1. 概述

1.1 适用范围

很多重要场合，负载的用电可靠性十分重要。为了满足这些重要负载的需要，一般供电系统都采用双电源供电，如双路市电、一路市电加一路UPS。然而更加可靠的方法是采用双UPS供电，如很多IDC机房、电信、移动、电力系统中很多重要负载等都采用这种供电方法。对于双电源而言，如何安全、快速、有效地切换直接影响负载的用电可靠性，尤其是很多设备可接受的停电时间极其苛刻，如：要求停电时间不能超过10ms，有的甚至要求5ms，面对这种要求，普通的ATS等机械触点是无法担当此任的，而高速静态无触点切换开关以及快速掉电检测能快速、安全、有效地实现双电源的切换，满足这些场合需求。我公司研发交流双电源切换装置来满足火电厂ETS、MFT、DEH等系统实现双交流电源的切换，可靠地不间断的供电保障ETS、MFT、DEH等系统正常运行。

1.2  装置架构特点

☆标准2U 19英寸加强型单元机箱，按抗强振动、强干扰设计，适用于恶劣环境。

☆装置具有很高的稳定性和可靠性。

☆采用液晶显示器，全中文菜单人机交互界面，操作方便、简单易学。

☆智能化设计，可在模块内调整工作参数。

☆平均无故障工作时间(MTBF)不小于100,000小时。

☆强大的通讯功能，支持RS485通讯及告警干接点信号。

2．主要功能

装置的主要功能如下：

☆ 切换功能

☆ 自检测功能

☆ 过压保护功能

☆ 限流保护功能

☆ 过流保护功能

☆ 事件报警功能

☆ 通讯功能

2.1  切换功能说明

RSTS交流双电源切换装置采用最新数字化控制技术和新型可控硅功率器件，实现两路交流电源之间的快速切换。

2.2  自检测功能说明

装置具备自检功能，一方面对装置硬件实时自检，一旦发生硬件故障，立即闭锁装置，并报告故障原因便于维修。

2.3  过压保护功能说明

 装置内部有一个输入电压整定值（用户整定），一但输入电压和用户整定的电压值不相符时，装置会自动闭锁，中断输出。

2.4  限流保护功能说明

装置可以根据现场的需要整定输出电流值（定值范围：10A-300A），在发生接地时造成输出电流过大运行损坏设备，保证设备正常运行。

2.5  过流保护功能说明

在外部发生短路事故时装置会自动闭锁输出回路，避免影响到其它交流回路造成事故扩大，并发出告警信号。

2.6  事件报警功能说明

装置具有对各种事件：自检事件、操作事件、控制事件的报警功能，用户可通过液晶屏“事件追忆”页面查询事件的动作时间、事件名称等记录信息。

2.7  通讯功能

装置配有一个RS485串口可以将装置的实时状态上传到DCS，方便DCS对运行设备的监控及管理。

3.2  环境条件

☆工作温度：-20℃～+55℃。

☆贮存温度：-30℃～80℃，相对湿度不大于80%，周围空气中不含有酸性、碱性或其它腐蚀性及爆炸性气体的防雨、防雪的室内； 在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆转的变化，温度恢复后，装置能正常工作。

☆相对湿度：最湿月的月平均最大相对湿度为90%，同时该月的月平均最低温度为25℃ 且表面不凝露。最高温度为+40℃时，平均最大湿度不超过50%。

3.3   电气干扰性能

☆脉冲群干扰

装置能承受GB/T14598.13-1998 规定的频率为1MHz及100kHz 衰减振荡波(第一半波电压幅值共模为2.5kV，差模为1kV)脉冲群干扰试验。

☆快速瞬变干扰

装置能承受GB/T14598.10-1996第四章规定的严酷等级为Ⅳ级的快速瞬变干扰试验。

☆辐射电磁场干扰

装置能承受GB/T14598.9-1995第四章规定的严酷等级为IV级的辐射电磁场干扰试验。

☆静电放电

装置能承受GB/T14598.14-1998 中4.1规定的严酷等级为IV级的静电放电试验。

☆浪涌（冲击）抗扰度

装置能承受GB/T17626.5-1999规定的严酷等级为IV级浪涌（冲击）抗扰度试验。

3.4   绝缘性能

☆绝缘电阻

各带电的导电电路分别对地(即外壳或外露的非带电金属零件)；交流电流回路和交流电压回路之间，用开路电压为500V 的测试仪器测试其绝缘电阻值不应小于100MΩ。

☆介质强度

各带电的导电电路分别对地（即外壳或外露的非带电金属零件）之间；交流电流回路和交流电压回路之间，能承受50Hz、2kV（有效值）的交流电压，历时1min 的检验，无击穿或闪络现象。

