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1、综合性医院在使用双电源转换开关时注意事项摘要:双电源系统是重要电力负荷安全运行的有效保障，而电源转 换开关是连接两个电源的重要枢纽。由于双电源自动转换开关(ATSE) 具有使用安全、转换迅速、无需值守的特点，近年来得到了广泛的应 用。文中阐述了 ATSE的概念、分类、性能特点以及医院双电源系统 选择ATSE时应考虑的因素，重点分析了开关的适用范围和选择依据, 并通过医院配电实例予以说明。关键词：自动转换(ATSE)感性负载(电动机)时间(条件)选 型1双电源自动转换开关介绍双电源自动转换开关电器(ATSE)的相关国际标准IEC60947-6-1 和国家标准GB/T14048.11已经相继颁布和
2、执行。现在综合医院在工 程的配电设计基本上采用，对一些负荷分级、供电系统、应急电源系 统、照明系统及医疗特殊场所的，有针对性采用此种双电源自动转换 开关。双电源自动转换开关在医院使用中最常见的型号是上海人民电 器厂RMQ1,主要用于医院科室和设备间和消防的电源柜和双电源双 回路(低压)及发电机的自动转换上。主要功能是，用于交流50 Hz,额定 绝缘电压690 V,额定工作电压400 V及以下，额定工作电流从6800 A,具有常用电源和备用电源的供电系统中，因其中一路发生故障而进 行电源之间的自动转换，以保证供电的可靠性和安全性,当一路电源发 生异常时，保证用户供电的可靠性和连续性。用于医院手术
3、室、ICU、 计算机房。ATSE是一种功能性开关，是一种电源选择开关,ATSE 一般由两部 分组成:（1）开关电器本体。（2）控制器。开关电器本体又分两类。第一类为CB级，配备过电流脱扣器它是由两台断路器加机械连 锁组成，具有短路保护功能。第二类为PC级，能够接通、承载，但不用于分段短路电流，没有短 路及过载保护功能。第三类为派生PC级，用负荷隔离开关组合成，能够检测到电源停 电,将会转换到备用电源，确保其他重要负荷供电。总之还有电源级、 配电级、负荷级ATSE在选择时不但要考虑其额定电流值，还应该考虑 分断能力和转换时间。从定义和相关国家标准来说，短路耐受容量是 包含了“耐受时间”和“耐受电
4、流”这两个概念，也就是在多长的时间范 围内可以承受多大的短路电流。2综合医院供电方案配电系统采用二进线一联络自投、手投供电模式，高压侧是通过 综保护装置实现双回路自投、自复，低压侧采用ATSE自动控制（自投 自复）供电模式，设备用电负荷采用一路10 kV独立市电电源作为常用 电源，另一路为保安线路供电（备用电源），线路是用电缆专线敷设供电, 自设柴油发电机组作为第三电源。采用两台变压器供电;一台变压器 工作，一台热备，供电采用负荷分级供电，一级负荷供电的是，所有消防 设备、重症监护室、急救室等;一般空调（中央空调）电源、客梯用电、 自动扶梯电源、大型医疗设备等为二级负荷;其他用电为三级负荷。
5、重要手术室、重症监护室及重要医疗设备（呼吸机、麻醉机、计算机 机房）等对间断供电时间要求更高的设备（切换时间0.5 s）,还需在末 端配置UPS设备来满足要求。在每层楼的强电井内设层照明总箱。 每层照明配电总箱内装设自动、手动双电源转换开关。在实际的工作 中高压、低压会出现停电、断电的情况，这时就会自动转换到另一路 电源供电。3双电源ATSE选用注意事项双电源ATSE还会受到感性负载的影响，我们都知道电动机负载 是一种典型的感性负载，特别是医院的生活水泵、消防水泵、供暖循 环泵、中央空调主机、冷冻水循环泵、冷却水循环泵有的医院还有锅 炉用于鼓风、引风电机。下面就以电动机为例加以说明，在现实的供
6、 电转换中常见到这样一种情况，切断大型电动机的供电,这里所指的大 型电动机是中央空调机组、消防水泵、锅炉用的鼓风机、引风机，实 际的工作中在很短的时间切换到另外一路内恢复供电,而电动机不是 很快损坏就是电动机保护断路器跳闸，甚至有可能两种情况同时发生，有可能两种情况发生一种。电动机也是一种主动性负载，它可以通过磁场存储能量。对于一 个运转的电动机突然失去供电，电动机的转子会在惯性作用下继续旋 转，依然在切割磁力线，可以视为一个发电机，产生了电压一自激励电 压。随着转子旋转的逐渐减慢，这一自激电压将随时间呈指数下降。 我们把自激励电压下降到初始值37%时所用的时间成为时间常数。大 型电动机的时间
