為工廠設(shè)施選擇合適的轉(zhuǎn)換開關(guān)時(shí)，工程師需要考慮諸多因素，如系統(tǒng)安裝、運(yùn)行模式和切換機(jī)構(gòu)等，以避免斷電時(shí)停機(jī)事件的發(fā)生。
許多商業(yè)和工業(yè)設(shè)施需要連續(xù)運(yùn)行，即使在斷電時(shí)也要保持業(yè)務(wù)的連續(xù)性。因此，這些設(shè)備需要依靠配電設(shè)施，如轉(zhuǎn)換開關(guān)，將電力供應(yīng)安全的在正常和應(yīng)急電源之間切換。
然而，并非所有的轉(zhuǎn)換開關(guān)都是相同的。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，可用的選項(xiàng)和配置模式紛繁復(fù)雜，數(shù)量之多令工程師們望而生畏。正因?yàn)槿绱耍こ處焸冃枰私庀嚓P(guān)的可用配置，才能知道哪些轉(zhuǎn)換開關(guān)技術(shù)才是最合適應(yīng)用需求的。
系統(tǒng)常見的安裝類型
工程師首先需要了解系統(tǒng)安裝類型，以選擇最適合的轉(zhuǎn)換開關(guān)。美國國家電氣法規(guī) (NEC)定義了四種類型的轉(zhuǎn)換開關(guān)：應(yīng)急系統(tǒng)、法律要求的系統(tǒng)、關(guān)鍵運(yùn)行電源系統(tǒng)和可選的備用系統(tǒng)。
應(yīng)急系統(tǒng)
在火災(zāi)和類似的災(zāi)難中，系統(tǒng)所用的應(yīng)急系統(tǒng)供電、自動(dòng)配電和控制系統(tǒng)對生命安全至關(guān)重要。它們包括火災(zāi)探測器、警報(bào)、應(yīng)急燈、電梯、公共安全通信系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)。常見的應(yīng)用場合包括酒店、劇院、競技場和醫(yī)院等。它們由政府機(jī)構(gòu)管理，必須在10秒內(nèi)完成從正常電源到應(yīng)急電源的平穩(wěn)切換。
法律規(guī)定的系統(tǒng)
和應(yīng)急系統(tǒng)一樣，法律要求的系統(tǒng)由政府管理，但它們旨在自動(dòng)為一系列受管制但不是應(yīng)急系統(tǒng)的系統(tǒng)供電。這些系統(tǒng)提供的功能包括關(guān)鍵加熱、制冷、通信、通風(fēng)和照明，如果電力供應(yīng)不穩(wěn)定，可能會導(dǎo)致危險(xiǎn)或干擾救援、消防任務(wù)。正常電源和此類電源之間的電力切換必須在60秒內(nèi)完成。
關(guān)鍵運(yùn)營電源系統(tǒng)
當(dāng)正常電源故障時(shí)，這些系統(tǒng)在指定的控制區(qū)供應(yīng)、分配和控制電力。包括暖通空調(diào)、火警、保安、通訊、信號及其它當(dāng)局(有時(shí)是政府機(jī)構(gòu))認(rèn)為對國家安全、經(jīng)濟(jì)或公共衛(wèi)生和安全有重要意義的服務(wù)。
可選的備用系統(tǒng)
在電力故障時(shí)，運(yùn)行備用系統(tǒng)不需要自動(dòng)運(yùn)行。它們?yōu)閷】祷蛏踩珱]有直接影響的負(fù)載提供電力。這些系統(tǒng)包括最常見的商業(yè)建筑、農(nóng)場和住宅。
了解轉(zhuǎn)換類型
轉(zhuǎn)換開關(guān)在正常和應(yīng)急電源之間轉(zhuǎn)換負(fù)載，有兩種基本的方式：打開或關(guān)閉。在選擇合適類型的切換方式時(shí)，給定負(fù)載所執(zhí)行的特定功能，以及這些功能對于安全性或安保智能的重要性，在確定需要哪種類型的轉(zhuǎn)換中起著重要的作用。
開路切換
開路切換，是一種“在切換前斷開”的切換方式，這意味著轉(zhuǎn)換開關(guān)在連接到另一個(gè)電源之前斷開其與電源的連接。在斷、開之間這段時(shí)間，正常電源和應(yīng)急電源都無法為下游負(fù)荷供電。有兩種開式過渡：開式延遲切換和開式同相切換。
延遲切換
在開式延遲切換中，轉(zhuǎn)換開關(guān)在斷開當(dāng)前的電源和連接到其它電源之間有一個(gè)停頓。延遲時(shí)間，通常為預(yù)先設(shè)定的時(shí)長，或者負(fù)荷電壓下降到低于預(yù)先設(shè)定的電壓值所需的時(shí)間。
同相切換
在開式同相切換中，自動(dòng)控制器使用內(nèi)置的智能算法，在正常和應(yīng)急電源的相位、電壓和頻率同相時(shí)，進(jìn)行切換。如果在該時(shí)間跨度內(nèi)不能實(shí)現(xiàn)相位同步，有些轉(zhuǎn)換開關(guān)有能力自動(dòng)轉(zhuǎn)換為默認(rèn)的故障安全延遲切換。
并聯(lián)切換
并聯(lián)切換是一種“先連接后斷開”的切換，這就意味著轉(zhuǎn)換開關(guān)是在斷開與原動(dòng)力源之前連接到新電源上。由于在斷開、閉合之間保持連接，這樣在整個(gè)切換過程中就可以持續(xù)為下游負(fù)荷提供電力。
通常情況下，配置為并聯(lián)切換的轉(zhuǎn)換開關(guān)，一旦相位、電壓和頻率同步后，就會自動(dòng)完成電源的切換。兩個(gè)電源同時(shí)連接或“并聯(lián)”的時(shí)間，通常不超過100毫秒，以符合本地電網(wǎng)互連的要求。
