1 前言
　　随着建筑业和工业技术的高速发展，越来越多的重要负荷为了保证供电的可靠性而采用自动转换开关电器（ATSE）供电，如消防、安防、医疗、通信、指挥控制、数据存储等设备和某些特种生产设备。近年来，ATSE的技术不断发展，人们对ATSE本身可靠性的关注度也在逐渐提高，我国已于2003年4月1日起实施等同采用IEC的GB/T14048.11-2002《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》以规范ATSE产品的性能，但关于如何正确选用ATSE的讨论却一直是建筑电气设计行业的热点。为了确实保障生命和财产安全，高质量、高可靠的ATSE对每一位电气工程设计师都是首选。
　　2 CB型ATSE与PC型ATSE比较
　　2．1定义
　　GB/T14048.11-2002对ATSE的分类给出了如下的定义：
　　ATSE可分为PC型或CB型两个型别。
　　PC型：能够接通、承载、但不用于分断短路电流的ATSE。
　　CB型：配备过电流脱扣器的ATSE，它的主触头能够接通并用于分断短路电流。
　　由此可见，两类ATSE的根本区别是是否具有过电流保护功能和主触头能否用于分断短路电流。
　　2．2结构
　　目前我国采用的CB型ATSE多为断路器组合型，既采用两台相同的断路器，加上一个附加的操作机构，通过控制器的控制，来拨动两台断路器的接通或断开，以达到电源的自动转换目的。在发生过载或短路时，主用断路器会自动断开电源（无需通过控制器），但由于断路器手柄位置受到操作机构所控制，因此断路器手柄位置会仍然停留在接通位置，需要人工干预才能恢复供电。
　　PC型ATSE是专门设计，用于转换电源的电器，采用一体化结构，其触头材料、压力、分离速度、灭弧机构传动机构等都是为提高转换开关电器的性能而专门研发。因此，一般认为PC型ATSE具有更高的可靠性。
　　2．3技术性能
　　GB/T14048.11-2002第7.2.5.3条规定：PC型和CB型ATSE应能够接通表1和4.3.6.2规定的试验电流。
　　表1验证短路操作能力的试验电流值

　　　　许多CB型ATSE中使用的断路器是按GB14048.3《开关、隔离器、隔离开关、以及熔断器组合电器》标准考核，并未考虑作为双电源切换过程中两个电源相位差等问题。这类CB型ATSE的性能存在先天的缺陷，无法通过GB/T14048.11-2002所要求的考核。
　　2．4转换时间
　　由于断路器组合型CB型ATSE的操作机构是通过减速电机来驱动拨杆机构，因此，其转换所需要的时间较长，一般为秒型；而PC型ATSE多采用励磁驱动方式，转换时间可达到毫秒型。
　　3 断路器组合式BC型转换开关存在的问题
　　3．1断路器组合型CB型ATSE的工作原理
　　断路器组合型CB型ATSE最被人门诟病的是操作机构的可靠性，特别是单电动操作机构的CB型ATSE。这种ATSE通常由两个断路器、一个微型驱动电机、减速机构、连杆机构、拨杆、机械联锁扣件、控制器及其它附件组成。其工作原理为：首先接通常用电源，控制器的检测电路检测到常用电源的参数正常，电机控制回路接通，电机转动并通过减速机构带动连杆机构作旋转运动，连杆机构再将旋转运动转变为两个拨杆的直线运动，一个拨杆将常用电源回路的断路器手柄拨向接通位置，同时另一个拨杆将备用电源回路的断路器手柄拨向断开位置，当断路器手柄靠位时，限位微动开关动作，断开电机控制回路，电动机停止。同时机械联锁扣定位，保证两个断路器不会同时处于接通状态。
　　当控制器的检测电路检测到电源的参数异常需进行切换时，电机作反向转动并带动连杆机构和拨杆反向运动，原来接通的断路器变为断开，原来断开的断路器变为接通，切换完成。
　　3．2断路器组合型CB型ATSE的故障分析
　　从上述断路器组合型CB型ATSE的工作原理可以看出，其单电动操作机构的机械系统和运动轨迹是相当复杂的。由于断路器组合型CB型ATSE制造商的低成本开发策略，以及操作机构的先天不足，致使该种ATSE在使用中出现了许多问题，较常见的故障有：
　　（1） 机械偏差造成操作机构机械故障
　　单电动操作机构的CB型ATSE有很复杂的机械系统，机械部件较多，各部件之间的连接和定位需要非常精密的制造技术，而低成本开发的机械系统精度往往难以保证。同时操作机构简单地将连杆机构的旋转运动转变为拨杆的直线运动，致使拨杆与连杆机构之间力的传递变得复杂。因此，机械部件之间的连接和定位在制造及使用过程中会出现松动、变形，结果导致机械系统卡死、断路器手柄滑出拨杆卡槽或作用力过大造成断路器手柄断裂。