☆冲击电压

各带电的导电端子分别对地、交流电流回路和交流电压回路之间，能承受5kV（峰值）的标准雷电波冲击检验。

3.5   机械性能

☆振动响应

装置能承受GB/T11287-2000中4.2.1规定的严酷等级为Ⅰ级振动响应检验。

☆冲击响应

装置能承受GB/T14537-1993中4.2.1规定的严酷等级为Ⅰ级冲击响应检验。

☆振动耐久

装置能承受GB/T11287-2000中4.2.2规定的严酷等级为Ⅰ级振动耐久检验。

☆冲击耐久

装置能承受GB/T14537-1993中4.2.2规定的严酷等级为Ⅰ级冲击耐久检验。

☆碰撞

装置能承受GB/T14537-1993中4.3规定的严酷等级为Ⅰ级碰撞检验。

3.6  各元件工作范围及允许误差  

☆电压元件

2V～100V/400V：误差不超过±2.5%

☆时间元件

0～30s 20s内（含2s）：不超过±40ms，2s以上不超过整定值的±2%

3.7  测量精度

☆各模拟量的测量误差不超过额定值的±1.0%。

☆开关量分辨率为1ms。

5．结构与面板定义

5.1  机箱结构

装置采用整面板形式，面板上设有液晶显示器、信号指示灯、操作键盘、通讯接口等。

装置机箱为19英吋 3U加强型单元机箱，按抗强振动、强干扰设计。确保装置安装于条件恶劣的现场时仍具备高可靠性。装置的外形尺寸如图5.1。装置的安装开孔尺寸（（宽×深×高mm）：≤ 483×440×128）如图5.1所示。机箱尺寸根据电流大小不同有所改变，以实际尺寸为准

5.2 按键及指示灯的定义说明

状态指示灯：交流双电源切换装置的前面板上有6红绿双色指示灯，各灯具体含义如下表：

按键：四个按键对显示液晶进行操作，各按键含义如下
：LCD菜单上翻或参数减一键        : LCD菜单下翻或参数加一键
:LCD菜单确定键                                :LCD菜单退出键

6．人机操作 

人机页面由指示灯，按键，液晶显示屏组成，硬件说明前已述及，请参阅第五节结构与面板定义。以下将简要介绍一下各液晶页面的主要内容及操作，所有界面分为开机界面、主界面、菜单界面。用户可方便地浏览系统的输入、输出、负载数据，及时获得系统的当前状态和告警信息，并进行相关功能设置和控制操作。LCD还可提供最多1000条历史告警记录备用户查询，给故障诊断提供可靠依据。

6.1  开机界面与主界面说明

装置上电或复位后显示界面如下图6.1

图 6.1.1 开机页面图

说 明：

1）开机界面显示公司名称、机型，实时显示系统运行状态与时间。

装置开机并显示开机界面后按向下按键进入主界面，主界面共2页：

图6.1.2 主界面01页图6.1.3 主界面02页

说 明：

1）由开机界面按下一页进入主界面，主界面共2页实时显示系统的运行数据，由上一页或下一页进行翻页；

2）主界面01页显示系统1路、2路输入电压、系统输出电流、输出负载百分比；

3）主界面02页显示系统输出电流、功率和频率，系统内部温度。

6.2 菜单界面操作方法与说明

6.2.1如何进行密码输入

在主界面02页时按下一页进入菜单界面，当箭头指向时间设置时按确认键进入时间设置密码输入界面，密码输入正确后才能进入时间设置界面。另外参数设置、控制命令中均需要输入密码才可以进行下一步的操作。以时间设置密码输入为例说明具体步骤如下：

            图6.2.1.1菜单界面      图6.2.1.2时间设置密码输入正确

           图6.2.1.3密码输入第2位       图6.2.1.4  6位密码输入正确

           图6.2.1.5 6位密码输入错误       图6.2.1.6修改错误的密码

说 明：

1）进入时间设置密码输入界面（图6.2.1.2）后，会跳动提示输入第一位密码此时按上一页或者下一页可对该位进行加1或者减1操作。设置好第一位后按确认键自动跳到第二位（图6.2.1.3），此时按上一页或者下一页对第2位进行加1或者减1操作，依次类推至第6位密码输入好后按确认键，如果密码正确，会出现如图6.2.1.4的正确提示界面，如果密码错误会出现如图6.2.1.5的提示界面。密码输入正确后再按确认键进入时间设置。（记录清除或者命令功能在密码输入正确后就自动完成。）若密码输入错误，继续按确认键重新从第一位密码开始输入（图6.2.1.6）直到密码输入正确，密码输入的任意界面按退出键返回时间设置选择界面（图6.2.1.1）；