轉(zhuǎn)換開關(guān)可以配置為多種方式，以滿足不同的應(yīng)用需求。
切換機(jī)構(gòu)的類型
開關(guān)機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)換開關(guān)的一部分，它實(shí)際負(fù)責(zé)攜帶額定電流并將負(fù)載從一個(gè)電源切換到另一個(gè)電源。低壓開關(guān)技術(shù)分為接觸器型和斷路器型兩種。斷路器切換機(jī)構(gòu)可進(jìn)一步分為兩種子類型：塑殼斷路器和電源箱。
接觸器類型的切換機(jī)構(gòu)
接觸器類型的切換機(jī)構(gòu)是最常見且最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的。接觸器通常為雙擲開關(guān),在該雙擲開關(guān)中,運(yùn)行人員打開一組觸點(diǎn)，就會閉合第二組觸點(diǎn)。在開式切換設(shè)計(jì)中，通常采用機(jī)械聯(lián)鎖來防止兩個(gè)觸點(diǎn)同時(shí)閉合。在并聯(lián)切換設(shè)計(jì)中，并沒有機(jī)械連鎖機(jī)構(gòu)。接觸器切換機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，支持三種切換類型：開式延遲，開式同相和并聯(lián)。切換機(jī)構(gòu)不包括過電流保護(hù)，因此，電源接觸無法自我保護(hù)。
塑殼切換機(jī)構(gòu)
塑殼切換機(jī)構(gòu)，通常用于在正常和非正常情況下閉合和中斷電路。它們支持在中心開關(guān)或電機(jī)上完成機(jī)械操作。轉(zhuǎn)換開關(guān)配置時(shí)，一對塑殼開關(guān)通過聯(lián)鎖的機(jī)械機(jī)構(gòu)操作，該機(jī)械連接可以手動(dòng)或自動(dòng)驅(qū)動(dòng)。由于不需要額外的上游保護(hù)設(shè)備，因此該機(jī)構(gòu)提供了一種緊湊、經(jīng)濟(jì)高效和入門級的解決方案。
配電箱機(jī)構(gòu)
配電箱機(jī)構(gòu)比塑殼機(jī)構(gòu)更大、更快、更強(qiáng)大。它們使用的兩步儲能技術(shù)可以通過機(jī)械和電動(dòng)操作，某些型號的還具有過電流保護(hù)功能，這與一般的塑殼設(shè)計(jì)類似。高分?jǐn)嗄芰Γ古潆娤浞浅＿m合于那些容易受高故障電流影響的應(yīng)用。
操作模式
動(dòng)力切換涉及兩個(gè)過程：啟動(dòng)和操作。啟動(dòng)是開始切換，而操作則是完成切換。大多數(shù)轉(zhuǎn)換開關(guān)可以支持多種操作模式，主要通過添加可配置選項(xiàng)來完成操作模式的選擇。
手動(dòng)模式
在手動(dòng)操作中，啟動(dòng)和操作由手動(dòng)完成，通常按下按鈕或移動(dòng)手柄，從而使操作者最大限度地控制切換。手動(dòng)操作的優(yōu)點(diǎn)是，無論是塑殼還是電源箱的設(shè)計(jì)，如果自動(dòng)控制器受到損壞或無法操作，可以在負(fù)載工況下以故障安全形式完成切換。
非自動(dòng)模式
在非自動(dòng)模式下，操作者通過按下按鈕或旋轉(zhuǎn)開關(guān)來手動(dòng)啟動(dòng)切換，內(nèi)部機(jī)電設(shè)備以電動(dòng)方式操作開關(guān)機(jī)構(gòu)。該設(shè)備的切換要比手動(dòng)模式更快。
自動(dòng)模式
自動(dòng)模式包括完全管理啟動(dòng)和操作的轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器，與手動(dòng)和非自動(dòng)模式相比，可以減少延遲時(shí)間。當(dāng)自動(dòng)控制器感知電源不可用或斷電時(shí)，就觸發(fā)啟動(dòng)，操作通常由電磁或電動(dòng)機(jī)執(zhí)行器完成。盡管模式可以在最短的時(shí)間內(nèi)完成切換，并且不依賴于人工操作人員，但自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的成本往往高于單純的手動(dòng)或非自動(dòng)模式。
旁路隔離模式
旁路隔離模式，允許用戶在不損害可用性的情況下，安全地完成切換工作。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)換開關(guān)只有一個(gè)切換機(jī)構(gòu)，但旁路隔離轉(zhuǎn)換開關(guān)包括為關(guān)鍵應(yīng)用提供的冗余雙開關(guān)機(jī)構(gòu)。主開關(guān)機(jī)構(gòu)在日常情況下為負(fù)載分配電力，而次交換機(jī)構(gòu)則提供了備用功能。在修理或維修過程中，技術(shù)人員可以旁路電源的主切換機(jī)構(gòu)，而次切換機(jī)構(gòu)則確保關(guān)鍵負(fù)載重主電源無中斷。
選擇合適的配置
轉(zhuǎn)換開關(guān)支持多種操作模式和切換類型，并具有多種不同的切換機(jī)構(gòu)。了解配置，選擇合適的開關(guān)控制，控制工程師就可以保證設(shè)備在斷電事故發(fā)生的情況下仍能運(yùn)行，從而幫助企業(yè)獲益。
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