　　（2） 机械偏差造成电动机故障
　　正如前面所述，机械系统的偏差造成限位开关的损坏或机械运动不到而限位开关不动作，结果电动机的的控制回路不能正常断电，该停止的电动机不能停止，出现电动机过载或堵转现象。如果电动机过载或堵转时间较长，电动机绝缘就会受到损害，甚至烧毁。
　　（3） 减速机构故障
　　微型电动机的转速通常为1500rpm，经减速后为15rpm，速比为100：1，同时，为了使操作机构的尺寸与断路器相适应，又要求减速机构的尺寸尽可能压缩。因此，减速机构小小的齿轮要承受巨大的能量，很容易发生磨损或变形；上述电机故障也会使减速机构齿轮承受极限压力而损坏，导致减速机构故障。
　　4 QYQ1系列一体化自动转换开关的特点
　　是不是CB型ATSE的可靠性一定不如PC型ATSE？不尽然。在工程设计中接触到的一款由上海欧亚斯电气有限公司推出的QYQ1一体化自动转换开关就让作者对CB型ATSE的看法有了彻底的改变。
　　4．1结构
　　QYQ1系列自动转换开关是一种以双电源转换为目的而专门设计的转换开关电器，其外形采用一体化设计，背面的上、中、下布置三排接线端子，上、下为两路电源的进线端子，中间为出线端子，与一般的PC型ATSE几无分别。
　　QYQ1系列自动转换开关主触头采用上下对称设置，中间通过一套简单的连杆机构联锁，形成类似PC型ATSE常用的“跷跷板”结构，从结构上保证了机械联锁的可靠性。主触头的操作机构采用电机储能的弹簧操作机构，由于采用了调节弹簧力释放速度装置（惯性轮系统）的设计，使主弹簧在主触头动作过程的力始终保持均衡，保证了主触头在快速动作（分合）的同时，有足够并均衡的力矩。很好地解决了转换时间（毫秒型）、触头压力等问题。
　　主触头的形状采用特殊设计，使燃弧面与接触面尽可能分离，避免了燃弧造成的主触头接触面烧蚀，使主触头额定短路接通能力和电气寿命大大增加。
　　由上面的分析可以看出，QYQ1系列ATSE的结构与PC型ATSE相差无几，为何将其定义为CB型ATSE呢？那是因为其配备了过电流和短路电流保护功能，按照GB/T14048.11-2002的规定，配备过电流脱扣器的ATSE，它的主触头能够接通并用于分断短路电流，就属于CB型ATSE。QYQ1产品的设计者正是考虑到将PC型ATSE与其前端必不可少的保护装置一体化设计，才出现了这种功能强大、体积紧凑并兼具PC型特性的CB型ATSE。说它兼具PC型特性，是因为将过电流和短路电流保护功能解除后，它就是一台不折不扣的PC型ATSE。
　　QYQ1系列ATSE有固定式和抽屉式，抽屉式可组合成具有旁路功能的ATSE，当ATSE需要检修或维护时，仍可保证系统的供电连续性。
　　4．2技术性能
　　QYQ1系列ATSE产品主要技术参数见表2

　　　　由上表可以看出，QYQ1系列ATSE产品主要技术参数，特别是额定短路接通能力完全满足并优于GB/T14048.11-2002的要求，同时其转换时间也小于某些顶型品牌的PC型ATSE。QYQ1的另一个显著特点的结构紧凑，因此其体积非常小巧，基本上与一台同电流等型ACB相当，与传统的断路器组合型CB型ATSE有无可比拟的优势。
　　4．3适用场所
　　通过结构分析和参数比较，可以认为QYQ1系列ATSE是一种兼具PC型特性、性能安全可靠的CB型ATSE。
　　由于QYQ1系列ATSE的额定电流为630A～6300A，其主要适用于办公建筑、商业建筑、展览建筑、体育建筑、医疗建筑、数据中心、机场、火车站及地铁车站等需要在配电系统首端作电源自动切换的场所，如用于两段母线电源之间的切换、变压器母线与应急发电机母线之间的切换或大功率UPS之间的切换。
　　5 结论
　　综上所述，作者认为ATSE的可靠性并不取决于是PC型还是CB型，而是取决于该ATSE是不是采用专门设计的一体化结构。合理的设计、简单的结构、快速的动作、良好的触头材料才是ATSE可靠性的重要保证。这一点从GB/T14048.11-2002的相关条款也可以看出，GB/T14048.11-2002让PC型ATSE和CB型ATSE同时存在，而在技术性能上的要求也是基本相同的，并没有允许CB型ATSE可以有任何的降低。
　　存在就有其合理性，作为世界先进电气技术发源地之一的欧洲，也在大量采用CB型ATSE（630A以上为100％，630以下为60％），我们更应该对其有个客观、正确的认识。科学同样需要百花齐放，技术才会不断地进步。