7、常数一般是4-5 s,5倍时间常数（25 s）过后，这一自激电 压才会降为0 V。正如电源转换时一样（配电级ATSE）,电动机实际上是断电以后再 迅速通电，因为大多数ATSE的机械转换时间为0.13 s之间,也就是 说电动机还保存着相当大的激励电压。我们知道电压是一个矢量，含 有一定的方向性。最不利的情况就是自激励电压与再次加电的馈电电 压方向相反，也就是相位角差180,那么此时电动机上所承受的电压就 是1.372倍的额定电压了。由于电动机电阻是不会改变的,当电压上升为2倍的额定电压时, 电流也会上升为2倍的额定电流。因为电源的转换，电动机要重新起 动，而起动电流为工作电流的47倍，所以ATS
8、E触头转换接触的一瞬 间，加在电动机的电流为额定电流的1216倍，而大多数情况下，电动 机的保护断路器可以承受1012倍的起动电流，无法承受因电动机电 源转换而带来的高于12倍额定电流的冲击，所以断路器通常跳闸了。 我院中央空调主机就出现转换过快，造成跳闸（主机360 kw）。当ATSE（电源级）用在发电机转换时，就不存在这种现象，因为发电机经ATSE转换到自动启动，运行稳定电压再投入的时间（按规定将在15 30 s内起动应急柴油发电机完成供电），足够解决以上的问题。当作用 于电网备用回路的转换时,要采用用带延时转换功能的ATSE。这里的 延时转换意思是:ATSE动触头离开一路电源，停在中间某
9、一位置,等待 电动机的自激励电压消除到安全值时（是感性负载能够到达静止的时 间），再投入备用电源。使用双电源自动转换ATSE的目的，就是让负载尽可能的少停电 时间，所以选择ATSE时关键是要知道负载所准许的最长断电时间是 多少。目前这一指标国家设计规范中没有给出明确指标，所以ATSE 国家标准中也就没有明确要求。所以使用者要对感性负载做一个时间 认定（静止时间），认定后再去对有时间可调的ATSE进行时间的设定, 一般来说这个时间会影响医院的正常工作，建议在医院使用此种转换 开关时要慎重。医院动力用电在设计时最好采用配电级ATSE可延时 转换（10 s）,把感性负荷集中于配电级所设的配电柜，避免
10、因感性负荷 转换时间过长，影响医疗用电安全。目前市场上所使用的机械式转换 开关，大体上分为电磁驱动和电机驱动两种，电磁驱动转换快一些，一 般是100多毫秒，电机驱动的转换慢一些,一般是24 s。所以要根据 负载准许的断电时间来选择ATSE的形式和种类。这里强调一点:转 换速度再快的ATSE也无法取代UPS,在重点科室如手术室、ICU、计 算机机房等一定要配有UPS,不能说ATSE转换快了，就可以省略UPS 不用了。ATSE和UPS是应急供电系统中起不同的无法互相替代作用的电气设备。一般的综合性医院大楼在强电井内的配电箱都装有自动电源转 换开关，这种转换开关转换的时间是17 s左右,对普通医疗用
11、电是可 行的,在采用ATSE时,也有设计安装在医院配电室，对双电源直接进行 转换，有第三电源发电机供电时也采用ATSE作为转换（切换）。经过实 例分析，医院在安装使用ATSE时,一般选型时仅仅考虑额定电流和极 数，而对于决定ATSE转换特性的转换条件、使用类别、转换时间未给 予充分的考虑，按供电负荷等级选择双电源自动转换开关，以适应不同 负载的需求,要尽量选择控制器实用性、选用带有延时型转换开关，并 且根据负荷的性质进行时间上的整定。即切换总动作时间应小于或大 于负荷允许中断供电时间，从而提高医院医疗用电的安全性、连续性 和可靠性，避免不必要的损失。参考文献1 GB50052-95,供配电系统设计规范S.2 GB50054-95,低压配电设计规范S.3 GB/T 14048.11-2002.低压开关设备和控制设备.第6部分:多 功能电器，第1篇:自动转换开关电器.
综合性医院在使用双电源转换开关时注意事项