2）本机中所有密码均为1234，所有需要输入密码的地方密码输入方法都一样。

6.2.2如何进行系统时间设置

在主界面02页时按下一页进入菜单界面，当箭头指向时间设置时按确认键进入时间设置密码输入界面，密码输入正确后进入时间设置界面具体如下：

                图6.2.2.1菜单界面            图6.2.2.2时间设置密码输入正确

               图6.2.2.3系统时间设置            图6.2.2.4系统时间年十位设置

                 图6.2.2.5系统时间年个位设置               图6.2.2.6系统时间月十位设置

             图6.2.2.7系统时间月个位设置              图6.2.2.8系统时间日十位设置

            图6.2.2.9系统时间日个位设置              图6.2.2.10系统时间分个位设置

说 明：

1）进入系统时间设置界面（图6.2.2.3）后按确认键后开始有反白提示对时间进行设置；

2）图6.2.2.4反白提示年的十位设置，按上一页或者下一页对年的十位进行加1或者减1操作，设置好年的十位后按确认键自动跳到年的个位，之后每设置好一位后按确认键跳到下一位直到分的个位，分的个位设置好（图6.2.2.10）后按确认键反白提示消失，当前时间改为设置好的时间。

3）时间设置任意界面按退出键返回菜单界面如图6.2.2.1。

6.2.3如何进行参数设置

在主界面02页时按下一页进入菜单界面，按下一页当箭头指向参数设置时按确认键进入参数设置密码输入界面，密码输入正确后进入参数设置界面具体如下：

          图6.2.3.1菜单界面                              图6.2.3.2参数设置密码输入正确

  图6.2.3.3参数设置界面                          图6.2.3.4输出限流百位设置

图6.2.3.5输出限流十位设置               图6.2.3.6输出限流个位设置

 图6.2.3.7系统地址设置                   图6.2.3.8参数设置完成

            图6.2.3.9远程切换使能设置               图6.2.3.10相差使能设置

说 明：

1）进入系统时间设置界面（图6.2.3.3）后按确认键后开始有反白提示对参数进行设置；

2）图6.2.3.4反白提示输出限流的百位设置，按上一页或者下一页对年的十位进行加1或者减1操作，设置好输出限流的百位后按确认键自动跳到输出限流的十位，之后每设置好输出限流的十位后按确认键跳到个位，个位设置好（图6.2.3.6）后按确认键跳到系统地址反白提示，系统地址设置好后按确认键，反白提示消失，当前参数改为设置好的参数（图6.2.3.6）。反白消失后如果输出限流比系统容量大会自动置为系统容量的值，防止配置错误致使过载烧坏装置。

3）参数设置任意界面按退出键返回菜单界面如图6.2.3.1。

4）进入系统时间设置界面（图6.2.3.3）后按下一页键进入远程切换设置和相差使能设置界面。之后按确认键有反白提示参数设置，下一页和上一页可以把这两个参数设置成01（允许）和00（禁止）两个值，且只能设置成这两个值。参数设置好后按确认键反白提示消失设置完成，之后按确认件退出；

6.2.4如何查看历史记录

在主界面02页时按下一页进入菜单界面，按下一页当箭头指向历史记录时按确认键进入历史记录查看界面，具体如下：

       图6.2.4.1主菜单界面             图6.2.4.2历史记录界面

        图6.2.4.3页码百位设置              图6.2.4.4页码十位设置

        图6.2.4.5页码十位设置           图6.2.4.6页码设置完成

说 明：

1）历史记录界面显示系统运行时出现的故障状态及该故障出现时的时间如图6.2.4.2，第四行为总记录条数和当前页码数；直接按下一页可单页翻至下一页页码相应加一；

2）进入历史记录界面（图6.2.4.2）后，按确认键出现当前页码百位反白提示如图6.2.4.3，此时按上一页或者下一页可对当前页码百位进行加1或者减1设置。百位设置好后按确认键会出现十位反白提示如图6.2.4.4，同样由上一页或者下一页进行十位的加1或者减1设置。十位设置好后跳到个位设置如图6.2.4.5，个位设置好后反白提示消失，记录自动跳到设置好的页码对应的记录；

3）历史记录任意界面按退出键返回历史记录选择界面如图6.2.4.1；

6.2.5如何进行系统控制

在主界面02页时按下一页进入菜单界面，按下一页当箭头指向控制命令时按确认键进入控制命令子菜单界面，选择箭头对应的命令按确认键输入密码正确后系统会执行相应的操作。具体如下：

