的位置,保證觸頭的壓力。機(jī)構(gòu)只在轉(zhuǎn)換瞬間通電,保持狀態(tài)無需電能。

  拍合式動靜觸頭連接,配備獨(dú)立滅弧罩,滅弧迅速,630A以上產(chǎn)品設(shè)計(jì)有專門的滅弧觸頭,非常適合ATSE帶負(fù)荷轉(zhuǎn)換的苛刻電氣性能要求。美國ASCO、GE;日本愛知、高田等專業(yè)廠商也都是采用拍合式動靜觸頭連接。

  多個(gè)獨(dú)立的觸頭,保證觸頭接觸面積和散熱,有利于長期通電的可靠性。

  觸頭壓力大,保證接觸面積和抵抗電磁力,短時(shí)耐受電流大。

  特別的觸頭材料,兼顧導(dǎo)電、耐弧和防腐性能。考慮了觸頭長期處于打開狀態(tài),暴露在空氣中的ATSE獨(dú)有特點(diǎn)。

  同步性好,25-3200A轉(zhuǎn)換時(shí)間在75-120毫秒,保證開關(guān)有很高的同步性。

  “V”型位置控制機(jī)構(gòu)保證兩路電源不可能同時(shí)接通。

  三斷式設(shè)計(jì),當(dāng)兩路電源都存在問題是,開關(guān)將處于“中間”位置,將電源與負(fù)載隔離。當(dāng)任何一路電源恢復(fù)正常時(shí),開關(guān)將自動接通正常電源,保證負(fù)載連續(xù)供電。

  開距大,電器間隙和爬電距離是斷路器1.5和1.8倍,可以可靠防止轉(zhuǎn)換瞬間電源疊加的危險(xiǎn)。

  所有受力大、運(yùn)動要求準(zhǔn)確的零部件,都采用表面氮化處理,保證長期防腐性能和耐磨性,是產(chǎn)品長期可靠工作的關(guān)鍵。

  重要電子元器件選用國際知名品牌,保證開關(guān)的可靠性。

  配備I-V型控制器,滿足客戶各種不同用途的需要

  III型以上控制器與開關(guān)本體分離安裝,有利于維護(hù)更換。泰永科技ATSE設(shè)計(jì)初始,就充分考慮維護(hù)的快速、方便性,ATSE本體在正常工作狀態(tài)類似于“保存”狀態(tài),只有控制器是連續(xù)工作,故障的95%以上是元器件故障,泰永的控制器,可以在3分鐘之內(nèi)更換完畢,并且一個(gè)普通人員稍加培訓(xùn)就可以完成。

 。常┯揽萍糡BBS ATSE監(jiān)控系統(tǒng)介紹

  由于ATSE特殊的工作性質(zhì)(長期不動作,但一旦需要工作,必須可靠轉(zhuǎn)換,否則將將會帶來重大損失)。經(jīng)過市場調(diào)查,我們發(fā)現(xiàn),重要用戶都有一個(gè)疑慮:一旦出現(xiàn)電源故障,ATSE能否可靠的轉(zhuǎn)換?另外,對超過ATSE數(shù)量較多的系統(tǒng),ATSE的日常維護(hù)、檢修也存在問題。客戶希望,從保證使用可靠性的觀點(diǎn)要求,應(yīng)該開發(fā)一個(gè)系統(tǒng),利用計(jì)算機(jī)技術(shù),對一個(gè)系統(tǒng)的所有ATSE進(jìn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)檢測和動作可靠性定期檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)、維修和更換有故障的ATSE,保證ATSE在需要時(shí)能夠“挺身而出”。

  根據(jù)這一市場需求,泰永科技以自己成熟的PSC2000監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)為基礎(chǔ),在全國首家推出ATSE專用監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)由三部分組成:TBBQ3開關(guān)本體+V型控制器+TBBS監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要功能如下:

  可以在計(jì)算機(jī)上面對系統(tǒng)任意一個(gè)或全部ATSE的電源參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、設(shè)定

  可以通過計(jì)算機(jī)對所有或者某些ATSE進(jìn)行轉(zhuǎn)換測試,此項(xiàng)功能可確保一個(gè)系統(tǒng)所有ATSE的日常維護(hù)可以在計(jì)算機(jī)上快速完成。

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