   图6.2.5.1主菜单界面

   图6.2.5.2选择转1路命令                 图6.2.5.3转1路密码正确

    图6.2.5.4选择转2路命令       图6.2.5.5转2路密码正确

    图6.2.5.6选择关机命令          图6.2.5.7关机密码正确

      图6.2.5.8选择开机命令             图6.2.5.9开机密码正确

    图6.2.5.10选择清除记录命令           图6.2.5.11清除记录密码正确

说 明：

1）主菜单界面控制命令项下有转1路、转2路、命令开机、命令关机和清除记录5个系统控制命令，输入对应命令的密码正确后系统会执行相应的动作；

2）任意密码输入界面按退出键返回相应命令上级选择界面（图6.2.5.2、图6.2.5.4、图6.2.5.6、图6.2.5.8、图6.2.5.10）。

6.3  告警信息

交流双电源切换装置处于工作状态时如果状态指示灯变红表明有告警，查看历史记录可知道系统何时出现了的故障，具体故障含义如下表：

表6-3  告警清单

7 安装环境

为确保交流双电源切换装置正常工作，请将交流双电源切换装置安装于可控制的环境。同时为了避免交流双电源切换装置过热，请保持交流双电源切换装置通风顺畅，各通风孔及风扇不可被杂物阻塞，正面和背面离墙距离不小于600mm。交流双电源切换装置安装场所，必须具备以下条件：

1）接近电源处, 易于配电。

2）干净且无尘埃污染的环境。

3）海拔高度不超过1000m，超过则需要安装国家相关标准降容使用。

4）环境温度为-5～50℃，相对湿度不超过90%。

5）无腐蚀性、爆炸性和破坏绝缘的气体及导电尘埃，并远离热源。

6）无震动和颠簸，且垂直倾斜度不超过5%。

7）交流双电源切换装置如在空调环境中（20℃左右）运行，将会提高可靠性并延长使用寿命。

8．背板端子接线说明与设备安装

装置整体正视图如图8.1所示

图8.1

装置背板端子整体示意图如图8.2所示 

图 8.2

8.2  背面端子说明

交流双电源切换装置后面板各部分的具体含义是：

功率端子

1）1路交流输入： 交流双电源切换装置1路输入端子，L1、N分别接入火线和零线

2）2路交流输入： 交流双电源切换装置2路输入端子，L2、N分别接入火线和零线

3）交流输出：交流双电源切换装置输出端子，Lout、N分别为输出火线和输出零线

4）PE（大地）：交流双电源切换装置接地线

通信端子

1）RS485通信：采用RJ45端子，其中1：RS485A   2：RS485B

2）并机接口：采用RJ45端子，其中1：RS485A   2：RS485B

3）RS232通信：采用DB9端子，用于调试

干接点端子

备注：触点电压及电流为直流是220VDC/0.4A输出信号。

1) 系统告警： 当装置出现任何故障时，该组驱动信号有效公共触点接到常开触点

2) 系统正常： 当装置无任何故障时，该组驱动信号有效公共触点接到常开触点

3) 主路告警： 当控制命令选择交流输入1或交流输入2输出时，该路为主路电源，当主路电源异常时，该组的驱动信号有效公共触点从常闭触点切换至常开触点；

4) 备用告警： 当控制命令选择交流输入1或交流输入2输出时，该路为主路电源，另外一路电源就为备用电源，当备用电源异常时，该组的驱动信号有效公共触点从常闭触点切换至常开触点。

5) 故障01-03：预留3对接点作为备用

5) 远程切换：远程切换控制常开触点被短接或者常开触点被断开，切换信号有效，系统切换至备用电源供电。

9．用户操作说明

图 9.1 用户接线图

    在输入输出功率电线及地线接好后如图9.1，在合任意一路电源的开关（S1或S2）前，请确保输入电源的电压在正常范围内（190V-250V）。如果合开关后两路电源的电压均不在正常范围内，系统将无法输出。系统默认为1路优先，开机后任意时刻发送转1路命令后，1路将变为优先供电电源；发送转2路命令后，2路将变为优先供电电源。输出指示灯为绿色表明当前供电的电源为优先电源，为红色时表明当前供电的电源为备用电源。因此如果当前供电电源优先级如果不是用户预想的可直接由显示发送控制命令。

当远程切换使能被允许之后，本地由显示发送的切换控制命令将无效。

如果两路输入电源的相位差较大时并且电源输出端有大电感则需要将相差使能参数设置成01，为保证切换时不至于因为共通保护而导致系统关机在掉电切换时输出断电时间将超过5ms。

相差使能说明：

     测试接线如下图9.1，如果V1与V2相位差较大，断开S1或者S2导致STS输入电源掉电而需要切换至两外一路电源供电时，由于T1或者T2励磁电流作用，掉电时间时间将超出5ms才能保证切换时不会因为共通保护而导致系统关机。如果断开S3或者S4无需设置相差使能，掉电时间均在5ms以内。

图 9.2